一種香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法
2023-10-06 06:25:19 1
專利名稱：一種香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法，在透明質酸主鏈上引入香豆素基元，通過自組裝得到具有光敏感性的膠束，可用於防曬化妝品，屬於高分子材料與感光技術領域。
背景技術：
近年來，化妝品的研究開發不斷取得突破性的進展。防曬乳液作為化妝品中的一類，其配方中的成分越來越豐富。防曬乳液之所以能夠「防曬」，是因為配方中含有紫外吸收劑，能夠吸收一定波長的紫外線，從而避免紫外線達到皮膚表面。目前，用於防曬乳液的紫外吸收劑主要包括水楊酸酯類、對胺基苯甲酸酯類、二苯甲酮類、甲氧基肉桂酸酯類、苯並三唑類、取代丙烯氰類、二苯甲醯甲烷等。但這些均為小分子吸收劑，在應用過程中存在穩定性差、刺激性大等缺點。許多國內外研究者開始將目光聚焦於高分子紫外吸收劑的研究，探索開發高分子防曬乳液。高分子紫外吸收劑，本質上是一類光敏聚合物，其結構中的光敏感基元能夠對外界光刺激(如紫外、近紅外等)做出快速響應，並發生相應的物理、化學性質的變化，因而對紫外線起到了屏蔽作用。目前已有報導將光敏基元(如香豆素、肉桂酸等)引入到雙親聚合物的側鏈上，通過自組裝形成的膠束作為乳化劑用於製備防曬乳液。雖然這些雙親聚合物組裝的膠束乳化性能非常優異，而且製得的乳液也很穩定，但是因為這些雙親聚合物絕大多數是通過自由基聚合得到，工藝較為複雜，生物相容性也無法得到保證。天然大分子因具有良好的生物相容性及生物活性，往往成為化妝品用高分子的首選原料。透明質酸作為其中之一，具有優異的保溼性，已成為高檔化妝品中必要的保溼添加劑。試想，如果能在透明質酸上接入適量的光敏基團，獲得的光改性透明質酸衍生物則能夠集「保溼」和「防曬」於一體。透明質酸只能溶於水，在絕大多數有機溶劑中不溶，這就限制了透明質酸化學改性的方法。Park TG提出了 PEG相轉移催化透明質酸接枝油溶性化合物紫杉醇的方法，將HA與PEG首先形成納米複合物，改善了 HA在二甲亞碸中的溶解性，然後通過透明質酸與紫杉醇酯化得到透明質酸-紫杉醇接枝物。本專利發明了一種香豆素修飾的透明質酸接枝物的製備方法，借鑑相轉移催化的思路，將光敏性的香豆素接枝到透明質酸主鏈上，獲得的接枝物在水相體系中自組裝形成膠束，該膠束能夠吸收一定波長的紫外線，且有很好的乳化性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法， 針對現有防曬化妝品中存在的不足，提供一種具有防曬和保溼雙重功能的膠束乳化劑的製備方法。本發明的目的是將光敏性小分子化合物7-羥基-4-甲基香豆素，作為側基引入到透明質酸主鏈上，一方面提高透明質酸鏈段的疏水性，提供鏈段的雙親性，便於聚合物能夠自組裝；另一方面光敏基團的引入同時賦予紫外吸收的能力，從而拓寬其在化妝品中的應用。本發明提出的香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法，具體步驟如下(1)製備透明質酸/聚乙二醇二甲醚複合物首先將透明質酸鈉通過透析除鹽並冷凍乾燥，獲得透明質酸固體粉末，再將其溶解在水中，加入聚乙二醇二甲醚(dmPEG)，聚乙二醇二甲醚與透明質酸質量比為1 10 1，攪拌下充分複合2 4小時，冷凍乾燥獲得HA/dmPEG複合物。(2)製備透明質酸-香豆素接枝物HA-g-Coumarin取(1)中複合物溶於無水二甲亞碸中，加入二環己基碳二亞胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP) (DCC用量為HA羧基摩爾數的1 1. 