摘要:本文介绍了目前常用的几种壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖、壳聚糖磺化衍生物、壳聚糖羟烷基衍生物、羧基壳聚糖、壳聚糖季铵盐及其制备方法,并对这几类壳聚糖衍生物在化妆品中的应用进行了介绍,同时提出了有效研究参考配方。
关键词:化妆品添加剂;壳聚糖衍生物;应用;合成;壳聚糖
一、壳聚糖衍生物的合成
1、羧甲基壳聚糖。在最近几年的当中,羧甲基壳聚糖的应用较为活跃,在碱性条件下,与氯乙酸发生反应,从而得到羧甲基壳聚糖。随着壳聚糖分子质量不断减小,羧甲基壳聚糖反而会逐渐增大,在羧甲基壳聚糖的制备过程中,通常会伴随壳聚糖分子降解。
2、羧基壳聚糖。羟甲基在壳聚糖分子中6位上,从而被氧化成为羧基,加大壳聚糖水溶性,氧化剂的应用可以是三氧化铬、双氧水或者是亚硝酸。具体的氧化过程为:取10克壳聚糖,放置于有机溶剂当中,加入乙酸溶液、乙酸酐两者的混合物并进行搅拌。加热之后在经过四个小时到六个小时的反应,最后在进行过滤,并得到壳聚糖。在搅拌的时候加入双氧水或者是三氧化铬,在30度至50度的环境中反应两个小时到八个小时即可。
3、壳聚糖羟烷基衍生物。壳聚糖与羧烷基化剂进行反应,同时也可以与酰化剂进行反应,从而生成水溶性衍生物,使得化妆品具有良好的保湿效果,为了提高醚化剂反应,采用强碱来进行催化,在此种条件下,容易使得壳聚糖羟烷基的黏度减弱,容易断链壳聚糖分子。因此,为了保证化妆品的保湿效果以及吸湿效果,用二甘醇酸酐来作为酰化剂,从而生成壳聚糖衍化物。
4、壳聚糖磺化衍生物。壳聚糖磺化合成,具有抑菌作用。用长链烷基取代壳聚糖分子的N原子,这个时候的磺酸化所形成的衍生物具有两亲性,壳聚糖磺酸基制备方法:首先,将95%或者98%度的脱乙酰的壳聚糖,加入到乙醇、甲醇当中并进行搅拌,然后加入辛醛反应二十三个小时左右,再加入氢化硼钾水溶液反应十小时左右,这个时候生产的辛基壳聚糖,需要用稀盐酸中和,用甲醇来沉淀。最后将以上物质添加到DMF当中,搅拌9小时左右,之后加入DMF溶液并反应20小时,沉淀过滤之后得到磺酸壳聚糖。
5、壳聚糖季铵盐。引入羧丙基三甲基氯化铵,于壳聚糖的氨基之上,从而衍生出羧丙基三甲基氯化铵壳聚糖。主要制备方法为:首先,将大于90度的脱乙酰壳聚糖与异丙醇共同加入到容器当中进行搅拌,加入9克容量的环氧丙基三甲氯化铵反应8小时,冷却之后进行沉析,过滤之后采用甲醇洗涤,干燥之后得到产物。
二、壳聚糖衍生物的特性及其在化妆品中的应用
1、应用特性
羧丙基三甲基氯化铵(HACC)、羧甲基壳聚糖(CMCH)、磺化壳聚糖、羧基壳聚糖以及CMCH,具有非常好的保湿效果,并且能够取代化妆品中的HA(透明质酸),从而为化妆品提高保湿效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆HACC是化妆品中主要的保湿物质,其吸水率是化妆品中透明质酸的两倍,高于HA,HACC同时具有抑菌性,此外,磺化壳聚糖、黄原酸壳聚糖以及磺化羧丙基壳聚糖等等,其主要的优势在于可以有效的抑制细菌、大肠杆菌、霉菌、黑霉菌以及酵母菌,其中HACC的抑菌浓度是最低的,具有优异的调理作用,同时具有可降解性,在化妆品当中具有非常好的抑制皮肤衰老以及抗菌的功效,此外,价格低也是其最大的一个特点。羧丙基壳聚糖的表面活性优良,而且,除了具有高效的保湿效果之外,在化妆品领域应用当中将具有非常大的潜力。
相较于HACC和羧丙基壳聚糖而言,CMCH在化妆品应用领域当中是最为活跃的,CMCH的吸湿性的增强,是随着分子质量减少而得到的效果,如果分子质量不断增大,那么其取代度也会变得增强,保湿性能明显优于HA,价格也比较低廉,在初期应用过程中,CMCH的吸湿速度会比较快,后期的吸湿效果会随着时间变化而逐渐增大。CMCH的对人体皮肤来说,是无害的,在化妆品中能够形成一层薄膜,如果应用于头发当中,在正常环境下可以保持良好的柔顺效果。
2、CMCH 在化妆品当中的应用
(1)在护肤品中的应用。应用于护肤品当中的CMCH,有利于改善皮肤,对皮肤能够起到非常好的保持作用,会在皮肤的表面上形成柔软的、光滑的薄膜。
(2)在洗发水中的应用。应用于洗发水当中的CMCH,对头发具有非常好的洁净作用,,能够改善发质,丰富发质弹性。
(3)在洗浴剂中的应用。洗浴乳液当中的配方含有香精、去离子水、十二烷基酰胺基丙基甜菜碱、防腐剂等,应用于洗浴乳液中的CMCH,对皮肤能够起到非常好的抑菌、抗菌作用,同时还能起到清洁、润肤效果。
三、结语
对壳聚糖衍生物的合成,国外内对此方面也在不断的研究。并且研发的壳聚糖衍生物具有优异的综合性能,但是壳聚糖衍生物的黏度以及速溶还需要深入研究。在国内,对于壳聚糖衍生物的实验,主要在室内进行,并没有在工业化生产实现,随着不断深入研究,不断改进合成技术,提高壳聚糖产品质量,相信在未来,壳聚糖及其衍生物的应用范围将会逐步得到扩大,并在多个领域得到重用,进而推动市场发展,提升经济效益。
参考文献:
[1] 李瑞国.壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用[J].日用化学工业,2004,05:319-322.
[2] 李满林.氨基硫脲及氨基化壳聚糖衍生物的合成与应用研究[D].西北农林科技大学,2014.
[3] 秦玉坤.新型含氮、硫、磷壳聚糖衍生物的制备、抑菌活性与机理初探[D].中国科学院研究生院(海洋研究所),2012.
[4] 余珍.壳聚糖敷料的应用与遗传毒性研究[D].杭州师范大学,2013.
[5] 张世才.壳聚糖氨基酸衍生物的制备及其抗凝血性能研究[D].西南大学,2014.
论文作者:黄楚明,邓玉川,黄楚杰,黄楚佳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签:壳聚糖论文; 衍生物论文; 甲基论文; 化妆品论文; 效果论文; 烷基论文; 小时论文; 《基层建设》2017年第14期论文;