CN104450836B

CN104450836B - 一种温和的氨基酸型表面活性剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN104450836B
Application number: CN201410784026.XA
Authority: CN
Inventors: 郑华生; 张鹏; 谢培镇; 陈文珊; 杨敏; 程建华
Original assignee: GUANGZHOU CHAOHUI CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Zengcheng Chaohui Biotechnology Co., Ltd
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: CN104450836A

Abstract

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。

Description

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

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

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，研究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。

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，其研究始于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究、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。

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CN103331127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。

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

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。

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。

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。

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：

(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℃、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℃、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℃，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℃；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℃，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℃，搅拌混匀后，滴加入中和剂，滴加完毕后继续在45～55℃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；

步骤(1)中所述的燕麦蛋白多肽为市售品，质量百分比＞90％；

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；

步骤(1)①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；

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；

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；

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；

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；

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％；

步骤(1)②中所述的酶解反应的条件优选为于转速50～100rpm的搅拌状态下反应3～9h；

步骤(1)③中所述的酸优选为盐酸；更优选为6mol/L的盐酸；

步骤(1)③中所述的搅拌的转速优选为100～150rpm；

步骤(1)③中所述的反应的时间优选为3～12h；

步骤(1)④中所述的冷却的温度优选为20～30℃；

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；

步骤(1)④中所述的吸附的条件优选为50～100rpm搅拌30～60min；

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；

步骤(2)中所述的搅拌的转速优选为50～100rpm；

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；

所述的辛癸酰氯的碳链分布为：

＜C₈	＜0.3％
		C₈	59.5％

C₁₀	40.1％
		＞C₁₀	＜0.3％

所述的辛癸酰氯的平均分子量为：173.32g/moL；

所述的酰氯的用量相当于所述燕麦蛋白多肽质量的4倍；

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％；

步骤(2)中所述的碱优选为氢氧化钠；更优选为0.5M的氢氧化钠溶液；

步骤(3)①中所述的搅拌的转速优选为100～200rpm；

步骤(3)①中所述的酸优选为盐酸；更优选为0.1mol/L的盐酸；

步骤(3)①中所述的乙醇丙酮溶液中乙醇的含量为体积百分比5％，丙酮的含量为体积百分比5％；

步骤(3)①中所述的洗涤的次数优选为3～5次；

步骤(3)①中所述的干燥的温度优选为75～85℃；

步骤(3)②中所述的搅拌的速度优选为50～150rpm；

步骤(3)②中所述的中和剂优选为碳酸钠、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；更优选为碳酸钠或碳酸钾；

步骤(3)②中所述的反应的时间优选为3～5h；

所述的酰化燕麦氨基酸盐的活性物浓度可以通过调节和所述干燥的滤饼混合的水的量进行控制，优选活性物浓度为质量百分比15～45％。

一种温和的氨基酸型表面活性剂，通过上述制备方法得到；

所述的温和的氨基酸型表面活性剂可用于制备个人护理产品，如洗浴用品；由于其性能温和，特别适合用于制备儿童洗浴用品；

所述温和的氨基酸型表面活性剂的用量为质量百分比5～20％。

与现有的氨基酸表面活性剂相比，本发明制备的燕麦氨基酸表面活性剂及其制备方法具有如下的优点及效果：

(1)来源自燕麦蛋白，拓宽了燕麦蛋白的应用领域，并且提升了燕麦的附加值。

(2)将燕麦蛋白多肽的水解和酰化集约在一个反应器中进行，具有技术路线简单可行，条件温和，设备要求低，适宜工业化生产的特点。

(3)通过分段纯化技术，最后得到的表面活性剂纯度高，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。

(4)所获得的酰化燕麦氨基酸盐表面活性剂性能温和，生物降解性优良，可以广泛用于个人护理产品中。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为2000道尔顿的燕麦蛋白多肽30g溶于100mL水中，加入0.15g碱性蛋白酶(诺维信，200万单位/g)，在45℃水浴中以50rpm的速度搅拌3h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至1.5，在80℃水浴中，以100rpm的速度搅拌3h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入3g活性炭，50rpm的速度搅拌30min，过滤除去活性炭，得到约125g燕麦氨基酸复合液，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为85％。

