Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Химическое модифицирование, поверхностно-химические свойства и применение протеиновых гидролизатов, полученных энзиматическим путем

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Химическое модифицирование, поверхностно-химические свойства и применение протеиновых гидролизатов, полученных энзиматическим путем"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМ. Н. Н. СЕМЕНОВА

На правах рукописи

ГАНС-ПЕТЕР ВЕЛЬЦЕЛЬ

ХИМИЧЕСКОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ, ПОВЕРХНОСТНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТЕИНОВЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭНЗИМАТИЧЕСКИМ ПУТЕМ

03.00.02. — Биофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

Москва — 1993

Работа выполнена в Центральном институте органической химии, АН ГДР, Берлин, Берлинском косметическом концерне.

Официальные оппоненты: доктор химических наук Сапежин-ский И. И., доктор биологических наук Потапенко А. Я., доктор медицинских наук профессор Акимов В. Г.

Ведущая организация: Институт биологической химии им.

седании Специализированного совета Д 002.26.07 при Институте химической физики им. Н. Н. Семенова РАН по адресу: 117977, г. Москва, ул. Косыгина, д. 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИХФ РАН.

А. Н. 0ау<Х РАИ

Защита диссертации состоится

(ЛАОІМ 1993 г. в И час. на за

1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат химических наук

М. А. СМОТРЯЕВА

. - 3 -

Общая характеристика. работы.

Актуальность проблемы. Исследование межмолекулярнкх взаимодействий мезду протеинами i; тензпдами различной химической структуры имеет больщсе значение для понимания многих физико-химических и биохимических явлений. Особыми свойствами текзидов (ПАВ)ЯВЛЯЮТСЯ

мицеллообразованпе и модификация свойств ка поверхности раздела фаз. В системе протеин - тензид эти особенности не остаются без влияния взаимодействия партнеров в объеме. ■

К тензидам, особым образом проявляющим мгжмелекулярног воздействие ка протеиновые субстраты, наряду с типичными, обладающими простой бетаикоБой структурой, откосятся также текзпды с частично амфоли-тическим характером вследствие особого распределения заряда вокруг атома азота. Примерами тому являются связь 0~в оксидах аминов (N-скксях), а также пептидная связь, как особая форма амидной связи. К. Нзаде и др. (Forschungsbericht Berlin, 19S5), L. Pauling, R. В. Corey (Prcc. Hate. Acad. Sci, USA, 37, (1951) 205, 735) показали, что расстояние С - Н в пептидной связи короче по сравнению с простой связью, следствием чего является разделение-заряда и затруднение свободного вращения. Можно предположить, что такие связывающие взаимодействия, приводящее в химии протеинов к особым пространственным образованиям (скрученные структуры) белков, также ответственны за сильное поверхностно - активное действие производных, имеющих пелппептидкую цепочку.

Влияние желатины на поверхностно-активные свойства текзидов различной структуры широко исследовалось и обсуждалось в литературе (R. V/ustneck, Диссертация, Берлин 1888). Первые результаты исследований взаимодействия желатины и тензида (.4. Fruhner, доклад на международном заседании по поверхнетно-гктизным веществам ((ПАЕ), Bad Stuer, 1S85) позволили определить критический концентрацию мицеллообразова-ния для тензида в растворе протеин - тензид, когда максимальная связующая ёмкость (мощность) протеина уже исчерпана (R. Vustneck, L. Zastrovf, G. Kretsschnar, Коллоид, журнал СССР, 47, (1985), 452).

Несмотря ка большое практическое значение, влияние протеиновых гидролизатов с определенным распределением по массе ка такие поверхностно-химические явления, как понижение поверхностного натяжения, межфазкого поверхностного натяжения, влияние их ка смачивающую и пе-нообразувшую способности до сих пор исследовано недостаточно.

Вследствие селективны:: условия реакций энзиматически полученные и теиновые гидролизаты образуются с меньшей долей побочных продута чем в случае химического гидролиза. (Н. Неитап и др., Междунаро? симпозиум, г. Карл-Маркс шгадт, 193*4 г).

При неупорядоченной конформации протеинов, как это ожидается денатурировании и гидролизе, возникают, особенно в водкой среде, г рофобные взаимодействия, обусловленные остатками в боковых цепя образующие компактное гидрофобное ядро (так называемая неупорядоч ная спираль). В случае глобулярных протеинов, наоборот полярнк почти все ионные группировки находятся на поверхности и обуславлив тем самым гидратацию и растворимость в воде. Особенно действенн при этом (в зависимости от состава аминокислот в протеиновом гидре зате) являются присутствующие амино- и карбоксильные группы.

Как уже указывалось ранее, протеиновые гидролизаты обладают а;,: фильными свойствами. К собственно тенэидным свойствам приводит уси кие гидрофобной части молекулы путем введения алкильных групп с р личной длиной цепи, например, ацилированием разными карбонов кислотами. Такого рода белково-жирнокислотныз конденсаты, в свою о редь, специфически влияют на поверхностно-химические свойства вод тензидных систем и тем самым являются весьма интересными объектами биофизической и теоретической точек зрения.

В качестве особого примера действия межмолекулярных сил ме протеинам: и текзидами можно рассматривать контакт поверхностно-тивных веществ с такими биологически активными системами как кожа слизистые оболочки. Едияние и действие водных тензидных систем ка ологическиэ структуры представляют значительный теоретический инте и до сих пор мало исследовано. Это влияние зависит от концентрац времени воздействия, а также в значительной степени определяется мическим строением соответствующих поверхностно-активных соединен

Кроме своей научной актуальности работа представляет боль практический интерес. В жизни человека за последние ЗО лет все бо, усиливается роль синтетических тензидов, таких как алкилсульфаты эфиры алкилсулъфатов, по сравнению с традиционными мылами. Как зультат ежэдневкего применения, а также из-за чрезмерного очищащ действия возникает опасность раздражения кожи. С другой сторо: сильный рост использования синтетических тензидов приводит к ана тельному загрязнен™ окружающей среды. По этой причине природные :

. ' 5 ■

щества щадящего характера все более привлекают к себе внимание. Особенно протеины и получаемые ;;з них химическим модифицированием производные в значительной степени отвечают зтим требованиям (Б. 5сЬиз1аг, А, ОапзсЬ, "Мыла, масла., жиры и воска", 103(1232) 177, 248). Еелково-жиркокислотные конденсаты обладают также поверхностно-активными свойствами и с учетом их безвредности для окружающей среды и полной биологической расщэпляемости представляют собой хоровую альтернативу как тензидное сырье по сравнению с синтетическими продуктами.

Ваше рассмотренные аспекты определяют актуальность и значимость работы. .

Цель к задачи работы. Цель настоящей диссертационной работы заключается в комплексном научном подходе к сложным процессам, протекающим в смесях тензидов. Существенное влияние протеинов различного распределения по молекулярным массам, а также получаемых из них производных на физико-химические и биофизические свойства тензидов как в объемной фазе, так и на границе раздела фаз и явилось основным предметом проведенных исследований. •

. На основе исследования связи "структура - действие" сделаны выводы о технологии изготовления тензидкой косметики с применением ПАЕ , а также относительно их потребительских свойств. Другим практически!-! аспектом работы явилось получение новых протеиновых гидролизатов, белково-жирнокислстных конденсатов и использование их в тензидной косметике.

Для реализации зтой цели были поставлены и решены следующие задачи:

Исследованы различные методы энзиматического гидролиза разных видов сырья к ■ создан новый способ получения обеднённого Електролитом протеинового гидролизата.

На основе ранее не использованных, полученных энзиматическим путем полипептидов введением в них гидрофобных остатков различной химической структуры получены производные, обладающее тензидным характером.

Проведены комплексные исследования поверхностно-химических воздействий протеиновых (белковых) гидролизатов, полученных энзиматическим путем. Для установления зависимостей свойств протеинов от соответствующей структуры и от различных методов гидролиза были

исследованы сравнимые протеиновые гидролизаты, полученные кислым \ щелочным путями.

Введением четвертичной аммонийной группы в полипептиды получг химически модифицированные протеины. Проведено исследование пове* костно-химического влияния их на тензиды различной химической стрз туры.

Различными методам: проведена детальная оценка прикладных свойс поверхностно-химического действия на тензиды протеинов и синтезщ ванных из них путем химического модифицирования производных. Позе; ностная активность ацилированных полипептидов различной химичеср структуры была исследована по программе скрининга.

Для оценки поверхностно-химического действия изучено влияние Г! ролитически расщепленного протеина ка поверхностное натяжение.

Способность тензидов различной химической структуры стабилизир вать дисперсную систему была модально описана методом воалесценг дзух капель масла. Изучено влияние протеинов и химически модифицщ: ванных полипептидов на данную характеристику системы. '

Е качестве другого важного свойства гидролитически расщепленк протеинов и синтезированных из них производных исследовано их влияв на вязкость тензидов в объемной фазе.

Проведено комплексное исследование новых, энзиматически получе ных гидролизатов протеинов и синтезированных.из них производных пенообразование и устойчивость пены водных тензидных систем. '

По способности к обезжиривании исследовано влияние полипептида производных на водные текзидные системы.

Другим важным дополением, характеризующим влияние протеинов тензиды, явились исследования по совместимости (переносимости) ка на разных модельных экспериментах. '

Рассмотрены аспекты практического использования результатов возможность их применения в технологических процессах в косметиче кой промышленности.

Научная значимое™ ь работы. Е диссертации впервые в большом ком лексяом объеме исследованы процессы получения и изучены характерист ки гидролизатов протеинов из различного сырья.

Проведено химическое модифицирование протеиновых гидролизатов п тем введения гидрофобных остатков, а также изучено влияние этих веш сте ка поверхностно-химические свойства тензидов различной химическ

структуры. '

Способ энзиматического гидролиза с помощью Вае'Шиз ПсЬегиГсгазз был применен на различном белковом сь:?ье. Разработан коекй метод по-

лучения ЗКЗИМаТПЧгГПДрСДПс‘ЗТоЕ, ибеДКсННЫХ ЗЛеКТрОЛИТОМ.

Для проведения оценок "структура-свойство" изучены характеристики протеиновых гидролизатов. Найдено, что, несмотря на относительно низкую степень расщепления, знзиматическл полненные протеиновые гидролизаты пригодны для синтеза из них производных. Из протеиновых гидролиз атов, до сих пор еще ке используеьгд: для синтезов, распределением по молекулярным массам были получены белкоЕо-Жфнскпслотные конденсаты. Эти синтезы осуществлены как с помощью хлорангидридоЕ, так и эфиров кислот. В результате этого получены производные с хорошиш поверхностно- активными свойства:-;;;.

Впервые из знзиматически полученных протеиновых гидролизатов синтезированы сульфонамиды, которые обладают хорошими поверхностноактивными свойствами.

Полученные НОВЬ"-' способом белковые производные были исследованы по комплексной скрининг-программе. .

. Изучено влияние ряда протеиновых гидролизатов на поверхностное натяжение додецилсульфата натрия.

С помощью новой модели коалесценции капель масла впервые проведены исследования стабилизирующего действия зкзиматическп полученных протеиновых гидролизатов и белково-жиркокислотных конденсатов на дисперсные системы. ■

Проведено комплексное исследование влияния знзпмзтпческп полученных гидролизатов и синтезированных из них белковс-жиркокислотных конденсатов ка вязкость тензидов анионного характера различней химической структуры. •

Впервые проведена комплексная оценка влияния зкзиматическп полученных протеиновых гидролизатов ;; ОелксЕО-жлркокпслоткых конденсатов на пенообразование и устойчивость пены для различных анионных тензидов. .

Смачивающая способность тэнзнидов для масляной фазы определена по обезжириванию. С помощью этой модели изучены вновь синтезированные энзиматические протеиновые гидроагааты. Ацилирозанные' полипептиды, проявил:: ка зтой модели значительную обезжиривающую способность.

Осуществлен обширный информационный поиск по тестированию кожной

совместимости ТеНЗИДОЗ. Нз основании полученных результатов со комплексный тест для исследования дерматологической ЛвреНОСИМ анионных тензидсв в зависимости от добавок протеиновых производят

ЩТТПГТ» ГГГТ»'r'N .*■\ 1 «о ПО t -l" \ rrr Vlt ГГ-Ti-k Trrr^TTTT'» r*r rrr\n TT,-' Tt.-VT^'^TtTTT'V rt.-fv\

*хд иьгидалдд ampwr>.wi и r>ui>iiu*cn^Q дошилпсппал л^илсдидаллл Ltyj

рОВЭКО И сбосковако HOBOS' KSV4K09 Н31ТРЗВД8Ш19, KOTCpGS можно сфо

даровать, как биофизические основы действия новых шампуней.

Практическая значимость. На основании проведенных последов разработан способ энзиматического гидролиза различных полипепти йз исходного сырья- (свиной коля и кожи крупного рогатого скота) с соким выходом получены протеиновые гидролизаты, пригодные к упот лению в косметических продуктах', содержащих добавки тензидов.

Исследованный способ энзиматического гидролиза с помощью прот из Bacillus lichemformis пригоден для получения гидролизатов в мысленном масштабе.

Преимущества данного способа заключаются в более селективных ловиях реакции, вследствие чего протеиновые гидролизаты образуют незначительны).! содержанием побочных продуктов в отличие от обыч химического гидролиза.

Особые преимущества имеет применение эндопептидазы, так как этом достигается значительная унификация протеиновых гидролизатов разброса по мольным массам. ~

. Другая предпосылка практического использования протест

гидролизатов заключается в повышении вязкости растворов алкил эфиров сульфатов' с меньшей долей содержания диэтаноламидов жи кислот, что приводит к экономии-основного тензида.

Ацилированием протеиновых гидролизатов получены белково-жирно лотные конденсаты, обладающие тензидными свойствам!. Особое знач имеют актированные протеины, содержащие остатки олеиновой кисл При этом проявляется эффект повышения вязкости растворов алкил эфиров сульфатов с уменьшением содержания этаноламидов жирных кис

Поскольку при замене части алкильных эфиров сульфатов на белк жирнокислотный конденсат такие важные свойства растворов тензи как пенообразузощая способность, стабильность пены и смачиваем сохраняются, этот эффект использован в практике для замены алкил эфиров сульфатов на белково-жирнокислотные конденсаты.

Полученные в работе представления позволяют использовать др протеиновую базу: пептон, ацелированный олеиновой кислотой, белок

“ У

латины, гидролизуемый энзиматическим расщеплением. При этом сохраняется действие белково-жирнокпслотного конденсата на повышение вязкости растворов алкильных эфиров сульфатов. _

Результаты работы прошли проявленную апробацию в косметике, подтверждена достоверность проведенных исследований.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались ка раз-

личных конференцій:-:, международных конгрессах, симпозиумах и совещаниях.

Впервые об исследованиях протеиновых гидролнгатсв, полученных энзиматическим путем, сообщено б 1987 г. ка международном косметическом симпозиуме в г. Карл - Маркс - Шгадте (Хемниц).

Об использовании знзиматически полученных протеиновых гндролиза-тоб и синтезированных из них белкозо-жлркокислотных конденсатов был сделан доклад в 1987 г. ка международной химической выставке (6-ая Международная химическая выставка, Москва, 1987 г.). .

Практическое применение свойств белковых производных представлено в 1987 г. в Будапеште (1-й Международный конгресс, Будапешт,

1987). .

