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茶皂素外貌活性理论系统及其应用茶皂素外貌活性理论系统及其应用 朱伯荣 柳荣祥 夏春华 朱全芬 （壹定发，杭州310012） 摘 要 本文在概述茶皂素研究生长的基础上，叙述了茶皂素的应用理论之一 ——茶皂素外貌活性理论，并祥述了茶皂素的应用，同时对可能使用的途径举行探讨。 要害词 茶皂素 ；外貌活性 ；综合使用 前 言 茶皂素研究自1931年算起，已有60多年历史了。50年月初疏散出来的茶皂素以后，主要致力于茶皂素组成及结构的研究。70年月末以来，随着我国茶皂素研究事情的兴起，并以应用为目的，普遍地开展茶皂素活性应用的研究。标记着茶皂素研究从50~60年月的结构判断阶段转入70年月末以来的应用研究阶段。 随着理论研究的深入，为茶皂素的使用提供了一大批效果和手艺专利，从而发动了茶皂素生产的生长。在我国茶和油茶的主产区，浙江、江西、湖南、湖北、福建、广西、贵州和云南等省，都建起茶皂素生产厂或生产线。据不完全统计，现在天下生产茶皂素的厂家达20余家，年产茶皂素极其制剂达千吨以上。均以茶皂素的外貌活性和生物活性应用于实践。 然而，茶皂素的活性只有被应用才体现其价值，而应用必需有其理论的指导。茶皂素外貌活性理论系统是其开发应用的主要理论基础之一，它为工业应用提供了依据，并指导于实践，使茶皂素在各领域获得普遍的应用。这方面的理论研究与应用拓展，是我国在天下上的一大创举。为进一步开发茶皂素外貌活性的应用，本文就茶皂素外貌活性理论系统的建设及其在实践中的应用举行综述。 一、 茶皂素外貌活性理论系统建设的配景 日本学者青山新次郎1931年从茶籽中疏散出茶皂素，局限于没有获得茶皂素结晶，仅凭证其水解实验所得的配基和糖体确定了茶皂素的实验式。直到1952年日本东京大学的石馆守三和上田阳疏散提纯出茶皂素结晶，为结构判断提供了条件。随着60年月以后疏散和判断手段的前进，吉冈等人和伊东等人对茶皂素的配基结构举行深入的研究，共疏散判断七种皂甙配基。水野卓在石馆、上田研究的基础上，对糖体组成作了详细的研究。R.Tschesche等人的研究更明确了茶皂素糖体与配基、有机酸与配基的毗连方法，以及糖体的整体结构和有机酸组成。从而基本搞清茶皂素的组成及结构，但对使用一直没有开发。 70年月初，我国对资源的综合使用最先重视，尤其对副产品的综合使用。茶叶生产中的副产品——茶叶籽，也被宽大茶叶科技事情者所关注，最先对茶籽综合使用的系统研究。在解决了茶籽制油手艺后，发明茶籽饼粕中尚有15%左右的茶皂素可以使用，以后我国对茶皂素的研究最先起步，并以解决茶籽饼粕的使用为目的，指导头脑明确。茶皂素研究的起步，也发动了对油茶皂素的研究，以解决大宗的油茶籽饼粕的使用，从而兴起了我国茶皂素研究的热潮。1979年夏春华等率先实现了茶皂素工业化生产，迈出了茶皂素应用的第一步。然而，茶皂素仅仅是一种中央产品，只有被应用才华体现其价值，而开发应用必需从其理化特征出发，才有坚实的理论基础。可是，其时茶皂素应用的理论与实践尚无文献可供参考。 历史上有用茶籽饼泡水洗头、洗衣，《本草纲目》中也有“茶籽捣仁洗衣去油腻”的纪录，其活性因素即茶皂素。1938年町田佐一曾对茶叶皂素的起泡性能举行测试，也显示了茶皂素有外貌活性。