CN105603013A - γ-聚谷氨酸的制备方法及护手霜和护手霜的制备方法 - Google Patents

γ-聚谷氨酸的制备方法及护手霜和护手霜的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种γ-聚谷氨酸的制备方法中，采用地衣芽孢杆菌CGMCC？NO.3336，经菌种活化、种子液制备、发酵罐发酵和聚谷氨酸提取后获得γ-聚谷氨酸，制备聚谷氨酸的工艺流程简单，能够大幅度的减少生产成本，同时也能减少聚谷氨酸的损失率，使得聚谷氨酸的最后产率提高；另外，该方法能够获得高分子量的聚谷氨酸，对于后续制作的护手霜更为有利。一种护手霜和护手霜制备方法中，在护手霜制备过程中添加γ-聚谷氨酸生物高分子材料，聚谷氨酸降解后无毒，可生物降解，对皮肤有营养作用。聚谷氨酸可以针对各种不同肤质的皮肤进行保水保湿，可以提供比透明质酸（HA）更好的保湿效果。

Description

γ-聚谷氨酸的制备方法及护手霜和护手霜的制备方法
技术领域
本发明涉及化妆品的技术领域，具体说是一种γ-聚谷氨酸的制备方法及护手霜和护手霜的制备方法。
背景技术
人们的手在日常生活中会经常接触一些碱性物质，如洗洁精、洗衣粉等。容易变得粗糙。尤其在冬天气候寒冷的时候，对手部的伤害更加严重。需要经常涂抹护手霜来进行保护，另外，使用护手霜的同时最好能配合其他保护手段，如在家做家务或其他劳动时最好戴上外层橡胶、内层棉质的手套，以保护双手不受腐蚀。上班的白领族，经常在空调写字楼里对着电脑进行工作，由于空调房间里湿度低，再加上电脑辐射，手部比较干燥，需要长效保湿滋养。但是市面上的护手霜一般吸收的都很快，抹完不久就会干掉，不容易持久滋润。还有部分添加了香精，不仅对皮肤有刺激，而且味道很重。有些则是很浓稠，不好涂匀，要涂很长时间。还有些则是比较油腻，涂完以后手上打滑，需要晾很久才能干爽，甚至还需要烤一烤才能彻底干掉。因此，需要一种能够高效滋养，迅速吸收，保湿锁水，而且持久长效的护手霜。
聚谷氨酸则具有极强的保湿性，是一种生物可降解的环保型高分子物质。可以在肌肤上形成一层锁水层来防止肌肤水分的蒸发，它可以渗透到肌肤深层，修复肌肤的自我保湿系统。因为随着人的年龄增长，皮肤的自我修复和保湿能力会逐渐减弱，甚至消失。而添加了聚谷氨酸的护手霜能够修复手部肌肤的自润功能。起到很好的美容保护效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种γ-聚谷氨酸的制备方法及护手霜和护手霜的制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于北京市朝阳区大屯路中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
（3）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度38-40℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速400-600rpm；当发酵液OD660在0.550-0.600时，并控制发酵温度30-35℃，调节转速至200-350rpm，通风量1.5-2.0vvm，控制pH在7.2-7.5至发酵结束前2-6小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在20万到200万道尔顿。
本发明的护手霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水20-30份、γ-聚谷氨酸5-20份，普鲁兰多糖1-5份，维生素E0.05-0.5份，珍珠粉10-20份，羟苯甲酯1-3份，山梨醇1-5份，维生素C0.05-0.5份，胶原蛋白0.05-5份。
本发明的护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法中，采用地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336，经菌种活化、种子液制备、发酵罐发酵和聚谷氨酸提取后获得γ-聚谷氨酸，制备聚谷氨酸的工艺流程简单，能够大幅度的减少生产成本，同时也能减少聚谷氨酸的损失率，使得聚谷氨酸的产率提高；另外，该方法能够获得高分子量的聚谷氨酸，对于后续制作的护手霜更为有利。本发明的护手霜和护手霜制备方法中，在护手霜制备过程中添加γ-聚谷氨酸生物高分子材料，聚谷氨酸降解后无毒，可生物降解，适用于所有的皮肤状况，并提供优于透明质酸的保湿效果。本发明的护手霜能够快速形成保水膜，且因其形成的膜透明度高，不影响护手霜的颜色。胶原蛋白能够达到深度锁水和高度滋养的效果，使得肌肤水润透白，紧致细腻，富有弹性，而且添加的维生素类成分能够滋养皮肤，清除自由基和抗氧化。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明中的技术方案进行详细说明。
本发明的γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
（4）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度38-40℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速400-600rpm；当发酵液OD660在0.550-0.600时，并控制发酵温度30-35℃，调节转速至200-350rpm，通风量1.5-2.0vvm，控制pH在7.2-7.5至发酵结束前2-6小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在20万到200万道尔顿。
本发明的护手霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水20-30份、γ-聚谷氨酸5-20份，普鲁兰多糖1-5份，维生素E0.05-0.5份，珍珠粉10-20份，羟苯甲酯1-3份，山梨醇1-5份，维生素C0.05-0.5份，胶原蛋白0.05-5份。
本发明的护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
实施例1：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化2次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