. О технологической апробации нового тензидного сырья и возмож-

ностях его использования в производстве доложено ка научно-производственном семінаре в Притцхагене (Fcrscftungs-leftveang Fritzhsgen,

1988).

Поверхностно-активные производные полипептидов ка основе энзкма-тнчески полученных гндролкзатов протеинов обсуждены в докладе ка заседании по проблемам желатины (5. Bucher Gelatine -und Kollagentagung:, Frankfurt, 1938). ‘

О применении знзиматически полученных гидролизатов и белково-жир-кскислоткых конденсатов в косметике сообщено в Братиславе в 1989 г. (Jnchefca, Bratislava 1989).

Корреляция между ВЯЗКОСТЬЮ ВОДНЫХ растворов Т5КЗИД0Е, электролитов и тензидоподобных веществ, таких как, например, белково-жирнокислотные конденсаты, представлена в докладе ка 11-ой Европейской конференции по химии поверхностны:-: явлений з Берлине в 1990 г.

О взаимодействии протеиновых гидролизатов и анионных тензидоз, о влиянии их ка пенообразующую способность сообщено на ll-ой Европейской конференции по химии поверхностных явлений в Берлине з 1990г.

В 1991 г. з .Мюнхене ка 22-й конференции Общества немецких Хим. сделан доклад об знзиматически полученных протеиновых гидролизатг их характеристиках.

Опл п»*п'тт»глпт*» '■лттт» ттт*т“,г*\т%^\тттт» ттг ттг*т^ОТТтТ‘ТТ

и'и^ 44 ииосрлпиихид с*г*1 и&пул-. х г* &и^1л*уи.ос*ппЬ1Л ииллто 11± *1/.

полученных энзиматическим путем, сообщено в 1891 г. б Ераз вейте СД'РЗ - ^ь,ге21а2. ВгаипзсЬу/й^, 1991).

Результаты диссертационной работы защищены 30 патентами.

Предмет защиты. Ка защиту выкосятся результаты комплексного I ледования влияния знзиматически полученных протеиновых гидролизатс синтезированных из них белково-жрнокислотных конденсатов на тенг ные системы, составляющие в итоге новое научное направление - бис аическпе основы действия новых аампуней.

Результаты иеследовакия энзиматического гидролиза протеинов г личной сырьевой базы.

Методы и исследованные характеристики энзиматически получен полипептидов.

Метод получения производных протеинов, обладающих тензидным рактером, путем введения в них гидрофобных остатков различной хк ческой структуры.

Условия синтеза бглково - жирнокислотных конденсатов по И тен-Еауману и условия получения сульфонамидов.

Результаты исследований влияния производных протеинов на фи ко-химические свойства еодных систем анионных тензидов различной кической структуры.

Полученные зависимости способности тензидов стабилизировать д персные системы и влияние ка эти процессы протеиновых и химически дифицированных полипептидов.

Результаты исследований по влиянию тензидов на биологические с темы такие, как кожа и слизистые оболочки.

Результаты исследований влияния производных протеинов на кож совместимость анионных тензидов на различных модельных эксперимент

Технологические аспекты практического применения протеиновых п изводных в еодных системах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано -44 работу том числе, получено 20 патентов. Основные результаты представлен научных публикациях, докладах на международных конгрессах, симпоз мах, совещаниях и защищены патентами.

- и -

' Структура рабсты. Диссертация состоит из введения и 9 глав, в которых излагаются научные и практические результаты исследований. В конце каждой главы ?сдер>гтся кратче зыеоды. Полненные результаты обобщена в заключен::;! работы. Диссертация содержит 181 страницу текста. Экспериментальные данные представлены в 7 таблицах к 73 рисунках. Литература охватывает 149 ссылок.

В введена; обосновывается научная актуальность и практическая значимость исследовании по химическому модифицированию, изучений поверхностно- химических свойств и применению протеиновых гидролизатов, полученных энзиматическим путем.

В соответствии с поставленной задачей рассмотрены пути ее решения и практической реализации полученных результатов.

Первая глава пс-овящека методам получения и исследования свойств знзиматичэски полученных полипептидов ка основе различны:; протеинсо-держащлх исходных веществ.

Для улучшения растворимости исходные протеинсодеряащпе вещества подвергались гидролизу, который осуществляется щелочным, кислым или энзиматическим путями. При химическом гидролизе не происходит специфического разрыва связей и идет кеселективкое расщепление.

Энзиматические методы гидролиза имеют преимущество, которое заключается в том, что вследствие селективных условий реакции достигается снижение загрязнения протеинсодержазих исходны:-: веществ. В результате зтого получены протеиновые гидролизаты с -минимальным количеством побочных продуктов, что является особенно важным в косметическом производстве. Далее, в процессе энзиматического гидролиза получена более высокая селективность и большее однообразие протеиновых гидролизатов по распределении их по молекулярным массам.

Исходя из имеющихся результатов и современных представлений, разработан новый способ гидролиза с использованием различных исходных веществ (сырьевая база-свиная кода и кожа крупного рогатого скота).

Поскольку протеины различного происхождения имеют сходный состав, например, белок кожи, то целый ряд белковых препаратов оказался пригодным для получения протеиновых гидролизатов.

Особенно пригодными для технологической переработки явились отходы кожи и желатины. Вследствие этого, для проведения исследований в работе использованы протеинсодержащие вещества ка основе хромовой ко-'

жк» котор&я откосится к наиболее и р км?* к я э мо му сырью ДЛЯ КИСЛОГО И лочного гидролизов протеинов.

Энзиматический гидролиз протепнсодержзщнх исходных веществ £с евая база свиная кожа) проведен с протеинами одного материала резки хромовой кожи из свиной кони кожевенной фабрики "Август Алф баум", г. Нойюгадт-ГлеЕе). В качестве энзима применялась щело протеаза («£ Р) из Bacillus licftenifornis активностью 1031-1300 /g, предоставленная исследовательским центром по биотехнологии.

Схема процесса энзиматического гидролиза представлена ка рис.

Еода^_ Гидроксид кальция

Обрезки хромовой КОЖ'--'- .

1

у

Предварительный гидролиз

I

v

Охлаждение ■ j, .

' Коррекция величины pH

V ^ —Энзим

Энзиматический гидролиз

I

Конец реакции

Фильтрование •

' ^ Карбонат натрия

Уменьшение содержания сульфатов Г

Гкдролизат •

Рис. 1. Схема энзиматического гидролиза протеинов (сырьевая база - хромовая кожа)

Процесс протекания гидролиза отслеживался по приросту сзободн аминогрупп в реакционной смеси в зависимости от времени. В проц гидролиза протеинов (сырьевая база - хромовая кожа) температура и личина pH устанавливались равными: pH = 9.0, Т=50 С .

Процесс гидролиза разделялся на две степени:

Ездящий (мягкий) щелочной предварительный гидролиз (без доб энзима). Так как энзим не способен перевести протеиновое сырье

. - 12 резки хромовой кожи) в раствор без предварительной обработки, его необходимо перевести в раствор путем частичного предварительного гидролиза. 'Это осуществлялось нагреванием в присутствии гидроксида кальция. Скорость процесса растворений контролировалась по увеличению общего содержания азота в профильтрованном растворе. Ка основании полученных результатов оптимальным условием проведения процесса предварительного гидролиза явились нагрев система! в течение 30 минут при температуре 100 С. •

Зкзиматически катализируемый гидролиз. Существенно иначе протекает гидролиз после добавления энзима. Степень расщепления в этом случае скачкообразно возрастает до своего максимального значения, равного ~1б%

Оптимальными условиями для степени расщепления *-162 являются: 2мл щелочной протеазы на 85г протеинового сырья при времени реакции - 4ч. При изучении физико-химических характеристик и проведения поверхностно-химических исследований путем варьирования времени реакции были получены гидролизаты с различной степенью расщепления.

Процесс энзиматического гидролиза прерывается в выбранный момент времени путем икактивирования энзима. Это осуществляется путем нагревания раствора до 100 С. •

Для дальнейшего использования протеиновых гидролизатов в качестве щадящих добавок в тензидной косметике содержание электролитов, наряду с распределением по массам, является существенны;,: параметром. В процессе энзиматического гидролиза величина рК поддерживалась ~ 9. 0. Для завершения реакции величину pH доводили до значения 11.3 путем нагрева системы при 100 С не менее 30 минут. Эти условия, определяемые инактивируемостью энзима, способствуют достаточному осаждению сульфатов и хорошей фильтруемое?:? раствора.

Энзиматический гидролиз протепнеодержащпх исходных веществ (сырьевая база - кожа крупного рогатого скота) проведены с протеинсодержащим сырьем кожевенной фабрики "Солидарность'Чг. Еерлик-Буххольц). Были использованы рассмотренные ранее энзимы.

Условия проведения гидролиза и обработка продуктов реакции были аналогичны;,!:! процессам, которые проводились из сырьевой базы ка основе обреёков хромовой кожи, полученной из свиной кож:.

Для проведения исследований поверхностно-химических свойств необходимо знать более полные характеристики протеиновых гидролизатов,

- 14 -

путем, и сравнить их с гидролизатами, п Фнными химическим путем, а также с некоторыми имеющимися в про, С коммерческими) гидролизатами.

В таблицах 1-3 приведены физико-химические характеристики личных протеиновых гидролизатов разного происхождения и разной ст ни расщепления. (ЕН - обозначены продукты, полученные энзиматиче гидролизом, Н - обозначены гидролизаты, полученные путем щелоч гидролиза).

Таблица 1 . Физико-химические свойства протеиновых гидролиз, (сырье - свиная кожа). '

т

1 ■ 1 | Характеристики 1 . . ч 1 (ЕН 15.141 } 1 ЕН 34 ЕН 36 . Н 60.1

1 |Сухая мзсса (X) 1 Г | 42. 2 | 43.2 36. 06 40.68

|М общее содержание (мг/л) | 5.84 | 6.45 5. 52 5.8

1М своб. амин (мг/л) | С. 79 ( 0.71 0. 43 0.61

{Степень расщепления (X) ( 13. 5 | 11 7.8 10.5

|Еяэкость (мПа с) 1 22 | 50 37 55

|Плотность (г/л) 1 1.18 1 1.18 1.15 1.18

|йодное число 1 25 | 40 40 100

(Содержание хлора (%) 1 2 | 1.29 0.32 0.35

(Содержание сульфатов (%) 1 2.3 | 2. 07 1.77 1.35

|Зольный остаток (%) | 7. 76 | • 4. 49 4.1 6.54

|Ееличина pH 1 7 1 10.6 10.5 10.8

(Средняя мол. масса ( 3200 | 3390 6300 6500

I

Как видно из представленных результатов, протеины отличаются I пенью расщепления и средней молярной массой. Протеиновые гидроли; (на основе свиной кожи) отличаются высоким содержанием сульфатов,, как они получены при условиях, когда не проводили специального о( дения сульфат-ионов.

Основываясь на сравнительно высоком йодном числе, можно ука; на относительно высокую долю побочных продуктов, образующихся в ; цессе гидролиза.

Физико-химические свойства протеиновых гидролизатов (сырье -I крупного рогатого скота) представлены в таблице 2 (обозначения ЕН носятся к энзиматическим гидролизатам, а Н 70 - указывает на щело'

- 15 -

гидролиз приведенного для сравнения гпдролпзата).

Таблица 2 . Сизикс - химические свойства протеиновых гидролнза-тов (сырье - кожа крупного рогатого скота).

| Характеристики 1 |ЕН ! 40. 4 12Н 141. 9 1 |ЕН 143 ! 1 1ЕК 145 ! 1 1ЕН 140.11 ! 1 ! ЕН 140. 15 1 1 • !?: ?о 1 ! ! 1 1 1 1

!Суха>: масса (%) ! 43. 01 I 138. 81 1 142. 95 1 140. 58 138.92 1 1 ОО ПЧ 1 1 1 ОС 01 I

|М общее сод. (мг/л) |5. 45 15. 54 15. 97 15. 58 15.11 15. 55 15. 27 !

[И СБоб. амин, (мг/л) 10. 04 10. 74 10.5 10. 85 10. 51 10. 58 10.51 |

|Степень расщ. (%) |9.9 113.1 18. 4 115 110 110. 3 1 Г> 1 13. 1 1

|Вязкость (мПа с) |51 152. 191 122 131 ' пп 135 1

|Плотность (г/л) 11.19 11.18 11.2 11.18 11.13 11.13 11.18 |

|йодное число 13 13 13 |10 111 113 18 1

|Содержание хлора(%) |2. 26 |2. 27 12.93 12. 46 |6. 45 |5.11 11.25 1

|Сод. сульфатов (%) 11.19 11.05 11.12 11.17 Ц.02 10.91 11.05 1

I Зольный остаток (%) 17.15 18.5 |10. 88 |3. 87 19.07 19.54 18.55 |

|Величина pH |9.9 |10.1 ЦО.З |10 15.8 18.1 НО. 4 ]

(Средняя мол. масса | 14100 13100 1 .. Ц5000 12300 | 12 £00 15000 15530 1 ' 1

Получение протеиновых гкдролизатоз (сырье - ко ха крупного рогатого скота) проводилось в соответствии с полученными ранее условиям с включением процесса осаждения сульфатов. Степень расцепления также варьировалась временем реакции. Гидролизаты, полуденные из протеинов (сырье - кож крупного рогатого скота), имеет низкое йодное число.

В таблице 3 представлены основные физ::ко.-::пмпческне характеристики коммерческих гидролизатов. Гидролизат Нитрилан - БС и Олкпон -Е*получены щелочным гидролизом, получение нитрилана ЬН осуществлялось кислым гидролизом. Сырьем слу.чила хромовая ко;?.а. Данные протеиновые гидролизаты достаточно сильно расщеплены. Протеин Пептилан*- желатиновый гидролизат с низкой степенью расщепления.

Исследование протеиновых гпдролнзатов р?.споеделением по молекулярным массам проводилось методом гель - проникающей хроматографии. Определение мольных масс осуществлось ка сефадексе 6 50 с применением в качестве злвзнта 0.1 к. уксусной кислоты. Измерение поглощения излучения проводилось при 254дм.

Таблица 3. визико - химические свойства коммерческих гидре лизатов. •

1 1 ’чГ'-\ Т"\ «"1 Т »Н7 ^ГТЛТ»,'ЛГТ»ТТ»/»Т»’ 1 Ули х л1гымк 1 Т IНитрилан 1 ЕС|Олипон 1 1 £|Пептплан 1 Нитрилан I

1 | Сухая м;асса (X) 1 | 61.76 Г | 45.74 1 | 47 . 35

|И - общая (мг/л) | 9.43 | 5.58 | 20.21 5.5

|М свобод, амин (мг/л) 1 л па | 1 . Ци I 1.65 | 0.74 0.77

(Степень расцепления I 14.6 I 29.7 •| 3.7 14

|Вязкость мПа с I 1550 | 20 | 395 25

1Иодкое число | 1.27 ' I 1.22 | 1.16 1.17

|Содержание хлора (X) | 80 I >150 I 12 12

[Содерж. сульфатов(Х) I 1.98 1 9 | 0.55 0.9

1Зольный остаток (X) I 0.48 | 0.39 I 0.38 1.02

IВеличина pH I 10.2 I 6.51 I 5.01 00 1П

I Средняя мол. м;асса 1 I 2440 1 1 1600 | I >15000 | 2400

На рис. 2 дано распределение по мольным массам протеиновых ги; _лизатов (сырье -кожа крупного рогатого скота). .

