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胺基酸是具有氨基和羧基的化合物的總稱，作為蛋白質和酶的構成成分是生物體必需的化合物之一。此外，從工業觀點來看，最近由於胺基酸製造技術的進步，可以得到比較廉價的胺基酸，利用其多官能基性、光學活性或胺基酸支鏈的多種功能，可以製成各種功能材料。對胺基酸系表面活性劑的研究開發，首先是在化妝品領域，接著在各種領域，新功能材料的種類、用途也正在擴展。本文對胺基酸系表面活性劑的物性和應用，以胺基酸衍生物為中心，包括最近開發的材料進行介紹。
胺基酸分子中既有氨基又有羧基，為兩性電解質，在水溶液中發生解離，如下式所示：
中性的胺基酸在中性介質中為兩性，既有正離子基，也有負離子基，此區域稱為等電區域；在鹼性介質中，胺基酸變為陰離子型(R-)，形成游離氨基；在酸性介質中，胺基酸變為陽離子型(R+)，生成游離的羧酸。利用胺基酸的胺反應和羧酸反應引入脂肪鏈疏水基，即生成表面活性劑。
1 胺基酸型表面活性劑結構分類
1.1 按胺基酸的不同分類
根據分子中所含氨基和梭基的相對數目，分為：
①中性，如N-醯基肌氨酸、二(辛氨基乙基)甘氨酸；
②酸性：如N-醯基穀氨酸、N-醯基穀氨酸二酷；
③鹼性，如N-β-醯基-L-賴氨酸(R-十二烷基)、N-α-二甲基-Nα-醯基賴氨酸(R-十二烷基)。
④根據胺基酸結構不同，及其溶於水時的離子類型不同可分為：
1、陰離子型，如N-醯基穀氨酸、N-醯基肌氨酸
2、陽離子型，如N-α-椰子醯精氨酸乙醋(CAE)
3、兩性型，如N-烷基天冬氨酸-β-烷基酯、N-α-L-賴氨酸(R-十二烷基)
4、非離子型，如N-醯基穀氨酸二酯、甘油單毗咯烷酮梭酸酯。
1.2 脂肪醯基胺基酸型表面活性劑合成原理
脂肪醯基胺基酸及其鹽的製備方法一般為化學合成法，根據原料不同有幾種工藝，如脂肪酸酐與胺基酸鹽的醯化反應工藝、脂肪腈水解醯化反應工藝、羰基化反應工藝、脂肪醯氯與胺基酸反應工藝及脂肪酸與胺基酸鹽反應工藝。
目前在工業上用得最多的製備脂肪醯基胺基酸及其鹽的方法仍是用肖頓-鮑曼(Schotten-Banmann)縮合反應方法，它是由脂肪醯氯和胺基酸在鹼水溶液或其它有機溶劑中一次完成製得脂肪醯基胺基酸鹽，然後經無機酸中和分離得脂肪醯基胺基酸粗品，再加鹼中和而成為較純的脂肪醯基胺基酸鹽。此法的優點是工藝流程和設備不複雜，原料易得，縮合反應條件溫和，反應溫度不高，易於實現工業化生產。
1.3 胺基酸型表面活性劑的性能及應用
胺基酸類表面活性劑具有對環境和生物體的安全性高，對皮膚和頭髮有親和性等特性。N-酞基胺基酸型離子表面活性劑的特性與脂肪酸皂不同，因為該類表面活性劑存在著具有親水性的胺基酸基團，其鈉鹽比相應的脂肪酸鈉有更好的水溶性、表面活性和膠束聚集能力。
1.3.1 表面活性優良。
N-酞基胺基酸型表面活性劑具有優良的去汙、抗鈣、發泡和乳化功能，與脂肪酸皂對比硬水穩定性好，如N-脂肪酞基穀氨酸鹽表面活性劑在水中具有良好的溶解性。由於脂肪酞基碳鏈長度不同和鹽的種類不同，其溶解度有所不同。鹽的種類相同時，酞基碳鏈短的溶解度比酞基碳鏈長的好；酞基碳鏈相同時，以三乙醇胺鹽溶解度最好，其次是鉀鹽、鈉鹽，其溶液的pH值均為弱酸性。
1.3.2 生物降解性好
由於N-酞基胺基酸型表面活性劑的分子結構是模擬天然的兩性分子結構，且以可再生物質為原料，因此具有良好的生物降解性。該類物質能被人體內的酶分解為脂肪酸和胺基酸。許多文獻也證實，自然界存在著具有分解能力的胺基酸酶，所以這種表面活性劑在自然界中容易受到酶解。
1.3.3 安全性高
日本吉田等人用器鼠測定N-酞基胺基酸的LD50值，用白鼠進行了6個月的亞急性試驗，接著又做了2年的慢性毒性試驗，並用家兔做了黏膜刺激性，座瘡形成等試驗，結果表明，N-酞基胺基酸比十二烷基硫酸鈉刺激性更小，且發現毒性和過敏性。
1.3.4 抗菌能力強
N一酞基胺基酸型表面活性劑的抗菌性能早己被公認。其對革蘭氏陽性菌及部分絲狀菌有抗菌作用。
1.4 常用胺基酸表活
1．十二烷基氨基丙酸鈉
十二烷基氨基丙酸鈉是由十二伯胺與丙烯酸甲酯進行反應後經水解，再用氫氧化鈉中和而製得的。
十二烷基氨基丙酸鈉易溶於水，呈透明溶液，顯鹼性，這與陰離子表面活性劑的性質相似，具有良好的起泡性能和洗滌能力。十二烷基氨基丙酸的水溶液顯弱酸性，表現為陽離子表面活性劑。
2．十二烷基二亞甲基氨基二甲酸鈉
十二烷基二亞甲基氨基二甲酸鈉是由十二胺與一氯乙酸鈉在氫氧化鈉存在下進行反應製得的。
十二烷基二亞甲基氨基二甲酸鈉的性質與十二烷基氨基丙酸鈉相似，此外還有良好的殺菌能力。
3．Na-醯基賴氨酸
Na-醯基賴氨酸的結構式如下：
Na-醯基賴氨酸分子中既有氨基又有羧基，為典型的胺基酸型兩性表面活性劑。該分子在等電點內形成內鹽，水溶性降低，所以在水(pH=4～10)和有機溶劑中非常難溶。它溶於pH=12的溶液中和pH值在1以下的氯化鉀乙醇。
2 胺基酸型表面活性劑發展方向
胺基酸型表面活性劑不僅對環境和生物體的安全性高，對頭髮和皮膚作用溫和，刺激性小，低毒，起泡和乳化性能好，去汙能力強，生物降解性能好，而且還具有與其它各種表面活性劑的相容性較好以及具有良好的抑菌性能和殺菌性能。正因為它所具有的這些優良的表面性能，使其不僅滿足了對環境友好的要求，也滿足了人們對產品安全性和溫和性不斷提高的要求。隨著胺基酸型表面活性劑生產技術的不斷改進和完善，其生產規模的擴大及成本的降低必將促使其廣泛的應用於國民經濟發展的各個領域。
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