[发明专利]壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂，各原料组分及比例如下：每加入1000mL水，壳聚糖为10～50克，乙酸为10～25mL，质量浓度为30％的过氧化氢为10～40mL，脂肪酸为50～200克，碱为20～100克。本发明的壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂应用超分子化学的基本原理，采用超分子自组装技术，制备具有高分子多糖特性的聚合物，可作为溶液的增稠剂，还具有良好的抑菌活性，生物降解度高，是一种天然绿色的生物表面活性剂。

技术领域

本发明属于高分子多糖生物表面活性剂领域，具体涉及一种生物表面活性剂，特别是一种壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂。

背景技术

表面活性剂广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域，是当今最重要的工业助剂。大多数表面活性剂都是以石油化工产品为原料合成，在生产和使用过程中常常会带来严重的环境污染问题。随着人们环保意识的增强，许多不降解、难降解或降解周期长的表面活性剂的使用受到限制。于是生物表面活性剂在20世纪70年代后期应运而生，成为国际生物工程领域中发展起来的一个新课题。生物表面活性剂不仅具有优良的化学性质，而且还对人体、牲畜无毒无害，对人类赖以生存的环境无污染，能很快被生物降解等，同时其生产过程是一个环境净化、废物利用、变废为宝的过程，这引起了人们对生物表面活性剂的强烈兴趣，使得开发生物表面活性剂成为绿色表面活性剂发展的重要方向。

生物表面活性剂是利用酶或微生物等通过生物催化和生物合成等生物技术从微生物、植物和动物上得到的集亲水和憎水基结构于一体的具有高表面活性的天然表面活性剂。生物表面活性剂是表面活性剂家族中的后起之秀，同一般化学表面活性剂相比，除具有显著降低表面张力、稳定乳状液、较低临界胶束浓度等特点外，还无毒或低毒，良好的选择性、专一性及生物相容性，结构多样性，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等药理作用和免疫功能，可生物降解，对环境友好，可由工业废料生产，利于环境治理等特性。

壳聚糖是高分子多糖的家族成员，是天然产物甲壳质脱乙酰基物质，具有多种良好理化特性及优秀的生物学功能。目前国内外研究或产业化产品是壳聚糖接枝共聚物，通过有机合成或酶合成方法所制备，如羧甲基壳聚糖等(范金石，隋卫平，陈国华等.氨基糖类表面活性剂-一类新型甲壳素衍生物的制备与性能[J].日用化学工业,2006,36(3):171-3.)。

尽管如此，现有壳聚糖类表面活性剂的制备大都存在共同的缺点：有机合成成分复杂，杂质难以去除，残留处理成本较高，使用安全性受到质疑；酶合成生产过程复杂，生产成本过高，难于大规模工业化生产(生物表面活性剂的生产与应用，韩双艳，任昌琼，林影.生物表面活性剂的生产与应用[J].中国工程科学.2009,11(4):26-30))。

发明内容

针对以上要解决的技术问题，本发明的目的是提供一种天然绿色、不需要任何化学或生物学修饰、具有抑菌性能的壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂。

本发明的另一个目的是提供上述生物表面活性剂的制备方法。

本发明的再一个目的是提供上述生物表面活性剂的用途。

因此，本发明提供了一种壳聚糖脂肪酸超分子聚合物生物表面活性剂，各原料组分及比例如下：每加入1000mL水，壳聚糖为10～50克，乙酸为10～25mL，质量浓度为30％的过氧化氢为10～40mL，脂肪酸为50～200克，碱为20～100克。

本发明的壳聚糖脂肪酸超分子聚合物化学结构通式如下：