含铬革屑制备N-油酰基复合多肽表面活性剂的研究

利用氧化钙、氢氧化钠交替水解铬革屑得到铬含量较低、分子量适中的革屑水解液,将该水解液与油酰氯进行缩合,并通过单因素试验研究了pH、溶剂用量、温度、时间等因素对缩合转化率的影响,确定了最佳缩合条件:pH8.0,乙酸乙酯与油酰氯体积比0.5∶1,反应温度60℃,反应时间4 h,此时最高转化率为72.29%。最后,对合成的表面活性剂进行了粘度分析、红外结构表征及性能测定。合成的蛋白基表面活性剂HLB值为7,润湿性、乳化性均优于油酸钠,适合用作乳化剂、润湿剂。     

响应面优化大豆粕合成N-硬脂酰基复合氨基酸工艺研究

以大豆粕为原料,采用加压酸解的方法制备了复合氨基酸混合溶液,再与硬脂酰氯反应合成了N-硬脂酰基复合氨基酸表面活性剂。以单因素试验为基础,研究了复合氨基酸液与硬脂酰氯体积比值mL/mL、pH、反应温度、丙酮与复合氨基酸液体积比值、反应时间对产物产率的影响,利用响应面法优化工艺条件,并对酰化产物的表面性能进行测定。结果表明,响应面优化大豆粕合成N-硬脂酰基复合氨基酸工艺条件为:复合氨基酸液与硬脂酰氯体积比值2.7、pH 10、反应温度33℃、丙酮与复合氨基酸液体积比值1.25、反应时间2 h。产率为89.96%,产物表面性能良好。     

基于胶原蛋白的发泡剂的制备及表征

采用含铬废弃皮屑提取的工业胶原蛋白与月桂酰氯反应制备胶原蛋白发泡剂,以该发泡剂的泡沫高度、半衰期以及胶原蛋白的氨基转化率为评价指标,考察反应温度、反应时间、月桂酰氯用量和胶原蛋白粉用量对发泡剂性能的影响。并通过GPC、IR对胶原蛋白发泡剂结构进行表征。结果表明:胶原蛋白发泡剂最优的制备条件为反应时间4.5 h,反应温度75℃,胶原蛋白粉与月桂酰氯的质量比为12.5∶1。在此条件下反应生成的胶原蛋白类发泡剂氨基转化率为45.83%,泡沫高度为143.7 mL,半衰期为30 min。GPC和IR说明产物具有预期的结构。     

胶原多肽基表面活性剂的表面特性和生物降解性研究

对本实验室合成的胶原多肽基表面活性剂（CBS）的结构、表面特性、眼粘膜刺激性和生物降解性进行研究。试验结果显示,CBS的合成符合Schotten-Baumann反应机理。CBS具有良好的表面性能,它的临界胶束浓度为0.66g/L,在此浓度下水溶液的表面张力为35.85mN/m,pc₂0值（使水的表面张力降低20mN/m所需浓度对数的负数）为0.85g/L。在眼粘膜刺激试验中,CBS产生50%溶血所需的浓度为823.8μg/mL,溶血/失旋率为32.18,属于轻微刺激性表面活性剂。在生物降解试验中,CBS水溶液（250～1000mg/L）的BOD₅/COD值均大于0.45,表明胶原多肽基表面活性剂具有良好的生物降解性。     

山梨醇月桂酸酯的酶法制备工艺研究

研究了以山梨醇和月桂酸为原料,在固定化脂肪酶的催化下合成山梨醇月桂酸酯的反应。通过考查原料配比、酶的用量、溶剂(丙酮)的用量、反应温度及时间等因素对反应的影响,确定了最佳反应条件为:原料配比山梨醇∶月桂酸为2.0∶1(物质的量比),反应的溶剂为丙酮,丙酮用量为10 mL/mmol月桂酸,固定化脂肪酶的用量为0.24 g/mmol月桂酸,在60℃下反应72 h,月桂酸的转化率可达到98.2%。当山梨醇月桂酸酯的质量分数为0.06%时,产物的表面张力约为41.5×10-5 N/m。     

松香酰基复合氨基酸表面活性剂的合成研究

以菜籽粕和松香为原料,经菜籽粕的水解,松香酰氯化和缩合反应等合成了N－松香酰复合氨基酸表面活性剂。实验结果表明,松香与三氯化磷反应制取松香酰氯的收率在85％以上,菜籽粕用60mol/L的盐酸在105℃－110℃下水解18h制得复合氨基酸溶液,氨基酸得率为89％,松香酰氯与复合氨基酸进行缩合反应合成了松香酰基复合氨基酸,通过正交回归试验确立的最佳工艺条件为松香酰氯与氨基酸摩尔配比为1．38：1,反应温度22℃,反应时间4.78h,pH7-8,以丙酮／水（v/v)1:1为混合溶剂,转化率达到85．3％,合成产品具有良好的表面活性。     

聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂的合成

以D4、含氢双封头、烯丙基聚醚和氯乙酸钠为原料,合成了聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂。研究了反应物物质的量比、反应温度、反应时间、pH对转化率的影响,并对产物进行表征,同时与线性聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂进行对比。确定了合成的最佳工艺为:n(有机硅嵌段聚醚共聚物):n(氯乙酸钠):n(氢氧化钠)=1∶2.1∶2.42,70℃,5 h。聚醚改性有机硅阴离子表面活性剂的临界胶束浓度为2.41×10-2mol/L,此时表面张力为23.88 mN/m,具有良好的发泡性、稳泡性、耐酸耐碱性和乳化性。     

磷脂酰丝氨酸合成酶发酵及反应条件的研究

研究重组磷脂酰丝氨酸合成酶表达条件及其用于酶法合成磷脂酰丝氨酸的反应条件。结果表明,在50 mL培养基中,菌体浓度为OD600=0.6时,用0.5 mmol/L的IPTG,在温度为20℃,转速为120 r/min的条件下,诱导12 h后,重组磷脂酰丝氨酸合成酶活力可达1.33 U/mL,是优化前的1.66倍。酶法转化磷脂酰丝氨酸的最适温度为38℃,最适pH为8.0,最适离子是12 mmol/L Mn2+,最适表面活性剂是1.0%Trition X-100。在最适条件下,磷脂酰丝氨酸转化率可达33.15%。     

胶原多肽基表面活性剂的合成及性能研究

对以废革屑的水解液与油酸通过酰胺缩合反应合成的蛋白基表面活性剂进行了研究。首先以氢氧化钠作为水解剂来水解废革屑,并对影响革屑水解产率和革屑水解液中多肽分子质量大小的因素进行了研究。在后段工艺中,创造性地采用正己烷作为油酰氯的溶剂与水解液进行酰胺反应,并测定了不同大小肽链合成蛋白基表面活性剂的表面张力、起泡力及乳化力。结果表明:随着肽链长度的增加,合成表面活性剂的乳化力和表面张力都会明显地上升,起泡力基本不变。     

利用水解胶原蛋白制备多肽酰胺表面活性剂北大核心

以从皮革废弃物中提取的胶原蛋白为原料,制备了多肽酰胺表面活性剂,探讨了物料配比、溶液的pH值、反应温度以及溶剂用量对合成反应的影响,并研究了产品的表面活性。结果表明:合成的最佳条件为月桂酰氯∶复合多肽液∶丙酮=1∶2∶2(体积比),pH值10,温度为常温。     

Oleoylation of sugarcane bagasse hemicelluloses using N‐bromosuccinimide as a catalyst

Conditions for the preparation of esters of sugarcane bagasse hemicelluloses with oleoyl chloride using N‐bromosuccinimide (NBS) as a catalyst in the N,N‐dimethylformamide/lithium chloride system under mild conditions were studied comparatively. The oleoylation was followed in terms of yield and degree of substitution (DS). The parameters optimised included oleoyl chloride concentration as the molar ratio of oleoyl chloride/anhydroxylose units in native hemicelluloses (1:1–8:1), NBS concentration (0.5–3.0%), reaction time (20–100 min) and reaction temperature (30–100 °C). Results were also compared with those for other catalysts such as H₂SO₄ and four tertiary amine catalysts, pyridine, 4‐dimethylaminopyridine, N‐methyl pyrrolidine and N‐methyl pyrrolidinone. An oleoyl chloride/hemicellulose molar ratio of 3:1 was found to be necessary for the reaction to proceed smoothly and to yield a product with a low DS. The new materials were characterised by FT‐IR and ¹H and ¹³C NMR spectroscopies as well as thermal analysis. The thermal stability of the oleoylated hemicelluloses decreased slightly upon chemical modification, but no significant further decrease in thermal stability was observed for DS ≥ 0.29. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

响应面法优化油酰海藻酸酯的合成工艺

采用响应面法分析不同因素对油酰海藻酸酯合成工艺的影响。选择甲酸用量、油酰氯用量、反应温度和反应时间4个因素,采用响应面分析法,根据Box-Behnken组合设计原理设计试验。结果表明：最适条件为海藻酸量0.5g、4.95mL甲酸、11.27mL油酰氯、反应温度50℃、反应时间20min。在此条件下,取代度可达4.93%、产率可达92.27%,与方程的预测值相符。     

利用扇贝壳制备胶原螯合钙的研究

为了有效利用废弃扇贝壳,提高贝类加工废弃物的附加值,采用双酶法水解猪皮制得胶原多肽,并利用灰化的扇贝壳制备胶原螯合钙。优化的胶原螯合钙制备条件是:pH8,胶原多肽与氯化钙的比为0.3g∶7mL,反应时间50min。经95%乙醇沉淀得到胶原螯合钙产品。用红外光谱法对胶原螯合钙进行表征,结果表明胶原多肽的氨基和羧基都参与了与Ca2+的配位,找到Ca-N伸缩振动峰,说明经酶水解得到的胶原多肽成功螯合了贝壳中的钙离子,使该产品既具有胶原多肽增加骨胶原韧性的作用又具有补钙的特性。     

