Введение в полисорбаты
В мире промышленной химии и разработки рецептур, полисорбаты Они представляют собой важный класс эмульгаторов, широко используемых в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Хотя они имеют общее происхождение как этоксилированные эфиры сорбитана, различие между ними Полисорбат 20 и Полисорбат 80 Это имеет важное значение, определяя их конкретные характеристики в растворении масел и стабилизации эмульсий.
Для покупателей и разработчиков рецептур в сегменте B2B выбор правильного поверхностно-активного вещества — это не просто вопрос предпочтений, а вопрос химической совместимости. В этом руководстве рассматриваются технические различия, значения HLB и оптимальные области применения обоих вариантов.
Химический состав и структура
Полисорбат 20 и полисорбат 80 являются неионогенными поверхностно-активными веществами, принадлежащими к семейству полисорбатов. Они образуются путем этоксилирования сорбитана перед добавлением жирных кислот. Основное различие заключается в хвост жирной кислоты прикреплен к полиоксиэтиленсорбитановой части молекулы.
Полисорбат 20 (полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат)
Полисорбат 20 этерифицирован с Лауриновая кислота, Лауриновая кислота — это среднецепочечная жирная кислота, обычно получаемая из кокосового или пальмоядрового масла. Поскольку лауриновая кислота имеет более короткую углеродную цепь (C12), полученная молекула является относительно более гидрофильной (водолюбивой). Эта структурная характеристика делает ее исключительным растворителем для более легких масел.
Полисорбат 80 (полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат)
Полисорбат 80 этерифицирован с Олеиновая кислота, Это длинноцепочечная ненасыщенная жирная кислота (C18), содержащаяся в оливковом масле и других растительных источниках. Более длинная ненасыщенная углеводородная цепь придает полисорбату 80 более высокое сродство к более тяжелым и сложным липидам. Он создает прочный интерфейс между водой и более густыми маслами.
Фактор HLB: гидрофильно-липофильный баланс
Система гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) является стандартным показателем для прогнозирования поведения поверхностно-активных веществ. Оба полисорбата являются эмульгаторами с высоким ГЛБ, то есть они водорастворимы и способствуют образованию эмульсий типа «масло в воде» (М/В).
- Полисорбат 20 HLB: ~16,7. Более высокое значение указывает на сильное сродство к воде. Он действует как смачивающий агент и очень эффективно растворяет эфирные масла и ароматизаторы в водных системах без помутнения.
- Полисорбат 80 HLB: ~15,0. Хотя он по-прежнему гидрофилен, более низкое значение HLB по сравнению с полисорбатом 20 отражает его более сильную липофильную (маслолюбивую) тенденцию, обусловленную наличием олеатного хвоста. Это делает его превосходным эмульгатором для растительных масел, восков и более тяжелых жиров.
Основные области применения и сценарии использования
Когда следует использовать полисорбат 20
Благодаря своей основе из лауриновой кислоты, полисорбат 20 является отраслевым стандартом для растворение В отличие от сильной эмульсификации, это средство мягкое и не вызывает раздражения, что делает его незаменимым в средствах личной гигиены.
- Косметика и средства личной гигиены: Используется для диспергирования ароматических и эфирных масел в спреях для тела, тониках и шампунях, где желательна прозрачная консистенция.
- Фармацевтические препараты: Выступает в качестве вспомогательного вещества для стабилизации водных растворов лекарственных препаратов.
Когда следует использовать полисорбат 80
Полисорбат 80 — самый эффективный из двух препаратов. Его способность справляться со сложными липидами делает его незаменимым в пищевой промышленности и парентеральной доставке лекарственных средств.
- Пищевая промышленность: Широко используется в мороженом (для предотвращения слияния жировых шариков и улучшения текстуры), заправках для салатов и выпечке.
- Фармацевтические препараты: Необходим для растворения активных фармацевтических ингредиентов (АФИ), плохо растворимых в воде, включая биопрепараты и вакцины.
- Уход за кожей: Используется в кремах, лосьонах и бальзамах, где более густые растительные масла (например, миндальное или оливковое) необходимо эмульгировать в воде.
Таблица технического сравнения: Полисорбат 20 против 80
| Особенность | Полисорбат 20 | Полисорбат 80 |
|---|---|---|
| Химическое название | Полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат | Полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат |
| Первичная жирная кислота | Лауриновая кислота (C12) | Олеиновая кислота (C18) |
| Значение HLB | ~16.7 | ~15.0 |
| Появление | Прозрачная, вязкая жидкость от желтого до янтарного цвета. | Жидкость янтарного или золотистого цвета, вязкая. |
| Растворимость | Растворим в воде, этаноле, метаноле. | Растворим в воде и этаноле; нерастворим в минеральном масле. |
| Основная функция | Растворитель (для ароматизаторов/эфирных масел) | Эмульгатор (растительные масла/жиры) |
| Общий номер CAS | 9005-64-5 | 9005-65-6 |
Состояние безопасности и нормативно-правовое регулирование
Оба поверхностно-активных вещества в целом признаны безопасными (GRAS) Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и одобрены для использования в пищевых продуктах и косметике в пределах определенных концентрационных ограничений. Однако из-за различий в их химических предшественниках они не всегда взаимозаменяемы в регулируемых рецептурах. Например, в офтальмологических или инъекционных фармацевтических препаратах строго регламентированы конкретные сорта и чистота (часто требующие низкого уровня перекиси) полисорбата 80 для обеспечения стабильности и безопасности пациента.
Заключение: Правильный выбор
Выбор между полисорбатом 20 и полисорбатом 80 полностью зависит от природы масляной фазы в вашей рецептуре:
- Выбирать Полисорбат 20 если вы работаете с легкие эфирные масла, ароматизаторы или требуют наличия прозрачного растворителя в продукте на водной основе.
- Выбирать Полисорбат 80 если вы используете эмульгатор более тяжелые растительные масла, жирные кислоты или разработка рецептур пищевых продуктов, таких как мороженое, которые требуют структурной стабильности.
Согласовав липидный хвост поверхностно-активного вещества (лаурат или олеат) с масляной фазой, вы обеспечите термодинамическую стабильность и оптимальные характеристики конечного продукта.
