專利名稱：一種表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面活性劑及其制備方法，具體涉及一種表面活性素(surf act in)的改性方法。
背景技術(shù)：
脂肽是一類重要的生物表面活性劑，由于其出色的表面活性和生物活性是而獲得人們的關(guān)注。表面活性素(surfactin)是最為人們所熟知的脂肽之一，為了提高表面活性素的表面活性和生物活性，科學(xué)家對(duì)表面活性素的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，目前采用的方法包括內(nèi)酯環(huán)開環(huán)，肽環(huán)氨基酸取代，側(cè)鏈羧酸基團(tuán)酯化、酰胺化和全合成的方法。目前，較普遍采用的酯化法主要是采用Lewis酸催化的方法實(shí)現(xiàn)，其主要反應(yīng)過程如下表面活性素(IOmg)溶解在20mL的三氯甲烷/甲醇O 1，ν/ν)，然后向溶液中加入不同體積的IM的HC1，室溫下攪拌Mh，反應(yīng)完成后，減壓蒸餾除去溶劑，剩余殘?jiān)捎弥苽浔訉游龉枘z板分離，分離得到二酯(Rf = 0. 41)和單酯(Rf = 0. 80)。該反應(yīng)當(dāng)投料比例為三氯甲烷/甲醇/IM HCl = 56 24 5(體積比)時(shí)，反應(yīng)物含有79%的單酯，15%的二酯和6%未反應(yīng)的表面活性素(L. Thimon,F. Peypoux,B. C. Das, J. ffallach,G. Michel,Biotechnol. Appl.Biochem. 1994，20，415-423)。2000年，Morikawa等報(bào)道了二甲酯化表面活性素的方法，將表面活性素(IOmg)溶解在無水甲醇(IOmL)中，加入0. ImL的濃HCl溶液，樣品在22°C環(huán)境下過夜，反應(yīng)后加入等體積的蒸餾水，通過高效液相色譜純化二甲酯化的表面活性素(M. Morikawa, Y. Hirata, T. Imanaka, BBA-Mol. Cell Biol. Lipids, 2000,1488,211-218)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，按現(xiàn)有技術(shù)使用正丁醇與surfactin在濃鹽酸催化反應(yīng)48h，得到15%的單酯和80%的二酯，有5%的surfactin未反應(yīng)；采用正構(gòu)二醇與surfactin在濃鹽酸催化下，單酯的產(chǎn)率不到50%。同時(shí)，由于酯化反應(yīng)羧酸基團(tuán)發(fā)生酰氧鍵斷裂，同時(shí)醇中的O-H鍵斷裂，生成酯鍵，這是一個(gè)可逆反應(yīng)，Lewis酸催化反應(yīng)時(shí)，要打破反應(yīng)的平衡需要醇大大過量。由上可見，現(xiàn)有技術(shù)報(bào)道的酯化方法主是鹽酸催化甲酯化法，反應(yīng)耗時(shí)長，醇用量大且需要過量，既造成化學(xué)藥劑浪費(fèi)又帶來環(huán)境污染；同時(shí)，由于表面活性素的側(cè)鏈包括兩個(gè)羧酸基團(tuán)，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)得到的產(chǎn)物存在單酯和二酯兩種可能的結(jié)構(gòu)化合物，產(chǎn)物不單一；同時(shí)，單甲酯化的結(jié)果破壞了表面活性素的馬鞍形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而二甲酯化產(chǎn)物則使肽環(huán)失去了側(cè)鏈上的兩個(gè)親水位點(diǎn)，導(dǎo)致了生物活性或界面活性的降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種表面活性更強(qiáng)的表面活性劑。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)單一的表面活性劑的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，式(I)所示的表面活性劑
權(quán)利要求
1.式⑴所示的表面活性劑
2. 一種表面活性劑的制備方法，包括表面活性素的改造，其特征在于在式(II)所示的表面活性素溶液中加入兩種催化劑和反應(yīng)物正構(gòu)二醇，投料完成后在18-35°C下攪拌反應(yīng)10-30h，得到式(I)所示的具有羥基的表面活性素酯化產(chǎn)物；所述催化劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和4-二甲氨基吡啶；每摩爾表面活性素中加入1-10倍摩爾量的催化劑和2-10倍摩爾量的正構(gòu)二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于配制表面活性素溶液所使用的溶劑包括以下的一種三氯甲烷、二氯甲烷、四氫呋喃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述正構(gòu)二醇的碳原子數(shù)為2-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述正構(gòu)二醇選自以下的一種1，6-己二醇、1，5-戊二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、乙二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述表面活性素溶液的濃度為5g/L-10g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和4-二甲氨基吡啶的摩爾比例為1 0. 01-0. 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述具有羥基的表面活性素酯化產(chǎn)物分離純化采用高效液相色譜法。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面活性劑的制備方法，其特征在于所述攪拌時(shí)間為14-24h0
全文摘要
本發(fā)明提供了一種表面活性劑以及其制備方法，該方法包括表面活性素的改造，在表面活性素溶液中依次加入催化劑1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和催化劑4-二甲氨基吡啶，以及反應(yīng)物正構(gòu)二醇，投料完成后在18-35℃下攪拌反應(yīng)10-30h，得到具有羥基的表面活性素酯化產(chǎn)物；每摩爾表面活性素中加入1-10倍摩爾量的催化劑和2-10倍摩爾量的正構(gòu)二醇。本發(fā)明的方法反應(yīng)完全，副反應(yīng)少，所得酯化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)單一。與原表面活性素相比，具有羥基的表面活性素酯化產(chǎn)物具有了更高的表面活性(臨界膠束濃度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí))，在磷脂雙層膜上更有效地形成孔狀結(jié)構(gòu)，孔膜結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，具有更好的生物膜活性。
文檔編號(hào)C07K7/06GK102580609SQ201110452879
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉金峰, 剛洪澤, 楊世忠, 牟伯中, 邵穿石 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)