[发明专利]一种氨基酸型表面活性剂的酶催化制备方法

说明书

本发明提出的氨基酸型表面活性剂的酶催化制备方法，包括以下步骤：第一步：制备200～600nm磁性壳聚糖微球；第二步：以磁性壳聚糖微球为载体固化木瓜蛋白酶，获得固定化酶；第三步：以固定化酶为催化剂，催化月桂酰谷氨酸和赖氨酸缩合形成肽键，合成肽类双分子亲油亲水表面活性剂。该制备方法具有如下优点：(1)采用离子凝胶法制备得到磁性壳聚糖微球，使用壳聚糖包裹磁性微球，成本较低，反应温和，能够较大程度保持酶活，酶活在60％～99％，也利于提高酶活回收率；(2)以磁性壳聚糖微球作为载体，戊二醛为交联剂，固化木瓜蛋白酶，合成的固定化酶具有立体专一性和高效催化活性；(3)以固定化酶催化合成Pecllicer LB‑10的反应条件温和；纯化较简单，便于工业化生产。

技术领域

本发明涉及表面活性剂的制备方法，具体涉及一种氨基酸型表面活性剂的酶催化制备方法。

背景技术

氨基酸型表面活性剂作为一种生物表面活性剂，由于其原料价格便宜，毒 性低，生物降解性好、生态相容性高，抗菌以及抗蚀、抗疾病等性能，因此， 它在食品、化工产品以及医疗等领域得到广泛的应用。

肽类双分子亲油亲水表面活性剂(Pellicer LB-10)由日本旭化成公司首次研发，并在日本高端化妆品市场开始应用，作为一种新型的氨基酸型表面活性剂， 其特点是在不改变基础配方的前提下改善肤感，易铺展，渗透快，该产品更重 要的是具有低刺激性、低毒性、柔和性、抗菌性、缓蚀防锈性、生物降解性及 对人体较好的亲和性，另外，很多研究表明该产品在防止过敏性皮肤病和一直 黑色素褐斑方面也表现出很好的药用价值。

到目前为止该类表面活性剂作为一种新颖的美容原料以每年23％左右的增 长率快速增长，市场需求不断扩大。在美国、韩国等国家更以每年35％左右的 增长率迅速发展。Pellicer LB-10的分子式如下：

Pellicer LB-10化学式

木瓜蛋白酶(Papain)是一种重要的植物来源蛋白酶，应用范围非常广泛。 它不仅能够催化蛋白质的水解，在特定条件下还具有酰胺酶活力、酯酶活力、 转氨酶活力、转酯酶活力和海因酶活力等诸多活性。木瓜蛋白酶能水解抗体制 备Fab片段，合成肽、酯氨基酸类表面活性剂，已广泛应用于食品、生物、化 工、洗涤剂、医药、化妆品等领域。目前，磁性纳米颗粒载体固定化酶因具有 超顺磁性，较大比表面积，外加磁场易分离等优点备受关注。

目前国内对于肽类双分子亲油亲水表面活性剂(Pellicer LB-10)还处于研发 阶段，其生产主要集中在日本和欧美一些发达国家，生产方法主要是利用化学 合成法，原料主要为月桂酰谷氨酸和赖氨酸，采用缩合剂完成肽链的构建，合 成Pellicer LB-10，但该法的主要缺点是反应的区域选择性较差、产率低、后期 纯化处理繁琐，污染环境、耗能高、合成的产品颜色较深、产品纯度低等。

因此，需要亟待开发一种绿色环保、便于工业生产的Pellicer LB-10制备工 艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氨基酸型表面活性剂的制备方法，包括木瓜蛋 白酶的固化以及酶催化制备肽类双分子亲油亲水表面活性剂Pellicer LB-10的方 法，具有成本低、酶活高、催化效果好且绿色环保的优点。

为实现上述目的，本发明提出的氨基酸型表面活性剂的酶催化制备方法， 包括以下步骤：

第一步：制备200～600nm磁性壳聚糖微球；

第二步：以磁性壳聚糖微球为载体固化木瓜蛋白酶，获得固定化酶；

第三步：以固定化酶为催化剂，催化月桂酰谷氨酸和赖氨酸缩合形成肽键， 合成肽类双分子亲油亲水表面活性剂，反应方程式如下：