C8-10-烷基缩水甘油醚在非离子壳寡糖表面活性剂中的应用研究

介绍

C8-10-烷基缩水甘油醚是一种用于修饰壳寡糖（COS）的环氧脂肪链。它在制备非离子壳寡糖表面活性剂中起着关键作用。通过环氧-胺化学反应，C9被接枝到壳寡糖的胺基上，形成具有两亲性的结构。非离子壳寡糖表面活性剂在pH=7的条件下展现出良好的乳化性能，适用于稳定浓缩的油包水（O/W）乳液。

C8-10-烷基缩水甘油醚

壳寡糖的合成

壳寡糖是通过脱聚壳聚糖得到的，其聚合度为10（DP10）和20（DP20）。具体步骤如下：壳聚糖（250 kDa）溶解在1%醋酸溶液中，在50°C下搅拌过夜。第二天，加入亚硝酸钠溶液，继续反应3小时。反应结束后，通过提高pH值至10，加入羟胺，反应24小时。产物通过冷乙酸酮沉淀，离心收集，得到壳寡糖。将壳寡糖溶于去离子水/甲醇混合溶剂中，在80°C下搅拌。加入C8-10-烷基缩水甘油醚，在80°C下继续搅拌24小时。产物通过冷乙酸酮沉淀，离心收集，得到接枝C9的壳寡糖。

表面活性剂的性能表征

临界胶束浓度（CMC）和表面张力

接枝C8-10-烷基缩水甘油醚的表面活性剂形成胶束的临界浓度，值越低，表面活性剂的效率越高。在1 g/L浓度下，测得的表面张力值。

Zeta电位和亲水亲脂平衡值（HLB）

在pH=7下，测得的zeta电位值，反映了接枝C8-10-烷基缩水甘油醚的表面活性剂的电荷分布。亲水亲脂平衡值，用于评估表面活性剂的乳化能力。

乳液稳定性

使用接枝C8-10-烷基缩水甘油醚的壳寡糖表面活性剂，在pH=7下制备O/W乳液。研究了不同搅拌时间和速度对乳液稳定性的影响。随着搅拌时间的增加，乳液的稳定性逐渐提高。搅拌时间过长会导致相反转。随着搅拌速度的增加，乳液滴的平均尺寸逐渐减小，但过高的速度会导致滴的聚结和尺寸分布变宽。在优化的乳化条件下，乳液滴的平均尺寸在5.5-7.5 μm之间，粘度在0.001-1000 s⁻¹范围内测量。对乳液在20°C下储存2个月后的稳定性进行评估。乳液滴的聚结和相分离是主要的不稳定现象。高粘度的乳液有助于限制乳液滴的运动，从而减少聚结和相分离[1]。

参考文献

[1]Berthalon, S.; Frugier, J.; Azema, N.; Negrell, C.; David, G. Concentrated O/W Emulsion Stability of Non-Ionic Chitosan Oligomer Surfactants Modified by Epoxidized Fatty Chains at pH7: Influence of Emulsification Conditions. Polysaccharides 2024, 5, 67-84.