CN110724171A - 一种乙酰化透明质酸钠制备方法 - Google Patents

一种乙酰化透明质酸钠制备方法 Download PDF

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张�杰
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    • C08B37/0072—Hyaluronic acid, i.e. HA or hyaluronan; Derivatives thereof, e.g. crosslinked hyaluronic acid (hylan) or hyaluronates

Abstract

本发明提供了一种乙酰化透明质酸钠的制备方法：保护气体下，以透明质酸盐和乙酰氯在有机溶剂中反应，产物分离纯化后与碱成盐获得产品。本发明的制备方法，不需要浓硫酸等腐蚀性或吡啶类难纯化的催化剂，反应温和、步骤简单，分离纯化步骤简单。

Description

一种乙酰化透明质酸钠制备方法
技术领域
本发明属于日用品原料合成领域，涉及乙酰化透明质酸钠其合成方法。
背景技术
乙酰化透明质酸钠是透明质酸钠经过乙酰化反应之后而得到一种保湿原料。由于大量的乙酰基引入，使乙酰化透明质酸具有了亲脂性的同时也大大提高了其亲水性，可发挥双倍的保湿效果。乙酰化透明质酸也具有极好的亲和性，经过冲洗之后也可吸附在皮肤表面，发挥持久保湿的功效。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
乙酰化透明质酸钠
目前现有制备方法中，一种是以醋酸/醋酸酐为溶剂，经浓硫酸催化而制得。醋酸/醋酸酐为溶剂不仅成本极高而且过量的醋酸致使刺激性异味太大。使用浓硫酸作催化剂危险性高。另一种是使用4-二甲氨基吡啶或吡啶等作催化剂，但催化剂导致之后的提纯工艺困难。
发明内容
针对目前乙酰化透明质酸钠制备成本高，催化剂复杂，纯化处理困难等问题，本发明提供一种乙酰化透明质酸钠的制备方法，既节约成本又容易纯化。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种乙酰化透明质酸盐的制备方法，包括以下步骤：
在保护气体氛围下，透明质酸盐与乙酰氯在有机溶剂中反应，产物与碱反应后获得。
所述透明质酸盐的平均分子量为5 KDa-5000 KDa；优选为100 KDa -2000 KDa；更优选为800 KDa-2000 KDa。。
所述透明质酸盐与乙酰氯的质量比为1:1.6-1:3。
所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺。
优选的，为了防止乙酰氯分解和透明质酸盐分子量降低，所述透明质酸盐的烘干干燥失重为3-5%所述有机溶剂的含水量不大于0.02wt%。
所述反应温度为20-50℃。
所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
具体的，包括以下步骤：
（1）在保护气体氛围下，将透明质酸盐加入到有机溶剂中获得悬浊液，将乙酰氯的有机溶剂溶液滴加到悬浊液中，加热搅拌获得透明溶液，然后搅拌反应至结束，反应液中加水至有沉淀大量析出，过滤后洗涤沉淀；
（2）将沉淀用碱溶液溶解至刚好无沉淀，然后调节pH至碱性脱色；
（3）调节pH至中性，过滤后，滤液喷雾干燥，得到乙酰化透明质酸产品。
步骤（1）中，所述加热温度为60-80℃。
步骤（2）中，所述碱溶液的pH为12.0。所述pH为11.0。
步骤（2）中，所述脱色剂选自活性炭或者双氧水；优选为过氧化氢溶液。进一步的，所述过氧化氢为溶液总体积的0.5-0.6%。
步骤（2）中，所述脱色温度为40-52℃。
步骤（3）中，所述加热温度为70-90℃。所述pH为6.9。
合成路线如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
本发明具有以下优点：
本发明提供了一种乙酰化透明质酸钠的制备方法不需要浓硫酸等腐蚀性或吡啶类难纯化的催化剂，反应温和、步骤简单，分离纯化步骤简单。本发明提供了一种高效、产物易分离的乙酰化透明质酸盐的制备方法。
附图说明
图1是实施例1制备的乙酰化透明质酸钠的红外谱图；
图2是透明质酸钠（平均分子量800KDa）的红外谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 乙酰化透明质酸钠的制备
（1）用分子筛对DMF进行脱水处理，使含水量在0.02%以下。将100mL的乙酰氯加入等体积的DMF中，用氮气进行除气保护处理，并在0-8℃中冷藏30min备用；
（2）在氮气保护下，在1000mL的反应瓶中称取50.00g分子量800KDa的HA，加入无水400mLDMF中搅拌成均匀的悬浊液，之后将（1）中的乙酰氯-DMF溶液滴加到HA中，滴加30min，滴加结束后升温至60℃反应8h得到透明粘稠的溶液。之后降温至30℃反应16h；
（3）在搅拌下缓慢加入2400mL的蒸馏水，生产纤维状或絮状的白色或类白色固体，用蒸馏水洗涤固体至无泡沫产生；
（4）用pH为12的氢氧化钠溶液将其溶解，边溶解便调节pH使其稳定在12.00±0.10，完全溶解后定容至5000mL并调节pH至11.00±0.10，加入25mL双氧水在50℃下进行氧化脱色3h；
（5）氧化结束后升温至80℃反应30min除掉双氧水，冷却至室温调节pH至6.90±0.10，使用板框过滤之后，进行喷雾干燥，得到产品48.10g。其红外谱图如图1所示，与图2中的透明质酸的红外谱图相比，出现了酰基的吸收峰。
实施例2 乙酰化透明质酸钠的制备
（1）用分子筛对DMF进行脱水处理，使含水量在0.02%以下。将80mL的乙酰氯加入等体积的DMF中，用氮气进行除气保护处理，并在0-8℃中冷藏30min备用；
（2）在氮气保护下，在1000mL的反应瓶中称取50g分子量1000KDa的HA，加入无水400mLDMF中搅拌成均匀的悬浊液，之后将（1）中的乙酰氯-DMF溶液滴加到HA中，滴加25min，滴加结束后升温至75℃反应8h得到透明粘稠的溶液。之后降温至25℃反应16h；
（3）在搅拌下缓慢加入2200mL的蒸馏水，生产纤维状或絮状的白色或类白色固体，用蒸馏水洗涤固体至无泡沫产生；
（4）用pH为12的氢氧化钠溶液将其溶解，边溶解便调节pH使其稳定在12.00±0.10，完全溶解后定容至5000mL并调节pH至11.00±0.10，加入25mL双氧水在40℃下进行氧化脱色3h；
（5）氧化结束后升温至80℃反应30min除掉双氧水，冷却至室温调节pH至6.90±0.10，使用板框过滤之后，进行喷雾干燥，得到产品49.25g。
实施例3 乙酰化透明质酸钠的制备
（1）用分子筛对DMF进行脱水处理，使含水量在0.02%以下。将120mL的乙酰氯加入等体积的DMF中，用氮气进行除气保护处理，并在0-8℃中冷藏30min备用；
（2）在氮气保护下，在1000mL的反应瓶中称取50g分子量1500KDa的HA，加入无水400mLDMF中搅拌成均匀的悬浊液，之后将（1）中的乙酰氯-DMF溶液滴加到HA中，滴加30min，滴加结束后升温至65℃反应8h得到透明粘稠的溶液，之后降温至40℃反应16h；
（3）在搅拌下缓慢加入2600mL的蒸馏水，生产纤维状或絮状的白色或类白色固体，用蒸馏水洗涤固体至无泡沫产生；
（4）用pH为12的氢氧化钠溶液将其溶解，边溶解便调节pH使其稳定在12.00±0.10，完全溶解后定容至5000mL并调节pH至11.00±0.10，加入25mL双氧水在52℃下进行氧化脱色3h；
（5）氧化结束后升温至80℃反应30min除掉双氧水，冷却至室温调节pH至6.90±0.10，使用板框过滤之后，进行喷雾干燥，得到产品45.69g。
实施例4 乙酰化透明质酸钠的制备
（1）用分子筛对DMF进行脱水处理，使含水量在0.02%以下。将150mL的乙酰氯加入等体积的DMF中，用氮气进行除气保护处理，并在0-8℃中冷藏30min备用；
（2）在氮气保护下，在1000mL的反应瓶中称取50g分子量900KDa的HA，加入无水400mLDMF中搅拌成均匀的悬浊液，之后将（1）中的乙酰氯-DMF溶液滴加到HA中，滴加30min，滴加结束后升温至70℃反应8h得到透明粘稠的溶液。之后降温至25℃反应16h；
（3）在搅拌下缓慢加入3000mL的蒸馏水，生产纤维状或絮状的白色或类白色固体，用蒸馏水洗涤固体至无泡沫产生；
（4）用pH为12的氢氧化钠溶液将其溶解，边溶解便调节pH使其稳定在12.00±0.10，完全溶解后定容至5000mL并调节pH至11.00±0.10，加入25mL双氧水在50℃下进行氧化脱色3h；
（5）氧化结束后升温至80℃反应30min除掉双氧水，冷却至室温调节pH至6.90±0.10，使用板框过滤之后，进行喷雾干燥，得到产品46.15g。
实施例5 产品取代度测定
参照《乙酰化银耳多糖的制备及其取代度测定》（郭晓强,何钢,姚倩, 等.乙酰化银耳多糖的制备及其取代度测定[J].食品工业科技, 2013, 34(12): 255-257）中的检测方法测定乙酰基取代度，分别取实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制备的乙酰化透明质酸钠进行检测。结果如表1所示：
表1 乙酰化透明质酸钠取代度
样品 取代度
实施例1 3.0
实施例2 2.9
实施例3 3.3
实施例4 3.4

