一种温和的氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种温和的氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用。本发明通过用酶将燕麦蛋白多肽水解，活性炭吸附，接着再与酰氯反应，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液；最后通过降低pH值，在pH值调节至6.0，过滤，除去滤渣，保留滤液；继续调低滤液的pH值，收集得到的沉淀，洗涤；用水将沉淀混匀后，与中和剂反应，得到温和的氨基酸型表面活性剂。该表面活性剂纯度高，色度低，可以获得活性物含量大于30％的酰化燕麦氨基酸盐表面活性剂，形态仍为可流动液体，便于加入配方中，使用方便；温和，特别适合用于制备个人护理产品，甚至是儿童洗浴用品。
【专利说明】一种温和的氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及日用化学品【技术领域】，具体涉及一种温和的氨基酸型表面活性剂及其 制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们越来越关注各类产品的安全性、温和性以及对环境保护要求的提高，研 宄并开发多功能高质量的环境友好表面活性剂已成为表面活性剂工业的主要方向。环境友 好的表面活性剂包括生物表面活性剂（biosurfactants)和以生物物质为基础的表面活性 剂（bio-based surfactants)。前者是指由细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有表面 活性剂特征的两亲化合物如糖脂、多糖脂、肽脂、中性类脂衍生物等；而后者是以生物表面 活性剂的自然结构为基础的合成的两性结构化合物，可通过生物技术或化学方法使用可循 环的（renewable)原材料（氨基酸、糖类、植物油）来合成。
[0003] 氨基酸型表面活性剂就是属于以生物物质为基础的表面活性剂，其研宄始于40 多年前，近年来，氨基酸型表面活性剂因其具有的优良表面性能越来越受到人们的重视，应 用领域也越来越广泛。目前国内在氨基酸型表面活性剂研宄、开发、应用方面取得了长足的 发展，已经有成熟的产品供应市场。在个人护理品行业，月桂酰/椰油酰肌氨酸钠、月桂酰 /椰油酰谷氨酸钠、椰油酰甘氨酸钠/钾等已经得到了广泛的应用。但是与发达国家相比， 无论是产品的种类还是性能，仍有相当差距，很多氨基酸型的表面活性剂产品依赖于进口， 且价格昂贵。
[0004] 制造氨基酸型表面活性剂氨基酸的来源主要由两个途径，一个途径是以肌氨酸、 谷氨酸、甘氨酸等为原料，上述的月桂酰/椰油酰肌氨酸钠、月桂酰/椰油酰谷氨酸钠、椰 油酰甘氨酸钠/钾等多以此制备；另一个途径是以多肽或蛋白质为原料，如公布号为CN 103331127的专利中，提到以大豆分离蛋白、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉或鱼鳞胶原蛋白为原 料。
[0005] 个人护理用品行业对氨基酸型表面活性剂有特殊的需求，比如要求纯度高，具有 丰富的泡沫及稳泡能力；低色度、低气味，使能够用于透明或无加香体系；能够耐硬水、耐 高pH等。目前常规使用的月桂酰/椰油酰肌氨酸钠、月桂酰/椰油酰谷氨酸钠、椰油酰甘 氨酸钠/钾都存在不耐硬水的缺点。而以蛋白质为原料的氨基酸型表面活性剂普遍存在色 度高的缺陷。同时氨基酸表面活性剂的活性物浓度普遍较低，一般为15?30%。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种温和的氨基酸 型表面活性剂的制备方法。该方法简单易行，条件容易控制，设备要求低，成本低廉，易于实 现工业化生产。
[0007] 本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的温和的氨基酸型表面活性 剂。由于制备方法中增加了活性炭脱色及纯化工艺，所制备的氨基酸型表面活性剂的纯度 高、色度低，泡沫丰富，能够耐硬水及高pH体系。
