新的醯胺基酸的製作方法

2023-06-08 19:23:11 2

專利名稱：新的醯胺基酸的製作方法
技術領域：
本發明涉及新的醯胺基酸，水解特殊的蛋白質得到的肽或胺基酸，經有機酸或脂肪酸醯化，可得到這些化合物。
本發明涉及的醯胺基酸，特別是指含有絲心蛋白和絲膠蛋白的蛋白質的全水解物醯化的產物。
醯胺基酸特別是用脂肪鏈醯化動物蛋白水解產生的胺基酸或小肽類產生的脂胺基酸是許多專利的主題，已報導了它們的製備及主要用於化妝品、藥物和農業方面的各種用途。
在化妝品及藥物領域，這些化合物的使用引起一些懷疑，在使用這些化合物的動物組織中，可能誘發細菌和病毒等病原體的汙染。
為避免這種風險，最近人們預見植物蛋白，特別是由含油種子中產生的植物蛋白，其特徵在於其基本胺基酸的含量高。
由動物或植物蛋白製備的這些醯胺基酸的缺點是常有令人不快的氣味，這限制了它們的使用，特別是在化妝品領域。
本發明的目的在於提出新的醯胺基酸的結構，它們沒有令人不快的氣味，它們可經醯化主要含絲心蛋白和絲膠蛋白的蛋白質全水解物而得到，優選用中國桑蠶分泌的蛋白質，它相當於蠶絲，含有相當量的多肽結構，絲心蛋白和絲膠蛋白。全水解產生總計大約90%的胺基酸甘氨酸，平均含量為45%-50%
丙氨酸，佔多肽鏈的28%-30%
絲氨酸，含有羥基基團，含量從10%到15%，
至於其它的胺基酸，酪氨酸的含量不超過5%，纈氨酸不超過2%，其餘不超過1%(參見「The Chemical structure and the crystalline structure of Bombyx Mori Silk fibroin」-LOTZ-COLONA CESARI-Biochimie 1979，(61)，205-214和「HPLC fractionation of C5 peptides of Bombyx Mori silk Fibroin」-FREDDI，FARAGO和MAIFRENI，Sericologia 29(3)，307-326)。
考慮到相當體積的纖維，水解分兩步進行。第一步，纖維的降解，三份重量的纖維放入三份重量33%的鹽酸溶液中，再加一份重的水。在大約80℃，纖維很容易地被降解，這步減少了相當多的處理體積。
第二步即全水解，大約需要4小時，直到溶液的雙縮脲反應呈陰性。水解物用30%的蘇打溶液處理，使反應混合物達到約pH5，然後加入活性炭脫色，這樣脫色易於進行。由於繭和蝶蛹較少，出於經濟原因，使用了由或多或少成團的纖維組成的，含有繭和蝶蛹的廢物。
水解物的滴定可用甲醛滴定進行，以便於確定醯化所需醯氯或酸酐，或脂肪酸或有機酸的量。
在含5個以上碳原子脂肪鏈情況下(將得到脂溶性的產品)，按照醯化劑的性質，在15-50℃時，維持pH10-11，將醯化劑倒入水解物中，進行醯化反應。如使用脂肪醯氯，當所有反應試劑加入後，反應介質的溫度升到70℃，維持一小時。溫度冷卻到30℃以下，然後加入鹽酸調介質pH1-1.5。產生大量的白色物質，其中水大約佔60-70%。然後在濾器上衝洗，除掉鹽酸，然後在減壓下脫水，溫度低於50℃，以避免著色。按脂肪鏈的性質，獲得的脂溶性的產品可以是粉未或膏狀物。
在含1至4個碳原子醯基鏈的情況下，如乙醯基、丙醯基、丁醯基(可得到水溶性產物)，在介質的pH調到1-1.5後，通過減壓蒸餾，氯化氫從反應物中溢出並除去水，而水溶性的醯胺基酸可用像乙醇這樣的溶劑提取出來。
按照本發明得到的醯胺基酸是相應於以下結構的醯胺基酸的混合物，