в ЕН 41.9

О ЕН 43

-♦ ЕН 45

о ЕН 40.11

-А: ЕН 40.15

д Н 70

<1008 1000- 2000- 5000- 10000- >15000

2000 5000 10000 15000

Области мюльных масс.

Рис. 2. Распределение по мольным массам протеиновых гидролиза

(сырье - кожа крупного рогатого скота).

Найдено, что энзиматически полученные протеиновые гидролизаты,

кв свиной кожи, так к иг кож; крупкого рогатого скота, имеют сравнимую степень расщепления. При химическом способе получения гидролизатоз доля зысскокалгкуляркьк остатков высе, что объясняется неизбиратель-ностью химического расцепления.

Результаты исследований показывают, что во всех гидролизатах заполняется значительная область мольных масс, ко 2 продуктах различной степени расцепления наиболее представлена область вольных масс 1000 - 1С0СЮ Dalton. Эти данные имеют особое значение при сценке свойств в плане их практического применения таких, как защитные действия на кожу. :

Таким образом, на основании полученных з данном разделе работы результатов моано сделать следуют-:? выводы:

С помощью щелочной протеазы из Bacillus lichen if emus осуществлен энзиматический гидролиз протеинов из различны:-: исходных веществ (белковое сырье - свиная кожа и кожа крупного рогатого скота).

После предварительного щелочного гидролиза протеины различного происхождения гидролизовались мягким и селективным путями. Варьированием Бремени реакции достигались степени расщепления -- (7- 15 %}.

. Протеиновые гидро-лизаты, полученные энзиматическим путем, имеют особенно низкое йодное число, что позволило сделать вывод о незначительном образовании побочных продуктов в процессе гидролиза.

С учетом простоты исполнения энзиматического способа возможно использование его в практическом аспекте без больших затрат, предло-.^ен— ный метод энзиматического гидролиза применен для других протеинов, которые использовались в качестве исходных веществ.

Изучены различные физико-химические характеристики протеиновых гидролизатов, полученных энзиматически, расцепленных химическим путем, а также некоторых коммерческих протеиновых гидролнзагов.

Проведено исследование распределения по мольным массам полученных протеиновых гидролизатов в зависимости от способа их получения и степени расщепления методом гель-прсникающей хроматографии на сефздексе.

Установлено, что протеиновые гидролизаты, полученные знзимати-чески, при относительно невысокой степени расцепления содержат малую долю высокомолекулярных веществ и тем самым пригодны для последующих превращений.

Показано, что независимо от степени расщепления для всех гидролитически расщепленных протеинов охватывается значительная область

мольных масс.

Вторая глава посвящена синтезу белково-жкрноккслотных продэт конденсати: и сулъйонамидов протеиновых гидролизатов, полученных

Зтігч/^«тіт*тт^г»ті»т»»/ гт*тт.*\\«

ХіігіСИ ііу Л

Б случае протеиновых гидролизатов, используемых для синтеза і ково-жирнокислотных конденсатов, речь идет о полипептидах с разли> длиной цепи и (в зависимости от используемых исходны:: протеинов), і

*ттт\/ ттгчтч^ т*у*п. \ і гч »ч ґіттг\ ттт*гт ^\л»»ттллт»т»о тг^т '

лалй ииуЛ+\г-*\лл р'З^ііи^іиЛсп^іЛ алшлигиіи^их.

Благодаря короткой пептидной цепи (в определенном случае -одна аминокислота) тензидный характер белково-жирнокислотного кон; сата повышается, в то же время при длинной пептидной цепи он стг вится протеинсподобным. Обычно ацилируют пептиды мольной массы от до 2000 кислотами с различной длиной цепи.

Используемые для ацилирования полипептиды имели более высс мольные массы, чем описанные в литературе пептидные компокеї Однако, вследствие энзиматического метода получения содержат мен: долю высокомолекулярных осколков, чем протеиновые гидролизаты, ПС ченные химическим путем!.

Синтезы белково-жирнокислотных продуктов конденсации из протеї вкх гидролизатов и жирных кислот осуществлены для систематичен исследования белково-жирнокислотных продуктов конденсации с разлив длиной алкильной цепи и различной средней мольной массой в пепти; цепях.

Исследования влияния структурных параметров на поверхне но-хиьмчеекке свойства представлены в следующих вариантах: насышэ! кислоты с различной длиной цепи, каприлогая кислота (С/ ); П Ззигег'гакііопел РС - Баигеп ОНУ ВосЛеЬеп (С^-С?)) лауриновая кис; (С/л), 'О - ЕаигеГгакглопеп РС - Баигеп ПНУ КосИеЬеп (С^-С,,); олеї вая кислота (С,*); полипептиды различного среднего молекулярного і из белковых гидролизатов (ЕН 15.14, ЕК 34, ЕН 40.4, ЕІЇ 40.11).

Синтезы осуществлены из протеиновых гидролизатов в водной фс Применяемые хлоракгидриды жирных кислот получались из соответствуй жирной кислоты и трихлорида ^сфора.

В процессе реакции протеинов с хлорангидридами жирных кислот бочно идет образование маша, мешающего при изученш поверхностно-мнческих свойств. Зтот процесс удалось подавить с помощью мицеляр* катализа добавлением анионных тензидов.

О ТГГ1Г ТТТ*ЛГЧГ^«ПТТУТТ Г*Г *Т<“У ■ПТГГТ.- ГЧТЧ ТТГГ' Т-> ПГ-Л Г\ »П о ТТ-Т^Т ТТ7» ’’*»* ГТГ\|“Ч™ .*М/ГГТЛ\Т5 гг

иск^и^» аи^иш.рияс*пп£нл ли^1ит;** /1,цио **о /х

ккслот приведен

Ф *пЛ ттт*тт*"1 А ХГ *п (*-- .-* >-.

гг^.тч гт \л-т » у*, т ■» т у г ттггл т*/~+т ПиЛ +1 /Гы->-'ПСи-У Гч^^иА»

Звилд’ЪЛОхА 1-

протек-

\ { } А*^ииь 1 I л*лзрк&я кислота ! / "П-гг -тг-^^гт» 1 Содержанке ).клг . , ... ...^ f иР"И«1П1ЧХ 1 ( 1ЛСГ,ии * ^ |

! 1 1 1 1 1 { ( 'У ^ 1 Ч /лУ 1 1 /Члт-ч г-л 1 \ V и) { 1 I

1 • ( -1 1 ■»■ ( 1 1/-'1 ТТЧ-чТ» ТТГЧТ'. *4 ГГ 1 А йен А ^ i i.au .О С* Л к**т& 1 тги 1 ■4 С 1 И о. а *1 1 : __ ! . 1 1

1 2 ' { Лсг^рИНОЕо-Я К~Та ( ГИ ) 1С м .9 1 13.1 I

Г О 1 <-> {ОЛ011лСлЗ«л к- Т& |£Н 15.14 14 1 « •УС. 4 1 1 -,/(-».** ]

! 4 1РI “ ЗаШГ'в 1 Г ТУ ^ *.*. 15. 14 20 ! 5.4 |

1 5 (МЗ - Заиге 1 тгтг { 15.14 11 ! 1П с ! { д. и* 1

1 А 1 ^ 1 и*-\Ш1Г\Т|ГТТ,-\'П'ЧГГ 1 х№.иуими£уалг К" т& { т?и | и 1л. О л «_*■*. ! “ I 1С 0 \ г |

! 7 1 7Т<*г<гг\'?*г.тг\'г>»1 гг { ~Л&у ЪJІ*n\J£iZU^^n к-та |ЕК О И '—■Ч 1 | 23.8 1

! 8 \ /Л тг.^ пгтт.-» т, <-1 гг т/»_ т*п | и'асапийал п. ха {ЕН о л <-<** ! -~ (тт)спчт'1ет ) 1 АЛСр,цаа }

1 9 |П - 5аиге 1ЕН О Л <->** 1 ~~ ' ’ ! 10.8 1

| 10 I ХАЛ — { 1ул^ ^аш с |ЕН ол X-?** ! ~~ 1 15-1 !

| 11 {КсШрКЛОЕсШ т<»—тп г» х а 1 ЕН /ГП Л ии. ** 1 0 \ £'-■ 4 1

| 12 { ТГ<~1 Т ГТ> Т/ГТ Т,~к ТЗ «-V <~г 1 ^/ши’вал К" та ( 1717 | А^И /!П * **>-/» ** 1 0 ! 28.3 !

} 1 О { 0.0 1ОЛЭПНОБЕЯ V ;-та 1 ти 1 -и / п Л 1 - 1 '■/V •- 1 ( 1А»и !

I Л А | А** 1 С* Т _ С*\чу%л 14 а ^аи; сг { тги- } л*/XX 40. 4 1 ! — 1

I *1 К { Аи 1 1>ЛП _ 1 иМ _?С1и.1 с? 1 1 тги ) /*П л *»и.'. *х ! ~~ • >

;ГЦСП>. с»и*4

А

иО^] НоЗТОВ ПрС! Г ' !! -ОДЕЛСЯ Г

V II нхсну /СН\ у \

II \2 н

0 . Я . п .

я^се

//аОН

о Г

Й ,УС\

А-в-У' V

II Я I! О О

Ж X кя У/г

я

01 . Я \

-У/СН\00~Мз+

И \ ■

Полипептидами являлись протеиновые знзиматически получен: гидролизаты из различного сырья. Свободный аминный азот (РАМ) гид; лизата обрабатывался сульфсхлоридаш в стехиометрическом соотнсшен: Были- использованы сульфохлориды: бензолсульфохлорид, октан -1- су. фохлорид, додекансульфохлорид и гексадекан - 1 - сульфохлорид. Кр( того, вместо протеинового гидролизата в сульфонамид вводился у аланин для более точных расчетов при аналитических исследованиях.

8 третьей глада приводятся и обсуждаются результаты исследова: влияния протеиновых гидролизатов и синтезированных из них про; водных на поверхностно-химические свойства анионных тензидов.

Гидролитически расщепленные протеины, которые принимают неупо] дочекную конформацию вследствие денатурирования и относительно бо. коротких молекулярных цепочек, оказывают влияние на водные тензид] системы. Представленные в литературе исследования имеют дело в бо. шшстве случаев с модельными протеинами, протеиновые же гидролиз; изучены недостаточно.

Тензидные свойства ацилированных протеинов в зависимости 'от химической структуры проводились наш по скрининг - программе.

Изучены краевые углы смачивания на парафине и проведены ис ледования пены по Росс - Майлсу при'различных концентрациях в диси лированной и жесткой (10 0 ОН) воде.

Исследование зависимости тензидных свойств от длины алкильной I пи жирных кислот проведены-на продуктах конденсации И - кислот} фракций, олеиновой кислоты и насыщенных кислот СЗ и С12. Дня белкоз жирнокислотных конденсатов, отличающихся длиной цепи гидрофобного с татка,значения поверхностного натяжения при С. 11 С. лежат относителз близко друг от друга в интервале (21-31) мМ/м, Проведенные исследоз ния показали, что имеется высокая поверхностная' активность, найдг определенная зависимость этого параметра от длины алкильной цега мольной доли протеина. Пенообразующая способность белково-жирною лотных конденсатов уменьшается с увеличением длины алкильной цепи.

Отдельные результаты исследований представлены в таблице 5.

Таблица 5. Текзидные свойства белково-жирнокислотных конденсатов'.

г 1 ! Число {Поверхностное катя - 1 ; Краевой 1 Пекоосрагу>;.дал {

1 С-атомов | же-нне ! угол способность |

1 кислоты'' | £Г ") " ' '| /- 6 (по Росс-Майлсу) {

|протеиновый|СМС ! СМС | гептан 1 (град) ! 1

| гидро-лизат }г/л Е20(м.Ч/м) \ диет. Н20 1 Н20 10 иН1 1 . I

1 1 |8/ЕК 15.14 10.8 1 1 120. 0 | 2. о \ ! 55.5 . 1 1 94 | £4 |

;12/ЕК 15.14|0.12 125.0 | е.б ! 37.7 128 1 132 |

118/ЕН 15.14|0. 5 {20.5 | 8.2 ! 50.8 72 | 24 !

[8/ЕК 34 (0. 5 1 0-1 /1 1 , . 1 I 3.0 ! 53.5 120 | 120 {

112/ЕН 34 10.14 {33.2 | 6.5 ! 54.0 65 | 85 |

|18/ЕК 34 !0. 05 | | {30.4 | | | 11.3 I 55.2 х.,._ .. .. 84 | 15 | : 1

Проведенные исследования показали, что оптимальные значения поверхностно-химического действия белково-жирнокислотных конденсатов, когда проявляется хорошая пенообразующая способность, лежат а интервале мольных масс 1000-2500.

Исследования смеси конденсатов различных жирных кислот позволили сделать вывод, что при использовании олеиновой кислоты поверхностная активность и смачивавшая способность херово сохраняется, а пеносбра-зуюдая способность уменьшается. Пенообразухщее действ:» при использовании конденсатов с короткими алкильная: цепями в жесткой воде вые, чем в дистиллированной воде.

Тензидкые свойства сульфона;/.идов полипептидов исследованы по скрининг-программе. Скрининг - тест набора сульфонамидов ка основе трех различных- протеиновых гидролизатов показал, что сульфонампды полипептидов в ксследсванных областях обладают хорошей поверхностной активностью. Па поверхностную активность влияют как мольная масса, так и органический остаток. В области низких мольных масс протеинов короткие алкильные цепи, как и для белково-жирнокислотных продуктов конденсации, вызывают высокую поверхностную активность. Такую же высокую активность можно получить при использовании технических ■алкил-бензолсульфокислот. '

Проведено пс с ль дев анис влияние протепновы^'1 гидр о лизатов на поверхностное натяжение додецилсульфата натрия. Показано, что протеины

значительно изменяя

тт^т%.^ п^'ттпптплл гтг^тгт^-^ттт*;^ ^ гпг^тт'

111Л/СрЛПии1ПиС ПС1аЛ*ТЛПЛО С*Л.*АиЛ11Ы.'ь а Ьги

доз. Поэтому имеется обоснованный интерес к действию полипептидов энзиматического расцепленного белка ка додецилсульфат натрия, кото был рассмотрен как основной модельный тензид. Для измерения пове ностного натяжения тензидов применен метод разрыва кольца по Дю-На Полипептид (ЕН 40.15, средняя мол. масса 4500) был изучен в различ: мальком отношении в водных растворах с додецилсульфатом натрия (ДС! Влияние протеинового гидролизата на 0М2. и максимальное снижение верхностного натяжения ( У ш, в точке перегиба изотермы), предст лены в таблице 6 и ка рис. 3.

Таблица 6. Максимальное понижение поверхностного натяжения и I при различных соотношениях мольных масс.

Г \SDSi ЕН 1 100:0 99:1 9:1 1:1 1:9 1:99 1 0:100 | 1

1 |С!С (г/*) ||йах. (гтл/ш) 1... ... 1.8 37.5 2. 3 1. 0 39 37 1.0 по 0.16 38.5 (0.005) (43) 1 (-) ' 1 (-) ' 1 -)

(-) Точка перегиба не острая или не обнаружена.

Добавки гидролитически расщепленных протеинов мольной массы 4! по отношению к додецилсульфату натрия понижают его поверхностное ] .ряжение 2 водных растворах. ..

- 76

6’|тМ/т] .

0,1

1

10 100 1000 1од с [тд/1] ЬвгееЬпМ ви( веп ЭОЗ-ОеЛаи

Рис. 3. Изотерма £/1се с смесей ДСН/ЕК при различных соотношен; масс.