燕麦氨基酸主要是赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等氨基酸，其组成及含量由燕麦蛋白决定。关于燕麦中氨基酸的组成及含量可参考文献：魏决,罗雯.燕麦中蛋白质的提取、纯化及氨基酸成分分析[J],成都大学学报(自然科学版),2007,26(4):283-285。水解度通过邻苯二甲醛法(OPA法)测定，其原理为：邻苯二甲醛与β-巯基乙醇连用，在碱性条件下与第一级氨基酸迅速反应生成1-硫代-2-烷基异吲哚，加成物可产生荧光，在紫外区有较强的吸收。由此可以计算氨基酸的浓度，进而计算燕麦蛋白多肽的水解度。测定方法参考：李天娇,徐响,孙丽萍等.油菜蜂花粉蛋白水解度测定方法比较[J].食品科学,2010,31(16):184-187。

(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的混合物冷却至5℃；加入0.3g催化剂对甲苯磺酸，以50rpm的速度搅拌下滴加120g辛癸酰氯(广州润普森化工科技有限公司)，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH维持在9；滴加完毕后，升温至30℃，继续反应3h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在转速为100rpm的搅拌状态下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤3次，75℃干燥，得到干燥的滤饼约80g；再将干燥的滤饼和450g水混合，升温至45℃，以50rpm的速度搅拌30min，滴加入质量百分比20％碳酸钠溶液100g，滴加完毕后继续在45℃反应3h，得到含量约为15％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钠水溶液，色泽为无色透明。

实施例2

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为2450道尔顿的燕麦蛋白多肽35g溶于120mL水中，加入0.3g木瓜蛋白酶(上海晶纯，350万单位/g)，在48℃水浴中以75rpm的速度搅拌4h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至1.8，在85℃水浴中，以120rpm的速度搅拌4h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入4g活性炭，80rpm的速度搅拌40min，过滤除去活性炭，得到约150g燕麦氨基酸复合液，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为88％。

(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的混合物冷却至6℃；加入0.6g催化剂对甲苯磺酸铵，以80rpm的速度搅拌下滴加140g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH维持在9.5；滴加完毕后，升温至35℃，继续反应4h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在转速为120rpm的搅拌状态下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤4次，78℃干燥，得到干燥的滤饼约95g；再将干燥的滤饼和425g水混合，升温至48℃，以100rpm速度搅拌40min，滴加入质量百分比30％碳酸钾溶液110g，滴加完毕后继续在48℃反应3.5h，得到含量约为20％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钾水溶液，色泽为无色透明。

实施例3

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为3000道尔顿的燕麦蛋白多肽40g溶于150mL水中，加入0.25g中性蛋白酶(诺维信，200万单位/g)和0.25g碱性蛋白酶(诺维信)，在50℃水浴中以100rpm的速度搅拌6h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至2.0，在85℃水浴中，以150rpm的速度搅拌6h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入3.5g活性炭，80rpm的速度搅拌45min，过滤除去活性炭，得到约185g燕麦氨基酸复合液，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为90％。

(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的混合物冷却至8℃；加入0.8g催化剂对甲苯磺酸钾，以85rpm的速度搅拌下滴加160g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH值维持在10；滴加完毕后，升温至40℃，继续反应4.5h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在180rpm的搅拌下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤3次，85℃干燥，得到干燥的滤饼约120g；再将干燥的滤饼和175g水混合，升温至50℃，以100rpm速度搅拌50min，滴加入质量百分比40％碳酸钠溶液80g，滴加完毕后继续在55℃反应4.5h，得到含量约为40％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钠水溶液，色泽为无色透明。

实施例4

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为3200道尔顿的燕麦蛋白多肽45g溶于120mL水中，加入0.2g木瓜蛋白酶(上海晶纯)和0.35g碱性蛋白酶(诺维信)，在48℃水浴中以85rpm的速度搅拌7h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至1.85，在90℃水浴中，以120rpm的速度搅拌8h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入5g活性炭，50rpm的速度搅拌50min，过滤除去活性炭，得到燕麦氨基酸复合液约155g，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为87.5％。

(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的混合物冷却至8℃；加入0.85g催化剂对甲苯磺酸钠，以85rpm的速度搅拌下滴加180g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L的氢氧化钠溶液将反应体系的pH值维持在9.5；滴加完毕后，升温至40℃，继续反应4.5h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在180rpm的搅拌下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤5次，80℃干燥，得到干燥的滤饼约150g；再将干燥的滤饼和200g水混合，升温至53℃，以120rpm速度搅拌50min，滴加质量百分比40％碳酸钾溶液125g，滴加完毕后继续在48℃反应3.5h，得到含量约为40％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钾水溶液，色泽为无色透明。

