仿生合成的氨基酸表面活性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿生合成的氨基酸表面活性剂及其制备方法，所述制备方法包括：通过氧化剂氧化邻苯二酚衍生物，并在除水剂作用下合成醌类化合物；将所述醌类化合物与氨基酸化合物进行迈克尔加成反应和/或席夫碱反应，得到仿生合成的氨基酸表面活性剂。本发明专利技术的制备方法步骤简单、高效、易操作，同时具有环境友好性，所得氨基酸表面活性剂结构特殊、表面性能良好。良好。良好。

【技术实现步骤摘要】
仿生合成的氨基酸表面活性剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及氨基酸表面活性剂的
，具体涉及利用仿生合成方法获得氨基酸表面活性剂的


技术介绍

[0002]氨基酸表面活性剂是一类生物质原料，其来源广泛，具有毒副作用小，性能温和，刺激性小且生物降解性好的特性。目前常用的氨基酸表面活性剂有：N
‑
酰基氨基酸型表面活性剂、N
‑
烷基氨基酸型表面活性剂、N
‑
烷基酰胺型表面活性剂、氨基酸酯型表面活性剂等，其制备方法均存在生产周期长、需使用有毒试剂、反应条件较苛刻的缺点。因此开发生产速率高、步骤简单、对环境友好、且所得活性剂表面性能良好的氨基酸表面活性剂制备方法是现有技术需要解决的技术问题。
[0003]本专利技术为解决以上技术问题，提出了一种绿色健康、简单高效的氨基酸表面活性剂制备方法，且该方法所得新型氨基酸表面活性剂性能优良；该制备方法为模拟黑色素生物合成过程的仿生合成方法。
[0004]其中，所述黑色素生物合成过程为：在生物体内，酪氨酸在酪氨酸酶的催化作用下生成具有邻苯二酚结构的多巴；多巴在酪氨酸酶的催化下进一步生成多巴醌；多巴醌作为一类缺电子的物质，再与富电子的含有氨基和巯基的亲核物质发生迈克尔加成反应，生成黑色素。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提出一种新的氨基酸表面活性剂的制备方法，该制备方法生产速率高、步骤简单、对环境友好，可得到具有独特结构的新型氨基酸表面活性剂，且所得新型氨基酸表面活性剂性能优良。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]仿生合成的氨基酸表面活性剂的制备方法，其包括：
[0008]通过氧化剂对邻苯二酚衍生物进行氧化，并在除水剂作用下，合成醌类化合物；
[0009]将所述醌类化合物与氨基酸化合物进行迈克尔加成反应和/或席夫碱反应，得到仿生合成的氨基酸表面活性剂；
[0010]其中，所述氨基酸化合物选自氨基酸、氨基酸脱羧衍生物、多肽中的一种或多种。
[0011]本专利技术的制备方法可实现模拟黑色素生物合成途径仿生合成新型氨基酸表面活性剂，并具体通过氧化剂将邻苯二酚衍生物的酚羟基氧化为醌，再通过醌类化合物与氨基酸酸的反应，将氨基加成在苯环上，并将醌结构还原成酚羟基，或通过席夫碱反应以C＝N键结合在苯环上。其得到的氨基酸表面活性剂中由氨基酸提供亲水部分，邻苯二酚衍生物提供疏水部分。
[0012]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述制备方法具体包括：
[0013]获得浓度为1～600mM的邻苯二酚衍生物的有机溶液及浓度为1～1000mM的氨基酸
化合物的水溶液；
[0014]向所述邻苯二酚衍生物的有机溶液中依次加入所述除水剂及所述氧化剂或所述氧化剂的溶液，在10～80℃下反应，从反应后的体系中分离出清液；
[0015]向所述清液中加入所述氨基酸化合物的水溶液，在10～80℃下反应，并提取出产物，即得到所述仿生合成的氨基酸表面活性剂。
[0016]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述邻苯二酚衍生物与所述氧化剂的摩尔比为1:0.3～1.8，更优选的，所述邻苯二酚衍生物与所述氧化剂的摩尔比为1:0.6～0.8。
[0017]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液与所述氨基酸化合物的水溶液的摩尔比为1:0.1～0.8；更优选的，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液与所述氨基酸化合物的水溶液的摩尔比为1:0.25～0.5。
[0018]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述制备方法还包括：将步骤(3)提取出的产物进行纯化，所述纯化包括将提取出的产品进行溶解及干燥，所述干燥的温度为10～80℃。
[0019]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液的浓度为200～300mM；所述氨基酸化合物的水溶液的浓度为6～600mM；所述步骤(2)和步骤(3)中的反应温度为15～25℃，反应时间为10～60min。
