CN114409823B - 一种氨基酸改性半乳甘露聚糖及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多糖改性技术领域，尤其涉及一种氨基酸改性半乳甘露聚糖及其制备方法和应用，所述氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法至少包括如下步骤：将半乳甘露聚糖、N‑溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，于惰性气氛下搅拌，升温至60～80℃反应，加入乙醇进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；将所述中间产物、氨基酸和碱溶液加到第二反应溶剂中，于惰性气氛下反应，加入乙醇进行沉析和洗涤，干燥得所述氨基酸改性半乳甘露聚糖。本发明的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法反应条件温和，不会影响氨基酸的生物特性，合成的改性产物性能稳定，粘度大，通过本发明的制备方法得到的氨基酸改性半乳甘露聚糖能够有效增稠氨基酸型表面活性剂。

Description

一种氨基酸改性半乳甘露聚糖及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及多糖改性技术领域，尤其涉及一种氨基酸改性半乳甘露聚糖及其制备方法和应用。
背景技术
氨基酸类表面活性剂是一类以氨基酸为基础的绿色表面活性剂，主要活性成分为复合氨基酸钠盐。氨基酸类表面活性剂具有表面活性优良、温和、无过敏、安全性高、抗菌能力强等优点被广泛应用在日化领域。但是，氨基酸类表面活性剂的表活头基较大，一般只能形成球形胶束，不易形成紧密排列的棒状束胶，因此将氨基酸类表面活性剂应用在日化领域普遍存在粘度低的问题。
半乳甘露聚糖是主链由甘露糖通过β-1,4-糖苷键链接而成，半乳糖则通过α-1,6-糖苷键在主链上，每隔几个甘露糖残基有一个α-D-半乳糖以1,6键与主链相连，半乳甘露聚糖主要来源于瓜尔胶、葫芦巴胶、香豆角、塔拉胶和刺槐豆胶等，具有摩阻低、增稠性好等优点，已广泛应用于食品、医药和日化领域，但半乳甘露聚糖具有溶解速度慢、黏度不易控制、耐热性差等缺点，极大地限制了其应用。
采用氨基酸对多糖进行改性既可以保留多糖的生物可降解性、绿色可持续性，又可以赋予氨基酸的生物特性。但现有的采用氨基酸对多糖进行改性的方法存在如下缺点：通过席夫碱反应、酯化反应对多糖进行改性的方法很难保留产物中氨基酸的氨基和羟基，因此较难保持氨基酸的生物特性；通过磺酸化法或环氧丙烷法，由于体系加入了氯磺酸或环氧氯丙烷，因此反应条件需要严格控制，否则生成的产物的水溶性较差。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖及其制备方法和应用，本发明的制备方法反应条件温和，不会影响氨基酸的生物特性，氨基酸接枝位点只是发生在伯羟基，合成的改性产物性能稳定，粘度大，通过本发明的制备方法得到的氨基酸改性半乳甘露聚糖能够有效增稠氨基酸型表面活性剂，克服了现有技术的缺陷。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
本申请第一方面提供了一种氨基酸改性半乳甘露聚糖，其化学结构式如式I所示：
Figure BDA0003515104400000021
其中，n为200-4000，R3和R4分别独立地选自-CH2OH、-Br或-NH-R5-COOH，且R3和R4不同时为-CH2OH或-Br，所述-NH-R5-COOH的摩尔取代度为0.2～1。
本申请提供的氨基酸改性半乳甘露聚糖中含氨基酸官能团的取代度为0.2～1，性能稳定，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为3500～7200mPa·s，本申请提供的氨基酸改性半乳甘露聚糖性能稳定，增稠效果好，能有效增稠各类氨基酸型表面活性剂，具有良好的皮肤相容性，可生物降解，刺激小，能够有效增稠氨基酸型表面活性剂，克服了现有技术的缺陷。并且，该氨基酸改性半乳甘露聚糖具有良好的皮肤相容性，可生物降解，刺激小，故可用作日化用品增稠剂。
结合第一方面，所述R5为氨基酸除-NH2和-COOH以外所剩基团。
本申请第二方面提供了上述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，至少包括如下步骤：
将半乳甘露聚糖、N-溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，于0～5℃惰性气氛下搅拌均匀，升温至60～80℃反应2～3h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、氨基酸和碱溶液加到第二反应溶剂中，于50～70℃惰性气氛下反应10～20h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，干燥得氨基酸改性半乳甘露聚糖。
本申请提供的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，以天然可降解的半乳甘露聚醣为基质，采用两步法制备氨基酸改性半乳甘露聚糖，首先，将半乳甘露聚糖、N-溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，通过在0～5℃惰性气氛下搅拌，既可以保证N-溴代琥珀酰亚胺、半乳甘露聚糖和催化剂被均匀地混合，又可以避免活泼的溴代试剂N-溴代琥珀酰亚胺与半乳甘露聚糖发生反应；N-溴代琥珀酰亚胺为五元环，与溴基连接的氮又分别与两个羰基相连，因此N-溴代琥珀酰亚胺中的溴基较为活泼，当混合物升温至60～80℃后，N-溴代琥珀酰亚胺在催化剂的作用下与半乳甘露聚糖发生卤代反应，使N-溴代琥珀酰亚胺中的溴取代半乳甘露聚糖的第六位羟甲基上的羟基；反应完成后加入乙醇溶液进行沉析、抽滤，再用乙醇溶液反复冲洗，洗去未反应的N-溴代琥珀酰亚胺、催化剂和其它成分即可得到中间产物；最后将中间产物、氨基酸和碱溶液加到第二反应溶剂中进行反应，碱能够对氨基酸的羧基进行保护，防止氨基酸发生自缩聚反应，保证氨基酸取代半乳甘露聚糖的第六位羟甲基上的溴基，于惰性气氛下反应，可以降低中间产物的降解，降低原料耗损，降低反应成本；反应完成后加入乙醇进行沉析和洗涤，干燥得氨基酸改性半乳甘露聚糖。
