CN100591324C - 羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用 - Google Patents

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本发明涉及化妆品领域，具体讲是一种羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用。所述羧甲基壳聚糖季铵盐为N，N，N，-三甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-丙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-正丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-异丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-苯基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐或N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐。本发明的吸湿保湿剂具有季铵盐基和羧甲基两类活性基团，吸湿保湿性能远远高于壳聚糖，同时优于透明质酸，而且，壳聚糖价格低廉，市场价格远远低于透明质酸，是一种成本低性能好的吸湿保湿剂。

Description

羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用
技术领域
本发明涉及化妆品领域，具体讲是一种羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用。
背景技术
透明质酸具有强的亲水性，并表现出非常好的保湿性能。是目前自然界中发现的保湿性能最好的物质，其保水值高达500ml/g以上，优于甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、乳酸、吡咯烷酮羧酸钠等保湿剂。被国际化妆品行业公认为最理想的天然保湿因子。当今在国内外化妆品市场上添加透明质酸的高档化妆品日益增多，含有透明质酸的化妆品被公称为“仿生化妆品”，添加透明质酸的化妆品已成为国际日化界的主流产品(张蕾，吴迪，孙巍，孙军德；透明质酸的制备及应用研究进展；微生物学杂志，2006，26：100-103)。
透明质酸分布非常特殊，在动物组织中如：结缔组织、脐带、人血清、鸡冠、关节滑液、软骨、眼玻璃体等组织中可以分离得到。非常明显，这些动物组织都是稀缺的动物体内部位，由于动物组织原料有限、难于收集和处理、原料价格高、含量低、分离过程复杂等诸多原因，根本无法大量生产透明质酸，无法满足化妆品市场的需要。从目前来看，制备透明质酸主要有两种途径：一种是从动物组织中提取；一种是从微生物发酵液中提取。近年来我国不少学者积极地进行这方面的研究，但研究结果不理想。无法满足市场需要。除继续完善发酵法外，寻找合适的替代品是解决透明质酸缺乏的有效渠道。
壳聚糖是自然界中唯一一种天然阳离子多糖，可以溶于酸性溶液中，具有一定的吸湿、保湿性能，配入化妆品可以提高产品的成膜性，但与透明酯酸相比，其吸湿、保湿效果较差，无法作为新的吸湿保湿剂进行开发。研究发现，对壳聚糖分子进行适当的修饰可以增强壳聚糖的吸湿保湿性能：许晨，樊木，林友文等人的研究表明，高取代度壳聚糖季铵盐衍生物的吸湿保湿性能与透明质酸相近(许晨，卢灿辉.壳聚糖季铵化衍生物的吸湿与保湿性.应用化学，1996，13：94-96；林友文，林青，蒋智清，张婉春，许晨.羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖季铵盐的制备及其吸湿、保湿性能.2002，19：351-354；樊木，肖玲，杜予民.壳聚糖季铵盐分子结构与吸湿保湿性研究.武汉大学学报(理学版)，2003，49：205-208)；李欣与易军鹏的研究发现羧甲基壳聚糖具有很好的吸湿性能，优于透明质酸，保湿性能与透明质酸相近(李欣，易军鹏.壳聚糖及其衍生物的制备和保湿吸湿性能评价.河南化工，2004，3：23-25)。两类壳聚糖衍生物的吸湿保湿性能与接入的活性基团——季铵盐基以及羧甲基有关，但两类衍生物都无法完全替代透明质酸。
羧甲基壳聚糖季铵盐是一类新的壳聚糖衍生物，此类衍生物同时具有羧甲基和季铵盐基两个活性基团，其吸湿、保湿性能明显增强，有希望作为透明质酸的替代品进行开发。同时，壳聚糖的原料丰富，自然界中的年生物合成量有100亿吨之多，可以进行规模化生产，目前壳聚糖的市场价格为100元/Kg，远远低于透明质酸的10000元/kg。与此同时，壳聚糖天然无毒、无污染、可生物降解，所开发出的吸湿保湿剂是透明质酸替代品的最佳选择。
发明内容
本发明的目的是通过羧甲基壳聚糖季铵盐的吸湿保湿性能，提供羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用。所述羧甲基壳聚糖季铵盐为N，N，N，-三甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-丙基-N，N-二甲基壳羧甲基聚糖季铵盐、N-正丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-异丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-苯基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐或N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐。
本发明所具有的优点：
采用本发明的将羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂，其保湿剂具有季铵盐基和羧甲基两类活性基团，吸湿保湿性能远远高于壳聚糖，同时优于透明质酸，而且，壳聚糖价格低廉，市场价格远远低于透明质酸，是一种成本低性能好的吸湿保湿剂。
具体实施方式
实施例
本发明将羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂。所述羧甲基壳聚糖季铵盐为N，N，N，-三甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-丙基-N，N-二甲基壳羧甲基聚糖季铵盐、N-正丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-异丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐、N-苯基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐或N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐。
结果验证
将本发明实施例中的保湿剂与透明质酸分别在相对湿度(RH)为43％和相对湿度为81％的湿度条件下测定吸湿性，在相对湿度为43％和相对湿度为81％以及干燥条件下测定保湿性能。其中：I-VII分别代表N，N，N，-三甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-乙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-丙基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-正丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-异丁基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-苯基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐；N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐。
1)羧甲基壳聚糖季铵盐的吸湿性的测定方法：
将不同的羧甲基壳聚糖季铵盐研成细粒，置于100℃烘箱中烘干4h。准确称取0.5g，分别置于用饱和硫酸铵水溶液维持相对湿度为81％和饱和碳酸钠水溶液维持相对湿度为43％的干燥器内吸湿，24h、48h各称量一次，平行两份取平均值(参见表1)。
吸湿率(％)＝(W1-W0)×100/W0，W0和W1分别为羧甲基壳聚糖季铵盐放置前、后的质量(g)。
2)羧甲基壳聚糖季铵盐的保湿性的测定方法：
用含水量为10％的试样置于相对湿度为43％、81％及硅胶干燥器内于24h、48h各称量一次，平行两份取平均值。
水分残存率(％)＝100×Hn/H0，H0、Hn分别为放置前后水分的质量(g)(参见表2)。
对照组透明质酸也按相同方法测吸湿率与水分残存率。
表1.羧甲基壳聚糖季铵盐的吸湿率(％)
Figure C20071011605600051
表2.羧甲基壳聚糖季铵盐的保湿率(％)
Figure C20071011605600052

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1.N-水杨醛基-N，N-二甲基羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用。
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水溶性羧甲基壳聚糖的制备、性能及其应用. 张宝忠.中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）工程科技I辑，第2006年第5期. 2006
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羧甲基壳聚糖季铵盐的制备及其特性研究. 李世迁.中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑，第2007年第5期. 2007
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