TWI802910B - 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 - Google Patents
咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI802910B TWI802910B TW110121861A TW110121861A TWI802910B TW I802910 B TWI802910 B TW I802910B TW 110121861 A TW110121861 A TW 110121861A TW 110121861 A TW110121861 A TW 110121861A TW I802910 B TWI802910 B TW I802910B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- acid
- surfactant
- caffeic acid
- type surfactant
- caffeic
- Prior art date
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical class OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 claims abstract description 87
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 56
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 claims abstract description 56
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 36
- DZAUWHJDUNRCTF-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-dihydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C(O)=C1 DZAUWHJDUNRCTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 caffeic acid amino acid Chemical class 0.000 claims description 26
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 17
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZINBYEVHNDIYBV-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-dihydroxyphenyl)prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 ZINBYEVHNDIYBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 9
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 125000000266 alpha-aminoacyl group Chemical group 0.000 abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 229920002523 polyethylene Glycol 1000 Polymers 0.000 description 18
- 229920002582 Polyethylene Glycol 600 Polymers 0.000 description 17
- 229920000604 Polyethylene Glycol 200 Polymers 0.000 description 15
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 15
- JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N pentaethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCOCCO JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 7
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 4
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N butylated hydroxyanisole Chemical compound COC1=CC=C(O)C(C(C)(C)C)=C1.COC1=CC=C(O)C=C1C(C)(C)C CZBZUDVBLSSABA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 2
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940087168 alpha tocopherol Drugs 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 2
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 2
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000002453 shampoo Substances 0.000 description 2
- JWZSXZWCWMCYPE-RSAXXLAASA-M sodium;(4s)-4-amino-5-dodecoxy-5-oxopentanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOC(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O JWZSXZWCWMCYPE-RSAXXLAASA-M 0.000 description 2
- 229960000984 tocofersolan Drugs 0.000 description 2
- 229940034610 toothpaste Drugs 0.000 description 2
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-N trans-4-coumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-N 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000002076 α-tocopherol Substances 0.000 description 2