本申请的制备方法反应条件温和，氨基酸接枝位点只发生在半乳甘露聚糖的伯羟基，既保留了氨基酸的氨基与羧基基团，不会影响氨基酸的生物特性，又可以保留多糖的生物可降解性和绿色可持续性。通过本申请的制备方法得到的氨基酸改性半乳甘露聚糖性能稳定，粘度大，能够有效增稠氨基酸型表面活性剂，且可生物降解，并具有良好的皮肤相容性，刺激小，克服了现有技术的缺陷。
本申请制备氨基酸改性半乳甘露聚糖的原理如下：
Figure BDA0003515104400000041
其中，n为200-4000，R1和R2分别独立地选自-OH、-Br且R1，R2不能同时为-OH；R3和R4分别独立地选自-OH、-Br，-NH-R5-COOH，且R3和R4不同时为-OH，-Br；R5为所选氨基酸除-NH2和-COOH以外所剩基团。
结合第二方面，半乳甘露聚糖为瓜尔胶、塔拉胶、长角豆胶、关华豆胶或刺槐豆胶。
结合第二方面，N-溴代琥珀酰亚胺与半乳甘露聚糖的摩尔比为1.0～1.2:1。
通过控制N-溴代琥珀酰亚胺与半乳甘露聚糖的摩尔比，可提高溴的取代度进而提高氨基酸的取代度。
结合第二方面，催化剂为三苯基膦或硫脲，催化剂的添加量为半乳甘露聚糖质量的4％～10％。
三苯基膦或硫脲能够有效催化N-溴代琥珀酰亚胺与半乳甘露聚糖的溴代反应，通过控制催化剂的添加量，既可以保证反应高效进行，提高反应效率，又可以降低生产成本。
结合第二方面，第一反应溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮，第一反应溶剂的添加量为半乳甘露聚糖质量的1.3～1.8倍。
结合第二方面，乙醇溶液的质量百分浓度为75％。
结合第二方面，氨基酸与中间产物的摩尔比为0.5～1.1:1。
结合第二方面，氨基酸为甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，色氨酸，丝氨酸，酪氨酸，半胱氨酸，蛋氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，苏氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，赖氨酸，精氨酸或组氨酸，氨基酸的构象为L型或D型。
结合第二方面，碱溶液中的碱为碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾，碱溶液的质量百分浓度为30％～35％，碱与氨基酸的摩尔比为0.1～0.3:1。
本申请限定的碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾能够对半乳甘露聚糖中的氢键进行破坏，使分子链间的作用力削弱，分子链变得较为舒展，有利于后续改性反应的进行，提高反应效率，同时，本申请限定的碱还可以通过脱质子化反应，对半乳甘露聚糖的羟基进行活化，提高反应效率。
通过控制碱的加入量，可以保证得到的产品具有较高得黏度。碱的加入量过少，则不能有效破坏半乳甘露聚糖分子间的氢键，无法充分活化半乳甘露聚糖的羟基，降低氨基酸的反应几率；碱的加入量过多，则会导致半乳甘露聚糖分子降解，使产品粘度降低。
结合第二方面，第二反应溶剂为二甲基亚砜，第二反应溶剂的添加量为中间产物质量的1.5～2.5倍。
本申请第三方面提供了上述氨基酸改性半乳甘露聚糖作为日化用品增稠剂的应用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将瓜尔胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与瓜尔胶的摩尔比为1:1，三苯基膦的质量为瓜尔胶质量的10％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.3倍)，于5℃氮气气氛下搅拌15min，升温至80℃反应2h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、甘氨酸和质量百分浓度为30％的碳酸钠溶液加到二甲基亚砜中(甘氨酸与中间产物的摩尔比为1.1:1，碳酸钠与甘氨酸的摩尔比为0.3:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的1.5倍)，于70℃氮气气氛下反应10h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.7，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为4600mPa·s。
实施例2
本实施例提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将塔拉胶、N-溴代琥珀酰亚胺和硫脲加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与塔拉胶的摩尔比为1.2:1，硫脲的质量为塔拉胶质量的4％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.8倍)，于0℃氮气气氛下搅拌30min，升温至60℃反应3h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、丙氨酸和质量百分浓度为35％的氢氧化钠溶液加到二甲基亚砜中(丙氨酸与中间产物的摩尔比为0.5:1，氢氧化钠与丙氨酸的摩尔比为0.1:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2.5倍)，于50℃氮气气氛下反应20h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.36，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为6980mPa·s。
