专利名称：一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及环保产品技术领域，具体涉及一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物及其制备方法。
背景技术：
甲醛是一种具有较高毒性的物质，甲醛不仅游离于空气中，还残存于人造板材、皮 革以及毛皮中，它在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，在室内空气中的危害属 于第一位。国际癌症研究机构(IARC)于2004年6月在其出版物中将甲醛由原来列为第2A 类的可疑致癌物上升为第1类致癌物质。这个结论是来自10个国家的26位科学家组成的 专家组对甲醛现有的致癌证据进行评价后得出的。人们长期接触低浓度的甲醛可引起体 质下降，易感冒、脱发、食欲丧失、体重下降、软弱无力、持久性头痛和失眠等，严重者还会引 起细胞核基因突变，DNA单键交联和DNA与蛋白质交联及抵制DNA损伤的修复等，高浓度的 甲醛对于中枢神经系统、免疫系统、肝脏都有毒害，刺激眼结膜、呼吸道黏膜而产生流泪、流 涕、引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。目前，常用的甲醛捕获剂主要 有尿素、三聚氰胺、过硼酸钠、次氯酸、丙酮二甲酸二甲酯等，但这些物质挥发性大，有刺激 性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物及其制备方法，以克服 现有技术存在的挥发性大，有刺激性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用的问题。为达到上述目的，本发明提供的技术方案是一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其由下述方法制备得到，该方法依次包括下 述步骤步骤一、采用酸法或酶法对芦荟凝胶进行水解；步骤二、对芦荟凝胶水解产物进行氨基衍生化改性芦荟凝胶水解产物在氮气的 保护下，分别加入引发剂和丙烯酰胺，所述的引发剂为硝酸铈铵或高锰酸钾，其中芦荟凝胶 水解产物和引发剂的质量比为1 0. 1 0. 4(以芦荟凝胶水解产物的干基计)，芦荟凝胶 水解产物中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 3 6，三者混合均勻后在30 60°C反应2 6h，反应结束后除去术反应的丙烯酰胺，从而制得氨基化芦荟；步骤三、复配按照质量比为0.8 1 0.8 1的比例，将氨基化芦荟与氨基化 胶原蛋白进行复配，即可得到甲醛捕获剂。上述制备方法步骤一中，酸法是将芦荟凝胶榨成汁，用酸调pH至2. 0 4. 5，在 90 120°C下反应4 8h，用质量分数为20% NaOH中和水解液，然后于离心分离机中除去 少量杂质，即得芦荟凝胶水解液。上述步骤一中，所述的酸为盐酸、硫酸或醋酸。上述酶法是将芦荟凝胶榨成汁，用酶对芦荟凝胶进行水解，反应2 5h后升温至100°c使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解液。
上述的酶为单一酶或复合酶，具体是碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶或酸性蛋 白酶，或者是酸性蛋白酶和果胶酶的复合酶。一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，依次包括下述步骤步骤一、采用酸法或酶法对芦荟凝胶进行水解；步骤二、对芦荟凝胶水解产物进行氨基衍生化改性芦荟凝胶水解产物在氮气的 保护下，分别加入引发剂和丙烯酰胺，所述的引发剂为硝酸铈铵或高锰酸钾，其中芦荟凝胶 水解产物和引发剂的质量比为1 0. 1 0. 4(以芦荟凝胶水解产物的干基计)，芦荟凝胶 水解产物中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 3 6，三者混合均勻后在30 60°C反应2 6h，反应结束后除去未反应的丙烯酰胺，从而制得氨基化芦荟；步骤三、复配按照质量比为0. 8 1 0. 8 1的比例，将氨基化芦荟与氨基化 胶原蛋白进行复配，即可得到甲醛捕获剂。上述制备方法步骤一中，酸法是将芦荟凝胶榨成汁，用酸调pH至2. 0 4. 5，在 90 120°C下反应4 8h，用质量分数为20% NaOH中和水解液，然后于离心分离机中除去 少量杂质，即得芦荟凝胶水解液。上述步骤一中，所述的酸为盐酸、硫酸或醋酸。上述制备方法步骤一中，酶法是将芦荟凝胶榨成汁，用酶对芦荟凝胶进行水解，反 应2 5h后升温至100°C使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解 液。上述的酶为单一酶或复合酶，具体是碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶或酸性蛋 白酶，或者是酸性蛋白酶和果胶酶的复合酶。与现有技术相比，本发明的优点是芦荟是一种美化、净化环境的天然绿色植物，它与其它花卉的不同之处是，一般花 卉白天通过光合作用释放氧气，夜里呼出二氧化碳，而芦荟不但白天放氧，夜里还可以吸收 房间的二氧化碳，净化室内空气和驱蚊虫等。芦荟还是一种天然的空气检测器，它可以吸收 空气中的甲醛、二氧化硫、一氧化碳等有害有毒气体。因此人们通常将芦荟摆放在室内，这 样不仅具有观赏价值，而且还可以美化环境。但毕竟植物自身的吸收和处理还是有限的，为 了充分利用并发挥这种天然绿色植物的特点，本发明经过大量的实验发现可以利用芦荟凝 胶水解产物中的氨基与甲醛发生反应以达到充分捕获甲醛的效果，但是只经过水解得到的 芦荟凝胶水解产物中的氨基数量是有限的，捕获甲醛的效果并不理想，所以为了提高芦荟 的除醛效果，又对芦荟凝胶水解产物中的多糖进行氨基衍生化改性，然后将其与氨基化胶 原蛋白进行复配，得到甲醛捕获剂。本发明产物中含有胶原蛋白改性产物、芦荟蛋白和多糖 等物质，主要利用分子中的氨基来达到去除甲醛的效果，挥发性小，基本无异味，在使用中 不会对人体造成二次伤害，具有良好的应用前景。不仅可以用于消除空气中游离甲醛和降 低人造板材中的甲醛释放量，还可以用于降低皮革以及毛皮中游离甲醛含量。
