馬朕 易中山

(河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453007)

1 概論

近些年來,隨著科技與經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,人們的生活水平逐步提高,人們對于美的追求愈發(fā)強烈,而這一切對于頭發(fā)來說,顯得愈為重要,市面上層出不窮的美發(fā)護發(fā)產(chǎn)品也越來越多,而大多數(shù)的產(chǎn)品都宣稱對頭發(fā)具有滋潤、修復(fù)、保濕等作用。如何來選擇產(chǎn)品使護發(fā)的效果事半功倍,護發(fā)品與頭發(fā)有什么樣的關(guān)系?根據(jù)筆者的研究,植物蛋白是各類護發(fā)產(chǎn)品最易宣稱,也是宣傳最多的。植物蛋白通常分為兩大類,一類是直接通過植物提取并且進行酶水解與酸水解等化學(xué)反應(yīng)得到的水解植物蛋白[1]。另一類是通過科研儀器檢測及有關(guān)文獻匯報分析植物蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu),改變原有的化學(xué)性狀,在植物蛋白的支鏈或末端引入親水基或憎水基制備得到所需的植物蛋白衍生物。本文將主要分析植物蛋白的衍生物。

2 頭發(fā)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

人的頭發(fā)由角蛋白所構(gòu)成主體,根據(jù)化學(xué)元素分類,由C、H、N以及少量的S元素所組成。頭發(fā)的組成元素中硫含量雖然少,但它對頭發(fā)的化學(xué)穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。在頭發(fā)的蛋白結(jié)構(gòu)中,氨基酸分子通過脫水縮合形成多肽、進而形成蛋白質(zhì)。長鏈狀的蛋白質(zhì)在立體結(jié)構(gòu)中并不呈直線型,而是卷曲螺旋狀的結(jié)構(gòu),這是由于多肽鏈中的羰基(C＝O)和亞胺基(N H-)之間生成氫鍵,使得多肽鏈具有一定的立體結(jié)構(gòu),同時多肽鏈之間也可以生成氫鍵,使之按照一定的形狀排列起來。這樣就形成了角蛋白,同樣我們?nèi)梭w內(nèi)的蛋白質(zhì)也是這么形成的。

3 植物蛋白衍生物

3.1 分類

通過化學(xué)反應(yīng)進行人工合成制備的蛋白質(zhì)衍生物,為化妝品的原料來源以及工藝革新提供了更多的選擇,同時使得化妝品的性能也能夠得到進一步的提高。根據(jù)調(diào)研的護發(fā)品配方原料,常分為季銨化、乙酰化兩種衍生物[2]類型的化妝品。

3.2 季銨化蛋白衍生物

研究蛋白質(zhì)主要依靠其等電點性質(zhì)(也就是蛋白質(zhì)兩性離子結(jié)構(gòu)的化學(xué)性質(zhì)),帶有很多不同的基團,使得季銨化蛋白衍生物的等電點不是中性點。不同氨基酸由于結(jié)構(gòu)不同,等電點也不同。由文獻可知,酸性氨基酸水溶液的等電點必然小于7,因此必須加入較多量的酸才能使正負離子的量相等[3]。而在頭發(fā)中蛋白質(zhì)氨基酸組成結(jié)構(gòu)使頭發(fā)的表層的等電點達到3.8,在這個等電點以上,頭發(fā)就會帶有負電荷。但是,在實際使用時的蛋白質(zhì)并不都為負電荷。通過使用輻射示蹤法可以證明季銨化蛋白質(zhì)的附著性大于其他的母體蛋白,所以,季銨化蛋白質(zhì)可以提供更多的調(diào)節(jié)作用,改善頭發(fā)順滑等方面具有更深層影響。提高蛋白質(zhì)的等電點可以增強蛋白質(zhì)對頭發(fā)的吸引作用,一般通過與陽離子的符合共價結(jié)合----季銨化衍生物實現(xiàn)。

圖1

例如:甲基、十二烷基(月桂基)、十八烷基(硬脂基)添加到主鏈上,碳鏈越長,所產(chǎn)生的季銨化蛋白質(zhì)越具有活性[4]。

3.3 烷基化蛋白質(zhì)衍生物

根據(jù)表面活性劑的基本原理,簡單的具有表面活性性質(zhì)的化合物均由一個親水基和一個長鏈憎水基組成基本結(jié)構(gòu)。由于蛋白質(zhì)具有兩性離子結(jié)構(gòu),同時又帶有正負兩種電荷,具有親水性,所以在蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上再引入一個非極性的烷基,增加在某種程度上,具有表面活性。同時,由于水解蛋白引入了較長的烷基,可以使得護發(fā)產(chǎn)品產(chǎn)生新的特性。其主要作用是輔助表面活性劑使用,降低對頭皮的刺激。(例如制備月桂?；苌?如圖)。

4 結(jié)語

在目前的護發(fā)產(chǎn)品當中,由于對于植物的各種保護,使得人工合成蛋白質(zhì)趨于流行,降低了人力,同時提高了對頭發(fā)的保護作用。同時,隨著技術(shù)的發(fā)展,植物蛋白質(zhì)的合成成本會逐漸降低,在配方過程中的用量將得以改善,植物蛋白中的人工合成將成為以后護發(fā)展品的主要途徑。

[1]張雪,魏建春,李云芳.酶法水解植物蛋白技術(shù)研究[J].鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)報,2 0 0 2,(4):2 4 6-2 4 7.

[2]徐淑琴,劉博.美發(fā)護發(fā)化妝品中的植物蛋白[J].日用化學(xué)工業(yè),2 0 0 4,(4):1 1 5-1 1 8.

[3]馮雷,邢麗貞,楊慧春.混凝法處理魚粉加工廢水技術(shù)研究[J]工業(yè)安全與環(huán)保,2 0 0 8,(2):2 0-2 3.

[4]F O X C.C o s m e t i c r a w m e t e r i a l s-l i t e r a t u r e a n d p a t e n t r e v i e w 1 9 8 5-1 9 8 7[J].C o s m e t i c s&T o i l e t r i e s,1 9 8 8,1 0 3(8):3 0-5 6.

圖2