- 235000004835 α-tocopherol Nutrition 0.000 description 2
- ZLNXPOHTTBSBIH-HNNXBMFYSA-N (2s)-2-(dodecylamino)pentanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCN[C@H](C(O)=O)CCC(O)=O ZLNXPOHTTBSBIH-HNNXBMFYSA-N 0.000 description 1
- SPSPIUSUWPLVKD-UHFFFAOYSA-N 2,3-dibutyl-6-methylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=C(C)C(O)=C1CCCC SPSPIUSUWPLVKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 2-thiobarbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=S)N1 RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCGBIXXDQFWVDW-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydro-1h-pyrazole Chemical compound C1CC=NN1 MCGBIXXDQFWVDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206501 Actaea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 241000208838 Asteraceae Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241000208688 Eucommia Species 0.000 description 1
- 241000207923 Lamiaceae Species 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 108700011259 MicroRNAs Proteins 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241000219050 Polygonaceae Species 0.000 description 1
- 241000218201 Ranunculaceae Species 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000220222 Rosaceae Species 0.000 description 1
- 241001093501 Rutaceae Species 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 244000197975 Solidago virgaurea Species 0.000 description 1
- 235000000914 Solidago virgaurea Nutrition 0.000 description 1
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- GLEVLJDDWXEYCO-UHFFFAOYSA-N Trolox Chemical compound O1C(C)(C(O)=O)CCC2=C1C(C)=C(C)C(O)=C2C GLEVLJDDWXEYCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000126014 Valeriana officinalis Species 0.000 description 1
- 235000013832 Valeriana officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 1
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009693 chronic damage Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000008271 cosmetic emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930005346 hydroxycinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000010359 hydroxycinnamic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002679 microRNA Substances 0.000 description 1
- 210000004088 microvessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003711 photoprotective effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical class CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009759 skin aging Effects 0.000 description 1
- 230000036620 skin dryness Effects 0.000 description 1
- CBXWGGFGZDVPNV-UHFFFAOYSA-N so4-so4 Chemical compound OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O CBXWGGFGZDVPNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 206010043554 thrombocytopenia Diseases 0.000 description 1
