Page 111 - 《精细化工》2023年第2期
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第 2 期                    张鉴伟,等:  油酸和十二烷二酸的氨基酸酯合成及其抗菌性                                    ·333·


            3250 (N—H), 1755, 1733 (CH 3 CH 2 O—C==O), 1650,   1.3.6   生物抗菌性测试
                               1
                                                                                                      4
            1640 (NH—C==O)。 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ),  δ:           先取 100 µL 待测菌液(质量浓度为 2×10  mg/L)
            4.61 (q, J = 7.1 Hz, 2H, N—CH), 4.23 (q, J = 7.1 Hz,   混于 900 µL 的磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)中,再分
            4H, O—CH 2 ), 2.23 (q,  J = 7.2 Hz, 4H, CO—CH 2 ),   别取 10、25、50、100、150、200 µL 上述溶液,用
            1.64 (d, J = 7.3 Hz, 4H, CO—C—CH 2 ), 1.42 (d, J =   生理盐水稀释得到质量浓度为 100、250、500、1000、
            7.1 Hz, 3H, CH 3 ), 1.31 (q, J = 6.3、4.8 Hz, 14H, CH 2 )。  2000 和 4000 mg/L 的菌液溶液,在 37  ℃的摇床培
                              +
            ESIMS, m/Z: [M+H] 实测值 429.60;计算值 428.29。           养箱(100 r/min)中放置 24 h。用紫外-可见光分光
                 十二烷二酸酰甘氨酸乙酯:白色固体粉末,收                          光度计分别测量上述菌液溶液在 600 nm 处的吸光
                                                        –1
            率 75%,初始热分解温度为 319.5  ℃。FTIR (ν/cm ):              度(OD 600 值),绘制菌液质量浓度与吸光度的标准
            3250 (N—H), 1755, 1733 (CH 3 CH 2 O—C==O), 1650,   曲线。随后将 7 种待测样品分别混入质量浓度为
                               1
            1640 (NH—C==O)。 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ),  δ:       1000 mg/L 的菌液溶液中(另外配制),37 ℃下恒温
            4.24 (q, J = 7.1 Hz, 2H, N—CH), 4.06 (d, J = 4.9 Hz,   2 h 后测量其 OD 600 值。
            4H, O—CH 2 ), 2.26 (dd,  J =  9.1、6.2 Hz, 4H, CO—
                                                               2   结果与讨论
            CH 2 ), 1.67 (d, J = 7.2 Hz, 4H, CO—C—CH 2 ), 1.31 (t,
                                                   +
            J = 7.1 Hz, 16H, CH 2 )。ESIMS, m/Z: [M+H] 实测值      2.1   脂肪酰氨基酸酯的结构表征
            401.26;计算值 400.26。                                     油酸酰丙氨酸乙酯和油酸酰甘氨酸乙酯均在
            1.3   表征方法及性能测试                                    1625 cm –1  处有一明显的尖峰,此为酰胺键上羰基
            1.3.1  FTIR 测试                                     (—NH—C==O)的特征吸收峰,在 1740、1735 cm             –1
                 使用傅里叶变换红外光谱仪进行衰减全反射分                          出现氨基酸乙酯键上羰基(CH 3 CH 2 O—C==O)的特
                                                       –1
            析,扫描次数设为 64 次,波数为 4000~500 cm ,                    征吸收峰。十二烷二酸酰氨基酸酯中酰胺羰基显示
                                                                                     –1
                           –1
            分辨率设为 2 cm 。                                       为双峰(1650 与 1640 cm ),而氨基酸乙酯键上羰
                                                                                              –1
                   1
            1.3.2   HNMR 测试                                    基也呈现为双峰(1755 与 1733 cm ),表明十二烷
                                              1
                 使用核磁共振波谱仪对样品进行 HNMR 测试,                       二酸的两个羧基均与氨基酸乙酯盐酸盐发生了酰胺
            以氘代氯仿(CDCl 3 )为溶剂,扫描温度为 25  ℃,                     化反应,分子结构中含两个酰胺基团,与质谱分析
                                                                                                     –1
                                                               的结果一致。油酸酰酪氨酸甲酯在 3400 cm 有一较
            采用软件 MestReNova 对谱图进行处理。
                                                                                                         –1
            1.3.3  LC-MS 测试                                    大的宽峰,归属于酚羟基的伸缩振动,830 cm 处
                                                               则为苯环 C—H 键的面外弯曲振动吸收峰。
                 使用纳升级超高效液相色谱仪,配备 UPLC BEH
                                                                       1
                                                                   通过 HNMR 进一步确认产物的分子结构。酰胺
            C18 色谱柱(1 mm×50 mm×1.7 µm),程序洗脱设置为:
                                                               键的邻位氢(CH—C==O)和酯基的亚甲基氢(O—
            0~2 min 保持洗脱剂为 V(去离子水)∶V(乙腈)=4∶
                                                                             1
                                                               CH 2 CH 3 )均在 HNMR 谱图中出现化学位移,表明
            6;2~10 min 线性提高乙腈比例至 V(去离子水)∶
                                                               脂肪酰氨基酸酯成功合成。油酸酰酪氨酸甲酯区别
            V(乙腈)=1∶9;35 min 时洗脱剂调回初始比例。溶
                                                               于其他 6 种产物的特征峰为苯环上的两对氢(δ 6.76
            剂中添加甲酸(体积分数 0.1%),流速设为 60
                                                               和 6.94)及酚羟基(δ 5.99)。
            μL/min,柱温设为 45  ℃。色谱柱尾端连接质谱仪,
                                                               2.2   脂肪酰氨基酸酯的热稳定性
            其操作设定为正离子模式,毛细管电压设为 3 kV,
                                                                   为了探究产物的热稳定性,对 7 种产物进行了
            锥孔电压为 40 kV。
                                                               热重分析,并与商业化产品月桂酰精氨酸乙酯盐酸
            1.3.4   热稳定性测试                                     盐进行对比。所合成脂肪酰氨基酸酯的最大降温速
                 使用热重分析仪,样品约 20 mg,从 25  ℃加热                   率出现在 350  ℃左右。其中,油酸酰亮氨酸乙酯的
            至 600  ℃,加热速率为 10  ℃/min,使用氮气作为                    分解温度相对较低,热稳定性最差,而油酸酰酪氨酸
            保护气,流速为 20 mL/min;使用空气作为反应气,                       甲酯则具有最佳的热稳定性,这可能是其芳香环的分
            流速为 10 mL/min。                                     子结构导致的。另外,与月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的
            1.3.5   水油分散性测试                                    初始热分解温度(248.7  ℃)相比,所合成产物均具
                 将约 1 g 样品充分溶于 5 mL 丙酮中,向体系中                   有更高的初始热分解温度,热稳定性相对较优。
            加入 100 mL 蒸馏水,振荡后混合液呈现为乳白色液                        2.3   脂肪酰氨基酸酯的水油分散性
            体。使用动态光散射粒度仪进行粒径分布测试,考                                 为了探究产物在水性或油性基底中的适用性,进
            察样品的水油分散性。                                         行了水油分散性测试,结果见图 1。
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