实施例3
本实施例提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将长角豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与长角豆胶的摩尔比为1.1:1，三苯基膦的质量为长角豆胶质量的7％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.5倍)，于3℃氮气气氛下搅拌20min，升温至70℃反应2.5h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、缬氨酸和质量百分浓度为33％的氢氧化钾溶液加到二甲基亚砜中(缬氨酸与中间产物的摩尔比为0.8:1，氢氧化钾与缬氨酸的摩尔比为0.2:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2倍)，于60℃氮气气氛下反应15h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.65，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为5890mPa·s。
实施例4
本实施例提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将关华豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和硫脲加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与关华豆胶的摩尔比为1.2:1，硫脲的质量为关华豆胶质量的6％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.7倍)，于2℃氩气气氛下搅拌25min，升温至65℃反应2.4h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、亮氨酸和质量百分浓度为34％的氢氧化钠溶液加到二甲基亚砜中(亮氨酸与中间产物的摩尔比为1:1，氢氧化钠与亮氨酸的摩尔比为0.1:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的1.8倍)，于55℃氩气气氛下反应18h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.73，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为7120mPa·s。
实施例5
本实施例提供一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将刺槐豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与刺槐豆胶的摩尔比为1.1:1，三苯基膦的质量为刺槐豆胶质量的8％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.4倍)，于4℃氩气气氛下搅拌15min，升温至75℃反应2.2h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、苯丙氨酸和质量百分浓度为31％的氢氧化钠溶液加到二甲基亚砜中(苯丙氨酸与中间产物的摩尔比为0.7:1，氢氧化钠与苯丙氨酸的摩尔比为0.2:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2.2倍)，于65℃氩气气氛下反应12h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.59，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为5370mPa·s。
对比例1
本对比例提供了研究过程中试验过的一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将长角豆胶、二溴海因和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(二溴海因与长角豆胶的摩尔比为1.1:1，三苯基膦的质量为长角豆胶质量的7％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.5倍)，于3℃氮气气氛下搅拌20min，升温至70℃反应2.5h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、缬氨酸和质量百分浓度为33％的氢氧化钾溶液加到二甲基亚砜中(缬氨酸与中间产物的摩尔比为0.8:1，氢氧化钾与缬氨酸的摩尔比为0.2:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2倍)，于60℃氮气气氛下反应15h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.51，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为3268mPa·s。
