[發明專利]采用酶法水解制革下腳料為原料制備表面活性劑的方法

有效

• 申請號: 201110257643.0
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102407085A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 廖學品;遲原龍;崔敏;曹明蓉;石碧
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01F17/30
• 分類號: B01F17/30;C12P21/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種先用酶法水解制革下腳料再以該水解物為原料制備表面活性劑的方法，屬于蛋白基表面活性劑的制備領域。

背景技術

表面活性劑是從20世紀50年代開始隨著石油工業的飛速發展而興起的一類新型化學品，是精細化工的重要產品。進入21世紀后，隨著全球石油資源日益匱乏，且化學合成表面活性劑安全性低、生物相容性差、不易降解等弊端的不斷顯現，迫切要求采用綠色環保工藝和可再生資源生產易降解、無毒、溫和、高效的新型表面活性劑，而蛋白基表面活性劑就是其中一個重要的發展方向。由于蛋白質是動植物體的組成成分，使蛋白基表面活性劑具有良好的生物相容性和降解性。并且蛋白質獨特的分子結構和豐富的活性基團將賦予蛋白基表面活性劑某些特殊的功能。因此，具有良好性能的蛋白基表面活性劑不僅可以更好地服務于傳統領域和行業，而且還可以滿足新領域和特定應用環境下的要求(歐陽林娟等.環境友好型蛋白質生物表面活性劑研究進展.安徽農業科學，2010，38：8298～8302)。例如，蛋白基表面活性劑可以作為有機材料在水中的增溶劑，同時增強其生物相容性，拓展其應用領域(Chiu?YC?et?al.Rapid?dissolution?of?vitamin?E?by?using?sodium?N-lauroylsarcosinate?ionic?surfactant.Colloid?surface?A，1994，90：155-165)。它還可以利用形成的微膠束膜固定生物醫學材料，幫助其溶解、滲透或特定位點的釋放。此外，由于具備良好的安全性、配伍性、增效性和降解性，蛋白基表面活性劑在農藥的使用上將有廣闊的應用前景(鄧坤學等.農藥用表面活性劑研究進展.化工進展，2009，28：2199～2203)。目前國際上有影響力的蛋白基表面活性劑產品有美國的Hamposyl、德國的Medialan和日本的Amisoft。國內在此方面的研究與國外相比有較大差距，對于高質量產品的需求仍需進口。因此，開發具有高效、溫和、易降解、多功能性的蛋白基表面活性劑將是表面活性劑行業重要的發展方向。

制革工業在生產過程中會產生大量的邊角余料，俗稱制革下腳料。制革下腳料的主要成分為膠原蛋白，其約占總量的80～90％，是優質的蛋白資源，對制革下腳料的加工處理往往使膠原以蛋白多肽的形式被提取出來，且大量的活性基團被暴露和產生，這不僅使提取得到的膠原多肽具有更好的水溶性，而且為其接枝疏水基合成表面活性劑提供了更多的作用位點。因此，從制革下腳料中提取膠原多肽然后合成表面活性劑是一條可行的技術路線。目前，國內膠原蛋白類表面活性劑已有的主要產品為雷米邦(關蕊等.明膠基表面活性劑.明膠科學與技術，2002，22：147-154)。但由于其采用強堿水解膠原的工藝，使膠原蛋白的結構受到極大的破壞，且膠原蛋白的分子量及其分布難以控制，進而嚴重影響了最終產品的性能。本發明方法中采用酶法水解制革下腳料得到膠原蛋白，可以選擇性地得到具有特定分子量及其分布的膠原蛋白，進而制備具有較優性能的表面活性劑，滿足下游工業在不同領域和特定應用條件下的需求。此外，由于采用酶法水解和水-有機溶劑下的合成工藝，本發明方法對環境的污染較堿法工藝更小，且最終產品中副產物含量低。文獻查閱結果顯示，尚無采用酶法水解制革下腳料制備表面活性劑的報道。制革下腳料分為含鉻和不含鉻兩大類，本發明中以不含鉻下腳料為原料，通過酶法水解得到膠原蛋白，再進一步反應制備表面活性劑。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種采用酶法水解制革下腳料并制備表面活性劑的方法，其特點是克服傳統生產工藝上的局限性，而建立一種生產安全、高效、易降解、多功能性的蛋白基表面活性劑的方法，在更好地服務于傳統領域和行業的同時，還可以滿足新領域和特定應用環境下的要求。

本發明的目的由以下技術措施實現，其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。

本發明者在考察制備的蛋白基表面活性劑的性質時發現，采用不同酶法水解制革下腳料對蛋白基表面活性劑的表面活性具有顯著影響。這是由于制革下腳料的不同酶水解物具有不同的特性，如分子量分布、活性基團種類和數量以及電荷性質等，而這些特性將直接關系到蛋白基表面活性劑的生物相容和功能特性，賦予產品不同的乳化性，發泡性、潤濕性及降低表面張力的能力等。

采用酶法水解制革下腳料并制備表面活性劑的方法包括以下步驟：