[0008] 本发明的再一目的在于提供所述温和的氨基酸型表面活性剂的应用。
[0009] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种温和的氨基酸型表面活性剂的制备方 法，包含以下步骤：
[0010] (1)燕麦蛋白多肽水解：
[0011] ①将燕麦蛋白多肽和水混匀，得到燕麦蛋白多肽溶液；
[0012] ②加入酶，于45?50°C、搅拌状态下进行酶解反应；
[0013] ③用酸调节pH值至1. 5?2. 5,于80?95°C、搅拌状态下反应，期间维持体系pH 不尚于2. 5;
[0014] ④冷却至10?40°C，加入活性炭进行吸附，接着过滤除去活性炭，得到燕麦氨基 酸和燕麦低聚肽复合液；
[0015] (2)燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的酰化：将步骤（1)得到的燕麦氨基酸和燕麦低聚 肽复合液冷却至5?10°C;加入酰化催化剂，在搅拌状态下滴加酰氯，同时用碱将反应体系 的pH值维持在9?10 ;酰氯滴加完毕后，升温至30?45°C，继续反应3?5h，得到酰化燕 麦氨基酸钠盐的混合溶液；
[0016] (3)纯化：
[0017] ①在搅拌状态下，用酸将步骤（2)得到的混合溶液的pH值调节至6.0,过滤，除去 滤渣，保留滤液；继续调低滤液的pH值，pH值每降低0. 5,过滤，收集滤饼；直至将滤液的pH 值调节至2. 5;合并滤饼，用乙醇-丙酮溶液洗涤，干燥，得到干燥的滤饼；
[0018] ②再将干燥的滤饼和水混合，升温至45?55°C，搅拌混匀后，滴加入中和剂，滴加 完毕后继续在45?55°C反应，得到酰化燕麦氨基酸盐，即温和的氨基酸型表面活性剂；
[0019] 步骤（1)中所述的燕麦蛋白多肽为市售品，质量百分比> 90%;
[0020] 所述的燕麦蛋白多肽优选为平均分子量为2000?4500道尔顿的燕麦蛋白多肽；
[0021] 步骤⑴①中所述的燕麦蛋白多肽和所述的水优选按质量体积比30?45(g): 100 (ml)配比；
[0022] 步骤⑴②中所述的酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶中的至少一种；
[0023] 所述的碱性蛋白酶优选为来源自诺维信（中国）生物技术有限公司的碱性蛋白 酶，酶活力单位200万单位/g;
[0024] 所述的中性蛋白酶优选为来源自诺维信（中国）生物技术有限公司的碱性蛋白 酶，酶活力单位200万单位/g;
[0025] 所述的木瓜蛋白酶优选为来源自上海晶纯试剂有限公司的木瓜蛋白酶，酶活力单 位350万单位/g;
[0026] 步骤（1)②中所述的酶的用量相当于所述燕麦蛋白多肽质量的0.5?1. 7%;
[0027] 步骤（1)②中所述的酶解反应的条件优选为于转速50?lOOrpm的搅拌状态下反 应3?9h;
[0028] 步骤（1)③中所述的酸优选为盐酸；更优选为6mol/L的盐酸；
[0029] 步骤⑴③中所述的搅拌的转速优选为100?150rpm;
[0030] 步骤⑴③中所述的反应的时间优选为3?12h ;
[0031] 步骤（1)④中所述的冷却的温度优选为20?30°C ;
[0032] 步骤（1)④中所述的活性炭的用量优选为相当于所述燕麦蛋白多肽质量的 0? 08 ?0? 12;
[0033] 步骤⑴④中所述的吸附的条件优选为50?lOOrpm搅拌30?60min;
[0034] 步骤（2)中所述的酰化催化剂优选为对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸铵 和对甲苯磺酸钾中的至少一种；
[0035] 步骤⑵中所述的搅拌的转速优选为50?lOOrpm;
[0036] 步骤（2)中所述的酰氯为辛酰氯、癸酰氯、辛癸酰氯、月桂酰氯和椰油酰氯中的至 少一种；优选为辛癸酸酰氯；
[0037] 所述的辛癸酰氯的碳链分布为：
【权利要求】