- 239000001585 thymus vulgaris Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 235000016788 valerian Nutrition 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，以聚乙二醇、醯胺基酸鹽、二氫咖啡酸為主要原料，界面活性劑之合成包含步驟(a)醯胺基酸鹽酸化；步驟(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成，係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同EO鏈長之聚乙二醇鏈結，合成一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，天然環保無毒，可作為分散劑，應用於無機奈米粉體之分散劑、纖維染整助劑，以及作為乳化劑，應用於化妝品、醫藥品、食品、工業製品等之乳化領域中。
Description
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，以聚乙二醇、醯胺基酸鹽、二氫咖啡酸為主要原料，合成包含步驟(a)醯胺基酸鹽酸化，係將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物；及步驟(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成，係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同EO鏈長之聚乙二醇鏈結，合成一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，天然環保無毒，可作為分散劑，應用於無機奈米粉體之分散劑、纖維染整助劑，以及作為乳化劑，應用於化妝品、醫藥品、食品、工業製品等之乳化領域中。
近年來，由於工業之發展迅速，因而產生二項影響人類生存之嚴重問題，一為能源危機，一為環境污染。環保和安全乃為未來界面活性劑工業發展的主要推動力。對界面活性劑污染可能產生的危害、降解性能和在環境中的累積性能等進行環境安全性評價具有十分重要的意義。習知技術中一般認為，陽離子界面活性劑的毒性較大，常用來殺菌消毒；陰離子型界面活性劑具有一定毒性；非離子型界面活性劑的毒性相對較小，但有的降解產物毒性很大，使用後常須丟棄，容易造成環境汙染，因此在使用界面活性劑時，除考慮其界面活性及機能性外，是否造成環境汙染之
評估，甚為重要。
傳統界面活性劑石油為原料，稱為石化界面活性劑，其分解性差，甚至可能有毒性，不只對環境造成威脅更可能使人類皮膚蛋白質變性、皮膚老化乾澀且破壞皮膚的障壁功能，使許多化學成份藉機侵入皮膚內部，且經由呼吸或從口、皮膚進入人體後，產生持續與累積性的慢性傷害。此外，石化界面活性劑中有一類含壬基苯酚，它是一種「環境賀爾蒙」，當它流入水中，污染河川、海洋，還造成河川污染等公害問題，破壞自然生態環境的平衡。
可分解型界面活性劑又稱為暫時性界面活性劑或可控半衰期的界面活性劑(surfactants with controlled half-live)，其最初的定義是：在完成其應用功能後，透過酸、鹼、鹽、熱或光的作用能分解成非界面活性物質或轉變成新界面活性化合物的一類界面活性劑。這類界面活性劑分子極性端和疏水鏈之間往往含有穩定性有限的弱鍵，該弱鍵的裂解將可直接破壞分子的界面活性，也就是通常所說的界面活性劑初級分解。依照可分解官能基的不同一般可將可分解型界面活性劑分為縮醛型和縮酮型兩大類。與一般界面活性劑相比較，可分解型界面活性劑具有更好的環保概念，這類界面活性劑可以排除一些複雜情況。近年來，人們對可分解型界面活性劑的認識已不斷深化和發展。對於環境影響的大小和生物可分解性的快慢已逐漸成為判斷界面活性劑好壞的一個很重要的指標。
界面活性劑的功能：
(一)清潔作用界面活性劑能包覆油汙或髒汙並隨著溶液的離開而帶走，達到清潔作用。如香皂、洗髮精、洗面乳、沐浴乳、牙膏等，
都是以具清潔作用的界面活性劑為其主要原料。其中，以陰離子界面活性劑為主劑，而非離子、兩性離子及陽離子，則視產品的特性作適當添加為輔劑。
(二)起泡作用有些界面活性劑，容易包覆空氣成穩定的薄膜，而具有起泡作界面活性劑的探討與運用。像洗髮精及牙膏、沐浴乳等清潔用品。
(三)乳化作用界面活性劑能使油相變成小顆粒並且分散於水相中而達到乳化作用。例如酸度極高的果酸產品、揮發性極高的植物精油產品，以及比重極高的物理防曬(二氧化鈦、氧化鋅)產品。
(四)溶化作用有些非離子界面活性劑能使油溶性成份溶化於水中，而具有這種溶化作用的界面活性劑並不多，主要以醚類(ETHERS)的界面活性劑為主。溶化作用與乳化作用的不同點是，溶化作用通常成透明液狀或膠狀，而乳化作用是呈乳白色的不透明液狀或霜狀。溶化作用是界面活性劑將油脂以極細微的液滴分散在水溶液中。因為光線可以通過而呈透明狀。乳化作用，其油脂的分散液滴顆粒較大，可折射或反射光線，因而呈白色。
(六)潤濕作用藉由界面活性劑可以降低表面張力的作用，使不易吸附、附著的物質易於吸附附著。例如，油性表面要滲透水性物質，或水性表面要滲透油性物質。在界面化學研究之最大成就，是界面活性劑之發明及其應用。而界面活性劑之最重要特性，是可以減小表面、界面張力，而產生濕潤、滲透、乳化、分散等作用。因之，可廣泛應用到各種工業。尤其是紡織工業、化妝品製造方面，所有含有油脂與水的各種化妝用品，都需要界
有適當的介面活性劑來油和水乳化穩定的均勻物質，因此在化妝品生產過程中也是不可或缺的原料。
界面活性劑在全球穩定發展的趨勢下，為相關產業的發展提供了優異的環境，對於產品的結構、品項、性能與技術上要求也越來越高。因此，開發安全、溫和、天然、可生物分解以及具有特殊作用的界面活性劑，為新產品的開發與應用提供了良好的基礎。
咖啡酸(caffeic acid)，又名3,4-二羥基肉桂酸，是一種歸屬於羥基肉桂酸的有機化合物，同時具有酚羥基和丙烯酸兩種官能團結構。因為咖啡酸是生物合成植物生物質及其殘留物的主要組分之一木質素的關鍵中間體，所以它廣泛存在於各種植物中。它可以在熱水和乙醇中溶解，冷水中微溶。常溫下為黃白色結晶體。咖啡酸是分佈最廣的羥基肉桂酸酯和苯基丙烷代謝產物，因此可以在許多地方發現，存在於一枝黄花(菊科)、山里红(蔷薇科)、坡柳(無患子科)、升麻(毛茛科)、歐亞水龍骨(水龍骨科)、檸檬(芸香科)、萹蓄(蓼科)、纈草(忍冬科)、麝香草(唇科)、杜仲(杜仲科)等多種中草藥植物中。具有收缩增固微血管，促進凝血因子功能，升高白血球及血小板之功效，用於白细胞、血小板減少症的治療、抗氧化、抗腫瘤和腦保護等多種藥理作用。
咖啡酸能有效抑制亞油酸乳状液的脂質過氧化，並有比α生育酚(α-tocopherol)、丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)和水溶性维生素E(trolox)更強的還原性。咖啡酸的光保護作用是由於它本身具有抗氧化活性。人正常淋巴细胞對紫外線照射非常敏感，經紫外線照射的淋巴细胞會出現脂質過氧化、DNA損傷及细胞生存力降低，並會油於氧化反應激進而死亡。用咖啡酸預先處裡淋巴細胞後，可明顯減輕由於紫外線照射引起的脂質過
氧化、硫代巴比妥酸反應物和共軛二烯烴水平的升高、DNA損傷及细胞死亡。咖啡酸能抑制多種腫瘤細胞的生長、分化、增殖，並促進腫瘤细胞凋亡，降低抗癌藥物不良反應，防止和你轉化學治癌作用。研究發現咖啡酸可通過影響microRNA調控網絡以起到抗癌的作用，另一方面，咖啡酸又能通過調節腫瘤細胞內腺粒体活性氧水平，誘導腫瘤細胞凋亡。在抗腫瘤方面，咖啡酸不僅自身作用極大，還與其他藥物有協同作用。