5倍)，攪拌Ih活化羧基，在N2下用注射器滴加已溶於無水DMSO中的7-羥基-4-甲基香豆素(香豆素用量為HA羧基摩爾數的 1-40倍)，40°C攪拌下反應2天。反應後先加入少量水攪拌，抽濾除去不溶性副產物二環己基脲(DCU)，在碳酸鉀溶液中透析後冷凍乾燥得所需產物。(3) HA-g-Coumarin在水體系中自組裝將HA-g-Coumarin分散溶解在水中，自組裝形成膠束聚集體。(4)所述方法製備的膠束粒子的光敏性取上述方案中製得的膠束溶液，稀釋至質量濃度為0. 001 % 0. 01 %，用功率為 1 100W，波長為200 500nm的紫外燈照射膠束溶液1 1000s，用紫外可見光譜追蹤膠束的光敏性。(5)所述方法製備的膠束粒子的應用，作為乳化劑使用，被乳化油性成分與膠束粒子之比為1 1000 1進行混合，選用油為化妝品級矽油、白油。乳液製備取上述技術方案中的製得的膠束乳化劑水溶液(控制膠束的質量濃度為0. 10% )，0. 1 10倍膠束乳化劑水溶液體積的油，在4000 20000轉/分鐘的轉速下用高速分散器均質化，製得水包油型乳液。本發明的有益效果首先，原料透明質酸是天然生物高分子，來源廣泛，安全無毒，與合成高分子相比，具有優異的生物相容性和生物降解性，且它本身就作為化妝品配方中的保溼劑使用。其次，香豆素作為一種光敏小分子化合物，在化妝品、醫藥等領域有很廣的應用，本發明對透明質酸進行光活性改性，在透明質酸上引入香豆素，既賦予了光敏性， 又提高了鏈段的疏水性，使整個鏈段具有良好的雙親性，其性能類似於高分子表面活性劑。 另外，改性後的產物在水體系中能夠自組裝形成具有表面活性的膠體粒子，避免了傳統的組裝過程中有機溶劑的使用。因此，本發明提出了一種具有「保溼」和「防曬」功能的膠束乳化劑的製備方法，豐富了化妝品中紫外吸收劑的種類，同時也拓寬了化妝品用高分子的應用，是防曬化妝品配方成分的創新和突破。
圖 lHA-g-Coumarin 膠束的 TEM 圖像圖2HA-g-C0umarin膠束在紫外燈不同照射時間下的紫外光譜
圖3HA-g-C0umarin膠束乳化白油的乳化效果表觀圖
具體實施例方式以下利用實施例進一步詳細說明本發明，但本發明並不局限於此。實施例1透明質酸鈉的脫鹽處理稱取分子量200kDa的透明質酸鈉鹽2g，在200ml水中溶解2小時，透析一天，透析袋截留分子量為3500，冷凍乾燥，得到透明質酸固體物。實施例2透明質酸/聚乙二醇二甲醚複合物的製備分別稱取0. 5g除鹽後的透明質酸及2. 5g分子量2KDa的聚乙二醇二甲醚，溶於 50ml水中，攪拌下充分複合2小時，冷凍乾燥一周得到透明質酸/聚乙二醇二甲醚(HA/ dmPEG)複合物粉末。實施例3透明質酸-香豆素接枝物的製備稱取0.6g HA/dmPEG，在5ml無水二甲亞碸中溶解2小時，加入0. Ig 二環己基碳二亞胺(DCC)和0. 005g 4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，攪拌1小時。在N2下用注射器滴加已溶解在5ml無水二甲亞碸中的1.32g7-羥基-4-甲基香豆素，40°C下攪拌反應2天。反應停止後加入20ml水攪拌，抽濾除去不溶性副產物二環己基脲(D⑶)，在碳酸鉀溶液中透析，透析袋截留分子量為3500，冷凍乾燥得絮狀產物HA-g-Coumarin。實施例4膠束乳化劑的製備稱取0. 5gHA-g-Coumarin分散溶解在IOOml水中，通過自組裝形成濃度為5mg/mL 的膠束溶液。 實施例5HA-g-Coumarin膠束的形態將實施例4中的膠束溶液稀釋至0. lmg/mL,滴8 10 μ L於銅網上，室溫乾燥48 小時，在透射電子顯微鏡下觀察膠束的形態，見附圖1。