响应面法优化鳕鱼皮胶原蛋白肽螯合铁工艺

采用响应面法优化鳕鱼皮胶原蛋白肽与氯化亚铁进行螯合反应的条件,制备小分子肽螯合铁产品。以pH值、小分子肽与FeCl2的质量比和小分子肽液质量分数3因素的5水平进行二次正交旋转组合试验,建立螯合物得率的二次回归方程。结果表明：最佳螯合工艺条件为胶原蛋白肽与氯化亚铁的质量比4:1、小分子肽液质量分数3.5%、pH7.0。在此条件下,螯合物得率为37.31%,与模型的预测值37.46%接近。红外光谱检测结果显示,亚铁离子与小分子肽中的NH2+和COO－有螯合,是一种新型螯合物。     

氨基化胶原纤维的制备及其对染料的吸附性能研究

以乙二胺(EDA)为原料、三聚氰氯(CNC)为交联剂对制备的酸松弛猪皮胶原纤维(CF)进行氨基化改性,制备以胶原纤维为基质的吸附剂;并通过单因素实验法优化出了改性的最佳条件:反应物质的量比n(CNC)︰n(-NH2)=1.4,第一阶段冰水浴时间3 h,第二阶段反应温度为45℃,反应时间4 h,第三阶段反应温度为70℃,反应时间3 h;用水杨醛法测定了改性前后胶原纤维中氨基含量的变化,并用SEM、和FTIR分别对改性前后胶原纤维的组织形态、分子结构进行了表征。     

胶原水解度的测定

研究了一种新的制革废弃胶原水解程度的定量评价方法,即分别测定胶原在水解反应中断裂的肽键数和胶原中的总肽键数,通过计算两者间的比值得到胶原的水解度。试验结果表明:采用该方法可以准确、直观地表征胶原的水解程度;与茚三酮比色法相比,甲醛滴定法能够更准确地测定胶原水解产物中的氨基含量,因此更适合用于胶原水解度的测定。     

过氧化氢诱导的罗非鱼皮胶原纤维降解过程（Ⅱ）——降解过程中产物组成与性质的变化

研究过氧化氢溶液体系中罗非鱼皮胶原纤维热降解过程,反应体系中降解产物的氨基酸组成、分子质量和性质的变化。结果表明：反应1 h内,释放到溶液的胶原蛋白降解产物极少,不足以测试样品的凝胶强度和黏度。反应1～3 h,反应体系中溶液的表观黏度增加,反应液冷却后可凝结成凝胶,凝胶强度随时间的延长逐渐增大,说明释放到水溶液中胶原分子数量增加,溶质质量浓度提高。反应3～5 h后,反应液表观黏度随时间下降,反应液中溶质质量浓度提高,凝胶的凝胶强度下降,说明这个阶段以原胶原分子肽链的裂解为主体,导致胶原蛋白进一步水解断裂。电泳结果显示,反应4 h的样品,分子质量在130 kD以下的条带比例增加,说明样品中α链断裂片段增加。氨基酸组成分析显示,降解产物与鱼皮氨基酸组成略有差异,但不同反应时间点,明胶产物的氨基酸均没有显著变化,说明过氧化氢协同热效应,主要是通过水解肽键的方式实现胶原纤维向可溶态明胶的转变。     

牛骨股原蛋百肽体外清除自由基活性的研究

对经碱性蛋白酶Alcalase 2.4L水解的牛骨胶原蛋白肽清除自由基活性进行了研究。根据对羟基自由基、超氧阴离子自由基、二苯代苦味酰基自由清除能力的测定,以及还原能力、脂质抗氧化能力等抗氧化活性指标的测定,确定了水解度为7.9%左右的胶原蛋白肽清除自由基的综合效果最好,此时酶解产物的平均分子量为2025Da,含15个左右的氨基酸。在此条件下,超氧阴离子(O2-·)的清除率为63.86%,羟基自由基(·OH)的清除率为99.55%,二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)的清除率为27.03%,对大豆卵磷脂过氧化作用的抑制率为74.78%。     

利用废弃羊毛制备蛋白型表面活性剂

在羊皮制革过程中会产生大量的废弃羊毛,由于富含角蛋白而具有较高的资源化利用价值。废弃羊毛经预处理后,在碱性条件下水解可制得氨基酸多肽,实验表明最佳的水解条件为：NaOH用量为12%（以羊毛干基质量计）,水用量为800%,水解温度100℃,时间2.5 h,氨基酸提取率可达85.3%。将羊毛水解浓缩液（以氨基酸成分计）与油酰氯按质量比1.5∶1进行缩合反应可制得蛋白型阴离子表面活性剂,产品为淡黄色黏稠液体,CMC为0.5 g/L,具有良好的表面活性。