其中R代表C5-C30的脂肪酸或C1-C4的有機酸殘基。得到絲心絲膠蛋白醯化物，其特徵是主要含上述提及的三個胺基酸和很少量其它的經典胺基酸，它們可容易地由薄層層析顯示且與繭絲纖維水解物的斑點相對應，即甘氨酸，丙氨酸，絲氨酸三個主要斑點。
按本發明製備醯胺基酸的例子實施例1-含有繭的繭絲廢物的水解在含有300ml33%的鹽酸的反應器中，隨著纖維(300克繭絲廢物)的降解，持續加入100ml的水。溫度升到大約100℃，當纖維體積充分減小時-大約需1小時-升到沸點，維持4小時。冷卻後，加入蘇打溶液調水解物的pH至5，然後過濾分開水-繭絲的碳質成分，依照繭絲的含量，在室溫或80℃加入活性炭進行脫色，溶液用甲醛滴定，醯化劑的量由水解出的胺基酸的NH2決定。
實施例2-用月桂醯氯醯化用實例1中得到的200ml繭絲水解物及400ml水，攪拌下加入蘇打，調pH為10.5。然後滴加月桂醯氯，同時維持pH10.5-11之間，控制溫度在30-40℃之間。當全部月桂醯氯加入後，混合物溫度升到70℃，保溫約1小時。
冷卻後，加入鹽酸溶液，調pH大約為1-1.5，傾析出呈白色的醯胺基酸，然後用冷水洗滌，在50℃以下減壓下脫水，防止著色。產品熔點為89-90℃。
實施例3-用棕櫚醯氯醯化如同實例2，取例1中得到的繭絲水解物200ml，同樣pH條件下，加入96克棕櫚醯氯。醯化反應後70℃保溫約1小時，混合物冷卻後，加入鹽酸釋放出衍生物。用冷水洗滌，減壓下乾燥，得到熔點為98-99℃的粉末。
實施例4-用乙酸酐醯化取實例1中得到的繭絲水解物200ml，調至pH10.5，用冰浴控制溫度在20℃以下，攪拌下，滴加入乙酸酐，同時維持pH10.5-11。當全部乙酸酐加入後，攪拌30分鐘，然後混合物用33%的鹽酸酸化，使pH為1-1.5。減壓下除去水和過量的鹽酸。最後可得到氯化鈉和乙醯基-絲心蛋白-絲氨酸的混合物，後者可用溶劑如乙醇溶解，過濾除掉氯化鈉。醯胺基酸在乙醇中結晶，形成小的蠟狀物，其熔點為59-60℃。
下表列出按本發明得到的醯胺基酸的各種分析特性
新的醯胺基酸可如此應用，如以其酸的形式，或以其各種鹼金屬或有機鹼的鹽的形式使用，有機鹼如各種胺或氨基醇，或像賴氨酸、膽鹼或氨的生物的鹼，鹼土金屬以及一般稱為微量元素的金屬如鐵、錳、鈷和銅也可使用。
當然，用於形成鹽的試劑要根據化合物的具體應用來選擇。
例如，對於洗滌劑組合物產品，優選的形式是無機、有機或生物鹼的醯胺基酸鹽，其醯化部分相當於如實例2指出的月桂鏈。這樣獲得的產品主要用於身體衛生，在濃度為20%時，產生泡沫的能力是來源於其它動植物水解物的胺基酸所達不到的，還有獨特迷人的芳香氣味和強力的洗滌作用。這些性質主要歸功於低分子量的胺基酸，特別是甘氨酸。作為無機鹼，可以使用蘇打或碳酸鉀，作為有機鹼，可用單乙醇氨，作為生物的鹼，可用賴氨酸、膽鹼或氨。
對於能抑制多汗症的止汗劑組合物，使用C8和C11的醯基鏈的單鹼式鋁鹽或二鹼式鋁鹽。
按本發明產生的醯胺基酸，可得到化妝品領域特別有益的物質，這是由於它們含有絲氨酸，它是繭絲的主要成份，在酸性形式下，在脫水的或非極性區域能有利地增加水的分布(A.KAPLAN「Hydrogen bonding properties of N-Palmitoyl-Serine」-Journal of colloid and interface Science，1967(25)，63-70)及解毒(MAC FARLANEAdv Lipid Res.，1964(2)，96-125)。
基於本發明，也可產生抗細菌、抗真菌和抗病毒組合物(用C8或C11醯化劑，酸形式)，抗病毒組合物如可作用於皰疹病毒。
