[發(fā)明專利]一種漆酶催化羊毛織物接枝β?環(huán)糊精的抗菌整理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610328934.7
• 申請(qǐng)日: 2016-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105951436B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余圓圓;王強(qiáng);范雪榮;王平;袁久剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M15/03
• 分類號(hào): D06M15/03;D06M13/152;D06M11/83
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種漆酶催化羊毛織物接枝β-環(huán)糊精的抗菌整理方法，屬于羊毛織物染整加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

羊毛由包覆在外面的鱗片層，組成羊毛實(shí)體的皮質(zhì)層，和毛干中心不透明的髓質(zhì)層三部分所構(gòu)成，其主要成分是蛋白質(zhì)。作為天然的蛋白纖維，和其它的纖維相比較，羊毛具有很多優(yōu)良的特點(diǎn)，如吸濕性好，保暖透氣性好，另外羊毛的結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，具有加工可塑性，手感蓬松柔軟且富有彈性。隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品功能的需求越來(lái)越多。羊毛織物從簡(jiǎn)單的舒適，健康，安全，易于護(hù)理開(kāi)始逐漸轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)市場(chǎng)需求的不斷變化，功能性毛紡產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也逐漸發(fā)展起來(lái)，如毛織物的芳香整理，抗菌整理等。

β-環(huán)糊精是由7個(gè)葡萄糖分子首尾相連而形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物，主體的構(gòu)型就像一個(gè)中間有空洞兩端不封閉的截頂圓錐狀的花環(huán)結(jié)構(gòu)。其分子中的吡喃葡萄糖單元均是椅式構(gòu)象，使得仲羥基和伯羥基分別排在環(huán)狀分子的兩個(gè)邊緣。由于吡喃葡萄糖環(huán)的C₃，C₅氫原子位于空腔而且覆蓋了配糖氧原子，使得β-環(huán)糊精的空腔內(nèi)具有很強(qiáng)的疏水性。由C₂和C₃的仲羥基分布在較大的開(kāi)口端，C₆的伯羥基則分布在較小的開(kāi)口端，外圍這些羥基的聚集使得環(huán)外表現(xiàn)出親水性。所以β-環(huán)糊精就有著外圍親水，內(nèi)部疏水的特性。由于β-環(huán)糊精外圍親水性和內(nèi)部的疏水性的這種特殊結(jié)構(gòu)，使得其能夠選擇性地包含各種有機(jī)、無(wú)機(jī)分子化合物，這種性質(zhì)又稱作β-環(huán)糊精的包含性。利用β-環(huán)糊精包含香精，具有緩釋香味的功能，廣泛應(yīng)用于紡織、化學(xué)、醫(yī)藥、食品、染料、化妝等各個(gè)領(lǐng)域。

漆酶(Laccase，EC 1.10.3.2)是一種普遍存在于昆蟲(chóng)，植物，真菌和細(xì)菌中的重要酶種，是多銅氧化酶中的一種糖蛋白氧化酶。漆酶的肽鏈一般由500個(gè)左右氨基酸組成。目前的研究表明，漆酶可催化酚類、胺類和木質(zhì)素等化合物的氧化，在一些小分子氧化還原介體的協(xié)助下，漆酶具有更強(qiáng)的催化氧化能力，可進(jìn)一步擴(kuò)展其氧化作用底物的范圍，如在2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、2,2,6,6-四甲氧基哌啶-1-氧化物(TEMPO)等小分子介體物質(zhì)存在下，漆酶可氧化的底物包括多酚類、甲氧基替代酚、芳香族、脂肪胺、醇類、多糖類等。漆酶/TEMPO體系可選擇性氧化底物上的伯羥基生成醛基，在化學(xué)有機(jī)合成中能催化氧化多種化學(xué)反應(yīng)，如能選擇性的催化醇或多糖的伯羥基生成相應(yīng)的醛基和羧基，催化仲羥基生成相應(yīng)的酮，且具有高選擇性。

漆酶/TEMPO體系催化伯羥基生成醛基機(jī)理如下，首先利用TEMPO獨(dú)特的氧化機(jī)制，在O₂和漆酶的共同作用下，將單電子氧化成氧銨陽(yáng)離子，繼而氧銨離子與伯羥基化合物形成加合物，形成的加合物隨后經(jīng)雙電子氧化分解成醛和羥胺，生成的羥胺被酶催化氧化，氧氣或在氧銨離子和羥胺間發(fā)生歧化反應(yīng)而有兩電子與TEMPO結(jié)合。

β-環(huán)糊精作為一種多糖，分子中含有大量的伯羥基，是漆酶/TEMPO體系可催化氧化的對(duì)象。本發(fā)明建立了一種漆酶催化羊毛織物接枝β-環(huán)糊精的抗菌整理方法。利用漆酶/TEMPO體系將β-環(huán)糊精中的伯羥基催化氧化成醛基，通過(guò)醛基與羊毛分子結(jié)構(gòu)中氨基發(fā)生希夫堿反應(yīng)，將β-環(huán)糊精接枝到羊毛織物表面，然后利用β-環(huán)糊精包含抗菌劑從而賦予了羊毛織物良好的抗菌性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用漆酶/TEMPO體系催化β-環(huán)糊精，使其分子結(jié)構(gòu)中的伯羥基被氧化成醛基，所生成的醛基可以與羊毛蛋白分子中的氨基發(fā)生希夫堿反應(yīng)，從而將β-環(huán)糊精接枝到羊毛織物表面。由于β-環(huán)糊精具有包含性，利用其包含抗菌劑，可以賦予羊毛織物優(yōu)良的抗菌性能。

具體工藝及步驟如下：

(1)漆酶/TEMPO催化氧化β-環(huán)糊精接枝改性羊毛織物

處理工藝處方及條件：稱取0.1-0.5mg/mL漆酶(漆酶酶活10U/mL)，1.0-2.0mg/mL TEMPO，2.0-5.0g/Lβ-環(huán)糊精，羊毛織物(浴比1:10-20)同時(shí)放入pH為4-4.5的冰乙酸-醋酸鈉緩沖溶液中，于30-40℃的恒溫水浴鍋中處理3-12小時(shí)，結(jié)束后取出用水充分洗滌，并于60℃烘干，制備得到β-環(huán)糊精接枝改性羊毛織物；

(2)β-環(huán)糊精接枝改性羊毛織物包含抗菌劑

將步驟(1)制備得到的β-環(huán)糊精接枝改性羊毛織物浸泡于抗菌劑溶液，使羊毛織物上的β-環(huán)糊精包含抗菌劑，賦予羊毛織物抗菌性；