（5）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度38℃，罐压0.01Mpa通风量0.5vvm，转速400rpm；当发酵液OD660在0.550时，并控制发酵温度30℃，调节转速至200rpm，通风量1.5vvm，控制pH在7.2至发酵结束前2小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在1g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在20万道尔顿。
本发明的护手霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水30份、γ-聚谷氨酸5份，普鲁兰多糖1份，维生素E0.05份，珍珠粉10份，羟苯甲酯1份，山梨醇1份，维生素C0.05份，胶原蛋白0.05份。
本发明的护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于20份蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
实施例2：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化3次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
（6）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度40℃，罐压0.05Mpa通风量1.0vvm，转速600rpm；当发酵液OD660在0.600时，并控制发酵温度35℃，调节转速至350rpm，通风量2.0vvm，控制pH在7.5至发酵结束前6小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在200万道尔顿。
本发明的护手霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水28份、γ-聚谷氨酸20份，普鲁兰多糖5份，维生素E0.5份，珍珠粉20份，羟苯甲酯3份，山梨醇5份，维生素0.5份，胶原蛋白5份。
本发明的护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于20份蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
实施例3：
高分子γ-聚谷氨酸的制备方法如下：
（1）菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化2次，制备成熟的斜面种子；
（2）种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
（7）发酵罐发酵：将步骤（2）中的种子液以5%的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度39℃，罐压0.04Mpa通风量0.8vvm，转速500rpm；当发酵液OD660在0.580时，并控制发酵温度32℃，调节转速至300rpm，通风量1.8vvm，控制pH在7.4至发酵结束前4小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
（4）聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在2g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在180万道尔顿。
本发明的护手霜，包括下列重量份数的原料：蒸馏水20份、γ-聚谷氨酸8份，普鲁兰多糖4份，维生素E0.2份，珍珠粉15份，羟苯甲酯2份，山梨醇2份，维生素C0.2份，胶原蛋白0.2份。
本发明的护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于15份蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种γ-聚谷氨酸的制备方法，采用菌株为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis，该菌株已于2009年10月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.3336；
具体包括以下步骤：
(1)菌种活化：将地衣芽孢杆菌CGMCCNO.3336原始菌株接种在斜面培养基上，于37℃培养16小时，如此活化2-3次，制备成熟的斜面种子；
(2)种子液的制备：将活化后的斜面种子接种于装有50ml液体培养基的500ml三角瓶中，37℃，220rpm培养16小时至对数生长期；
所述种子培养基组成为：葡萄糖30g/L，酵母膏7g/L，胰蛋白胨10g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，pH7.2，其余为水；
(3)发酵罐发酵：将步骤(2)中的种子液以5％的接种量接种于发酵罐，30L发酵罐发酵培养基装液量为15L，初始发酵温度38-40℃，罐压0.01-0.05Mpa通风量0.5-1.0vvm，转速400-600rpm；当发酵液OD660在0.550-0.600时，并控制发酵温度30-35℃，调节转速至200-350rpm，通风量1.5-2.0vvm，控制pH在7.2-7.5至发酵结束前2-6小时；
所述发酵培养基组分为：葡萄糖80g/L，氯化钠10g/L，MgSO4·7H2O1g/L，无水氯化钙1g/L，FeSO4·7H2O0.02g/L，KCl0.5g/L，精氨酸0.8g/L，组氨酸0.5g/L，苏氨酸0.5g/L，甲硫氨酸0.4g/L，谷氨酰胺0.5g/L，胆碱0.31g/L，吡哆醇0.001g/L，其余为水；
(4)聚谷氨酸的提取：发酵结束后离心去菌体，然后用5倍上清液体积的乙醇，醇沉析出聚谷氨酸，然后在复溶于上清液体积的蒸馏水，利用喷雾干燥方法制备出干粉聚谷氨酸。同时将上清液用流动相稀释数倍至γ-聚谷氨酸的含量在1-3g/L，通过高效液相对其分子量进行检测，分子量在20万到200万道尔顿。
2.一种护手霜，其特征在于，包括下列重量份数的原料：蒸馏水20-30份、γ-聚谷氨酸5-20份，普鲁兰多糖1-5份，维生素E0.05-0.5份，珍珠粉10-20份，羟苯甲酯1-3份，山梨醇1-5份，维生素C0.05-0.5份，胶原蛋白0.05-5份。
3.一种权利要求3所述护手霜的制备方法，包括以下步骤：
A、将γ-聚谷氨酸和普鲁兰多糖先溶解于蒸馏水中，并搅拌均匀，使其成为粘稠状的液体；
B、将珍珠粉用余量的水混匀后加入上述液体中，混合均匀，再依次加入胶原蛋白，维生素E，维生素C，羟苯甲酯，山梨醇；在室温下搅拌混匀，得到混合液；
C、将混合液灌装于瓶内，密封即可得到添加了高分子聚谷氨酸的保湿护手霜。
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