月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备与性能研究

摘要

月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(LAE)作为一种高效和安全的防腐剂在食品、医药、日化等多个领域内广泛使用。目前工业上是以月桂酰氯为原料，与L-精氨酸乙酯盐酸盐反应生成LAE，但月桂酰氯毒性较强、对环境不友好、易水解。本论文用月桂酸代替月桂酰氯和L-精氨酸乙酯盐酸盐为原料合成了LAE，并对其物化性能和应用性能进行了初步研究。 首先以月桂酸和L-精氨酸乙酯盐酸盐为原料，N,N'-二环己基碳二亚胺为缩合剂，三乙胺为催化剂，合成了LAE。通过红外光谱和核磁氢谱对其结构进行了表征，并对其表面活性、泡沫性能、润湿性能和乳化性能进行了测试。结果为，LAE的cmc为3.00mmol/L，γcmc为32.42mN/m；在高纯水中发泡力为285mL，稳泡性为0.75；在石蜡膜/空气/水界面的接触角为50.2°；在水与液体石蜡的乳化体系中下层分出10mL水平均所需时间为378s。 对LAE的抑菌性能进行了测试。结果表明，作用时间对LAE的抑菌效果有影响，时间越长，抑菌效果越好，但在10min内无明显差异；综合考虑，选择2min作为实验的作用时间。LAE对各微生物的抑菌效果不同，对细菌类微生物的抑菌作用强于对真菌类微生物的抑菌作用，满足以下关系：金黄色葡萄球菌>枯草杆菌>大肠杆菌>绿脓杆菌>白色念珠菌。当样品溶液浓度为10mg/L时，LAE较十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、双癸基二甲基甲酸铵(DDAF)、双癸基甲基羟乙基铵(DEQ)、十六烷基三甲基甲酸铵(C16NC1)对所选微生物的抑菌效果要差，LAE对所选微生物的抑菌率低于90%，其它四种季铵盐对所选微生物的抑菌率达到90%以上；但当样品溶液浓度达到30mg/L时，LAE对所选微生物的抑菌率也达到90%以上。 对LAE和季铵盐复配体系的抑菌性能进行了测试。结果表明，DDAF的加入对LAE抑菌效果具有明显增强作用，而DEQ和C16NC1的加入不能明显改变LAE的抑菌效果。几种复配体系对所选微生物的抑菌作用效果满足以下关系：LAE/DDAF复配体系>LAE/DEQ复配体系>LAE/C16NC1复配体系；LAE/DDAF复配体系>LAE/DDAF/DEQ三元复配体系>LAE/DEQ复配体系。综合考虑复配体系的生物相容性、生物刺激性、成本和抑菌效果等问题，选择LAE含量为60%时的LAE/DDAF复配体系为较佳复配体系。

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