Исследование стабилизирующего действия тензидов ка дисперсные системы изучено методом коалесценции капель масла. В случае водно-масляной змульспи, в водной фаге которой имеется тензид, при сближении двух капель эмульсии между ними образуется плоская тонкая пленка, состоящая из адсорбционных слоев на обе:::: сторона;-: граничной поверхности масло-вода и очень тонкой центральной области. При малых концентрациях ПАВ такая система нестабильна, в то время как при высоких концентрациях практически неограниченно стабильна. В переходной области время жизни промежуточной пленки зкспо-НЭКЦПЗ-ЛЬпи раСТ&Т С У’Е'Э ЛІЇ-І'гКІ і'гіл концентрации тензпда. При этом положение переходной области для различите тензидов может отличаться на несколько порядков. Поэтому, если проводить определение времени жизни пленок для растворов с постепенны повышением концентрации паз, то положение зтой переходной области достаточно хорошо описывается концентрацией, для которой среднее значение времени жизни пленки равно 100 секундам. Эта концентрация названа стабилизирующей концентрацией, величина которой с достаточной точностью характеризует стабилизирующую способность различных тензидов.

. Исследования коалеецэнции анионных тензидов и протеиновых гидролизатов проведены с использованием додецилоульфата различной чистоты и алкилсульфата (Зльропон Кіі), который представлял собой технический алкплсульфат ка основе кокосового спирта с длиной алкильной цепи С 12

- С 14 с небольшой примесью других жирных кислот. Кроме того, изучен алкилзфирсульфат (алкоксисульфат) Злропон КЗ, который в основе своей имеет набор алкильных цепей С 12 - С 14 (кокосово."'; спирт; с небольшой примесью других жирных кислот. Зтот спирт Сыл атоксилирован 3 молями зтпленскоида.

Сравнение стабилизирующих концентраций для парафинового масла в качестве масляной фазы позволило обнаружить определенный ряд стабилизирующих концентраций. Наименьшую стабилизирующую концентрацию имеет алкилзфирсульфат. Для определения влияния масляной фазы ка стабильность промежуточных пленок были проведены эксперименты для более полярной масляной фазы - толуола. Показано, что наблюдается смещение

стабилизирующих- концентраций в область более высоких значений, этом подтверждается найденный для парафинового масла ряд.

При комбинировании протеинового гидролизата с алкилзфирсульфе с увеличением концентрации полипептида происходит уменьшение стаб! зирующэй концентрации. Установлено, что протеиновый гидролизат ул малых концентрациях оказывает стабилизирующее действие на пленку а

тт| »1»!Г^*(1Гтттг »»*“1тттт %#•■»<■» чт*“»

л>ии а м\ енаыиихнах а. .

Результаты исследований при комбинировании анионных тензидон белково-жирнокислотными конденсатами свидетельствуют, что ставили рующая концентрация увеличивается с ростом длины алкильной цега: ацилированном полипептиде. .

Е то время, гак стабилизирующую концентрацию додецилсульфата }. но уменьшить добавками протеиновых гидролизатов и полипептидов, о£ дающих гидрофобными свойствами! (благодаря наличию коротких алкила цепей), актированные полипептиды с длинными! цепями повышают стаби зирующую концентрацию.

На основании выполненных в данной главе исследований можно с дать следующие выводы:

Для полипептидов, полученных энзиматическим гидролизом прс инсодераащего сырья и синтезированных из них белкозо-жирнокислот конденсатов, а также для других протеиновых гидролизатов, получен химическим гидролизом, проведены комплексные исследования по устан лению влияния протеинов ка поверхностно-химические свойства тензи?

На основании исследований тензидов, отличающихся по своей хи ческой структуре, получены результаты, отражающие характерные особ кости поверхностно-химического влияния протеинов на тензиды.

Проведены синтезы белково-зкирнокислотных конденсатов с коротк алкильными цепями, являющиеся важными объектами в различных облас практического применения.

Для изучения тензидных свойств и с целью определенного выб протеинов, полученных различными путями для исследований поверхнос -химических свойств, белково-жирнокислотные продукты конденсации! б исследованы по скрининг-программе.

Величины поверхностного натяжения для СМС лежат относител близко друг от друга и свидетельствуют о высокой поверхностной акт кости гомологов. .

• Значения краевого угла смачивания для парафина свидетельствуют

высокой смачиваемости белкоЕо-жирнокислоткых конденсатов.

Показано, что полипептиды способны значительно изменять поверхностное натяжение анионных ПАБ. Добавки гидролитически раоцепленны:

ПрОТ.-ПЬОВ СрпДНьЙ М-ЛЬН^И Ь. 'ч"г. Л_■ 4.-~00) С УВЄЛИЧьНПЄМ КОНЦ-НТра-

ЦїіИ умь а ь шаі-от п о в 6 р х но с т н и в ч ат я л-с *ч ^ гэ д з д ь цл л с тлі фат а.

Способность тензидов различной химической структуры стабилизировать дисперсные системы исследованы на модели коалесценции двух капель масла. Стабилизирующая концентрация дсдецплсуліфата, алкилсул^-фата и алкилзфирсульфата в указанном ряду уменьшается.

Установлено, что стабилизируемая концентрация для исследование тензидов уменьшается при добавка:; протеиновых гидролизатов, при зто! са!.гл протеиновые гидролизаты способны стабилизировать дисперсна системы. ■

Показано, что ацилироваккые полипептиды уменыпакт стабилизнрукгу; концентрацию в зависимости от соответствующего остатка жирной кислоты. ■

3 четвертой главе проведено комплексное исследование влияния протеиновых гидролизатов и синтезированных из них производных ка реологические свойства анионных тензидов различной структуры.

На микроструктуру и вязкость водных тензпдных СИСТ'г'/. Де ЛІГ,

ряд факторов. Наряду с б лііїїкіііг^ з Лг кт р о лі тт о в и дизтакз ла.'ли^с.-' кислот в работе исследовано влияние протеинов и синтезированных и; них производных. Измерение коэффициента вязкости проводило сі на ротационном вискозиметре при постоянном значении сдвиговой характеристики при температуре 20 С.

На первом этапе работы изучено влияние протеиновых гидролизатов : бэлковс-жнрнокпслоткых продуктов конденсации на реологическое поведение алкилзфирсульфата. Для исследования влияния различных протейно: на вязкость пелиглпколезых эфиров алкилсульфатоз (Эльропон КЗ) необходимо было установить основные зависимости вязкости алкилзфпрсульфа тое от содержания электролитов и от наличия алкакоамидов жирных кислот.

На рис. 4 представлена температурная зависимость вязкости алкилз-фирсульфата при различных концентрациях.

Исследование проб, в которых к Зльропону в различных количества: добавлен Зльромид, указывает ка степенную зависимость концентрирования алкилзфирсульфата от содержания зтаксламидов йкркых кислот. Зави-

снмость вязкости от содержания Зльромида в Зльропоне определяется в ложекием многих коллоидно-химических прцьссов, ка что указыва. кривые с большим числом характерных перегибов.

УІ*кл*И4иковїМгІвМ 1тРа««]

Твтр«г«1иг1*С]

Рис. 4. Температурная зависимость вязкости алкилэфирсульфа при различных концентрациях ПА2. •

' Проведенные сравнительные исследования вязкости с различны электролитами (в пересчете ка процент массы) позволили получить сл дующий ряд: -

А1С1, > ї.ідСІ > КС1 > МаСІ > СзСІ > •

Этот ряд изменяется незначительно в присутствии зтаноламидов жи кых кислот.

Для систематического исследования вязкости алкилзфирсульфат представляет интерес изучение влияния сульфонамлдов полипептидов, основании выполненных исследований установлено, что алкилбензолсул фокамид полипептида существенно повышает вязкость системы Зльропон белково - П - жирнокислстньй конденсат. При соотношении Зльропон продукт конденсации = 8:2 вязкость алкилового эфира сульфата при Х-ной замене П - конденсата можно довести до 1000 мПа-с путем доба ки 3.6 7. ЫаС1.

Диалкилбекзслсульфокамид полипептида в смеси с Зльромидом КБ 80 также существенно повышает вязкость. Такое двойное действие судьфона-мпдов полипептидов, с одной стороны, как поверхностно-активны:-: соединений, и с другой стороны, как веществ, повышающих вязкость алкилз-фирсульфзтов, можно использовать при разработке ковы:: тензидных рецептур, обладающих мягким !, щадячім) действием ка кожу.

Добавлением малых количеств дизтаколамидов жирных кислот к хлористого натрия можно повысить вязкость алкиловых зфироз сульфатов. Проведено исиЛсгДОЕсьКие по влиянию сульфонамидов на вязкость растворов алкиловых эфиров сульфатов совместно с белково-жпрнокислотны:.: конденсатом (ВіКК). Представлены результаты исследований влияния протеиновых гидролизатов ка вязкость бинарной системы: алкилзфпрсульфат -дизтаноламид жирной кислоты (притеини^ал — с^пк^я іі. и

протеиновые гидролизаты повышали вязкость, причем при концентрации добавки 7.51І отмечен максимум. Между отдельным:: энзиматическими

гидролизатами и 'гидролизатами, полученными химическим путем, можно констатировать лишь незначительные отличия по влиянию их ка вязкость.

При исследовании протеиновых гидрслизатов на основе кожи крупного рогатого скота получены аналогичные зависимости.

Аналогично повышают вязкость коммерческие гидролизаты, причем Нитрилак I и I, т. е. продукты полученные кислым гидролизом, оказывают незначительное влияние. '

При использовании Ламекуата Ь (особого кгтпскнсгз белкового производного, получаемого из протеинового гидролизата с помощью катн-онизирувщего реагента;, установлено, что более ко.-і—,_г._р^~

цип ( ^2.5Л) приводят к сильному повышению вЯс-к-^ти, п^,лут-.сг.-і;.л.

комплексов с алкиловыми эфирами сульфатов и к образованию осадков.

При комбинировании бэлкоЕО-жирнскислотньп: конденсатов с короткі:;"' алкильными цепями (С 8 - С 12) и алкиловых зфироз сульфатов с небольшим содержанием диэтаколамидов жирных кислот наблюдается значительнее уменьшение вязкости с увеличением содержания ацплироваккых полипептидов. Такое же уменьшение вязкости наблюдается и при варьирован;:: мольной доли полипептидов в белкозс-жирнокпслоткых конденсатах.

При ацилирозанпк полипептидов 71 - кислотными фракциям;: происходит сильное уменьшение вязкости алкиловых зфироз сульфатов, которое не удается компенсировать даже добавками электролитов высок:::-: кон-

цектраций. Учитывая полученные результаты, сделаны попытки дос тичь положительного влияния ка коллоидную систему актированием поли пептидов кислотами с более длинными цепями. Обнаружено, чт бблково-жиркокпслоткые конденсаты из олеиновой кислоты и различны полипептидов повышают вязкость алкилэфирсульфатов уже при кебольши концентрациях электролитов. Из представленных результатов найдены ис ходкые предпосылки для практического применения полипептидов, ацили рованных олеиновой кислотой.

Исследовано влияние полипептидов на вязкость алкилсульфатов, ал кансульфонатов и алкилбензолсульфонатов. Для исследований использова алкилсульфат (Зльропон КЛ). Е качестве алкилсульфоната применен Е 20 представляющий собой смесь сульфонатов линейных парафинов. Алкилбен золсульфонат (Родапок N 50), представлял собой технический тензид высокой долей алкильных цепей С И/С 12. На основании проведенных ис следований установлено, что протеиновые гидролизаты и ацилкрованны полипептиды практически не влияют ка объемную вязкость алкилсульфат и алкансульфоката.

В случае алкилбензолсулъфоната при добавках протеиновых гидроли затов наблюдается повышение вязкости. Это явление объяснено влияние ароматического кольца в гидрофобной группе. При исследованиях влияни ацилированных полипептидов на растворы алкилбензолсулъфоната повыше ние вязкости обнаружено лишь при комбинировании с конденсатом олеино вой кислоты. •

- Подученные в данном разделе результаты позволяют сделать следую

Объемная вязкость растворов лирноспиртовых эфиров сульфатов зави сит от концентрации и содержания электролитов. Различные катионы вы зывают повышение вязкости, причем многовалентные катионы оказываю более сильное влияние. Повышение вязкости может быть увеличено добав ками диэтаноламидов жирных кислот.

Протеиновые гидролизаты оказывают сильное влияние на объемну вязкость бинарной системы алкилзфирсульфат - диэтаноламид жирной кис лоты. Уже при низких концентрациях протеинов вязкость сильно повыша ется. На основании данного эффекта можно сделать заключение о практи ческой важности применения гидролизатов совместно

алкилэфирсулъфатами.

При действии белково-жирнокислотных конденсатов на растворы алки

_ -

ловкз зфпроз сульфатов - Н5бсльапкл:: добавками дпзтазолаьждов зарнкх кислот наблюдается изменение вязкости з зависимости от длины цепи гидрофобного остатка в протеин?. гидрофобные протеины с корст-

новой кислотой вызывают уменьшение вязкости растворов алкплэ:‘::;суль-фатсз. Напротив, применение олеиновой кислоты вызнает значительное увеличен® вязкости. Полученные зависимости дают предпосылки для ни практического использования.

введением Чс т в е р тпчкы:о аммслИпнып групп & протеины получал:! д

образованием между кватеркизозакным протеином и анионным тензидом. Если молярная концентрация зтни комплексов превышает опрелеленкта величину, они не растворяется и выпадают в осадок.

3 то время, как, протеиновые гидролизаты и белково-:к!ркскнслстные конденсаты практически не влияют ка вязкость алкзнсульфанатов и алкилсульфатов, гидролитически расцепленные протеины значительно повышают вязкость алкилбензслсульфонатоз, что объяснено влиянием ароматического кольца з гидрофобной группе.

Питая глава диссертации посвящена изучении влияния протеиновых гидролизатсв и белково-лдюнокпслстнгд: конденсатов ня пенсобдазсзанпе и устойчивость пен анионных тензпдоз.

Пенсосразование и устойчивость пены являются комплексно::.::: своИс-

ТБ 3*^12 ЕОДНЫХ ТьК311ДК:д111 и’ИСТсгМ, I*-‘ПО-*Ьсу.ОТОЯ Ь КО,Чт_;ТЗ~

ЕЗ-ЖНЫХ К.рЛТь'рПзЗ ДЛЯ ОЦЕНКИ П О 2 Э р 11К О •- Т Ь О -

растворов тензидсв. Ценообразование тензида зависит от целого ряда факторов: концентрации, строения тензида, вязкости, способа пеноосоа-зоезния, дисперсности, температуры, жесткости воды и величины pH.

Исследование влияния протеикоьых гидролизатсв ка по'ксобдаосваине и устойчивость ПсН анионным тензидсв пр~'Водпл>_/С- .до - - о .'О".~д_Д: о ■, ддд ~ ратуре с концентрацией тензида -1.5 г/л. Установлено, что в дистиллированной и водопроводной воде достигается воспроизводимость параметров пекы, поэтому все измерения проведены 2 водопроводной воде о жесткостью 13° С'Н.