在衛生領域，如抗蝨作用，使用3-11個碳原子的醯基鏈，用酸形式的醯胺基酸。
在農業領域，優選使用C8和C22的醯胺基酸，採用與微量元素特別是銅所成鹽的形式，作為植物的保護劑或生長促進劑。
在藥學領域，可產生抗炎組合物(C8-C22的醯化劑，酸形式)，例如，可治療溼疹和擦爛及各種細菌、真菌或病毒引起的皮膚炎症。
下列組合物為按照本發明得到的各種組合物的非限定性例子。1-化妝品組合物(乳劑)硬脂酸 8
鯨蠟醇 2聚氧乙烯乙二醇硬脂酸酯 5棕櫚醯基絲心-絲膠蛋白 4甘油 10水 加至1002-用於身體衛生的洗滌劑組合物月桂醯基絲心蛋白-含鈉的絲膠蛋白的20%的乾燥提取物 30辛醯基絲心-絲膠蛋白 0.5用於增加粘度的NaCl 5軟化水 加至1003-香皂Coprah皂 95月桂醯絲心-絲膠蛋白 54-止汗組合物十一碳醯基-絲心-絲膠蛋白鋁二鹼式鹽 5棕櫚醯硬脂酸甘油酯 5聚氧乙烯化鯨蠟醇 8丙二醇 10水 加至1005-抗蝨劑組合物
辛醯基-絲心-絲膠蛋白 330°的乙醇 976-抗痤瘡、抗敗血病組合物辛醯基-絲心-絲膠蛋白 4聚氧乙烯化脂肪醇 5水 917-植物保護劑的組合物辛醯基-絲心蛋白-絲膠蛋白的銅鹽 530%的氨水 5水 加至100
權利要求
1.由含1-30個碳原子的醯基醯化蛋白質全水解產生的胺基酸混合物而得到的醯胺基酸，其特徵在於該蛋白質含有大量的絲心蛋白和絲膠蛋白。
2.根據權利要求1的醯胺基酸，其特徵在於蛋白質為中國桑蠶。
3.根據權利要求1和2的醯胺基酸，其中蛋白質來源於蠶絲廢棄物，不論含或不含繭或蝶蛹的纖維。
4.根據權利要求1到3的醯胺基酸，其特徵在於被醯化的胺基酸混合物主要含有甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸，這三種胺基酸佔全部胺基酸的90%，其比例為甘氨酸佔45-60%，丙氨酸佔20-30%，絲氨酸佔10-15%。
5.根據權利要求1到4的醯胺基酸，其特徵在於它們由無機鹼蘇打或碳酸鉀成鹽，或與有機鹼氨、乙醇胺成鹽，或與生物的鹼賴氨酸或膽鹼成鹽。
6.按權利要求5的醯胺基酸，其特徵在於用於製備身體使用的洗滌劑組合物的醯化劑是C12的月桂鏈。
7.根據權利要求1至4的醯胺基酸，其特徵在於它們與被稱為微量元素的金屬、鹼土金屬或鋁或其它金屬成鹽。
8.化妝品組合物，其特徵在於它們含有權利要求1到7的醯胺基酸。
9.含有權利要求7的醯胺基酸的止汗組合物，其中金屬為單鹼價或二鹼價的鋁。
10.含有權利要求1到4的醯胺基酸的抗細菌和抗真菌的組合物，其中醯基鏈為辛醯基或十一碳醯基。
11.含有權利要求1至4的醯胺基酸的抗寄生蟲的衛生組合物，其中醯基鏈為辛醯基或十一碳醯基。
12.含有權利要求1到4的治療皮膚炎症的藥物組合物，其特徵在於醯化劑含有8-22個碳原子。
13.含有權利要求7的與微量元素成鹽的醯胺基酸的、用於促進植物生長及抗寄生蟲以保護植物的農用組合物，其特徵在於醯化劑含8-22個碳原子。
全文摘要
本發明是關於通過醯化主要含有絲心蛋白和絲膠蛋白(如蠶絲)的蛋白質的全水解物而得到的新的醯胺基酸。本發明還提供了用於化妝品、衛生、治療學和農業領域的含上述醯胺基酸的各種組合物。
文檔編號A61K8/00GK1094029SQ9312019
公開日1994年10月26日 申請日期1993年12月9日 優先權日1992年12月9日
發明者J·莫瑞勒, E·勞薩尼, J·勞思福斯 申請人:菲陶考思實驗室