脂肪酶催化合成月桂酰赖氨酸文献综述
2020-04-13 15:18:57
文 献 综 述
一、前言
表面活性剂是指一类在很低浓度时就能显著降低水的表面张力的化合物,它达到一定浓度后可缔合形成胶团,从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂依其亲水基的结构分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂。表面活性剂在石油、煤炭、机械、化工、冶金、材料、轻工业、纺织及农业生产中,都有着广泛应用[1~3]。
随着科学技术的迅猛发展,被称为”工业味精”的表面活性剂的研究、生产和应用在不断深入和扩大,新的表面活性剂也在不断问世。20世纪90年代后,表面活性剂日趋朝着利用天然可再生资源、易生物降解、对人体和环境安全、多功能高效能的方向发展。以天然动植物油衍生出的脂肪酸和天然产物松香为原料,合成各种表面活性剂受到广泛关注[4~7],其中与各种氨基酸反应,生成 N-酰基氨基酸型表面活性剂,更加受到人们的重视[8]。
二、氨基酸型表面活性剂
2.1氨基酸型表面活性剂的概述
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,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、脂肪酸、松香酸及衍生物)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,最初主要用作医药及化妆品中的防腐剂,且研究发现其具有较好的抗病毒性能[9]。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。但目前氨基酸型表面活性剂的生产规模较小、成本较高,仍主要用于个人卫生用品等传统领域[10,11]。随着生物技术在不断发展,不仅可以解决对环境的污染问题,同时还能降低能耗及原材料的消耗以降低成本,因此采用生物技术方法合成氨基酸型表面活性剂将具有广阔的发展前景。
2.2氨基酸型表面活性剂结构分类[12]
2.2.1按氨基酸的不同分类
(1)根据分子中所含氨基和羧基的相对数目,氨基酸可分为中性、酸性和碱性,相应的氨基酸型表面活性剂可分为:①中性,如N-酰基肌氨酸、二(辛氨基乙基)甘氨酸(TEGO);②酸性,如N-酰基谷氨酸、N-酰基谷氨酸二酯;③碱性,如Nβ-酰基-L-赖氨酸(R=十二烷基)、Nα-二甲基-Nα-酰基赖氨酸(R=十二烷基)。