口紅一向深受愛美女士的喜愛，是女性常用的化妝品但由於質量合配方的差異加上消費者體質的不同，在使用口紅時潛藏種種危機，塗上口紅以後，在說話、喝茶、吃飯的同時，難免無意之中將口紅帶入體內。而口紅中的防腐劑、抗氧化劑BHA，此類物質已經被證實為準制癌物質，保存劑會造成乳房腫瘤。
而全球每天都在消耗大量的特用化學品一界面活性劑，因此許多研究都針對生物可分解性界面活性劑著手研究，為了讓消費者可以使用刺激性較小、毒性較低且兼顧綠色環保的特用化學品，故本發明之新型咖啡酸醯胺基酸界面活性劑最符合現代綠色環保的概念。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑為可再生原料，可被大自然所分解，因此不會造成環境的負擔，加上咖啡酸的抗氧化潛力巨大，它已證明具有體外抗菌的能力，醯胺基酸化合物具有親膚、保濕、抗衰老等作用，因此在製藥、食品、特用化學品以及化妝品等領域中，皆被視為替代傳統界面活性劑的最佳配方。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，以分散性良好之聚
乙二醇、二氫咖啡酸及醯胺基酸鹽為主要原料，聚乙二醇(變化不同EO鏈長：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)作為親水基鏈段，合成包含步驟(a)醯胺基酸鹽酸化，係將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物；及步驟(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成，係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同EO鏈長之聚乙二醇鏈結，合成一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑係作為分散劑，應用於纖維染整助劑、無機奈米粉體之分散劑，以及作為乳化劑，應用於化妝品、醫藥品、食品、工業製品之乳化領域中。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，係具有通式(I)結構之界面活性劑，
n：聚乙二醇重複單位數，其值為2~10000，較佳為5~5000。
y：醯胺基二酸化合物中緊鄰較長鏈酸基之-CH2-段之重複數量，其值為1~30之整數量，較佳為1~20。
R：碳鏈數6~30之長鏈飽和或不飽和碳氫有機基團。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，以分散性良好之聚乙二醇、二氫咖啡酸及醯胺基酸鹽為主要原料，合成包含步驟(a)醯胺基酸鹽酸化；及步驟(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成。其中，聚
乙二醇(變化不同EO鏈：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)作為親水基鏈段，其中，醯胺基酸最好為二酸化合物，具有下列通式(II)之化學結構：
y：醯胺基酸二酸化合物中緊鄰較長鏈酸基之-CH2-段之重複數量，其值為1~30之整數量，較佳為1~20。
R：碳鏈數6~30之長鏈飽和或不飽和碳氫有機基團。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，包含(a)至(b)之合成步驟如下：
(a)醯胺基酸鹽酸化
將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物；
(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成
係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同鏈長之聚乙二醇(變化不同EO鏈：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)鏈結，合成一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，步驟(a)將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物，其中，無機酸之濃度為0.1~3M。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，其中，步驟(b)係將不同鏈長的聚乙二醇、二氫咖啡酸，以及醯胺基二酸化合物置於反應瓶中，加入催化劑，以溫度80~180℃下反應4~10小時，得一系列聚
乙二醇改質之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，其中，步驟(b)之催化劑選自：4-二甲氨基吡啶(DMAP)、四異丙醇鈦(titanium isopropoxide)、硫酸(Sulfuric acid)、鹽酸(Hydrochloric acid)之至少一種。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成反應式如下：其中醯胺基酸鹽化合物以月桂醯谷氨酸鈉為例，聚乙二醇(變化不同EO鏈：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)作為親水基鏈段。
步驟(a)
步驟(b)
本發明所合成為一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。代號分別為
PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑係作為分散劑材料，可用於作為纖維染整助劑、無機奈米粉體之分散劑等領域中。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑係作為乳化劑材料，可用於作為化妝品、醫藥品、食品、工業製品等之乳化領域中。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之基本性質測定：
1.表面張力測定
任何物質中分子之間具均有互相吸引的力量，液體表面分子在液面會受到不同引力的影響。但對空氣的引力幾乎為零，而向下拉液體內部的引力即為表面張力。隨著界面活性劑濃度的增加，表面張力值隨之降低，濃度增加量達到一定程度時，界面活性劑分子在溶液中開始以疏水基相互吸引聚集而形成微胞，微胞開始形成時之濃度，就稱之為臨界微胞濃度(Critical Micelle Concentration；CMC)，而此種緊密的排列模式會降低溶液表面分子被拉向內部的引力，使液體表面自由能減少，使表面張力降低。加入界面活性劑會降低表面張力，其原因為界面活性劑之疏水端在水面上形成一層疏水膜；而親水端朝向液體內部，此排列結果降低了溶液表面之自由能。
使用數字型吊白金片(式)表面張力測定儀測試
廠牌型號：CBVP-A3,Kyowa Kaimenagaku Co.LTD.,Japan.