实施例5

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为4500道尔顿的燕麦蛋白多肽50g溶于150mL水中，加入0.75g碱性蛋白酶(诺维信)，在50℃水浴中以100rpm的速度搅拌9h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至2.5，在95℃水浴中，以150rpm的速度搅拌12h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入5g活性炭，100rpm的速度搅拌60min，过滤除去活性炭，得到燕麦氨基酸复合液约190g，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为95％。

(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的混合物冷却至10℃；加入0.6g催化剂对甲苯磺酸，以100rpm的速度搅拌下滴加200g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH值维持在10；滴加完毕后，升温至45℃，继续反应5h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在200rpm的搅拌下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤5次，85℃干燥，得到干燥的滤饼约145g；再将干燥的滤饼和130g水混合，升温至55℃，以150rpm速度搅拌60min，滴加质量百分比30％碳酸钠溶液120g，滴加完毕后继续在55℃反应5h，得到含量约为45％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钠水溶液，色泽为无色透明。

实施例6

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为4500道尔顿的燕麦蛋白多肽50g溶于120mL水中，加入0.55g木瓜蛋白酶(上海晶纯)，在50℃水浴中以80rpm的速度搅拌6h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至2.0，在90℃水浴中，以120rpm的速度搅拌6h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入4.5g活性炭，50rpm的速度搅拌45min，过滤除去活性炭，得到燕麦氨基酸复合液约160g，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为86％。

(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的混合物冷却至8℃；加入1.0g催化剂对甲苯磺酸铵，以75rpm的速度搅拌下滴加200g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH值维持在9；滴加完毕后，升温至35℃，继续反应4h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在180rpm的搅拌下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤5次，80℃干燥，得到干燥的滤饼约130g；再将干燥的滤饼和160g水混合，升温至55℃，以120rpm速度搅拌45min，滴加质量百分比20％碳酸钠溶液170g，滴加完毕后继续在48℃反应3.5h，得到含量约为35％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钠水溶液，色泽为无色透明。

实施例7

(1)燕麦蛋白多肽水解：将平均分子量为3800道尔顿的燕麦蛋白多肽45g溶于100mL水中，加入0.75g中性蛋白酶(诺维信)，在50℃水浴中以50rpm的速度搅拌4h；然后用6mol/L盐酸调节pH值至1.8，在85℃水浴中，以150rpm的速度搅拌5h，期间维持体系pH值不高于2.5。冷却至室温，加入4g活性炭，60rpm的速度搅拌40min，过滤除去活性炭，得到燕麦氨基酸复合液约135g，该复合液主要成分为燕麦氨基酸和燕麦低聚肽的混合物，燕麦蛋白多肽的水解度为85％。

(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的混合物冷却至5℃；加入0.72g催化剂对甲苯磺酸钾，以50rpm的速度搅拌下滴加180g辛癸酸酰氯，同时用0.5mol/L氢氧化钠溶液将反应体系的pH维持在9；滴加完毕后，升温至45℃，继续反应5h，得到酰化燕麦氨基酸钠盐的混合溶液，色泽为褐色。

(3)纯化：在100rpm的搅拌下，用0.1mol/L盐酸溶液将步骤(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；混合滤饼，用体积百分比10％的乙醇-丙酮溶液(乙醇和丙酮按体积比1:1得到)洗涤4次，75℃干燥，得到干燥的滤饼约90g；再将干燥的滤饼和155g水混合，升温至55℃，以120rpm速度搅拌40min，滴加入质量百分比20％碳酸钾溶液150g，滴加完毕后继续在50℃反应3.5h，得到量约为30％的辛癸酸酰燕麦氨基酸钠水溶液，色泽为无色透明。

