烷基多糖苷的主要用途

背景及概述^[1]

随着人们对清洁用品安全性要求的不断提高，加上石油资源的日趋枯竭，价格不断上涨，开发性能优异，天然温和及可再生的新型表面活性剂已成为国内外学者研究的重大课题#烷基多糖苷是糖类化合物和高级醇的缩合产物，原料是植物再生资源淀粉和油脂及其衍生物葡萄糖和脂肪醇，是新一代温和型，绿色表面活性剂，属非离子型，但无浊点，水中稀释后无凝胶范围，集非离子与阴离子表面活性剂的许多优点于一身的潜在替代物，用于配制具有优良生态性，毒理性，皮肤特性的高品质产品，又不存在安全与环保问题，有很大的发展和应用前景。目前正以极快的速度应用于洗涤业，化妆品业，食品加工业及制药业等众多领域。

物理性能^[1]

烷基多糖苷为白色粉末，实际产品为奶油色或淡黄色，其没有明显的熔点。可溶于水’乙二醇’吡啶，难溶于一般的有机溶剂，在水中的溶解度随烷链加长而减小，随聚合度提高而增加，因此在常温下的溶解度大，对应用无影响，水溶性是由糖上多个羟基形成的氢键产生的，而羟基在水中的相互作用与醇醚键在水中的相互作用大不相同，所以并没有象非离子表面活性剂那样出现浊点和稀释凝胶。表面活性剂特性结果如表：

1）泡沫性能：起泡性能介于阴离子和非离子表面活性剂之间，可高可低，但泡沫细腻而稳定得多，比较泡沫结构后发现泡沫呈不规则的多边形，泡大，不太稳定，并且泡沫层薄发干，而泡沫较小，呈类似苯环结构的六边形，泡沫层湿润，因而稳定滑爽，以烷基链长含碳数为泡沫性能最高，其泡沫性能还与R，值有关，但目前还没有找到这种关系的规律性，

2）去污力：去污力与随烷链增长而增加，当碳数为时去污值达，而后迅速下降，这是由于在水中溶解度很小，并不意味去污力差。

3）增粘性：具有增粘功能，单糖苷的增粘能力甚至可与常用的增粘剂烷醇酰胺相比，而烷醇酰胺使用时可能会生成亚硝胺，所以’作为无氮增粘剂有广阔前景，实验证明用作配方组分时，无需再使用增粘剂，且对泡沫没不良影响，

主要用途^[1]

同时兼有非离子和阴离子表面活性剂的许多特点，具有高表面活性、低毒性、极低的刺激性、良好的配伍性和优越的生物降解性，故应用广阔。

1. 餐具洗涤剂

传统的餐具洗涤剂以还须加入较多有一定毒性的助溶剂以改善溶解性和温和性，配方去污力强，但脱脂强，烷基多糖苷混合物则表现优异的协同效应，泡沫优于单一组分，抗硬水性好，对皮肤温和，用后手感爽快舒适，易漂洗不留痕迹。

2. 洗衣剂

在粉状洗衣粉中，使用烷基多糖苷替代或部分能在保持原有洗涤力的同时，明显改善温和性$抗硬水性和对皮脂污垢的洗涤性#在液体洗涤剂中以烷基多糖苷替代，可用于各种织物的清洗，有效地去除泥土和油污，同时具有柔软、抗静电及防缩功能，在硬水中使用仍具有优良的洗涤力。

3. 浴用及发用洗涤剂

以烷基多糖苷为基剂制成的新一代香波和浴液起泡力大，泡沫洁白细腻，对皮肤有柔软作用，对眼睛无刺激，耐硬水性良好，具良好的调养和养护功能。

4. 化妆品

可在较大的温度范围内作较长时间的存放，同时具有增湿的功能，完全符合化妆品用活性组分的性能要求，国内外已将其作为活性组分制成化妆品，这类新型化妆品显示出良好的皮肤保湿性和皮肤养护性能。

5. 硬表面清洗剂和特殊清洗剂

在强酸强碱和高浓度电解质中性能稳定，与塑料接触时腐蚀小，因而特别适于配制硬表面清洗剂，尤其是短链，短链除了具良好的洗涤性能外，还具有水溶性好、斑痕少、残留物少的优点。

6. 混合有增效作用

还可作通用清洗剂、浴器清洗剂、玻璃清洗剂、地板保护用品、家具保护用品、乳化剂，可用于食品乳化及农药增效，与传统食品乳化剂相比具有相同或相似的性质，以作为乳化剂不仅解决了我国食品乳化剂只有亲油性，产品的的问题，也增加了食品乳化剂品种，还具有易降解不污染农作物和土地$吸湿性好等特点，因而适宜作农药乳化剂，并可调节土壤湿度，对除草剂、杀虫剂和杀菌剂有显著增效作用。

制备^[2-3]

方法1：化学合成

利用可溶性淀粉在有机酸催化下直接与高碳醇进行苷化反应制备烷基多糖苷，制备工艺如下：向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管及分水器的250ｍＬ四口烧瓶中加入已预热的十二醇和酸性催化剂，充分搅拌后缓慢加热至回流温度为110℃～120℃，分批加入一定量的可溶性淀粉，每次加料完成后，至体系澄清，再次加料继续反应，直至体系完全澄清，将体系内真空度控制在0.01ＭＰａ．保温一段时间后取1ｍＬ反应液用斐林试剂检测，当只有在有机相内或相界面处有少量砖红色沉淀时，终止反应，加入30％ＮａＯＨ调节ｐＨ至8-9，降温出料，加入适量双氧水脱色．将所得粗产物用无水乙醇洗涤3次，对产物进行纯化、脱色精制处理，离心分离得到较纯净的烷基多糖苷产品。

方法2：艺采用两步法，在复合催化剂作用下，由葡萄糖与无水正丁醇反应，生成正丁醇葡萄糖苷，然后与十二醇进行醇交换反应，合成烷基多糖苷(APG)

1）丁基多糖苷的合成：在带有分水装置的丁苷化反应罐中，加入正丁醇650kg，开动搅拌器，加入复合催化剂（自制）4.0kg；分批加入葡萄糖250kg，开始通入蒸汽，加热到115℃～117℃反应，反应过程生成的水，由正丁醇带出、分水器分开。至反应结束，约需6～7h。反应终点以检测反应混合物中的残留葡萄糖含量来控制，以≤0.5%为宜。

2）醇交换反应：将上述得到的丁基多糖苷溶液转到醇交换反应罐。加入十二醇290kg和复合催化剂1.5kg，首先在低真空条件下，加热蒸馏回收正丁醇；然后抽真空至残压20～50mmHg，控制温度

(105±2。℃进行反应，同时蒸出丁醇。至正丁醇回收完全为止。反应液应冷却至90℃以下，加入中和剂30%NaOH调节pH＝6～8（约1.5kg），得粗产物，在残压0.09kPa的真空下，加热至165～170℃，蒸出过剩的高碳脂肪醇，至不出料为止。要求蒸馏除去高碳醇，至残醇含量1.5%以下。再经过漂白，复配成(48±2。%浓度的APG产品。

主要参考资料

[1] 烷基多糖苷表面活性剂的研究进展

[2] 烷基多糖苷的一步法制备及性能研究

[3] 烷基多糖苷的合成工艺研究