1. 一种温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤： (1) 燕麦蛋白多肽水解： ① 将燕麦蛋白多肽和水混匀，得到燕麦蛋白多肽溶液； ② 加入酶，于45?50°C、搅拌状态下进行酶解反应； ③ 用酸调节pH值至1. 5?2. 5,于80?95°C、搅拌状态下反应，期间维持体系pH不高 于 2.5 ; ④ 冷却至10?40°C，加入活性炭进行吸附，接着过滤除去活性炭，得到燕麦氨基酸和 燕麦低聚肽复合液； (2) 燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的酰化：将步骤（1)得到的燕麦氨基酸和燕麦低聚肽复 合液冷却至5?10°C;加入酰化催化剂，在搅拌状态下滴加酰氯，同时用碱将反应体系的pH 值维持在9?10 ;酰氯滴加完毕后，升温至30?45°C，继续反应3?5h，得到酰化燕麦氨 基酸钠盐的混合溶液； (3) 纯化： ① 在搅拌状态下，用酸将步骤（2)得到的混合溶液的pH值调节至6. 0,过滤，除去滤渣， 保留滤液；继续调低滤液的pH值，pH值每降低0. 5,过滤，收集滤饼；直至将滤液的pH值调 节至2. 5 ;合并滤饼，用乙醇-丙酮溶液洗涤，干燥，得到干燥的滤饼； ② 再将干燥的滤饼和水混合，升温至45?55°C，搅拌混匀后，滴加入中和剂，滴加完毕 后继续在45?55°C反应，得到酰化燕麦氨基酸盐，即温和的氨基酸型表面活性剂。
2. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于： 步骤（1)①中所述的燕麦蛋白多肽和所述的水按质量体积比30?45 :100配比； 步骤（1)②中所述的酶的用量相当于所述燕麦蛋白多肽质量的〇. 5?1. 7% ; 步骤（1)④中所述的活性炭的用量为相当于所述燕麦蛋白多肽质量的〇. 08?0. 12 ; 步骤（2)中所述的酰氯的用量相当于所述燕麦蛋白多肽质量的4倍； 步骤（2)中所述的酰氯催化剂的用量相当于所述酰氯的质量的0. 25?0. 5%。
3. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于：步骤 (1)②中所述的酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于：步骤（2) 中所述的酰化催化剂为对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸铵和对甲苯磺酸钾中的至 少一种。
5. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于：步骤（2) 中所述的酰氯为辛酰氯、癸酰氯、辛癸酰氯、月桂酰氯和椰油酰氯中的至少一种。
6. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于：步骤 (3)②中所述的中和剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙醇胺、二 乙醇胺、三乙醇胺和异丙醇胺中的一种或至少两种。
7. 根据权利要求1所述温和的氨基酸型表面活性剂的制备方法，其特征在于： 步骤（1)②中所述的酶解反应的条件为于转速50?lOOrpm的搅拌状态下反应3? 9h ； 步骤⑴③中所述的反应的时间为3?12h ; 步骤⑴④中所述的吸附的条件为50?lOOrpm搅拌30?60min ; 步骤（3)①中所述的干燥的温度为75?85°C ; 步骤（3)②中所述的反应的时间为3?5h。
8. -种温和的氨基酸型表面活性剂，通过权利要求1?7任一项所述的制备方法得到。
9. 根据权利要求8所述温和的氨基酸型表面活性剂，其特征在于：所述温和的氨基酸 型表面活性剂中的活性物浓度为质量百分比15?45%。
10. 权利要求8或9所述的温和的氨基酸型表面活性剂在制备个人护理产品中的应用。
【文档编号】A61K8/64GK104450836SQ201410784026
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】郑华生, 张鹏, 谢培镇, 陈文珊, 杨敏, 程建华 申请人:广州潮徽化工科技有限公司