表面活性剂的温和性比较及评价方法

2017-03-15 16:46:16 上海博易和化工有限公司 阅读

一. 表面活性剂的温和性


      表面活性剂对人体皮肤、眼睛、毛发,特别是对皮肤、眼睛的温和性是一个颇难定义的概念,截止目前为止仍然没有统一的标准。表面活性剂对粘膜产生的刺激性或致敏性主要由三个因素引起:


      (1)溶出性  指表面活性剂对皮肤本身的保湿成分(如保湿因子NMF)、细胞间脂质及角质层中游离氨基酸和脂肪的溶出程度。这些成分的过分溶出将使皮肤油脂和表层受到破坏,皮肤保水能力下降,引起细胞成皮屑脱落,从而造成皮肤紧绷、刺痛或干燥感。更有甚者,表面活性剂除了对细胞有剥离作用外,还对细胞有溶解作用,如SDS就是生物膜的很有效的溶解剂。


      (2)渗入性  指表面活性剂经皮渗透的能力,这种作用被认为是引发皮肤各种炎症的原因之一。表面活性剂渗入改变了皮肤的原始结构状态和相邻分子间的相容性,从而引发接触性皮炎、真皮皮炎,造成皮肤刺激作用甚至引起过敏反应,使皮肤上出现红斑和水肿现象。表面活性剂对皮肤粘膜的刺激作用以阳离子最甚,阴离子次之,非离子型和两性离子型最小。


      (3)反应性  指表面活性剂对蛋白质的吸附,致使蛋白质变性以及改变皮肤pH条件等的作用。实验表明PEG非离子类的反应性较低,LAS等阴离子的反应性较大。


图片关键词消泡剂


二. 评价温和性的方法


      评价表面活性剂温和性的方法有多种,目前尚缺少统一标准。目前通用的温和性评价方法主要分为活体试验(in vivo test)和离体,试验(in vitro test)两大类。出于安全性考虑和满足保护动物运动的需要,目前大力提倡采用离体试验方法,但大部分立法仍以活体试验结果为检验标准。


2.1.1 活体试验


      活体试验主要在人体皮肤和兔皮及兔眼粘膜上进行,两种较为常用的方法是Driaize兔皮试验和Draize兔眼试验。有时也采用Duhring chamber test或Cupshaking test,即对人体前腕屈曲侧部进行贴斑试验,观察表面活性剂对人体间歇试验引起的红斑和浮肿等现象。也有采用手部浸渍法,即将人手浸泡在一定浓度的表面活性剂溶液中模拟搓洗动作或洗碗碟动作,一定时间后测试浸泡前后皮肤表面的皮脂脱落率或蛋白质溶出性。

      (1)Draize兔皮试验  Draize兔皮试验主要以兔皮、有时也用大白鼠或荷兰猪皮肤作试验,,以各种浓度试样对皮肤涂敷后观察红斑和浮肿程度综合给分(参见表4)。Draize兔皮试验可以作为一种独立试验,也可以作为人体皮肤试验的预备试验,一些兔皮试验结果列于表5。

      表4  Draize试验和RBC试验的评价和比较

      Draize兔皮试验    Draize兔眼试验               RBC试验             评价
      总刺激指数           总刺激指数                      L/D值
      0~0.5                     <5                         >100            无刺激作用
      0.6~1.9                  <10                       >10               轻微刺激
      2.0~5.9                  <20                        >1                中等刺激
                                       >50                      >0.1             较强刺激
      ≥6.0                         >50                       <0.1            强烈刺激

      (2)Draize兔眼试验  将0.1mL受试液作用于白兔的角膜,间隔一定时间观察刺激结果并综合评例(参见表5)。从表6可以看出眼粘膜对表面活性剂的耐受程度也以阳离子为最低(0.5%~1.0%),阴离子型次之,对非离子表面活性剂的耐受程度最高。

      表5  几种表面活性剂的Draize兔皮刺激指数
      表面活性剂             Draize兔皮试验总刺激指数
      LAS(烷基苯磺酸盐)              5.6~6.0
      AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐)    1.6~6.5
      AEO7(脂肪醇聚氧乙烯(7)醚)    3.1~5.0
      AE09(脂肪醇聚氧乙烯(9)醚)    5.1~6.1
      APG550(烷基葡糖苷)                1.2