•зкзиматичьски по-лученные пр^ттинсвыг. гидрелд^а.ы у о ^дддсдо с иырье

- свиная кожа) оказывают незначительное влияние на ценообразование алкиловых эфиров сульфатов. Дооавлспие протеиновьД': гпдродизатоз -чна

белка ЇІЗ КОДЇІ кр УПКО Г10 РОГАТОГО СКОТ В) , 351 ІЇСКЛЮЧЄНЇіЄш ОТНО(

телько сильно расщепленного Еії 15.14, приводит к небольшому увели1 нїію ценообразования. Показано, что между экзиматически полученні

Гт*ттг"\0 \ гтг ттт*тт»т^т> лтл тт,-чтттіг ігч-» ^тт» “‘.«т чт *». т»т»гг тт щ.гчіг\ ггігїто і"» ілт* гтг4. ттттттсчтттті

іі^уиллс'си. СІІ’ІІ* рСіС-Ліі ^іПиіА Ь .1. Т1ІСП11 А1^і.СПііЛ *і ЛіііуіЛ ииму Чспхіі

гидролизатамн ке обнаружена существенного различия.

Коммерческие гидролизаты также незначительно повышают пекообра; ванне алкилзфпрсульфатов, причем практически ке наблюдается раз ли1 между гидролизатамн различной степени расщепления. Одкако, при доб: лении Ламекуата 1_, начиная с 7.5 X, наблюдается значительное умены ние пенообразования вследствие комплексообразования с алкиловыми эс рами сульфатов. ' '

Протеиновые гидролизаты ка основе как свиной кожи, так и га крупного рогатого скота,улучшают устойчивость пен алкилзфирсульфатг Комме рчэ с кие протеиновые гидролизаты, независимо от степени расщепления и исходного сырья, также повышают пенообразование и ус: чивость пек алкилэфирсульфатов. При комбинировании Ламекуата Ь с ті зидом наблюдалась стабилизация пен вплоть до концентрации 10%, ві которой происходило быстрое уменьшение стабильности пен вследстз комплексообразования тензида с протеином.

Исследования влияния протеиновых гидролизатсв на пенообразоваї и устойчивость пен алкансульфоката показали, что добавки протеноз гидролизатов вызывают увеличение пенообразования алкансульфоната 20. .

Между отдельными протеиновыми гидролизатами различной степе расщепления ке удалось найти достаточного различия по влиянию их пенообразование. По влиянию ка пенообразование протеиновых гидролиг тов, полученных энзиматическим или химическим путями, ке обнаружило интерпретируемого различия. Такая же зависимость по влиянию на пеі образование Е 30 наблюдалась и для коммерческих протеиновых гидроо затсв. Корреляций между различным мольным распределением протейної гидролизатов и влиянием их ка пенообразование установить ке удалое Найдено, что устойчивость пены алкансульфоната Е 30 улучшается исс: дованными протеиновыми ' гидролизатами. Значения устойчивости ш сильно различаются, однако, для всех протеинов (независимо от расщ деления по мольным массам), имеет одну и ту же зависимость.

На основании исследования влияния протеиновых гидролизатов пенообразование и устойчивость пены алкилсульфата, установлено, і

добавка протеиновых гидролигатсз к алгсглсульфату-- (Зльропсн КО б количестве 2.5 % ведет к уменьшению ценообразования. Дальнейшее увеличение концентрации прстепксгкт гплрелпгатсз приведи? к увеличению пунс-брао-ованик. елхак^. _ -.........у.*г7хт -лухх—а величины Пс-ноосра—

зования находятся кика неходкого значения для самого ал^ддудь-ага.

По влиянию на ^енс-ооразовани^ зхзнматпч-:г;_.‘кп пслуч~нкыг хретеххе-бы а гидролизаты на основе свиной кож и козе: кру^ногс рогатого скота отличавтс-я друг от друга несулгствекко. (Зависимости хехс:срвг:за-нпя от распределения со шльнш массам протеиновых гидролигатев также не обнаруживается. Протеиновые гидро-лизаты, получе :-::-:ь:е :с:::."/-:гс:с::.: путем, ведут себя но ст:-:с2~нп» к.Псносбрагсгакий примерно одинаково.

Коммерческие протеиновые гидролизаты при кониектациян *- 2.5 * уменьшают ценообразование алкилс-улитата, пр:т доеззка:-: ^ .1 :: зил-: ценообразование увеличивается. Исключение составляет Ламекуат Ь, для которого добавки до 7. 5 % - ой кенцентацип ке влияют на устойчивость пек, а при более высоких концентрациях уменьшают ее.

Проведено исследование влияния протеиновых гидролизатов на устойчивость пен алкилсульфатоз. Показано, что устойчивость пек алкил-сульфата яри добавках протеиновых гидролизатов уменьшается значигель-ко. Независимо от распределения по мольным массам :: др-опсхс.чдеххя не с Лс до в акьыс протсИнсвыг гидролизаты по влиянив- ха ус. о .хх. х —л ^ . ,.х:

алкилеульдата ведут себя прим.-ряо одиг.ак^во. При хсхлег-тр:—/лх ^ыы-2.5 ” устойчивость пены падает от £5 до -- 70 и незначительно повидается при увеличении концентрации до 12. с %.

Исследования влп>.лпя пр^-сенксв^н гидр^лнсс^тс-^ г.а - о..!■-'--.'.—.х'^

и устойчивость пен алкилбензолсульфоната показали,что пэкосбразозвнхе алкилбензолсульфоната (Родапон ;; £3; добавками протеиновых гидр;лива-тсв при концентрации от 5 % повышается от 120 до 140 мм. Это явление наблюдается независимо от распределения по мольным массам протеиновых гидролизатов и сс-.’.р-с1няетсл ^г, ,--_Х—---ло :-лхх -^ ^. <3 ^-X г.^а

тернизованного протеина (Ламекуат Ь) уже при кокцентации " 2.5% прайс ходит уменьшение пексобразования. Устойчивость пен алкилбекзосульфо-ката добавками протеиновых гидролизатов в области кокиентапии от 2. 5 % до о 7л уменьшается незначительно. Ламекуат I. ведст сеоя аналогнчне, ко в больней степени снижает устойчивость пен алкилбензолсульфоната.

Исследование влияния с,с-лкозо-.т.прхокпслстнын :-:^кд-нсато^ ха ПсНо— образование и устойчивость пен анионы:-: тензидов выполнено с прим&не-

5), что добавки актированных полипептидов заметно уменьшают пено-образованиэ алкиловых эфиров сульфатов.

16в --------------г......;--------------------1

146 т А ' і • : : ----------------

О 2,5 5 7,7 10 12,5 15

Котепггагіоп ЕРК [и]

Ряс. 5. Влияние белково-жирнокислотных конденсатов ка пенообра; ванне алкиловых эфиров сульфатов. •

, Полипептиды с короткими алкильными цепями, а также смеси с к( денсатамк олеиновой кислоты имеют наименьшую тенденцию к умекьшеї пенообразования. Вплоть до концентраций - 7. 5% относительно выси ценообразование сохраняется примерно на уровне 120 мм. Выше этой з личины происходит быстрое уменьшение пенообразования.

При комбинировании алкиловых эфиров сульфатов и белково-лсирнокз лотных конденсатов с алкильными цепями СІ2/С14, таких как Перлипо: и Ламепон 5Г 40, происходит сильное уменьшение пенообразования алз ловых эфиров сульфатов, начиная с концентрации 2. 5 %. Показано, 1 для различных бзлкозо-жфксккслотных конденсатов устойчивость пен г киловых эфиров сульфатов сильно различаются, ко для всех облас" концентраций наблюдается' их высокая устойчивость. Это явление обз снено влиянием пептидной компоненты.

■ Исследование влияния белкозо-жрнокислотных конденсатов на леї образование алкансулъфоната показало, что ацилированные полипептидь

120 -100 -пи 80-

60

40

20

0

в ГІ-КопсІ.

□ 0І5аигекоп<і

<> Регііроп К ■Лі (.апероп БТ

короткими алкильными цепями, такие как ?1 - конденсат, а так^е белкс-Ео-лнрнскислоткыа конденсаты с алкильнььми цепями С12/С14 повитают ценообразование алкансульфоната. Напротив, ацилированнко пептиды с остатка;,;:; сх511новсй кислоты, а тан^е содержаще ги=си при низких кснпентраинях вызывают неокачдт^ллно—■ увеличсни- пенос.ооазиванпя, з то время как при высоких концентрациях - уменьшение. Добавки всех белково - жирнокислотных конденсатов во всех облаотях кскизнтраний повкзшгг устойчивость пек адкаксуль "ската 2 20. ' Наибольшее ::гм-:-:е:-:ие отмечается для ацилкрованных полипептидов с короткими алкильными цепями, в т и ъэ в о. а -/.я белкозо-.т.лрнс.кпслстные конденсаты ка сынова с ~~~~ ивовой кислоты не вызывают значительного увеличения устойчивости пек.

При комбинировании алкилсульфата с белкозо-жркокиолотнь"": конденсатами при концектации - 2. 5 % происходит сильное уменьшение ценообразования. При более высоких кокцентапиях (от 5-Ю %) пенсобразовз-ние растворов алкплсульфата увеличивается. Однозначного сбьяекения относительно влияния длины цепей конденсатов ка ценообразование сделать не- удалось.

Ка основании исследований влияния белково-жиркокиолсткых конденсатов ка устойчивость пек алкилсульфата установлено, что стабильность пен алкилсульфата Зльропси КМ в комбинировании о ацклнрованкымп полипептидами уменьшается незначительно. Так как значения устойчивости пен алкилсульфата сильно отличаются, не удалось остановить зависимость их от химической структуры 5елксЕ0->::ркскпсдсс::ь:х конденсатов.

Выполненный ко;,'.плакс псслед ОЬЕ.г’Их! ПО г.А.х) V- .-г..’рЯС гИ'СЛи.'Г"'

кь;х конденсатов ка ценообразование алкилбекзссульСзнста показал, что при комбинировании белковс-лирнскнсдогных конденсатов о адкпде'енгод-сульфонатом ^хСдапо.н К1 о и; наС'Людает^я уменьшение пеко_.ераЗ'С^с.нпя. Полипептиды с короткими алкильными цепями уменьшают пексобразозакие при высоких концентрациях добавок. Мехду белково - ;€:;некхолстными конденсатам: с длинными алкильными цепями (в связи с сильным разбросом величин) различие по влиянии ка пенообразозанпе обнаружить не удалось.

Результаты исследований влияния селксво-жиркоккслсткых конденсатов на устойчивость пек алкллбекголсульфската показ.ади, что при низких концентрациях до 2. 5 1 бедово-.лпрнокислоткые конденсаты не оказывают значительного, влияния. Увеличение концентрс-цип ие^л—Д-^аннын конденсатов приводит к незначительному пскниеких; устойчивости пак.

Выполненный комплекс исследований позволяет сделать следующие

водь': *

Протеиновые гидролизаты оказывают незначительное влияние ка ш образование алкиловых эфиров сульфатов.

Между полипептидам: различной степени расщепления и рагли' сырьевой базы не удается обнаружить существенной разницы на проц( ценообразования. При концентрации Ламекуата Ь выше 7. 57. пенообразс ние сильно уменьшается, что вызывается комплексообразованием с килька; эфирами сульфатов и связанной при этом потерей поверхнос химической активности.

Устойчивость пен алкиловых эфиров сульфатов увеличивается вс исследованными гидролизатами.

Относительно низкое пенообразование алкилсульфоната увеличивае добавками протеиновых гидролизатов. При этом, следует отмек что это явление проявляется лишь при концентрациях вше 2.5 %.' № различными протеиновыми ■ гидролизатами не обнаружено существен! различия.

Устойчивость пен алкилсульфоната повышается добавками полипег

дов.

Пенообразование алкилсульфата уменьшается добавками протеине конденсатов в малой концентрации 2.5 %. При больших концентрах вновь наблюдается увеличение ценообразования, однако, без достиже исходной величины.

Пенообразование алкилсульфоната повышается добавками протеине гидролизатов, устойчивость пен при этом несколько уменьшается.

Комбинирование анионных тензидов с белково -мирнокислотными V дэнсатами почти во всех случаях ведет к уменьшению ценообразования

Установлено, что ацилированные полипептиды с короткими алкилы цепями приводят к незначительному уменьшению пенообразования те* дов.

Настав глава представляет результаты исследования влияния про" новых гидролпзатов и белково -жирнокислотных конденсатов на обезж ваюшую способность анионных тензидов.

Смачивающую способность тензидов для масляной фазы можно опре лить по обезжириванию или по смыванию на модельных тканях ( волокне Для определения обезжиривающей способности тензидов были ПрИМЗ£ методики, разработанные совместно с кожной клиникой Медицинской Ак

ьпш (г. Эрфурта), и Академией Наук ■'. Германская фабрика гидрирования, г. Родлебен). '

ПРИНЦИП МЗТОДа сССТО'ИТ В ,_;0'зЗ.-'.НрП-'аКНН 0Тап.и 3 р Т К О И ХЛО-ПКОВСП ТКани, о о р, зо о т а н;-. о,;: он_:_з.з.‘-.-г-.нз:м к з о к ^ -- м з топ з і- з з~_ з иООТВ'гТСТВ*, хз^им

ксследугмыи растворов зьг&згкг часть смеси жра с красителем и опре-

ДЄЛЯЮ? иТ'гПсНЬ ОиВсТЛі; ЬЛЛ. уІССЛ'зДОВЗКПЯ ” 3 0 3 ~0 -- -33! С ПС.іСЛЬс^ВЗНПЄМ

алкиловых эфиров сульфатов, алкансульфзната, алкилеульфоната и ал-кі і л5 г кз о л с уль фата.

Результаты исследований по влиянии протеиновых гидролигатсв на сбезжиривакізуз способность алкиловых збирсв сульфата показали, что Оиьз^їриваіиііісіЯ снос о С'к з о т ь а^ікилозого эфира с/л^оата ольрОі.олс* гь « изменяется незначительно при добавках протеиновых гилролизатов (сырье

- свиная кожа). Различия, наблюдаете і»ждг отдельными протеиновыми гидролизатами из соответствуюїднх распределений по мольным массам, практически не интерпретируются.

При изучении протеиновых гидролизатсз, сырьем для которых служила кожа крупкого рогатого скота и коммерческих гидролигатоз, также не наблюдалось негативного аффекта ка обезжиривающую способность алкилового эфира сульфата.

Исключением является кватернизованный продукт Ломекуат ~ Вследствие СбрагіиВгіКИЯ КОМИ Лгг КО ^‘п С г-Зг.. * Л ^ ^ 3!М ';?ф:.Р^М О .33 _ ._33 .* ~ .с._ . 3

текзида при добавлении Ломекуата концентрах;:;: более 10 *. наблюдается значительное понижение обезжиривающей способности.

Выполненный комплекс изо Л гг ДиВ£,.-ЇІ1Л *.Э ЕЛЛ/СКЛ.О П_'^г_ і

затоз на обезжиривающую способность алкансульіонатг показал, что при добавках к алкансульфонату и* протеиновых гнді:слпс'~тсв тся

незначительное влияние их на обезжирпьа:-::зу:о способность, '-жду зкзи-матически получеккыж протеиновыми гидролизатами п протеиновыми гнд-ролизатамп, синтезированными химическим путе:,:. не обнаружено различия во влиянии их ка обезжиривающую способность. Добавки коммерческих протеиновых гндролизатов незначительно влияют на обезжиривающую способность алкансульфзната.

