專利名稱：N-酰肌氨酸的無水中和法的制作方法
肌氨酸鹽表面活性劑，尤其是N-酰肌氨酸鹽在制皂和其它皮膚護(hù)理品，以及工業(yè)應(yīng)用方面的使用已為人所知。一般肌氨酸鹽是以其鈉、鉀或銨鹽溶液的形式使用。在商業(yè)上，N-酰肌氨酸鹽是通過肌氨酸的鈉鹽與適宜的脂肪酸酰氯在細(xì)心控制條件下，通過Schotten-Baumann反應(yīng)制備的 其中R一般為鏈長C10-C18的脂肪酸，通常從月桂酸、椰子酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸或油酸得到。反應(yīng)完成后，該粗鈉鹽被酸化釋放出游離脂肪肌氨酸，其從含水的副產(chǎn)物中被分離出，然后它被中和成鹽的形式。肌氨酸鹽如月桂酰肌氨酸鈉、椰子酰肌氨酸鈉和肉豆蔻酰肌氨酸鈉作為30％活性水溶液在商業(yè)上從Hampshire化學(xué)公司得到、商標(biāo)為HAMPOSYLR。為制造皂?xiàng)l，要除去大量的水，需要使混合物加熱至接近150℃溫度。30％的溶液在包裝和運(yùn)輸上代價是高的，并且需要防腐劑，這要在嚴(yán)格的檢查下進(jìn)貨。有些是毒性的、潛在致癌物或敏化劑。甲醛早先用于保護(hù)肌氨酸鹽，現(xiàn)已不再使用。更愿意運(yùn)輸不含防腐劑的原料，并且允許客戶按他的需要保存他的產(chǎn)品，因?yàn)椴煌蛻羝珢鄄煌姆栏w系。不象水溶液，固體產(chǎn)品對生物降解是不敏感的。
更濃的肌氨酸鹽溶液由于其高粘度很難制備。另外，甚至在制備30％高粘度凝膠相過程中常常遇到(尤其用肉豆蔻酰和油酰肌氨酸時)N-酰肌氨酸的PH由2升至5，這使得制備均勻和均相的產(chǎn)物變得困難并消耗時間。高于30％的濃度，在任意PH下，溶液變得太粘無法控制。這就是為什么提供30％濃度溶液的原因。(油酰肌氨酸鈉不以溶液提供，因?yàn)樵诟哂?5％活性下，其變得太粘無法處理)。結(jié)果，當(dāng)需要約100％活性的產(chǎn)品時，必須噴霧干燥30％的溶液，這是一種難而費(fèi)用大的工藝。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制備濃的肌氨酸溶液，同時能避免產(chǎn)生一般在先有方法中遇到的粘性凝膠相的方法。濃產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)包括減少運(yùn)輸費(fèi)用，并且不需要防腐劑。
本發(fā)明已克服了現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種N-酰肌氨酸的無水中和法。一般，本發(fā)明包含用無水氫氧化物或用低水含量，理想的是低于20％水的氫氧化物，在高剪力下，中和N-酰肌氨酸。該方法刪除了先有技術(shù)方法中所需的許多步驟，得到100％活性產(chǎn)品。此外，用本發(fā)明可制備30％溶液，具有優(yōu)點(diǎn)是避免了PH范圍在凝膠相或液晶形式時變化。
適于本發(fā)明的N-酰肌氨酸包括肉豆蔻酰肌氨酸、油酰肌氨酸、椰子酰肌氨酸、月桂酸肌氨酸硬脂酰肌氨酸和棕櫚仁肌氨酸。
純N-酰肌氨酸可容易地用堿中和，優(yōu)選用堿金屬氫氧化物、最優(yōu)選用氫氧化鈉或氫氧化鉀丸。一般氫氧化鈉丸含約4％水。如果使用含較高水含量的堿，如50％或80％氫氧化鈉，則需要體系保持在高溫(100-150℃)下逐漸加入。這將足以防止水量上升至凝膠體系中，然而存在足量的水下，長時期高溫將導(dǎo)致一些?；“彼岬乃?，結(jié)果在體系中增加了脂肪酸和其它殘留物。最終產(chǎn)物溶液的著色也增加。
當(dāng)經(jīng)高剪力制得清晰、純的N-酰肌氨酸鈉時，其在冷卻下，快速固化為脆固體。該固體易溶于水，制得約PH7的清晰溶液。不會發(fā)生凝膠相，因?yàn)樵摲椒ū苊饬嗽诔霈F(xiàn)這種相時PH的變化。也可制備符合商業(yè)規(guī)格的PH為7.5至8.5的10％N-酰肌氨酸鈉溶液。
優(yōu)選肌氨酸被加熱至60至80℃或更高的溫度，并加入足夠的固體堿制得產(chǎn)物，當(dāng)其溶于水時，具有PH約7(PH約7至8需要大約11摩爾比)。然后強(qiáng)烈攪拌混合物使堿丸溶解并反應(yīng)。在冷卻下，產(chǎn)物固化，如果需要的話可使其微粉化成為精細(xì)粉末。不需存在足量水，足量水會形成液晶或凝膠相，使混合極其困難。存在的水量是這些粘性相的必要特征；越多的殘余水，形成的粘性趨勢越大，促使發(fā)生產(chǎn)物的水解反應(yīng)。
為了得到實(shí)施本發(fā)明所需的高剪力，業(yè)已發(fā)現(xiàn)象具有功率85瓦、電機(jī)速度高達(dá)10,000rpm的Bamix Biomixer均化器當(dāng)與切碎機(jī)或所稱的“C”葉片一起使用時，適于實(shí)驗(yàn)室使用。其它適于工廠操作的高剪力混合器，包括聯(lián)機(jī)高剪力混合器，由SilversonMachines Limited得到。苛性堿丸可通過如由Accu Rate，Inc得到的失重進(jìn)料器連續(xù)加入系統(tǒng)中，精確度為0.4％。