[0020]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液所用的有机溶剂选自二氧六环、乙腈、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0021]根据本专利技术的一些优选实施方式，步骤(3)中，所述提取通过冻干或旋蒸实现。
[0022]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述氧化剂选自氧化银、高碘酸钠、硝酸铈铵中的一种或多种。
[0023]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述邻苯二酚衍生物选自3,4
‑
二羟基苯甲酸乙酯、咖啡酸乙酯、4
‑
甲基邻苯二酚、4
‑
叔丁基邻苯二酚中的一种或多种。
[0024]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述除水剂选自无水硫酸钠。
[0025]根据本专利技术的一些优选实施方式，所述氨基酸选自赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸中的一种或多种。
[0026]本专利技术进一步提供了根据以上制备方法制备得到的仿生合成的氨基酸表面活性剂，该表面活性剂中氨基酸形成亲水部分，邻苯二酚衍生物形成疏水部分。
[0027]该表面活性剂与现有的氨基酸表面活性剂具有明显不同的结构，如以下结构式中的任一种：
[0028][0029]其中R1选自邻苯二酚衍生物：3,4
‑
二羟基苯甲酸乙酯、咖啡酸乙酯、4
‑
甲基邻苯二酚、4
‑
叔丁基邻苯二酚中任一种；R2选自赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、牛磺酸、三胜肽中的任一种。氨基酸中氨基与苯环发生迈克尔加成反应的加成位点在箭头位置的其中一个或多个上。
[0030]本专利技术以邻苯二酚衍生物为疏水基团，经氧化剂氧化后生成具有邻苯醌结构的物质，再以含有氨基的氨基酸作为亲水基团，通过迈克尔加成反应或席夫碱反应，仿生合成新型氨基酸表面活性剂。其中，醌作为一类反应活性极强的物质，除了易于与氨基和巯基类物质发生反应外，其自身也容易发生偶联反应，且其在生物体内的反应也非常复杂，不同的反应路径可以形成不同的物质，如分别形成真黑素或褐黑素，而本专利技术通过选择特定的反应过程，特定的溶剂、氧化剂，及进一步地优化投料比与反应温度等参数，可准确得到性能优越的氨基酸表面活性剂，有效避免了其他副反应和副产物的生成。
[0031]本专利技术具备以下有益效果：
[0032](1)本专利技术的制备方法成功实现了对黑色素生物合成途径的模拟与仿生，提供了一种新的氨基酸表面活性剂的合成思路；
[0033](2)本专利技术合成的氨基酸类表面活性剂结构与黑色素中间体类似，是一种明显区别于现有氨基酸表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.仿生合成的氨基酸表面活性剂的制备方法，其特征在于，其包括：通过氧化剂对邻苯二酚衍生物进行氧化，并在除水剂作用下，合成醌类化合物；将所述醌类化合物与氨基酸化合物进行迈克尔加成反应和/或席夫碱反应，得到仿生合成的氨基酸表面活性剂；其中，所述氨基酸化合物选自氨基酸、氨基酸脱羧衍生物、多肽中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其具体包括：(1)氧化剂将邻苯二酚衍生物的酚羟基氧化为醌类化合物，模拟了生物体内黑色素生成途径中酪氨酸酶氧化多巴生成多巴醌；(2)醌类化合物与氨基酸酸反应，模拟了生物体内黑色素生成途径中多巴醌与亲核物质发生的迈克尔加成反应和/或席夫碱反应。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其具体包括：(1)获得浓度为1～600mM的邻苯二酚衍生物的有机溶液及浓度为1～1000mM的氨基酸化合物的水溶液；(2)向所述邻苯二酚衍生物的有机溶液中依次加入所述除水剂及所述氧化剂或所述氧化剂的溶液，在10～80℃下反应，从反应后的体系中分离出清液；(3)向所述清液中加入所述氨基酸化合物的水溶液，在10～80℃下反应，并提取出产物，即得到所述仿生合成的氨基酸表面活性剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其中，所述邻苯二酚衍生物与所述氧化剂的摩尔比为1:0.3～1.8，和/或，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液与所述氨基酸化合物的水溶液的摩尔比为1:0.1～0.8。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，其中，所述邻苯二酚衍生物与所述氧化剂的摩尔比为1:0.6～0.8；和/或，所述邻苯二酚衍生物的有机溶液与所述氨基酸化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文彬，唐伟康，韩梦琪，
申请(专利权)人：成都初速率生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：