Исследования влияния протеиновых гидролизатов ка обезхиривавщуто способность алкілсульфата показали, что при добавках к алкилоультату Бльропону КМ протеиновых гидролкзагов, полученных как яз свиной кож, так и кожи крупного рогатого скота, также не наблюдалось существенного влияния их на обезжиризаюц/ю способность. Ііедцу

энзиматически и химически полученными гидролизатами ке найдено ра чия по влиянию их на обезжиривающую способность.

В случае кватернизованного протеина Ламекуата Ь при концентра свыше 5 % отмечено уменьшение обезжиривающей способности раствора

Результаты исследований по влиянию протеиновых гидролизатов обезжиривающую способность алкилбензолсульфоната показали, что личные по происхождению и распределению по мольным массам протеин гидролизаты также не оказывают значительного влияния ка обезжири кую способность растворов ПАЕ. При использовании кватернизован протеина Ламекуата при концентрации более 7. 5 % происходит уменьш обезжиривающей способности алкилбензолсульфоната.

Анализ полученных результатов по исследованию влияния белково-нокислотных конденсатов ка обезжиривающую способность алкиловых ров сульфата позволяет сделать следующие выводы.

При использовании белково-жирнокислотных конденсатов и техни кого жирно-спиртового эфира сульфата в области концентраций (2.5-наблюдается незначительное уменьшение обезжиривающей способности, зтом устанавливается следующая зависимость: белково-жирнокисло

конденсаты с короткими алкильными цепями, а также Р1 — кондек проявляют наименьшую тенденцию к уменьшению обезжиривающей способ: ти, а жирные кислоты с относительно более длинными целыми, как имеет место для олеиновой кислоты, в большей степени снижают обе риваюшую способность.

При проведении исследований влияния белково-жирнокислотных денсатов на обезжиривающую способность алкансульфоката, как и в р выполненных исследованиях, отмечается следующая зависимость: кон, саты с коротким: кислотными остатками в меньшей степени снижают о> жирпвающую способность, чем их аналоги с более длинными цепями жи кислот.

Следующим этапом работы явилось изучение влияния белково-жи; кислотных конденсатов на обезжиривающую способность алкилсульф Установлено, что обезжиривающая способность алкилсульфата заметно нижается белково - жирнскислоткыми конденсатами, начиная с доб

- 7. 5 %. МйЗВДУ отдельными соединениями невозможно установить кую-либо зависимость от химической структуры и их влиянием

обезжиривающую способность алкилсульфата.

При комбинировании различных белково-жирнокислотных конденсат!

алкилбензолсульфонатом можно заметить четкое различие по влиянию их ка обезжиривающую способность в зависимости от химической структуры (рис. 5).

а Р1-Копё.

□ 01гаигекоп(1 * 01/П,1/1 О РегИрсп К •А [.апэроп ЭТ

КогиегИтаГ-Хоп ЕРК [/.]

Рис. 6. Влияние белксзо-жпркокислоткых конденсатов ка обезжиривающую способность алкилбензолсульфоната. .

В то время, как ацклирозанкке полипептиды с короткими цепями СЗ -С 12 повышают обезжиривающую способность глк^тбёкголгульфокгтг, добавки конденсатов олеиновой кислоты и смесей эти:-: конденсатов у:--а при низких концентрациях приводят к уменьшению обезжиривающе:! способности. -

Выводы. Установлено, что протеиновые конденсаты различной сырьевой базы и различного распределения по моль на-: массам не влияют отрицательно ка обезжиривающую швцув и чистя^к способности различных анионных тензидов.

КватернизоЕаккые протеины, ка:-: это показано на примере Ламекуатг, ведут к уменьшению обезжиривающей способности ПАЗ, что обьясненс комплексообразованием модифицированных протеинов с анионными соединениями. .

Комбинирование белково-жирнокислотных конденсатов с различными

Т©НЭКД&М32 При ЗЫСиКПХ КОНЦс1 ЛТрс^ЦИЯХ ПОЛЛПсПТИаЗ- ЕЭДсТ г£

кию обезжиривающей способности.

Отчетливо прослеживается зависимость, что алкиловые эфиры сульфа-

та и алкилбензолсульфоната полипептиды с короткими алкильными цеп оказывают незначительное влияние на обезжиривавшую способность.

Ка основании полученных результатов сделан вывод о т что адилированные полипептиды отрицательно влияют на чистящие сва тва тензидов лишь при высоких концентрациях. .

В седьмой главе проведено комплексное изучение влияния протеи вых гидролизатов и белково-жирноккслотных конденсатов на дерматолс ческую совместимость тензидов.

При действии ыежмолекулярных сил между тензидами и человечес кожей, наряду с желательными моющим и пылеудаляющим действиями, и людаются другие важные процессы, протекающие с различной интенс ностью в зависимости от типа примененного тензида. В большей меньшей степени происходит удаление природного липида, из-за ^ наблюдаются изменения в водном балансе; из-за адсорбции молекул происходит денатурирование протеина; в процессе диффузии мономер молекулы тензидов могут проникать в роговой слой. После проникнове через роговой слой возможны межмолекулярные взаимодействия между 1 зидами и белками, что может привести к раздражению и покрасн£ кожи.

Схема физико-химического действия тензидов на кожу дано на I

7.

ПРОНИЦАЕШЬ

дамузил

ддсогеция

шр/тр . ЭКСТРАКЦИЯ

ДШОТИР013АНИЕ

ИЗВЛЕЧЕНИЕ-

ОБЕЗВОЖИВАНИЕ

Рис. 7. Сизико-хкмическое действие тензидов на кожу.

. летя для дермотолегичеекпх испытаний тензидов имеется большое число методов как in vivo, так in vitro, выводы ка основе различных

1мсТОДОВ К0рр<г г’Ь £стл С Л Л X, Т ci>£ КЗ.?» К£. N*0 Д £• -ТЛ Р О ~

ванне физико-химических и биофизических взаимодействий биологического материала и тензидов влияют многие важные (релевантные) параметры, такие ка:-:, например, структура текзида, искогенность, концентрация, температура, значение pH и время действия.

Исходя из того, что опыты ка животных используются з ограниченно;.: масштабе, появилась необходимость остановиться ка тестах in vitro, однако, производительность методов, и достигнутая д^ ипх пор корреляция результатов по коптской переносимости, определенных ь опытах на людях, не дает возможности использовать только методы in vitro.

Для оценки применения тензидов в очищающем действии на кожу человека и з косметике имеются свои особенности. Для синтезируемых новых соединений необходимо, доказать их токсикологическую безопасность. Цель исследований, проведенных в данной работы, было исследовать с помощью комбинации тестов влияние белковых гидролизатов и белковожиркокислотных конденсатов на кожную переносимость основных тензидов.

Для проведения тестирования по кожой переносимости применялось определение способности растворять белки с помощью ДЕ151 - теста и Драйце - теста.

Исследование влияния протеиновых гидролизатов и бглк_,^с,'-/лгрн>_:-ь:-— лотных кскденсатоз ка способность анионных тензидов растворять белки проведено с примькенпем алк:; лз *иро уль фат оз, - о г-:.-к с у ~.l _н i-Т ,

алкилсульфата и алкилбеноолсуль^оката.

Изучение влияния протеиновых гидролизатов на способность алкиловых эфиров сульфатов растворять белки покс^ос-ло, чт^ п _ т и к о^ы~ гид— ролизаты слабо влияют на способность алкилзфпр сульфатоз растворять белки. Начиная с концентрации 5 наблюдалось к _■ с н .о ^ но^ повышение оКачения z.EiN. ЛИш1> при высоких к^нцентр^^и^х f* ■ j. и——/ *1, для протеиновых гидролизатов высокой степени расщепления значения ZEIN начинают заметно уменьшаются ниже своего исходного значения. Бзятый для сравнения белковый гидродизат, полученный химическим гидролизом из того же сырья, ведет себя аналогично.

Более существенно сказывается влияние протеинового ГИДРОЛИЗ! полученного энзиматическим путем (белковая основа - кож крупного гатого скота) на способность Зльропона КЗ растьорять белок. Во : случаях наблюдается понижение значения ХЕШ, при этом не обнару; зависимости этого параметра от степени расщепления гидролизата. Г] олизат Н 70, полученный химическим путем, и взятый для сравне] ведет себя аналогично.

Коммерческие протеиновые гидролизаты ведут себя также, при’ сильно расщепленный гидролизат Олипон имеет большую тенденцию ш >вть величину ХЕШ Результаты исследований продукции фабрики 6п ЛПегиззеп, имеют такую ка тенденцию. Различие между Нитриланами .Ь имеющими одинаковое распределение по мольным массам, установит] удалось. При использовании Ламекуата Ь, который с алкилэфирсульфг образует комплекс, при концентрациях > 5 % , наблюдается выл: кие в осадок основного текаида и потеря поверхностно-активных сво! Энзиматически полученные протеиновые гидролизаты ка основе кожи К1 ного рогатого скота, как и сравнимые с ними коммерческие продукта гЕ1М - тесте проявляют подобное положительное влияние на с собность алкилзфирсульфата растзорять белки.

При изучении влияния протеиновых гидролизатов на способность кансульфоната растворять белок энзиматически полученные протеине гидролизаты добавлялись в концентрациях от 10 до 100 X активного щества (в пересчете на содержание тензида). Для рассмотренных эф! сульфатов, известных как кожко-перекосимых, наблюдается незначита ное снижение способности их растворять белки. Эти результаты согла ют с я с аналогичны!,м данными для коммерческих продуктов.

Алкансульфонат ЕЗО был обработан аналогично вызе упомянутому киловому эфиру сульфата. Влияние добавок протеиновых гидролизе (белковая основа - свиная кож) на величину гЕШ также незначите ное.

Относительно слабо расщепленный белковый гидролизат ЕН 36 при дит к незначительному увеличению величины гЕШ. При использс нии высоко расщепленного энзиматически полученного протеинового г ролизта ЕН 15.14 (белковая основа - свиная кожа) наблюдалось замет уменьшение величины 2ЕIN. Химический 'гидролизат Е 60.1, получек обычным путем, не оказывает заметного влияния на данный параметр.

В случае применения протеинового гидролизата, полученного знзи

тическим путем (белковая база - кожа крупного рогатого скота), 'слабо расщепленный протеиновый гидролизат ЕН 40.11 болез благоприятно влияет ка величину 2ЕІЇЇ, в то время как более расцепленный энзиматический гидролизат ЕН 41.3, а также протеиновый гидролизат, полученный химическим путем (белковая база - ко:-л крупного рогатого скста), приводят к небольшому увелпченпкз величины 2ЕІН.

Протеиновые гидролизаты, полученные ХИМНЧЄСКИМ ПУТЄМ, велут себя аналогично, причем, наблюдалось, что гидролизаты с высокой степенью расщепления такие, как Олкпок Е и Китрилан I , полученные

КИСЛОТНЫМ рЙСІЛсгПЛсЯііігМ, ІІЇ.ІЬІиТ ОТ^сТЛі-ІВТЬЗ Т0НД*гНііііл) г« ПОНІ:.т,"ЬНґЗ ЬьЛИ“

чины 2ЕІМ. Ламекут 1 ведет себя особенно) так как зтот кватернизован-кый продукт приводит к сильному комплексосбразованию с алкансульСенатом и выпадению осадка.

Следующим этапом работы явилось изучение влияния протеиновых гидролизатов на способность алкплсульфата растворять белок. Исследуемый в работе алкілсульфат Эльропон КМ комбинировался, как и в предыдущем разделе, с гидролизатами. Влияние протеиновых гидролизатов (белковая база - свиная кожа) оказалось незначительным. Слабо расщепленный зк-зиматически полученный гидролизат ЕК 36 и гидролизат, полученный химическим путем, проявляют меньзую тенденцию к снижению способности растворять белок, з то же время более расщепленный энзиматически полученный гидролизат вызывает наибольшее уменьшение зтен способности.

При использовании протеиновых гидролизатсв (Сєлксезл саза - ко:а крупкого рогатого скота) обнаружено, что более расщепление энзиматн-чески полученный гидролизат ЕН 41.9 и химически полученный.гидролизат Н 70 проявляют меньшую тенденцию к понижению способности растворять белок. Менее расщепленный энзиматически полученный протеиновый гпдро-лизат ЕН 40.11 (лротеинова база - кона крупного рогатого скота) отчетливо понижает способность алкилеульфата растворять белок. Ьместе с тем, л в этом случае это влияние является незначительным.

Результаты исследований протеиновых гидролизатов (коммерческие продукты) ка способность алкилсульфата растворять белки показали, что при использовании коммерческих, полученных: химическим путем гидрсли-аатоз также наблюдалось слабое глнякне их на способность к растворению белка. Установлено, что наиболее сильное понижение способности растворять протеины наблюдалось при комбинировании алкил-

сульфата с высоко расщепленными протеиновыми гидролизатами Олипон< и Китриланом *

Полученные результаты по исследованию влияния протеиновых ги; лизатов на способность алкилбекзолсульфоката растворять б( свидетельствую? о слабом влиянии протеиновых гидролизатов ка спо( ность алкилбекзолсульфоката растворять белки. В случае применения мекуата, вследствие известного процесса комплексообразования, на! дается значительное снижение способности растворения белка.

Исследование влияния ацилировакных протеинов на способность I онных тениздов растворять белки проводились, как и в предыдущих : делах, с использованием ' алкилзфирсульфата, алкансульфон; алкилсульфата и алкилбекзолсульфоката.

Результаты исследований влияния белково-жирнокислотных конде; тов ка способность алкиловых эфиров сульфатов растворять белки т галк(рис. 3), что при комбинировании белково-жирнокислотных конде: тов с алкиловыми эфирами сульфатов наблюдалось сильное уменыа значения гЕ1Ы.

| ■ П-Коп«1. | | □ 015аигекопй |

| ♦ Ь'х/П,-|/1 |

! О Рег11роп К |

I I

| А Цапероп 5Т |

Рис. 8. Влияние белково - жиркокислотных конденсатов на собкость алкилэфирсульфатов растворять белок.

Использование ацилированных полипептидов с алкальными цепями

пдН/ЮОт!

КопгеШи-а^оп ЕРК [%]

С14 приводит К СНКЖ8КЖ способности растворять белок, з то время конденсаты с Солее короткими кислотами И ОЛЄИКСЕОЙ КИСЛОТОЙ Е5ДУТ к более значительному снижению этого процесса. . •

Исследования влияния белково-лпрнокислотньк конденсатов на способность алкансульфонатз растворять белок показали, что 2 случае использования белково-жирнокпслотны-: конденсатов вместе с алканоульфа-тсм Е 30 , имеющим высокую величину ЗЕІМ, умекьшенпе способности алкплсульфоката растворять б^лок м^жно наблюдать болье отч^тли^и. При использовании 7.5 % селково - жирнскислотксго конденсата у;<е достигается кожная переносимость эфира сульфата. В этом случае уменьшение величины 1Е. I" поліпептидом, аудированным смесью жирных кислот из кокосового масла, зыраженно в меньшей степени, чем зто имеет место в случае Селково - кярнокислотного конденсата с короткоцепсчечнымп кислотами и конденсатов с олеиновой кислотой.

На основании результатов исследований влияния белково-жирнокпс-лотных конденсатов ка способность алкилсульфата растворять белки было сделано заключение, что более сильное влияние ка величину 2ЕП; наблюдалось при использовании алкилсульфата Зльропона К!І . Между белково-жирнокислотными конденсатами с различны:,»! алкильными остатками не удалось найти существенного различия.