參照以下說明將更好理解本發(fā)明，但不是限制在實(shí)施例范圍內(nèi)。應(yīng)理解的是本發(fā)明不受這些步驟的限制，它們被提供僅作為說明。還應(yīng)理解的是不離開本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍可作各種改進(jìn)。
實(shí)施例1在Pyrex燒杯中將椰子酰肌氨酸280克加熱至約70℃，并加入40克氫氧化鈉丸粒。該混合物用Cuisinart快速制備混合器強(qiáng)烈攪拌。丸粒迅速溶解并反應(yīng)，放出熱量，混合物溫度超過120℃，汽泡從混合物中放出。
將清澄、熱均一液體傾注入5升燒杯里，其快速固化為白色脆固體?？梢匀菀椎貙⒃摴腆w從玻璃的表面剝離下來，并快速地使用Waring搗碎機(jī)使之微粉化成為精細(xì)粉末。將該產(chǎn)物通過200目篩網(wǎng)。10％該粉末溶液的PH為7.85。
實(shí)施例2按實(shí)施例1將349克油酰肌氨酸與40克氫氧化鈉丸粒反應(yīng)。當(dāng)將該液體倒在冷卻的玻璃表面時，該液體固化，但不如上述實(shí)施例那樣快。將冷卻的固體從玻璃上剝離下，發(fā)現(xiàn)其是脆的。將產(chǎn)物按上述方法在Waring搗碎機(jī)中微粉化，雖然該產(chǎn)物比實(shí)施例1的產(chǎn)物軟，但當(dāng)儲存在封閉的塑袋中時并沒有形成餅狀物的趨勢。10％溶液的PH為8.75。
實(shí)施例3按前述實(shí)施例，將三批270克月桂酰肌氨酸與a)39.4克，b)40.0克和c)40.6克氫氧化鈉丸粒反應(yīng)。三種產(chǎn)物10％溶液的PH為a)7.40，b)7.72，c)8.40。三批產(chǎn)物的固化溫度分別為a)104℃，b)120℃和c)114℃。將每批約40克的產(chǎn)物放入玻璃缸中，封蓋并放入130℃的爐中過夜。每種樣品的著色保持很淺的黃色。三種樣品的游離脂肪酸含量用L.C測定為a)2.0，b)1.8和c)1.5。這表明該產(chǎn)物對熱分解不很敏感。
實(shí)施例4將338克硬脂酰肌氨酸按上述方法與40克氫氧化鈉反應(yīng)。當(dāng)使該產(chǎn)物冷卻時其很快固化為白色脆固體。用Waring搗碎機(jī)容易地將該固體微粉化，將產(chǎn)物通過200目篩網(wǎng)。10％溶液的PH為7.25。
實(shí)施例5將120克肉豆蔻酰肌氨酸在250ml燒杯中放在電熱板上加熱至70-80℃，并加入16克氫氧化鈉丸粒。用Cuisinart快速制備混合器將該混合物攪拌、丸?；旌喜⒃诩s1分鐘內(nèi)完全溶解放出熱量。無凝膠相形成，體系快速放出夾帶的空氣。未觀察到在澄清的產(chǎn)物中在殘留丸片。
該體系當(dāng)被加熱至100℃時，開始放出反應(yīng)中的水，通過加熱除去所有夾帶的水應(yīng)當(dāng)是可能的。
該清晰、熱的、易傾注的液體被倒在冷卻的玻璃上，并在1分鐘內(nèi)快速固化為易脆固體。
將30克該產(chǎn)物加入70ml自來水中，并用Cuisinart混合器分散，容易地制得均一的溶液。當(dāng)一些溶液被加入自來水中時，該P(yáng)H為約7。
權(quán)利要求
1.N-酰肌氨酸的一種無水中和方法，包括在應(yīng)用高剪力下，將所說的N-酰機(jī)氨酸用堿進(jìn)行中和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的堿選自氫氧化鈉和氫氧化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的堿為無水氫氧化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的堿是具有含水量低于約20％的氫氧化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的堿是具有含水量約4％的氫氧化鈉。
全文摘要
N-酰肌氨酸的一種無水中和法。使用高剪力，將N-酰肌氨酸用無水氫氧化物或用低水含量，理想的是用低于20％水含量的氫氧化物進(jìn)行中和。該方法刪除了先前方法中的許多步驟，制得100％活性產(chǎn)物。此外，該方法可制得30％的溶液，具有的優(yōu)點(diǎn)是避免了在凝膠相或液晶時的pH范圍變化。
文檔編號C11D1/10GK1121508SQ9510852
公開日1996年5月1日 申請日期1995年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月7日
發(fā)明者J·J·克魯?shù)?申請人:漢普郡化學(xué)公司