但以往的研究着重在结构判断方面，忽视了茶皂素外貌活性这一主要性能的研究，使茶皂素的外貌活性没有获得应有的使用。为了从基础上解决茶皂素的应用问题，必需对茶皂素的外貌活性理论举行研究，从理论上指导实践。因此，茶皂素工业化生产实现以后，就最先对茶皂素外貌活性的理论及应用的研究，特殊是1980年茶皂素石蜡乳化剂的问世，更坚定了茶皂素外貌活性使用的信心。随着理论研究与应用开发的相互增进，从而加速了茶皂素外貌活性理论系统的建设及应用领域的拓展。 二、茶皂素外貌活性的理论系统 （一） 茶皂素的结构具有两亲基团 外貌活性剂之以是具有外貌活性，是由其分子结构上保存两亲基团所决议。茶皂素的结构属三萜类皂甙，由糖体、配基和有机酸组成。从分子结构看，茶皂素是一种非离子型外貌活性剂。其亲水基团是由强电负性的含氧基团（如：—O—，—OH，—C—O—，—C—OH）组成，这些含氧基团集中在茶皂素的糖类配体，有机酸配体及与皂甙配基的毗连部位，构完婚水部分 ；其配基是由非极性的碳氢环链组成，在水溶液中泛起憎水的倾向，成为亲油的主体。因此，茶皂素的结构可以用外貌活性剂的结构模子来体现其在两相界面上的形态。 （二） 茶皂素降低溶液的外貌张力（或界面张力） 外貌张力是外貌活性剂的主要参数，以其确定外貌活性剂的外貌活性。茶皂素能显著地降低溶液的外貌张力，并随浓度的增添而逐渐下降，当浓度为0.5%左右时，外貌张力降至最低，从76.85（毫牛顿/米）降为32.86（毫牛顿/米），厥后浓度再增添，也不再降低。泛起出外貌活性剂特有的“胶束形成征象”，即当活性物浓度很低时，水外貌不可所有为外貌活性剂所笼罩，外貌张力虽有下降，但不是最低 ；随浓度的升高，水外貌的活性剂分子增多，外貌张力逐渐下降 ；当增添到液面形成一层单分子膜，外貌张力抵达最低值。纵然再增添活性物的浓度，仅在溶液中形成胶束，外貌张力不再下降。此界线为活性物浓度在溶液外貌已经抵达饱和，称为临界胶束浓度。茶皂素的临界胶束浓度（CMC）为0.5%左右。 （三） 茶皂素的的HLB值—16 HLB值即亲水亲油平衡值。因每种外貌活性剂分子结构差别，所带的两种基团巨细与强弱纷歧，在胶体化学中加入一个看法——亲水亲油平衡值，简称HLB值。以完全没有亲水基团的石蜡HLB值定为0，把完全是亲水基团的聚乙二醇定为20，一样平常外貌活性剂介于0~20之间。它在实践中是外貌活性剂的主要参数，它可用来判断外貌活性剂的可能用途。 无论接纳测定临界胶束浓度（CMC），按公式HLB=7+4.02log1/CMC盘算，照旧凭证茶皂素的分子结构，接纳基团盘算法，茶皂素的HLB值为16。凭证HLB值与应用的关系，茶皂素在疏散，发泡、去污以及O/W型的乳化方面均有较好的性能。 （四） 皂素使接触角变小 接触角通常能反应外貌活性剂的湿润性能，以液滴在固体外貌所形成的气液固三相界面的交点，作一切线与水平线的夹角来体现。接触角越小则湿润性能越好。习惯上，θ>90°为不湿润，θ<90°则为湿润。接纳接触角测定仪，并以石蜡板作载体，测定茶皂素水溶液的接触角。随溶液中茶皂素浓度的增添，θ值逐渐变小，当浓度大于1%时，θ<90°，属浸渍湿润，而水的接触角达108°，为不湿润。在测定浓度0.001～10%规模内，θ与其浓度的对数值呈负相关（y=90.8112-5.897x，r=-0.9804）
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