Представленные результаты исследований селково—.‘г.прьскпслоткых конденсатов ка способность алкилбензолсульфоната растворять белок показывают, что при комбинировании белксЕО-жирнокпсдотны:: конденсатов с алкилбензолсульфонатом наблюдается значительное уменьшение способности алкилбензолсульфонатов к растворению белков.

Между различными эпилированными продуктами, имеющими разную длину цепей, имеется незначительное отличие в их влиянии ка способность растворять белок. '

С целью практической реализации результатов проведено комплексное исследование влияния протьпнС’Зьої гидре лизатов и б^лк^^и—/.оіркокпо— доткых конденсатов на переносимость тензидов слизистыми кожи.

Дель исследований заключалась в том, чтобы показать улучшение переносимости слизистыми коки различных тензидов путем их комбинирования с протеиновыми гидролизатамп и селково-:с;ркокисдотнымп конденсатами. .

Проведение испытаний по методу Драйце осуществлялось частично ка Народном предприятии -"Германский Гидрирующий Завод" в г. Рсдлебен и

Народном предприятии "Берлин - Химия". Методики испытаний разл; лись незначительно, так как применяли модифицирований способ ист ния, при котором нагрузка на подопытные животные была минимизиров; Исследования проведены ка "Германском Гидрирующем Заводе" в г. Ро; бен. Тестирование проводились ка животных обоих полов пород "К Калифорнийская", "Большой баран", "Белая Новозеландская" и "Че пламя". ’

На роговую оболочку глаз кроликов было апплицированно соотвг твенно, 0.1 мл 2 %-го и 10 %-го растворов. При исследовании обр; лось внимание на то, чтобы pH раствора находилось в слабо кислой ласти и соответствовало величине pH глазной жидкости кроликов.

Из результатов иследования влияния протеиновых гидролизатов переносимость слизистыми оболочек анионных тензидов сделано-закл; ние, что протеиновые гидролизаты существенно улучшают переносим; ко.у:; к жирным эфирам сульфатов.

Показано, что знзиматически полученный протеиновый гидролизат 40.11 (белковая база - кожа крупного рогатого скота) сильно пони; раздражающий индекс Эльролока КЗ уже при концентрации ~ 2.5 %. Ан; гично ведет себя и Нитролан ЕС, полученный химическим путем. Ква' низованный полипептид Ламекуат Ь с увеличением добавок приводи1: улучшению переносимости слизистыми кожи. В то же время ЧИСТЫЙ ] дукт, как и ожидалось, имеет достаточно высокий индекс раздраже; равный ^ 4.9.

При комбинировании протеиновых гидролизатов и алкансульфо] также наблюдалось понижение индекса раздражения. Увеличение перен< мости слизистыми кожи в зависимости от концентрации выражалось б! наглядно из-за высоких исходных значений. Для алкилсульфокатов использовании Ламекуата Ь можно наблюдать, что при комбинировали] анионными тензидами достигается лучшая переносимость слизистыми ю чем действием чистых соединений. Елияние гидролизатов на перен! мость слизистыми кож:! алкилсульфата показало, что все гидролиза1 ростом концентрации добавок понижают значение Драйце. При использ( нии Ламекуата I величина Драйце при добавке 5 % уменьшается до личины 1.2, хотя для чистого соединения эта величина равна 4.9.

Проведено исследование влияния бёлково-жирнокислотных конденс; на переносимость алкиловых эфиров сульфатов слизистыми кожи. При пользовании конденсатов с короткоцепочечными жирными кислотами, ;

ров жирных ккслет кокосового масла и эфиров олеиновой кислоты переносимость слизистыми кожи улучшается.

При использовании алкгнеульфенатоэ и алкилсульфатов под влияние;,: гцилпрованнк:-: прстекксв переносимость слизистыми кож:: также значительно улучшается. •

На основании полученных в ланкой главе результатов сделаны

С Л9 ДУ70!Ц*І9 ЕЬІЕОДЬІІ

Влияние протеиновых гидролнзатов на способность анионных тензидов растворять белки является незначительным.

Уменьшение величины ZEI, которое было отвечено почти во всех случаях, лишь в случае- алкиловых эфиров сульфатов гауло в практическом отношении, так как з этом случае тензиды имели относительно малое значение способности растворять белок.

Комбинирование протеиновых гидролнзатов с злкаксульфонатсм, ал-килсульфатом и алкилбензолсульфонатом не привело даже при высоких концентрациях к значительному уменьшению Ееличккы ZE1U.

Различное распределение протеинов по массам сказывает незначительное влияние на уменьшение способности растворять белок.

Протеины с высокой степенью расщепления проявляют большую тенденцию к защитному воздействию кожи по отношен;® к анионные: тензидами на модели маисового протеина.

При комбинировании анионных тензидов с белнсзо-жрнокислоткыми конденсатами вс всех случаях наблвдалось.сильное уменьшение их способности растворять белок.

С учетом текзидного характера белково-жирнскислстных конденсатов возможно прямое замещение соответствующего основного тензида. Уже концентрация 5 ,1 приводит при комбинировании конденсата олеиновой кислоты с алкиловым эфиром сульфата к понижении величины ZEIN ниже 200 mtN/ІОО мл. Использование алкилсульфоната и алкнлеульфата при этих концентрациях приводит к уменьшении величины ZEI" менее £00 МГЇГ 100мл.

Исследования по Драйце ка глазах кроликов смогли доказать, что во всех случаях переносимость анионных тензидов слизистыми кожи действием протеиновых гидролизатов, а тгю® белково-дарнокпелоткын хекдекса-тов может быть значительно улучшена. Показано, что между энзиматическими и протеиновыми гидролизата:,а:, полученными химическим путем, нет существенного различия.

В восьмой главе представлены результаты исследования субстанти: руемости протеиновых гидролиззтов и синтезированных из них произв(

тутгч- чгтіг\ ттгг.-^'пгт »г»т-і/"^ті*“іттт*;-.\*

дал ллігщ -іти,г>»і*т

В качестве меры интенсивности взаимодействия межмолекуляркых ( можно рассматривать способность протеинов удерживаться на человечі ккх волосах и кож. Эта характеристика называется также субстанти: руемостью. Под названием субстантивируемость следует понимать то і личество протеинов, которое вследствие межвалентных взаимодейст: остается связанным на коже и волосах после определенного времени в< ■действия. Субстантивируемость зависит от концентрации, величины ; молекулярного веса, времени действия’ применяемого раствора и сссті ния субстрата.

Результаты исследований для различных белковых гидролизато: производных, полученных из них химическим модифицированием, предст; лены в таблице 7. '

Таблица 7. Субстантивируемость протеиновых гидролизатов и хи: чески модифицированных производных. '

1 I Исследуемое т (Водный Кааггой- т ....... . ... ! І Еодный ІІгзоІ-О-раствор [

| ВвщЭСТБО I раствор. 1

1 У 1 ^У 1 У і аУ і

1 1 I Эталонный раствор16.05 - 1 І 2.50 - |

|ЕН 41.9 |7. 55 +1.50 І 2.95 +0.45 |

IЕН 34 17. 56 +1.50 | 2.82 +0.32 (

| ЕН 40.4 |8. 75 +2. 69 | 3.02 +0.52 |

|Н 70 |7.96 +1.90 І 3.52 +1.02 |

(РерШап |8.09 +2.03 1 2.43 -0.07 |

Ії.'иігіїап |7. 95 +1.90 | 2.86 +0.36 |

ІМиігіІап 1 18.47 +2. 41 1 о оо І Мі ъ -0.12 |

і Р І-КспсЗепзаі (8.45 +2.61 | 2.55 +0.15 |

ІОІуроп Е і 8. 67 +2.39 І 2.99 +0.49 |

І Реї4! і роп К |8. 65 ' +2. 59 І 2.69 +0.16 |

ІЬзігйроп БТ 40 |9. 28 +3.22 І 3.10 +0.60 |

ІЬате^иаІ і |13. 39 і_ +7.33 І 3.19 ! +0.69 | і

. - 47

Белковые гидролизаты проявляют заметную удерживаемость, однако, ке удалось найти однозначной корреляции этого свойства с распределением по.кассам. Кватернизованные протеины обладай? высокой субстантивируе-мостью. удгряззвьюзп зпелирсЕгнкк:-: белксв такяе вьш», чгм протеиновых гидролпзатов, однако,этот параметр понижается е увеличение*.; длины цепи кислотны:-: остатков.

Анализу практического использования полученных представлений о влиянии гидролитически расцепленных протеинов ’и синтезированных и? ни;-: производные на анионные тензидь; посвящена девятая глава работ:-:.

На основе проведенных исследований разработан лабораторный способ гидролиза различных полипептидов. Из исходного сырья (свиная кожа и кожа крупного рогатого скота) с высоким! выходами получены протеиновые гидролизаты, пригодные для использования их в косметических продуктах, содержащих тензиды.

Исследованный способ энзиматического гидролиза с помощью щелочной протеазы из ВазіПіиз ІесЬапіГоггоіз применим для получения гидролиз а-тов а большом масштабе. Преимущества способа заключаются в селективных условиях реакцій, з результате чего протеиновые гидрслизаты образуются с меньшей долей побочных продуктов, чем в случае химического гидролиза. '

Особые преимущества имеет применение зндопептидазы, так как при этом достигается большая однородность протеиновых гидролпгатов относительно МОЛЬНЫХ M3.CC.

Дальнейшая исходная посылка для практического использования протеиновых гидролизатов заключается в том, что они повышают вязкость растворов алкиловых эфиров сульфатов, содержащих незначительное количество дизтзноламидов жирных же лот.

Ацилироваккем протеиновых гидролпзатов ползают белкоЕО-дирнокис-лотные конденсаты, обладающие тензидны>,! характером. Особо:- значение имеют ацилпрованные протеины с остатками олеиновой кислоты, вызывающие эффект повышения вязкости растворов алкиловых эфиров сульфатов с небольшими добавками зтаноламидов жирных кислот. Поскольку при замещении части алкиловых эфиров сульфатов белксво-жркскис-

латными конденсатами сохраняется такие важные свойства растворов Б ісзк пенообразувщая способность, стабильность пены и моюшдя спос кость, то зтот эффект использован для замены алкиловых эфир сульфатов на белково-жиркокислотные конденсаты.

Возможность перекоса полученных знаний на другую протеиновую б представляет ацилировакие олеиновой кислотой пептона, желатинов протеина, расщепленного энзиматическим гидролизом.

Ацилирование пептонов олеиновой кислотой проводилось в заво ких условиях, при этом сохранялось повышение вязкости при дейст белково-жирнокислотного конденсата на растворы алкиловых эфиров' су фатов.

QFaytE ВЫВОДА* И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1. Прогеденные комплексные исследования показали, что гидроли чески расщепленные протеины и разнообразного вида производные,полу ные из них химическим модифицированием оказывают влияние на поверх стно-химическое действие текзидса и изменяют химико-физические И б физические свойства системы в объемной фазе и на поверхности разд фаз.

2. Вследствие гидролитического расщепления протеины различных ходных материалов, разрушаются по длине своих цепей таким образ что получаются в растворимой форме. При использовании щелоч протеазы из Bacillus lichen і forir.is осуществлен энзиматичес гидролиз различного протеинсодержащего сырья. С помощью знзиматич кого гидролиза была получена степень расщепления, равная (7-16) %.

3. Характеристик!! экзиматически полученных протеиновых гидроли тов установлены с помощью физико-химических данных и определен распределения по мольным массам гель-проникающей хроматографией сефадексе. Установлено, что с применением эндопептидазы при энзима ческом гидролизе образуется незначительная доля низкомолекуляр осколков и свободных аминокислот, чем при подобном химическом щелоч способе гидролиза.

4. Распределение по мольным массам энзиматически.полученных г ролизатов отличается от такового для протеинов, расщепленных щелоч гидролизом, а іменно меньшей долей высокомолекулярных протеинов, означает, что в случае применения эндопептидазы при гидролизе длин

полипептидные цепи легче расцепляются ка короткие осколки, чем при химическом расцеплении. • '

5. Дня модифицирования поверхностно-химических свойств протеиновые гидролизаты аиилирозали различными жирными кислотами. В синтезах использовались протеиксвые гидролизами с различна,: распределением по массам. Реакція: ацелирования проводили каприловой, лауриновой и слеи-кобой кислотами. Для распространения полученных представлений на практически применяемые продукты конденсации дополнительно для синтезов применяли определенные фракции технических мирных кислот. С целью дальнейшей возможности химического модифицирования протеинов синтезировании с у Л і фо К сІМЇ ЇДЬ* из протеиновых гидроллзатоз и сульфонхло-ридов.

6. Наряду с протеиновыми гидролизатам:, полученным;: зкгиматичес-

ким гидролизом, и синтезированными из них белксво-жирнокислотных продуктов конденсации, протеиновые гидролизаты, полненные химическим гидролизом, а такие полученные из них белкозо-жирнокнелотные конденсаты представляли экспериментальный материал для исследования влияния протеинов на поверхностно-химические свойства тензидсв. Еьйором тензидов различной химической структуры получены разные поверхкостно-химические эффекты влияния протеинов ка тензиды. ■

7. Для установления тензидных свойств и для того, чтобы сделать необходимый выбор для поверхностно-химического исследования протеинов, полученных различными методами, белково-жиркокислотные продукты конденсации были тестированы по скрининг - программе. Измерялся краевой угол смачивания на парафине, который псказал хорошую смачиваемость парафина. Значения козффицентов поверхностного натяжения свидетельствовали о высокой поверхностной активности гсмологов.

8. Показано, что полипептиды значительно изменяют поверхностное

натяжение анионных тензидов. Добавка гидролитически расцепленных протеинов со средним значением мольной массы, составляющим 4500, с увеличением концентрации уменьшает поверхностное натяжение додецилеуль-фата. ‘

9. Разработана модель, характеризующая способность тензидов различной химической структуры стабилизировать дисперсные системы, 2

качестве такой модели использована модель коалисценции капель ма Установелно, что значения стабилизирующих концентраций додецилсу фата, алкилсульфата и алкилэфирсульфата уменьшаются в указан порядке» Стабилизирующая концентрация исследованных текзидов, умэн ется при добавлении протеиновых гидролизатов. Протеиновые гидрол ты стабилизируют дисперсные системы. Ацилировакные полипеп понижают стабилизирующую концентрацию в зависимости от соответств

.тли, ли 4. Оі.

10. Объемная вязкость растворов эфиров жирных спиртов, эфи сульфатов зависит от концентрации и содержания электролита, при многовалентные катиона оказывают более сильное влияние. Увеличе вязкости существенно ускоряется при добавках дкзтаноламидов жир кислот. Протеновые гидролизаты обладают значительны)/ влиянием объемную вязкость бинарных систем алкиловых эфиров сульфатов и д таколамидов жирных кислот. Найдено, что уже при малых концектрац протеинов вязкость существенно повышается. При действии белко жирнокислотных конденсатов на растворы алкиловых эфиров сульфато малым содержанием диэтаноламидов жирных кислот наблюдается измене вязкости в зависимости от длины цепи гидрофобного остатка в протеи Обладающие незначительными гидрофобными свойствами протеины с кор кой длиной цепи приводят к значительному уменьшению вязкости. Конд саты с лауриновой кислотой вызывают понижение вязкости раство алкиловых эфиров сульфатов. Однако, использование конденсато. остатками олеиновой кислоты вызывает значительное увеличение вязко!