对比例2
本对比例提供了研究过程中试验过的一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将长角豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与长角豆胶的摩尔比为0.2:1，三苯基膦的质量为长角豆胶质量的7％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.5倍)，于3℃氮气气氛下搅拌20min，升温至70℃反应2.5h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、缬氨酸和质量百分浓度为33％的氢氧化钾溶液加到二甲基亚砜中(缬氨酸与中间产物的摩尔比为0.8:1，氢氧化钾与缬氨酸的摩尔比为0.2:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2倍)，于60℃氮气气氛下反应15h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.057，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为3118mPa·s。
对比例3
本对比例提供了研究过程中试验过的一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将长角豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与长角豆胶的摩尔比为1.1:1，三苯基膦的质量为长角豆胶质量的7％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.5倍)，于3℃氮气气氛下搅拌20min，升温至45℃反应2.5h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物、缬氨酸和质量百分浓度为33％的氢氧化钾溶液加到二甲基亚砜中(缬氨酸与中间产物的摩尔比为0.8:1，氢氧化钾与缬氨酸的摩尔比为0.2：1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2倍)，于60℃氮气气氛下反应15h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.12，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为2460mPa·s。
对比例4
本对比例提供了研究过程中试验过的一种氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，包括以下步骤：将长角豆胶、N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦加到N-甲基-2-吡咯烷酮中(N-溴代琥珀酰亚胺与长角豆胶的摩尔比为1.1:1，三苯基膦的质量为长角豆胶质量的7％，N-甲基-2-吡咯烷酮的质量为半乳甘露聚糖质量的1.5倍)，于3℃氮气气氛下搅拌20min，升温至70℃反应2.5h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将中间产物和缬氨酸加到二甲基亚砜中(缬氨酸与中间产物的摩尔比为0.8:1，二甲基亚砜的质量为中间产物质量的2倍)，于60℃氮气气氛下反应15h，加入质量百分浓度为75％的乙醇溶液进行沉析和洗涤，放入50℃烘箱中干燥至恒重得氨基酸改性半乳甘露聚糖。采用滴定法测试氨基酸改性半乳甘露聚糖中羧酸根离子含量，测得氨基酸的摩尔取代度为0.08，质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度为6128mPa·s。
效果例1
将实施例1-5和对比例1-4制备得到的氨基酸改性半乳甘露聚糖作为增稠剂添加到氨基酸洗发香波中，实施例1-5和对比例1-4的洗发香波的制备方法为：将A相中各原料逐步加入容器中，搅拌升温至80℃溶解均匀后，保温5min，降温至室温；将B相中的氨基酸改性半乳甘露聚糖先用去离子水分散均匀后，加入柠檬酸，搅拌充分溶胀后，加入A相中，混合均匀，得洗发香波，其中A相的具体配方如表1所示，B相的具体配方如表2所示：
表1
Figure BDA0003515104400000111
Figure BDA0003515104400000121
表2
Figure BDA0003515104400000122
Figure BDA0003515104400000131
设置不添加增稠剂的实验组作为空白组，设置添加其他增稠剂的实验组作为对照组，空白组的洗发香波的制备方法为：将A相和B相中各原料逐步加入容器中，搅拌升温至80℃溶解均匀后，保温5min，降温至室温，得洗发香波。对照组的洗发香波的制备方法为：将A相中各原料逐步加入容器中，搅拌升温至80℃溶解均匀后，保温5min，降温至室温；将B相中的增稠剂先用去离子水分散均匀后，加入柠檬酸，搅拌充分溶胀后，加入A相中，混合均匀，得洗发香波。空白组和对照组的A相与B相具体配方如表3所示：
Figure BDA0003515104400000132
Figure BDA0003515104400000141
将实施例1-5组、对比例1-4组、空白组和对照1-3组的洗发香波进行粘度测试，测试条件为：测试温度：25℃，测试步骤：采用带有小量样品承接器的黏度计，3号转子，在转速为6rpm的条件下测试。各组的pH值和粘度测试结果如表4所示：
表4
pH值 粘度(mPa·s)
实施例1组 6.29 5896
实施例2组 6.27 4979
实施例3组 6.24 5563