具体实施例方式下面将结合实施例对本发明做详细地说明。实施例1 一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，是以芦荟为原料进行制备得到的，所述制备过程包括下述步骤 步骤一对芦荟凝胶进行水解将芦荟凝胶榨成汁，用6mol/L的盐酸调pH至2. 0， 在100°C下反应5h，用质量分数为20% NaOH中和水解液，然后于离心分离机中除去少量杂 质，即得芦荟凝胶水解液。该步骤可使芦荟凝胶水解，暴露更多的氨基。步骤二上述芦荟凝胶水解产物在氮气的保护下，分别加入引发剂硝酸铈铵和丙 烯酰胺，芦荟凝胶水解液和引发剂硝酸铈铰的质量配比为1 0. 1(以芦荟凝胶水解液的干 基计)，芦荟凝胶水解液中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 6，三者混合均勻后在50°C反应 4h。反应结束后于旋转蒸发仪中升温至125°C以除去未反应的丙烯酰胺，从而制得芦荟氨基 化衍生物。步骤三按照质量比为1 1的比例，将芦荟氨基化衍生物、氨基化胶原蛋白(由 乙二胺对胶原蛋白进行氨基化改性制得)进行复配以增强除醛效果，即可得到固含量为 30%的甲醛捕获剂。实施例2 —种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，是以芦荟为原料进行制备得到的， 所述制备过程依次包括下述步骤步骤一对芦荟凝胶进行水解将芦荟凝胶榨成汁，用20% NaOH调pH至8. 5，再加 入0.2%的碱性蛋白酶(基于芦荟凝胶中蛋白质的质量计)，升温至50°C，反应3h后升温至 100°C使酶失活，于离心分离机中除去产物中的杂质，即得芦荟凝胶水解液；步骤二上述芦荟凝胶水解产物在氮气的保护下，分别加入引发剂硝酸铈铵和丙 烯酰胺，芦荟凝胶水解液和引发剂硝酸铈铵的质量配比为1 0. 4 (以芦荟凝胶水解液的干 基计)，芦荟凝胶水解液中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 4，三者混合均勻后在60°C反应 5h。反应结束后于旋转蒸发仪中升温至130°C以除去未反应的丙烯酰胺，从而制得芦荟氨基 衍生物。步骤三按照质量比为0.8 1的比例，将芦荟氨基化衍生物和氨基化胶原蛋白进 行复配，即可得到固含量为35%的甲醛捕获剂。实施例3 —种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，是以芦荟为原料进行制备得到，所 述制备过程一次包括下述步骤步骤一对芦荟凝胶进行水解将芦荟凝胶榨成汁，用3mol/L盐酸调pH至3. 5，再 加入的酸性蛋白酶(基于芦荟凝胶中蛋白质的质量计)，升温至45°C，反应5h后升温至 100°C使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解液；步骤二上述芦荟凝胶水解产物在氮气的保护下，分别加入引发剂高锰酸钾和丙 烯酰胺，芦荟凝胶水解液和引发剂高锰酸钾的质量配比为1 0. 2 (以芦荟凝胶水解液的干 基计)，芦荟凝胶水解液中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 5，三者混合均勻后在30°C反应 2h。反应结束后于旋转蒸发仪中升温至130°C以除去未反应的丙烯酰胺，从而制得芦荟氨基 衍生物。步骤三按照质量比为1 0. 8的比例，将芦荟氨基化衍生物、氨基化胶原蛋白进 行复配，即可得到甲醛捕获剂(固含量为25%)。实施例4 一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，是以芦荟为原料进行制备得到，所 述制备过程一次包括下述步骤步骤一对芦荟凝胶进行水解将芦荟凝胶榨成汁，用4. 5mol/L盐酸调pH至3. 0，再加入的酸性蛋白酶(基于芦荟凝胶中蛋白质的质量计)，升温至55°C，反应2h后升温 至100°C使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解液；步骤二上述芦荟凝胶水解产物在氮气的保护下，分别加入引发剂高锰酸钾和丙 烯酰胺，芦荟凝胶水解液和引发剂高锰酸钾的质量配比为1 0. 3 (以芦荟凝胶水解液的干 基计)，芦荟凝胶水解液中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 3，三者混合均勻后在40°C反应 6h。反应结束后于旋转蒸发仪中升温至120°C以除去未反应的丙烯酰胺，从而制得芦荟氨基 衍生物。步骤三按照质量比为0.8 1的比例，将芦荟氨基化衍生物、氨基化胶原蛋白进 行复配，即得到甲醛捕获剂(固含量为25% )。本甲醛捕获剂的用法是直接将其喷于室内空气中，或将其涂刷于未油漆的家具正 反面；也可用于皮革和毛皮的湿加工中，以降低革制品中的甲醛含量。