Claims (10)

1.一种乙酰化透明质酸钠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在保护气体氛围下，透明质酸盐与乙酰氯在有机溶剂中反应，产物与碱反应后获得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸盐的平均分子量为5KDa-5000 KDa；优选为100 KDa -2000 KDa；更优选为800 KDa-2000 KDa。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸盐与乙酰氯的质量比为1:1.6-1:3。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸盐的烘干干燥失重为3-5%；所述有机溶剂的含水量不大于0.02wt%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为20-50℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在保护气体氛围下，将透明质酸盐加入到有机溶剂中获得悬浊液，将乙酰氯的有机溶剂溶液滴加到悬浊液中，加热搅拌获得透明溶液，然后搅拌反应至结束，反应液中加水至有沉淀大量析出，过滤后洗涤沉淀；
（2）将沉淀用碱溶液溶解至刚好无沉淀，然后调节pH至碱性脱色；
（3）调节pH至中性，过滤后，滤液喷雾干燥，得到乙酰化透明质酸产品。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述脱色剂选自活性炭或者双氧水；优选为过氧化氢溶液；更优选的，所述过氧化氢为溶液总体积的0.5-0.6%。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述加热温度为60-80℃；步骤（2）中，所述脱色温度为40-52℃；步骤（3）中，所述加热温度为70-90℃；
步骤（2）中，所述碱溶液的pH为12.0；所述pH为11.0；步骤（3）中，所述pH为6.9。
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