(1)先將儀器完成各校正手續。
(2)將白金片以酒精及純水清洗，再以酒精燈將白金片燒至火紅待冷卻後吊於掛勾上。
(3)將玻璃培養皿洗淨烘乾後，注入待測液約10ml後，放置於升降台上。
(4)啟動儀器開關使升降台緩慢上升，當待測液液面觸碰白金片時，升降台會自動停止，記錄穩定時之表面張力值。
(5)重複上述步驟3次，求其平均值。
咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之表面張力測試，此測試結果，如圖1所示。
2.接觸角測定
於正常環境下，物體的表面會包覆一層空氣，要使液體能在固體表面延伸擴張，必須先將包覆的空氣排除，此種將液體取代原有的空氣現象稱之為潤濕現象。界面活性劑具有降低液體表面張力和自由能的能力，並且可展現其濕潤性。而接觸角亦為判斷特定液體對固體表面濕潤能力之儀器，於水滴與固體接觸的交點延伸出水滴邊緣的切線，此切線與固體表面所形成的角度，即為接觸角度(θ)。而接觸角越小表示試樣對固體面的濕潤效果越佳，而界面活性劑具有降低液體表面張力和自由能的能力，故具濕潤性。
使用接觸角測定儀，FACE CA-5 contact angle meter，放置一塊標準板於待測試料臺上，以注射針筒吸取試樣溶液，並控制液滴之大小約為20mm。
(1)調整鏡頭之焦距以及亮度對比，完成各校正手續。
(2)以純水作為標準品，配製不同濃度之樣品溶液。
(3)將試樣溶液滴於玻璃板、鐵氟龍板，經電腦計算後顯示接觸角值。
(4)重複步驟3次測其平均值。
將咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度為1wt%、0.1wt%、0.01wt%在玻
璃、鐵氟龍兩種板上之接觸角圖，此測試結果，如圖2及圖3所示。
3.起泡性
Model KD-10,Daiei Kagaku Seiki MFG.Co.LTD.,Japan，以Ross and Miles法測定。
(1)配製0.5wt%之樣品溶液500.0mL，放置試樣槽中。
(2)固定馬達流速為400.0mL/min，水溶液經由循環幫浦壓出後，經噴嘴流出而連續注入受盤內，此受盤之溶液到達一定高度時會自動溢出，使液面維持一定高度。
(3)溢出之樣品溶液會自動循環回試液槽中再循環，經1小時循環後，記錄計量筒內之泡沫高度，此為樣品之泡沫最大高度。
(4)關掉幫浦，經5分鐘後再記錄泡沫高度，此即為泡沫安定度。本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之起泡性，結果如圖4所示。
4.導電度
水導電度乃借用電化學的概念，為水中所有離子綜合導電程度的指標。導電度越高，表示含有腐蝕或水垢生成要因的物質很多。導電度越低，水中所含離子或導電物質含量越少，故導電度可被使用在於水質管理指標上。電解質溶解水中，會解離成陽離子和陰離子，當電流欲通過此溶液時，可藉著陰陽離子的運動，而使電子能在正負極間流通，此溶液即可導電。而導電度多用於測量離子型界面活性劑溶液之臨界微胞濃度(CMC)一般而言溶液之導電度與溶質濃度應成規則的正比。本發明之界面活性劑，不但可探討其臨界微胞濃度(CMC)，也能分析其疏水鏈對於導電度的大小變化。將咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度1wt%、0.1wt%、0.01wt%進行導電度
檢測，其結果如圖5所示。
5. COD化學需氧量(Chemical Oxygen Demand)
化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)係指水中有機物質在酸性及高溫條件，以化學方法測量水樣中有機物經由強氧化劑將其氧化成CO2與H2O，所消耗氧氣的量，COD值的大小可表示水中有機物量的多寡，水樣在一定條件下，以氧化1公升水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量為指標，所需的氧的毫克數，換算成每升水樣全部被氧化後，以mg/L表示，反應水中受還原性物質污染的程度，該指標也作為有機物相對含量的綜合指標之一。
根據檢測環境和水樣中雜質的不同，國際上主要檢測方法有重鉻酸鉀法、高錳酸鉀法，該型號COD分析儀採用的分析方法為重鉻酸鉀法，此方法數據精確度高，受自然環境干擾小，作為COD指標的首選測定方法。化學原理：將待檢測水樣、重鉻酸鉀、硫酸銀、濃硫酸按一定的比例濃度進行混合併逐步加熱到175℃進行消解，在此期間鉻離子作為氧化劑從VI價轉換成III價而改變了顏色，顏色的改變度與樣品中有機化合物的含量成正對應關係，最後通過比色換算直接將水樣的COD值顯示出來。Chemical Oxygen Demand Spectrophotometer,HACH,Model DR/2800 Chemical Oxygen Demand Reactor,Rocker,Model CR25
(1)配製不同濃度之樣品溶液2.00mL，放置比色管內。
(2)將比色管放入COD加熱器中，待上升至溫度120℃。
(3)冷卻至室溫後，即以COD化學需氧量分光光度計之儀器讀取數值。一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑在濃度1wt%、0.1wt%時測其COD化學
需氧量，如圖6所示。
圖1 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之表面張力圖
圖2 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度為0.5wt%、0.1wt%、0.01wt%在玻璃板上之接觸角圖
圖3 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度為0.5wt%、0.1wt%、0.01wt%在鐵氟龍板上之接觸角圖
圖4 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑(濃度0.5wt%)之起泡高度圖
圖5 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑(濃度1wt%、0.1wt%)之接觸角影像圖
圖6 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度1wt%、0.1wt%、0.01wt%之導電度圖
圖7 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度1wt%、0.1wt%之COD化學需氧量測試圖
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備
包含下列(a)至(b)之合成步驟：
(a)醯胺基酸鹽酸化
將30mole的月桂醯谷氨酸鈉(醯胺基酸鹽)加入30mole 1M稀鹽酸，使月桂醯谷氨酸鈉鹽酸化，放入熱風循環烘箱脫乾後，得待產物A。
(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成