11. Введением кватернизованной аммонийной группы в протеины по, чены химически модифицированные' протеины, которые в неболь: концентрациях вызывают повышение вязкости у алкиловых эфиров суды тов. Зто действие объяснено комплексообразованием между кватерна ванным протеином и анионным тензидом.'

12. Протеиновые гидролизаты и белково-жирнокислотные проду конденсации практически не влияют на вязкость алкансульфонато: алкилсульфатов, а гидролитически расщепленные протеины облад; способностью повышать вязкость алкилбензолсульфоната. Зто явле: объяснено влиянием ароматического кольца в гидрофобной группе.

13. Пенообразующая и пеностабилизирущая способности являю1

щего остатка

комплексным:: свойствами водных тензидных систем. Найдено, что при добавках протеиновых гидролизатов к алкиловым эфирам сульфатов к алкансульфокатам, существенно повышаются ценообразование и стабилизация пены. В случае алкилбензолсульфоната пенсобразугощая способность повышается, а стабильность пены падает. Протеиновые гидролизаты оказывают отрицательное действие на пенообразующую и пекостаенлиги-

рующую способности алкилсульфата. Комбинированием исследованных анионных тензидов с ацилирозаннымл протеинами получено снижение пенообразующей способности, в то время как стабильность пены при этом практически не изменилась.

14. Смачивающая способность текзидов для масляной фазы установлена измерением обезжиривания в экспериментах по мыть® на модельных тканях. Проведенные исследования показал:; корреляцию по комплексной моющей способности текзидов. Установлено, что протеиновые гидролизаты не оказывают отрицательного действия ка способность анионных тензидов к обезжириванию. Ацилированные протеины с (учетом их текзидного характера) обладают значительной обезжиривающей способностью.

. 15. Выполненные исследования показали, что алкиловые эфиры суль-

фатов, алкаксульфонат алкилсульфат и алкилбензолсульфонат обладают различной способностью к растворению белков, которая возрастает в данной последовательности. Добавки протеиновых гидролизатов уменьшают ее незначительно. '

Ацилированные протеины в комбинации с анионными тензидамп (ка модели Зет) приводят к значительному П0нн:*5нию способности растворять белок и к улучшению кожной переносимости. Способность алкиловых эфиров сульфатов растворять протеины снижается уж в присутствии 5 % ацилированного ротеина. Кожезащлтное действие белкозо - йирнокислот-ных конденсатов наиболее выражено в соединении с алкансульфокатами, алкилеульфатоми и алкилбекз олсульфонатами.

15. Другой моделью исследования кожной переносимости явилось тестирование переносимости слизистой кожи с помощью тестов по Драйце. Исследованная на этой модели переносимость анионных тензидов слизистой кожи значительно улучшается при добавка;: протеиновых гидролнза-тоз и белково - жиркскиелотных конденсатов. Кватарнкзо-ванные полипептиды улучшают переносимость слизистой оболочки кож. При этом смесь протеина и тензпда проявляет высокую переносимость,

а чистый кватернизованный протеин ведет к раздражению.

17. В качестве параметра межмолекулярного взаимодействю между различными протеинами определена удерживавмость протеинов на человеческой коже (субстантивируемость). Протеиновые гидролизаты проявляют значительную удерживаемость, однако н< найдено однозначной корреляции от мольной массы. Способності к удерживанию белково-жирнокислотных продуктов конденсации выше, чем для протеиновых гидролизатов, с увеличением длины цепі остатков жирных кислот эта характеристика уменьшается.

Выполненный комплекс исследований, наряду с практическоі реализацией результатов позволит обосновать новое научное направление. как биофизические основы действия новых шампуней.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЖРТДЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ.

1. М. Schulz, G. Vest, V. Tgummler, J. Weber, H. -P.

Velzel und К.-H. Inlo. Verfahren zur Herstellung von Perestern aliphatischer // DDR-Patentschrift 119578. -1976. - 4S.

2. H. Schik, H.-P. Velzel und S. Schwarz. Verfahren zur Herstellung substituierter Cyclopentylissigsauren und deren Lactone. // DDR-Patentschrift

138768.-1979. - 9S.

3. H. Schick, M. Hennig, H.-H. Velzel und S. Schwarz.

Verfahren zur Herstellung von 2-substituierten Cyclopent-2-enl-onen. // DDR-Petentschrift

' 138767.-1979. - 8S.

4. H. Schick, H.-P. Velzel und S. Schwarz. Verfahren

. zur Herstellung von (IS, 5S) - 5 - Methyl - 2 -

oxadicyclo - /3.3. 0./octan - 3,6 - dion.

//DDR-Patentschreft 157096.-1982. - 8S.

5. H. Moellmann, J. Rapus, F. Theil, C. Carl, M. Meyer,

H. -J. Palme, J. Schaumann, S. Schwarz, 6. Veber, R. Mahrwald, H. Schick, H.-P. Welzel, R. Zepter und M. Ventzke. Verfaren zur phasentransfer - katalysirten Herstellung von Cyclopentanderivaten. //

DDR-Patentschrift 205681. -1983. - 5S.

6. G. Veber, H.-J. Palme, S. Schwarz, J. Schaumann, H. -

P. Welzel, H. Schick, F. Theil und R. Mahrwaid.

Verfaren zur Herstellung: von 7-(8^-Hydroxy - 3 -methyl -2,4 - dioxa - trails - dicyclo /4. 3. 0./nonan

- 7 yl) hept - 5(Z) - ensaure und deren Methylester.

// DDR-Patentschrift 210263.-1984. - 7S.

7. G. Weber, S. Schwarz, C. Carl, Palme, J.

Schaumann, H. Schick, F. Theil, R. Mahrwald, H.-P. Velzel. Verfaren zur Herstellung von 7-(3<< &6-

Dihydroxy - 2j!>- hydroxymethyl - cyclopent yl) -hept - 5(Z) - ensauremethyl-ester. //

DDR-Patentscheft 218615. -1985. - 103.

8. R. Mahrwald, F. Theil, H.-P. Welzel, H. Schick, M.

Meyer, S. Schwarz, G. .Veber, H.-J. Palme, B. Erhart. Verfaren zur Herstellung geuer 7 - /2fi- Formyl- 3 §?(,- bis - (triinethulsilylozy) - cyclopent - ljC- yl/

- hept - 5(Z) - en - saure - ester. //

DDR-Patentschrift 240651.-1986. - 5S.

9. R. Mahrwarz, G. Veber, H.-J. Palme, B. Erhart.

Verfaren zur Herstellung von 3,3^- 4,5,6,

/J-Hezahydro-^-fotmyl - trimethylsilylozy -

2H-ceclopenta /b/ furan - 2 - on. //

DDR-Patentschrift 241180.-1986. - 4S.

10. H.-J. Smolenski, F. Raddatz, H.-P. Welzel, M. Kuhnert, M. Dorr. Spezialpapieren zum Erzeugen von Farbreaktionen. // DDR-Patentschrift 249729. -1S86. -4S.

11. H.-P. Welzel Moderne Haar- und Korperpflege - Anwendung von milden Tensiden und Wirkstoffen.//Frisur & Kosmetik 1987. -B. 41. -s. 12-14.

12. V. Zapf, F. Raddatz, H.-P. Velzel, M. Kuhnert, M.

Dorr. Zubereitung zur Erzeugen von Farbreaktionen

" auf Thermoko-pierpapier. // DDR-Patentschrift

250460. -1987, 4S.

13. H.-P. Velzel, R. Neumann, I. Anton, K. Haage, Ch.

Vedler Proteinderivate ‘ in der Kosir«3tik//Vortrag,

Kosmetiksymposium Karl-Marx-Stadt 1S87.

14. H.-P. Welzel, R. Neuirann, I. Anton, K. Haage Einsatz von

Proteinhydrolisaten und -kondensaten/VVortrag zur 6. Internationalen Chemie-Ausstellung, Moskau 1987.

15. H.-P. Velzel, R. Neumann, K. Haage Proteinderivate ii der Kosmetik//Vortrag, 1. International Congress oi Cosmetics and Household Chemicals, Budapest 1987

16. H.-P. Velzel Haarpflege mit ma geschneiderrtei

Shampoos. // Der Fachberater - Haushaltchemie, Kosmetik Gesundheitspflegemittel 1988.-B. 25.-s. 11-13. .

17. H. -P. Velzel und G. Ко mehl Reaktivi

Electrodenobrflachen -1, Elektrochemiscfo

Polymerisation von Thiophenderivaten au:

Metalloberflachen und einige ihrer Reaktionen// Acti polymerica 1993 (в печати).

18. H. Richrer, G. Ihle, V. Veisbach, G. Schilling,

H.-P. Velzel. Zubereitung zur reversible

Haftverklebung. // DDR-Patentschrift 261800.1988. - 6

S.

19. E. Adler, H.-P. Velzel, R. Ohme, D. Ballschuh. ' Mittel zur Verbesserung der Klebkraft. // DDR-Patentschrift 261801. -1988. - 5S.

20. S. Schwarz, G. Veber, H.-J. Palme, J. Schaumann, D.

Traubert, G. Koniarczyk, P. Mollmann, H. Schick, F.

Theil, R. Mahrwald, И.-P. Velzel. Verfaren zur Herstellung von Hemiacetalen. // DDR-Patentschrift

262427.-1988. - 5S.

21. K. Haage, H.-P. Velzel Tenside in del Kosmetik.//Spectrum 1989. -B. 20-N718.-s. 20-22.

22. K. Haage, H.-P. Velzel, H. Hermel Ubei grenzflachenaktive Polypeptid-Derivate.//Vortrag, V. Bucher Gelatine- und Kollagentagung, Frankfurt/Ode] 1989.

23. H.-P. Velzel, R. Neumann, I. Anton, F. Raddatz, K.

Haage Einsatz von Proteinen in der Kosmetik. //Vortrag, Incheba, Bratislava 1989.

24. H.-J. Palme, G. Veber, S. Schwarz, J. Schaumann, M.

Meyer, B. Erhart, R. M3hrfrald, F. Theil, H. Schick, H. ■ P. Welzel Verfahren zur Herstellung von 3,3^4,5,6,(

<^Hexahidro4^-formyl-5^-trimethylsilyloxy-2H-cyclopenta/ b/furan-2-on. //DDR-Patentschrift 264441. -1898. -4s. '

25. F. Raddatz, H.-P. Velzel, R. Neumann,. I. Anton, Ch.

Hartel. K. Haagy Ch. Vedler. G. Wasow M. Herbst S.

Hafner, E. Sommerfeld, B. Rockstroh Kosmetische Praparate zur Bechandlung von Haar, Haut und Korper. // DDR Patentschrift 266271.-1989.-5 s.

26. r. Raddatz, H.-P. Velzel, R. Neumann, I. Anton, Ch.

Hartel, K. Haage, Ch. Vedler, G. Wasow M. Herbst B.

Hafner, E. Sommerfeld Kosmetische Praparate zur

Bechandlung von Haut und Haar.//DDR Patentschrift 267662.-1989.-5 s. .

27. E. Ro ler, F. Raddatz, H.-P. Velzel, R. Neumann, K.

Haage, Ch. Vedler, B. Hafner, E. Sommerfeld Verwendung von Eiwei -Fettseurekondensationprodukten als

Farbehilfsmittel fur Tekstilfasern.//DDR Patentschrift 267747. -1989. -4 s.

28. K. Haage, Ch. Vedler, J. Kriwanek, J. Paetzelt, G.

Wasow, D. Schroder, E. Rutze, H.-P. Velzel, B. Hafner, E. Sommerfeld Verrfaren zur Herstellung von Eiwei

-FettsaureKondensationsprodukten mit verringertem

Seifenanteil.//DDR Patentschrift 273264.-1989.-4 s.

29. K. Haage, Ch. Vedler, G. Wasow, M. Herbst, D. Schroder, H.-P. Velzel, B. Hafner, E. Sommerfeld. Verfahren zur Herstellung von Eiwei - Fettsaure - Kondensa -tionsprodukten aus Fettsaureestern. //DDR-Patentschrift 273275.-1989. - 4S.

30. K. Haage, Ch. Vedler, J. Kriwanek, D. Paetzelt, E.

Rutze, F. Raddatz, H.-P. Velzel, R. Neumann, I. Anton,

B. Hafner, E. Sommerfeld, B. Rockstroh. Verfaren zur

Herstellung zon Eiwei - Fettsaure -

Kondensationsprodukten fur kosmetiche Zwecke. // DDR-Patentschrift 273276. -1989. - 3S. .

31. K. Haage, B. Roatsch, M. Merckel, H.-P. Velzel On the

Correlation between Viscosity of Aqueous Surfactant Solutions and the Content of Electrolytes and Co-Surfactants.//Postervortrag, 11. th European

Conference - Chemistry of Interfaces, Berlin 1990.

32. H.-P. Velzel, R. Neumann, K. Haage Interaction < Protein Hydrolizate and Anionic Surfactants - Influem on Foaming Power and Protein Solvency.//Postervortrai

11. th European Conference - Chemistry of Interface: Berlin 1990.

33. E. Adler, A. Moritz, H. -P. Velzel. Desodorierendi Praparat mit dermatophiler Virkung. // DDR-Patentscri: 279173.-1990. - 4S.

34. S. Kowski, H.-P. Welzel. Kocmetikdel. , DDR-Patentscri ft 281960.-1990. - 4S.

35. F. Raddatz, S. Kowski, H.-P. Velze. Gelbildner a Basis von anionschen und kationischen Polymeren. // D -Patentscrift 281966. -1990. - 6S.

36. S. Kowski, C. Borner, F. Raddatz, H.-P. Velze Kosmetikdel. // AZ: VP A61K/32694-6. -1990. - 7S.

37. K. Golz, H. Strehlitz, H.-P. Velzel, F. Raddat:

Abfullduse. // AZ: VP B65B/336632-6.-1990. - 3S. '

38. R. Ohme, D. Ballschuh, H.-P. Velzel. Yerfahren und

Vorrichtung zur Herstellung kationischer hydrophiler Gelpulver. // AusschlieBugspatent DD 290900.-1991. -4S. .

39. F. Aurich, R. Brehme, H. -P. Velzel und K. Haa

Enzimatisch hergestellte Proteinhydrolisate und der Charakteri s i erung. // Postervortrag, 2

GDCh-Hauptversammlung Munchen 1991.

40. K. Haage und H. -P. Velzel Zur Praparattion u ’ Grenzflachenaktivitat von acylierten Polypeptiden a

der enzimatischen Hydrolise. //Vortrag, 4

DGF-Jahrestagung, Braunschweig September 91

41. F. Aurich, R. Brehme, H.-P. Velzel und K. Haa Enzymatisch hergestellte

Proteinhydrolisate-Darstellung, chemische Modifizieru und Applikationsmoglichkeiten, Teil 1: //Tenside Sur Det 1992. -B. 29. -N 6. -s. 389-395.

42. H. -P. Velzel Anwendungstechnische . Erprobung neu Tensidrohstoffe. //Vortrag, Forschungslehrgang

Pritzhagen 1988.

43. H.-P. Velzel. Universalperforator. // Gebrauchsmuster G

92 11 284.6. - 1992. - 2S. .

44. H.-P. Welzel. R. Neumann, K.' Haage und-E. Thomas

Enzymatisch hergestellte Proteinhydrolisate chemische Modifizierung und Applikationsmoglichkeiten, Teil 2: Grenzflachenchemische Wirkungen und

anwendungstechnische Eigenshcaften von enzimatisch abgebauten Proteir.en in wa rigen

Tensidsystemen.//Tenside Surf. 1993, B. 30.