實施例6HA-g-C0umarin膠束的紫外吸收能力取0. lmg/mL的膠束溶液5ml，以波長為365nm，功率為100W的紫外燈光照射膠束溶液不同時間，用紫外-可見光譜觀察不同光照時間膠束的紫外光譜，見附圖2。實施例7乳液的製備取實施例4中的製得的膠束乳化劑3mL，白油:3ml，在8000轉/分鐘的轉速下用高速分散器均質2min，得到具有較好乳化效果且比較穩定的乳液。上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護範圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種香豆素修飾透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法，其特徵是所說的香豆素修飾透明質酸接枝物HA-g-Coumarin，其結構式如下
2.一種香豆素修飾透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法，其特徵是工藝為(1)透明質酸鈉脫鹽取分子量10 450kDa的透明質酸鈉鹽，溶於水中，透析一天後，透析袋截留分子量為 3500，冷凍乾燥，得到透明質酸固體物。(2)透明質酸/聚乙二醇二甲醚複合物的製備取步驟(1)中的透明質酸(HA)及聚乙二醇二甲醚(dmPEG)，dmPEG與HA質量比為1 10 1，溶於水中，攪拌後冷凍乾燥獲得HA/dmPEG粉末。(3)透明質酸與7-羥基-4-甲基香豆素酯化取步驟O)中HA/dmPEG溶於無水二甲亞碸(DMSO)中，加入二環己基碳二亞胺(DCC) 和4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，攪拌Ih活化羧基，在N2下用注射器滴加已溶解在無水DMSO中的7-羥基-4-甲基香豆素，40°C攪拌下反應2天。反應後先加入少量水攪拌，抽濾除去不溶性副產物二環己基脲(DCU)，在碳酸鉀溶液中透析後冷凍乾燥得HA-g-Coumarin粉末。(4)香豆素修飾透明質酸接枝物膠束的製備取一定量HA-g-Coumarin溶於水中，攪拌下自組裝形成納米膠束。
3.根據權利要求1、2所述的方法，其特徵是採用相轉移劑dmPEG改善透明質酸在有機溶劑中的溶解性。
4.根據權利要求1、2所述的方法，其特徵是用DCC/DMAP複合催化劑催化透明質酸與香豆素酯化反應。
5.根據權利要求1、2所述的方法，其特徵是反應為無氧體系，防止香豆素被氧化。
6.根據權利要求1、2所述的方法，其特徵是反應體系所用溶劑為無水的二甲亞碸。
7.用權利要求1、2所述的膠束粒子的應用，其特徵是作為乳化劑使用，被乳化油性成分與膠束粒子之比為1-100 1進行混合。油或油性成分選用矽油、白油。
8.用權利要求1、2所述的膠束粒子，其特徵在於所得膠束能夠吸收一定波長的紫外線，應用於化妝品，具有防曬效果。
全文摘要
本發明公開了一種香豆素修飾的透明質酸接枝物膠束乳化劑的製備方法，本發明首先以聚乙二醇二甲醚為相轉移劑，利用透明質酸主鏈中的羧基和7-羥基-4-甲基香豆素中的羥基酯化反應，得到接枝物HA-g-Coumarin；接枝物在水中能夠自組裝形成納米膠束；該膠束可以穩定分散在油水界面，隔離油水界面形成穩定的乳化分散體系。本發明的HA-g-Coumarin膠束的製備工藝簡單，條件溫和，且能吸附一定波長的紫外線，在化妝品防曬領域有很好的應用前景。
文檔編號C08B37/08GK102344501SQ201110190270
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者劉曉亞, 徐晶, 易成林, 江金強, 白繪宇, 米衛衛, 鄭俊超 申請人:江南大學