將30mole的聚乙二醇(變化不同聚氧乙烯(EO)鏈：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)以及30mole二氫咖啡酸與30mole的月桂醯谷氨酸置於配有磁石攪拌及溫控棒之四口反應瓶中，4-二甲氨基吡啶(DMAP)為催化劑，以溫度130℃反應6小時，得一系列聚乙二醇改質之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物B。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物，以聚乙二醇(變化不同EO鏈：PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)、二氫咖啡酸、醯胺基酸鹽為主要原料，合成包含步驟(a)醯胺基酸鹽酸化，係將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物；及步驟(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成，係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同EO鏈長之聚乙二醇鏈結，合成一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，得到一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。產品代號分別為PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之表面張力
界面活性劑加入水溶液中會使表面張力降低，因界面活性劑本身結構中含有親水基團與疏水基團，在溶液親水基的部分會停留在水中，而疏水基的部分會吸附突出水面排列所導致。這樣的排列方式會降低表面上水分子之不對稱氫鍵力，使表面自由能減少，因而造成表面張力降低之現象。假設常溫狀態下為25℃，其表面張力值大約為72.8mN/m，隨著界面活性劑濃度的增加，表面張力值隨之降低。當濃度增加量達到一定程度時，界面活性劑分子在溶液中開始以疏水基相互吸引聚集而形成微胞，當微胞開始形成
時之濃度就稱為臨界微胞濃度(Critical Micelle Concentration；CMC)。
本發明之一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之表面張力圖，如圖1所示，由此圖可發現，隨著一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物濃度增加時，表面張力下降，當下降在0.05wt%時，並不會在下降，此濃度稱為臨界微胞濃度，PEG200表面張力值為29.7mN/m、PEG400表面張力值為21.5mN/m、PEG600表面張力值為28.8mN/m、PEG1000表面張力值為29.2mN/m，表面張力大小順序為PEG400>PEG600>PEG1000>PEG200，範圍為21.5~29.7mN/m。可得知PEG200表面張力值最大，代表界面活性最不好，PEG400表面張力值最小，代表界面活性最好，應用在清潔劑、化妝品或者藥物包覆可以得到最好的效果。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之接觸角
以玻璃板和鐵氟龍板為濕潤對象，測試本發明之一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑(產品代號分別為PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000)產物與測試板之接觸角，其中，產物與玻璃板之接觸角最小者代表該產物濕潤性最佳，產物與鐵氟龍板之接觸角最大者，表示產物的濕潤性最差。圖2、圖3為本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物之接觸角度圖，由圖2可看出PEG600在1Wt%接觸角度最小，表示濕潤效果最佳，而PEG1000在0.1wt%接觸角度最大，表示濕潤效果不佳。圖3為本發明之一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物在鐵氟龍板之接觸角，由圖3可看出，PEG1000在1Wt%接觸角度最小，表示濕潤效果最佳，而PEG600在0.1Wt%接觸角度為大，表示濕潤效果不佳。圖4為本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物接觸角度影像圖，本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物之接觸角
大小排列順序為PEG200>PEG400>PEG600>PEG1000。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之起泡性由圖5所示，此一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑濃度0.5wt%之起泡高度，約在0.5~2.5cm，染色過程中常需要加入界面活性劑提高染色品質，然而操作過程中因機器轉動而氣體進入染液中導致泡沫產生。過多泡沫會阻礙染液與纖維接觸導致染色不均等問題，因此染色整理工程中所使用之界面活性劑需具較低之起泡性質，其中起泡性大小為PEG600>PEG1000>PEG400>PEG200泡沫穩定度隨著PEG鏈長而增加提升，其原因隨PEG越長而水膜界面所占有面積越小，因此較容易緊密排列，使其具有較佳之泡沫穩定性。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之導電度本發明不但可探討其臨界微胞濃度(CMC)，也能分析其疏水鏈對於導電度的大小變化，本發明之一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物，濃度分別為1wt%、0.1wt%、0.01wt%進行導電度檢測，其結果如圖6所示，得知本發明之一系列界面活性劑產物之導電度值界於0~213μS/m間，隨著界面活性劑濃度增加導電度上升，其中導電度之大小為PEG200>PEG400>PEG600>PEG1000，隨PEG鏈長增加而降低導電度。
本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之COD化學需氧量圖7所示為一系列咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之COD圖，分別為1wt%、0.1wt%兩種濃度進行檢測，隨著助劑濃度的增加化學需氧量明顯變大，當PEG1000在0.1wt%時COD值最高，表示需要更多之氧化劑來消耗COD值
大小為PEG1000>PEG400>PEG200>PEG600，PEG600在0.1wt%時具有最小的COD值。此外，比較本發明之界面活性劑產物與市售界面活性劑之化學需氧量，發現本發明之界面活性劑之化學需氧量均比市售界面活性劑低，顯示本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑屬較為綠色、環保型之界面活性劑。