权利要求
一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其由下述方法制备得到，该方法依次包括下述步骤步骤一、采用酸法或酶法对芦荟凝胶进行水解；步骤二、对芦荟凝胶水解产物进行氨基衍生化改性芦荟凝胶水解产物在氮气的保护下，分别加入引发剂和丙烯酰胺，所述的引发剂为硝酸铈铵或高锰酸钾，其中芦荟凝胶水解产物和引发剂的质量比为1∶0.1～0.4(以芦荟凝胶水解产物的干基计)，芦荟凝胶水解产物中羟基和内烯酰胺的摩尔比为1∶3～6，三者混合均匀后在30～60℃反应2～6h，反应结束后除去未反应的丙烯酰胺，从而制得氨基化芦荟；步骤三、复配按照质量比为0.8～1∶0.8～1的比例，将氨基化芦荟与氨基化胶原蛋白进行复配，即可得到甲醛捕获剂。
2.如权利要求1所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其特征在于所述制备方 法步骤一中，酸法是将芦荟凝胶榨成汁，用酸调pH至2. 0 4. 5，在90 120°C下反应4 8h，用质量分数为20% NaOH中和水解液，然后于离心分离机中除去少量杂质，即得芦荟凝 胶水解液。
3.如权利要求2所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其特征在于所述步骤一 中，所述的酸为盐酸、硫酸或醋酸。
4.如权利要求1所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其特征在于所述制备方 法步骤一中，酶法是将芦荟凝胶榨成汁，用酶对芦荟凝胶进行水解，反应2 5h后升温至 100°C使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解液。
5.如权利要求4所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物，其特征在于所述的酶为 单一酶或复合酶，具体是碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶或酸性蛋白酶，或者是酸性蛋 白酶和果胶酶的复合酶。
6.如权利要求1所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，依次包括下述 步骤步骤一、采用酸法或酶法对芦荟凝胶进行水解；步骤二、对芦荟凝胶水解产物进行氨基衍生化改性芦荟凝胶水解产物在氮气的保护 下，分别加入引发剂和丙烯酰胺，所述的引发剂为硝酸铈铵或高锰酸钾，其中芦荟凝胶水解 产物和引发剂的质量比为1 0.1 0.4 (以芦荟凝胶水解产物的干基计)，芦荟凝胶水解 产物中羟基和丙烯酰胺的摩尔比为1 3 6，三者混合均勻后在30 60°C反应2 6h， 反应结束后除去未反应的内烯酰胺，从而制得氨基化芦荟；步骤三、复配按照质量比为0.8 1 0.8 1的比例，将氨基化芦荟与氨基化胶原 蛋白进行复配，即可得到甲醛捕获剂。
7.如权利要求6所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，其特征在于 所述制备方法步骤一中，酸法是将芦荟凝胶榨成汁，用酸调pH至2. 0 4. 5，在90 120°C 下反应4 8h，用质量分数为20% NaOH中和水解液，然后于离心分离机中除去少量杂质， 即得芦荟凝胶水解液。
8.如权利要求7所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，其特征在于 所述步骤一中，所述的酸为盐酸、硫酸或醋酸。
9.如权利要求6所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，其特征在于所述制备方法步骤一中，酶法是将芦荟凝胶榨成汁，用酶对芦荟凝胶进行水解，反应2 5h 后升温至100°C使酶失活，于离心分离机中出去少量的杂质，即得芦荟凝胶水解液。
10.如权利要求9所述的一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物的制备方法，其特征在于 所述的酶为单一酶或复合酶，具体是碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶或酸性蛋白酶，或 者是酸性蛋白酶和果胶酶的复合酶。
全文摘要
本发明涉及一种作为甲醛捕获剂的芦荟提取物及其制备方法。现有技术在甲醛捕获剂的制备工艺上存在的挥发性大，有刺激性异味，对人体存在二次伤害，不适于大量使用的诸多问题。本发明以天然植物芦荟为原料，对芦荟凝胶水解产物中的多糖进行氨基衍生化改性，然后将具与氨基化胶原蛋白进行复配，得到甲醛捕获剂。本发明产物中含有胶原蛋白改性产物、芦荟蛋白和多糖等物质，主要利用分子中的氨基来达到去除甲醛的效果，挥发性小，基本无异味，在使用中不会对人体造成二次伤害，不仅可以用于消除空气中游离甲醛和降低人造板材中的甲醛释放量，还可以用于降低皮革以及毛皮中游离甲醛含量，具有良好的应用前景。
文档编号A61L9/013GK101804215SQ201010140610
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者任龙芳, 强涛涛, 王学川, 罗媛媛, 罗敏 申请人:陕西科技大学