《以丝素蛋白为原料的氮基酸表面活性剂的合成与性能研究》.pdf

以丝素蛋白为原料的氨基酸表面活性剂的 合成与性能研究 中文摘要 氨基酸型表面活性剂具有良好的生物降解性和安全性能。丝素蛋白中含有丰富的 氨基酸，经水解、提纯、浓缩等步骤可得到含量稳定的多肽和氨基酸，以其为原料合 成生态表面活性剂，对于提高丝素的利用率及开发新型环保的生态表面活性剂具有重 要意义。 本文以脂肪酰氯和氨基酸为原料经两步反应制得 N －脂肪酰基氨基酸钠。在脂肪 酰基氨基酸制备中，通过对月桂酰基丙氨酸合成条件的优化，确定了脂肪酰氯与氨基 酸酰化反应的最优工艺条件为：以水和丙酮为溶剂，V 水 ︰V 丙酮 = 4 ︰6，n(氨基酸) ︰ n(脂肪酰氯) = 2 ︰1，体系pH=9 ，反应温度20 ℃，反应时间4h 。在此条件下月桂酰 基丙氨酸的产率可达 87.5%。采用红外、核磁、氨基酸分析等手段对合成的N －脂肪 酰基氨基酸钠的结构进行了表征。 在此基础上，又以脂肪酰氯和丝精、丝肽为原料，以水和丙酮为溶剂，经两步反 应制得了 N －脂肪酰基缩合丝精、丝肽钠盐，获得最优工艺条件。采用红外、氨基酸 分析等方法对合成的 N －脂肪酰基丝精、丝肽钠的结构进行了表征。 采用吊片法测试了所合成表面活性剂溶液的表面张力，求出了 cmc、γ 、Γ 、 cmc m Am 和ΔG0 等表面物理化学参数，实验结果表明，合成的系列表面活性剂具有较好的 ps 表面活性；表面活性剂同系物中，随着碳原子数目增加，ΔG0 值越小，形成胶束的 ps 趋势越强烈；对于脂肪酰基甘氨酸钠和丙氨酸钠同系物而言，cmc 随碳氢链长的变化， 符合经验公式lg cmc A =−Bm 。通过Ross-Miles 泡沫法测定了各种表面活性剂的泡沫 性能，数据表明，此类表面活性剂有着优良的起泡和稳泡性能。 采用表面张力法研究了高分子化合物对表面活性剂溶液性能的影响。试验结果表 明，非离子性的高分子化合物与表面活性剂之间存在相互的作用，高分子化合物的加 入使表面活性剂溶液的表观 cmc 有所增大，并随着高分子化合物浓度的增大而增大。 高分子电解质 CMC 对表面活性剂溶液表面张力的影响不明显。 关键词：氨基酸型表面活性剂；丝素蛋白；合成；结构表征；表面活性 作 者：陈莉莉 指导老师：王祥荣教授 Research on the synthesis and properties of amino acid-based surfactant which is derived from silk fibroin Abstract Amino acid-based surfactant has good biodegradable and security. Silk fibroin is rich in amino acids; silk peptide and the amino acids were prepared from silk fibroin through the processing of hydrolysis, purifying and concentrating, which can be used for the synthesis of amino acid-based surfactant. So, the study is important to increase the utilization rate of silk fibroin and develop a