      表6  兔眼粘膜对几种表面活性剂刺激的耐受度

      表面活性剂                             耐受刺激的最高浓度%
      非离子类
      TritonX—100(辛基酚聚氧乙烯(10)醚)           5.0
      Neutronyx 600(壬基酚聚氧乙烯(9.5)醚)         15.0
      Nin01 2012(椰油酸二乙醇酰胺)                    20.0
      Span 20(失水山梨醇单月桂~)                     l00.0
      Span 80(失水山梨醇单油酸酯)                     100.0
      Tween 20(失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚单月桂酸酯)  100.0
      Tween 80(失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚单油酸酯)    100.0
      Arlacel A(二缩甘露醇单油酸酯)                      100.0

      阴离子类
      Nacconol NRSF(烷基芳基磺酸钠)                    5.0
      Miranol SM(单羧基化辛基咪唑啉钠盐)                 10.0
      Aerosol OT(磺基琥珀酸二辛酯钠盐)                   15.0
      Duponol WA(月桂醇硫酸钠)                          20.0
      Triton X-200(烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠)                28.0

      阳离子类
      BTC(N-烷基二甲基苄基氯化铵)                        0.5
      Hyamine 1622(二异丁基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基氯化铵)  0.5
      Roccal(十四烷基苄基二甲基氯化铵)                     0.5
      Isothane Q-75(烷基溴化异喹啉)                      0.8
      Triton X-400(十八烷基二甲基苄基氯化钠)               1.0

2.1.2  离体试验


      离体试验则以体外细胞或蛋白模拟生物体,观察表面活性剂对离体蛋白或细胞的作用,从而推断对活体组织的作用程度。最常用的两种离体试验方法为red blood corpuscle test(RBC test)和Zein test。


      (1)RBC test  一般认为刺激性物质若与活体蛋白质发生反应,则反应首先会发生在细胞膜。RBC test即红血球细胞试验以离体红血球作为细胞替代物进行实验,观察各种表面活性剂对红血球细胞的作用情况。该试验中将表面活性剂对红血球细胞的溶血作用记作L值,对血红蛋白变性作用记作D值,用L/D表征综合指数来评价对细胞的刺激作用。下表列出了一些常见表面活性剂的RBC试验结果。

      表 7  一些表面活性剂的RBC test结果

      表面活性剂              RBC test的L/D值

      阴离子型

      月桂醇硫酸钠(SDS)                     <0.1
      月桂醇硫酸酯三乙醇胺盐(TEA-LS)     <0.l
      椰油酰基羟乙基磺酸钠(1gepon A)    <0.4
      月桂醇醚硫酸钠(AES)                      0.5
      月桂醇磺基琥珀酸单酯二钠盐        0.8
      月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐      8.5
      十一烯酸单乙醇酰胺基磺基琥珀酸单酯二钠盐    120
      椰油单异丙醇酰胺聚氧乙烯(4)醚磺基琥珀酸单酯二钠盐    200
      谷甾醇醚(14)磺基琥珀酸单酯二钠盐    200
      月桂酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐     200
      蓖麻油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠盐    200
      柠檬酸月桂酯聚氧乙烯(5)磺基琥珀酸单酯二钠盐    200

      两性离于型
      椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)     5
      椰油基两性二乙酸二钠盐(CADA)   5
      椰油基两性丙酸钠(CAPR)          11
      羟基磺基甜菜碱(HSB)              70
      蓖麻油酰胺丙基甜菜碱(RAPB)    200

      (2)Zein test    Zein是一种特定的玉米蛋白质,其自身几乎是完全不溶于水的。如果zein与表面活性剂有较大的相互作用,则作用后zein的水溶性将加大。在Zein test中,zein用于模拟活体蛋白质进行试验,通过测定与表面活性剂作用前后水溶液中氮含量的增大决定zein溶解度的变化,这种溶解度的变化反映了表面活性剂与zein相互作用的强弱,从而间接表征了表面活性剂对活体蛋白质的作用程度