实施例4组 6.28 5168
实施例5组 6.30 4769
对比例1组 6.27 2586
对比例2组 6.29 1687
对比例3组 6.34 2121
对比例4组 6.30 1379
空白组 6.31 689
对照1组 6.34 2216
对照2组 6.28 3147
对照3组 6.30 2956
由表4可以看出，本申请实施例1-5制备的氨基酸改性半乳甘露聚糖对氨基酸洗发水体系具有较好的增稠效果，当添加量为0.45％时，粘度为4700-5900mPa·s，即使将本申请实施例3制备的氨基酸改性半乳甘露聚糖按0.3％的添加量加到氨基酸洗发水中，其粘度也可达到3460mPa·s，远远高于添加0.45％的羟丙基瓜尔胶、黄原胶和卡波姆对氨基酸洗发水的增稠效果；对比例4的质量含量1wt％的氨基酸改性半乳甘露聚糖水溶液的表观粘度虽然较高，但对比例4的氨基酸改性半乳甘露聚糖的氨基酸取代度仅为0.08，将对比例4的氨基酸改性半乳甘露聚糖添加到氨基酸洗发香波中，洗发香波的粘度仅为2121mPa·s，因此对比例4的氨基酸改性半乳甘露聚糖并不如本申请实施例1-5的氨基酸改性半乳甘露聚糖对氨基酸洗发水体系增稠效果好，综上所述，本申请制备的氨基酸改性半乳甘露聚糖适合作为氨基酸洗发水体系的增稠剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氨基酸改性半乳甘露聚糖，其特征在于，其化学结构式如式I所示：
Figure FDA0004223680750000011
其中，n为200-4000，R3和R4分别独立地选自-OH、-Br或-NH-R5-COOH，且R3和R4不同时为-OH或-Br，所述-NH-R5-COOH的摩尔取代度为0.2～1；
所述氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，至少包括以下步骤：
将半乳甘露聚糖、N-溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，于0～5℃惰性气氛下搅拌均匀，升温至60～80℃反应2～3h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将所述中间产物、氨基酸和碱溶液加到第二反应溶剂中，于50～70℃惰性气氛下反应10～20h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，干燥得所述氨基酸改性半乳甘露聚糖；
所述氨基酸与所述中间产物的摩尔比为0.5～1.1:1；
所述碱溶液中的碱为碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾，所述碱溶液的质量百分浓度为30％～35％，所述碱与所述氨基酸的摩尔比为0.1～0.3:1。
2.如权利要求1所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖，其特征在于：所述R5为氨基酸除-NH2和-COOH以外所剩基团。
3.权利要求1或2任一项所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
将半乳甘露聚糖、N-溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，于0～5℃惰性气氛下搅拌均匀，升温至60～80℃反应2～3h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；
将所述中间产物、氨基酸和碱溶液加到第二反应溶剂中，于50～70℃惰性气氛下反应10～20h，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，干燥得所述氨基酸改性半乳甘露聚糖。
4.如权利要求3所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于：所述半乳甘露聚糖为瓜尔胶、塔拉胶、长角豆胶、关华豆胶或刺槐豆胶。
5.如权利要求3所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于：所述N-溴代琥珀酰亚胺与所述半乳甘露聚糖的摩尔比为1.0～1.2:1；和/或
所述催化剂为三苯基膦或硫脲，所述催化剂的添加量为所述半乳甘露聚糖质量的4％～10％；和/或
所述第一反应溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮，所述第一反应溶剂的添加量为所述半乳甘露聚糖质量的1.3～1.8倍；和/或
所述乙醇溶液的质量百分浓度为75％。
6.如权利要求3所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于：所述氨基酸为甘氨酸，丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，色氨酸，丝氨酸，酪氨酸，半胱氨酸，蛋氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，苏氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，赖氨酸，精氨酸或组氨酸，所述氨基酸的构象为L型或D型。
7.如权利要求3所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖的制备方法，其特征在于：所述第二反应溶剂为二甲基亚砜，所述第二反应溶剂的添加量为所述中间产物质量的1.5～2.5倍。
8.权利要求1-2任一项所述的氨基酸改性半乳甘露聚糖作为日化用品增稠剂的应用。
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