本發明所合成一列界面活性劑產物之表面張力測定分析，顯示本發明所合成之界面活性劑產物皆具有降低表面張力的特性，臨胞濃度為0.05wt%，表面張力值範圍為21.5~29.7mN/m。
本發明所合成一列界面活性劑產物的接觸角測試，結果顯示所合成界面活性劑產物對玻璃板(Glass)、壓克力板(Acrylic Sheet)和鐵氟龍板(Telfon)的接觸角，皆低於純水，展現其良好潤濕效果。本發明之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之起泡性測試結果，顯示所合成界面活性劑之起泡高度皆在5cm以下，故具有較低之起泡性，應用於化妝品乳液中，無須消泡處理，可降低成本。
Claims (10)
- 一種咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，係具有通式(I)結構之界面活性劑，式中n表示聚乙二醇重複位數，其值為2~10000；y表示醯胺基二酸化合物中緊鄰較長鏈酸基之-CH2-段之重複數量，其值為1~30之整數；R為碳鏈數6~30之長鏈碳氫有機基團。
- 如申請專利範圍第1項之一種咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，其中該聚乙二醇重複位數n為5~5000。
- 如申請專利範圍第1項之一種咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑，其中該醯胺基二酸化合物中緊鄰較長鏈酸基之-CH2-段之重複數量y為1~20。
- 一種如申請專利範圍第1至3項中任一項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，包含(a)至(b)之合成步驟如下：(a)醯胺基酸鹽酸化，係將醯胺基酸鹽以無機酸酸化為醯胺基二酸化合物；(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之合成，係將二氫咖啡酸與醯胺基二酸化合物藉由不同鏈長之聚乙二醇鏈結，合成咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑。
- 如申請專利範圍第4項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，包含(a)至(b)之合成步驟如下：(a)醯胺基酸鹽酸化將醯胺基酸鹽加入0.1~3M稀鹽酸，使醯胺基酸鹽酸化為醯胺基二酸化合物；(b)咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑合成將不同鏈長的聚乙二醇、二氫咖啡酸，以及醯胺基二酸化合物置於反應瓶中，加入催化劑，以溫度80~180℃反應4~10小時，得一系列聚乙二醇改質之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑產物。
- 如申請專利範圍第5項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，其中，步驟(b)之催化劑選自：4-二甲氨基吡啶、四異丙醇鈦、硫酸、鹽酸之至少一種。
- 如申請專利範圍第6項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備方法，其中，步驟(b)之催化劑為4-二甲氨基吡啶。
- 一種分散劑材料，其包含如申請專利範圍第1至3項中任一項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑為材料者，其係用於作為纖維染整助劑、無機奈米粉體之分散劑領域中。
- 一種乳化劑材料，其包含如申請專利範圍第1至3項中任一項之咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑為材料者。
- 如申請專利範圍第9項之乳化劑材料，其係用於作為化妝品、醫藥品、食品、工業製品之乳化領域中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110121861A TWI802910B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110121861A TWI802910B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202247894A TW202247894A (zh) | 2022-12-16 |
| TWI802910B true TWI802910B (zh) | 2023-05-21 |
Family
ID=85793439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110121861A TWI802910B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI802910B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201501726A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | Univ China Medical | 咖啡酸醯胺衍生物之應用 |
-
2021
- 2021-06-11 TW TW110121861A patent/TWI802910B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201501726A (zh) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | Univ China Medical | 咖啡酸醯胺衍生物之應用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 期刊 Jiang Hong Chen, Chi-Tang Ho, 〝Antioxidant Activities of Caffeic Acid and Its Related Hydroxycinnamic Acid Compounds〞 , Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol.45, Iss.7, American Chemical Society (ACS), July 1997, pages 2374-2378 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202247894A (zh) | 2022-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sulthana et al. | Solution properties of nonionic surfactants and their mixtures: Polyoxyethylene (10) alkyl ether [C n E10] and Mega-10 | |