对比例1：实施1无纯化步骤

对比例2：实施3无纯化步骤

效果实施例1

(1)性能测试：泡沫高度及刺激指数测定

将实施例1～7及对比例1～2的终产品进行检测。

泡沫高度测定的方法参照：GB/T 7462-1994表面活性剂发泡力的测定改进Ross-Miles法。

刺激指数测定采用玉米醇溶蛋白法，玉米醇溶蛋白为淡黄至稻草黄色，颗粒或细粉，不溶于水，主要成分为玉米的组成成分醇溶性谷类蛋白。几乎完全不溶于水的玉米醇溶蛋白(zein)与表面活性剂相互作用后，其水溶性加大。较强刺激性的表面活性剂比弱刺激表面活性剂更易溶解zein，因此根据水溶液中表面活性剂作用前后氮含量的变化情况，可以测定出zein与表面活性剂作用后的溶解度，而所溶解的zein中的含氮量与表面活性剂引起的皮肤刺激性成正比，由此可以间接了解表面活性剂刺激性的大小。玉米醇溶蛋白法测定刺激指数参考文献：董银卯,斯晓帆,彭金乱.用玉米醇溶蛋白测定表面活性剂的刺激性[J].日用化学工业,2002,32(5):59-61.

(2)结果如表1所示：

表1

从表1的结果看，本发明获得的辛癸酰燕麦氨基酸盐水溶液，发泡性能相当好，10％的水溶液泡沫高度达到550mm左右；玉米醇溶蛋白法刺激实验表明，本发明获得的辛癸酰燕麦氨基酸盐刺激指数比月桂醇硫酸酯钠K12、月桂醇聚醚硫酸酯钠AES低很多，同时辛癸酰燕麦氨基酸盐可以协同降低月桂醇聚醚硫酸酯钠(AES)、月桂醇硫酸酯钠(K12)等刺激性较强的阴离子表面活性剂的刺激性。

从对比例中可以看出，不经过纯化步骤的辛癸酰燕麦氨基酸盐水溶液由于含有未去除的酰氯等，刺激性较高。

效果实施例2

(1)儿童洗发水配方，如表2所示：％为质量百分比；

表2 透明儿童洗发水配方

制备方法：在去离子水中依次加入：月桂醇磷酸酯钾、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、椰油基葡糖苷羟丙基磺酸钠、蓖麻醇酸酰胺丙基三甲基氯化铵、丙烯酸(酯)类共聚物、三乙醇胺、PEG-7橄榄油酯、卡松、香精，每加入一种原料，搅拌均匀，得到透明儿童洗发水。

(2)：儿童沐浴露配方，如表3所示，％为质量百分比：

表3 透明儿童沐浴露配方

制备方法：在去离子水中依次加入：月桂醇磷酸酯钾、月桂醇聚醚硫酸酯钠、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、椰油基葡糖苷羟丙基磺酸钠、蓖麻醇酸酰胺丙基三甲基氯化铵、卡松、香精，每加入一种原料，搅拌均匀，得到透明儿童沐浴露。

(3)稳定性测试：

1)感官性能：取试样在室温和非阳光直射下目测观察。

2)耐热稳定性：将试样分别倒入2支φ20mm×120mm的试管内，使液面高度约80mm，塞上干净的胶塞，把一支待检的试管置于预先调节至(40±1)℃的恒温培养箱内。24h后取出，恢复至室温后与另一试管的试样进行目测比较。

3)耐寒稳定性：将试样分别倒入2支φ20mm×120mm的试管内，使液面高度约80mm，塞上干净的胶塞，把一支待检的试管置于预先调节至-5℃～-10℃的冰箱内。24h后取出，恢复至室温后与另一试管的试样进行目测比较。

结果如表4和5所示：

表4 儿童洗发水稳定性测试结果

项目

配方I

配方II

配方III

配方IV

配方V

配方VI

配方VII

感官指标

无异常

耐热稳定性

稳定

耐寒稳定性

稳定

表5 儿童沐浴露稳定性测试结果

项目

配方VIII

配方IX

配方X

配方XI

配方XII

配方XIII

配方XIV

感官指标

无异常

耐热稳定性

稳定

耐寒稳定性

稳定

从稳定性测试结果可以看出，添加有本发明制备的表面活性剂的配方是稳定的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

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℃、搅拌状态下进行酶解反应；

（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℃；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℃，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；

所述的燕麦蛋白多肽为平均分子量为2000～4500道尔顿的燕麦蛋白多肽；

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%；

步骤（1）②中所述的酶解反应的条件为于转速50～100rpm的搅拌状态下反应3～9h。

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）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0.08～0.12；

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）中所述的酰化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）③中所述的反应的时间为3～12h；

步骤（1）④中所述的吸附的条件为50～100rpm搅拌30～60min；

步骤（3）①中所述的干燥的温度为75～85℃；

步骤（3）②中所述的反应的时间为3～5h。

8.一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。