| Rakshit et al. | Commemorating 75 years of microemulsion | |
| Vekariya et al. | Effect of ionic liquids on microstructures of micellar aggregates formed by PEO–PPO–PEO block copolymer in aqueous solution | |
| Takeuchi et al. | Solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons in C16E7 nonionic surfactant solutions | |
| Wang et al. | Preparation of a new polymeric surfactant and its thickening of the Linear Alkylbenzene Sulfonate system | |
| Lin et al. | Preparation and surface activity of gelatin derivative surfactants | |
| Wu et al. | Surface properties and solubility enhancement of anionic/nonionic surfactant mixtures based on sulfonate gemini surfactants | |
| Fan et al. | Study on the properties of the sodium lauroyl glycinate and sodium lauroyl lactylate composite system | |
| TWI802910B (zh) | 咖啡酸醯胺基酸型界面活性劑之製備及其應用 | |
| Wang et al. | Preparation and characterization of microemulsions formulated with PEG fatty acid glycerides | |
| Patel et al. | CTAB induced growth and shrinkage of Pluronics® P103 micelles: experimental and theoretical rationale | |
| Zhang et al. | Properties of vesicles formation of single-chain branched carboxylate anionic surfactant in aqueous solutions | |
| Zhang et al. | Research on viscoelastic properties of SLG-LHSB system: Effects of pH and concentration on micelles in the system | |
| Ning et al. | Surface adsorption and foam performance of sodium perfluoroalkyl polyoxyethylene ether sulfate in ethanol-water mixed system | |
| Lin et al. | Surface Properties of Glucose‐Based Surfactants and Their Application in Textile Dyeing with Natural Dyes | |
| Li et al. | Synthesis and properties of sodium isotridecyl polyoxyethylene ether sulfate with different ethylene oxide addition numbers | |
| Nieh et al. | Effect of the hydrophilic size on the structural phases of aqueous nonionic gemini surfactant solutions | |
| Khanam et al. | Aggregational behavior of alkanediyl-α, ω-bis (tetradecyldimethylammonium) dibromide series with ionic and nonionic hydrotropes at different temperatures | |
| Xiao et al. | Enhanced salt thickening effect of the aqueous solution of peaked-distribution alcohol ether sulfates (AES) | |
| Zan et al. | Study on synthesis, properties, and aggregation behavior of sodium alkyl glycoside sulfate | |
| Suting et al. | Binary micellar schemes of cationic gemini and conventional surfactants: chain length effect | |
| Liu et al. | The structure-activity relationship for the ABA triblock siloxane surfactant in aqueous-ethanol system | |
| Aswal et al. | Entropy-induced micellization of block copolymer in aqueous solution in presence of selective additives | |
| Wang et al. | Self-assembly mechanism and application performance in aqueous solutions mediated by ethylene oxide chains in alcohol ether carboxylates and cocamidopropyl betaine | |
| TWI729872B (zh) | 改質甜菜鹼界面活性劑之製備及其應用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |