CN112940017A - 一种含有锌螯合物的水凝胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有锌螯合物的水凝胶材料，本发明亦提供这种水凝胶的制造方法。本发明提供的水凝胶具有亲水性和生物相容性，实现锌元素在体表的长效停留吸收，可应用于多种皮肤和毛发护理产品中。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于口腔、皮肤、毛发护理产品的水凝胶，特别涉及一种聚乙二醇（PEG）修饰的赖氨酸锌螯合物及其制备方法。
背景技术
锌是人体所必需的微量元素。已知锌在口腔、皮肤、毛发护理领域有抗菌消炎、控油、祛头屑皮屑等功效。现有的护理产品中锌往往以盐类或螯合物、络合物的形式添加，这类添加物易于随水洗、排汗流失，难以长期作用。
本发明提供了一种具有生物亲和性的水凝胶材料，该材料搭载了锌的螯合物，可以实现锌元素在体表的长效停留吸收，与日化产品中各种常用成分配伍性好，可应用于多种口腔、皮肤和毛发护理产品中。
发明内容
本发明的技术方案如下：
1. 一种含有锌螯合物的水凝胶材料，其特征在于具有以下结构：
其中n=3-11。
2. 所述螯合物中，锌的配位数为4，参与配位的基团为赖氨酸中的α氨基和氧。
3. 所述水凝胶材料的合成方法为：
反应I：
反应II：
反应III：
具体步骤为：（I）A与B在水中反应，得到C的水溶液，C的水溶液经过滤后浓缩结晶，过滤收集结晶，经无水乙醇洗涤后真空干燥得到固体C。（II）将聚乙二醇（PEG）加热溶解于溶剂，氯化亚砜（SOCl2）和吡啶按1:1的摩尔比溶于相同溶剂，在氮气保护下按PEG：SOCl2=0.48:1的摩尔比缓慢滴加PEG溶液，50℃下回流反应4h，加碱中和后抽滤、旋蒸，得到化合物E。（III）C与E溶解于二甲基亚砜（DMSO）中，60℃下反应3h，得到絮状不溶物，抽滤后分别用DMSO和无水乙醇清洗沉淀，真空干燥后得到产物F，F经吸水溶胀后得到水凝胶。
4.所述反应（I）中，化合物A为赖氨酸或赖氨酸的盐酸盐，化合物B为氧化锌、氯化锌、氢氧化锌、醋酸锌或其组合物，A与B的摩尔比为3:1-2:1。
5.所述反应（I）中，反应温度为40-60℃，pH为6-8，pH调节剂为稀盐酸或氨水。
6.所述反应（II）中，溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或其组合物。
7.所述反应（II）中，加入的碱为碳酸钠、碳酸钾或其组合物。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明
实施例1：
步骤（I），赖氨酸盐酸盐与氯化锌按2:1的摩尔比溶于去离子水，加入氨水调节pH=8,60℃下反应1h，抽滤后滤液加热浓缩至有晶膜出现，冷却静置后抽滤，固体经无水乙醇洗涤后真空干燥得到产物C。（收率89.5%）。步骤（II），0.48当量的PEG（聚合度=6）加热溶解于20倍质量的二氯甲烷并冷却至室温，1当量的氯化亚砜和1当量的无水吡啶溶解于20倍氯化亚砜质量的二氯甲烷，氮气保护下将PEG溶液逐滴加入氯化亚砜溶液中，加料完成后在50℃下回流反应4h，加入0.02当量的碳酸钾，抽滤后滤液经旋蒸得到产物E（收率92.1%）。步骤（III）1当量的C与1当量的E溶解于20倍C质量的DMSO中，60℃下反应3h，C与E溶解于二甲基亚砜（DMSO）中，60℃下反应3h，得到絮状不溶物，抽滤后分别用DMSO和无水乙醇清洗沉淀，真空干燥后得到产物F（收率80.7%），F经吸水溶胀后得到水凝胶。
实施例2：
步骤（I）氢氧化锌粉体加入去离子水中，持续搅拌，滴加赖氨酸盐酸盐的水溶液，同时滴加氨水保持pH=7-8，待粉体接近完全溶解后停止加料，抽滤后滤液真空干燥得到产物C（收率93.3%）。步骤（II），0.48当量的PEG（聚合度=8）加热溶解于20倍质量的二氯甲烷并冷却至室温，1当量的氯化亚砜和1当量的无水吡啶溶解于20倍氯化亚砜质量的二氯甲烷，氮气保护下将PEG溶液逐滴加入氯化亚砜溶液中，加料完成后在60℃下回流反应2h，加入0.02当量的碳酸钾，抽滤后滤液经旋蒸得到产物E（收率82.7%）。步骤（III）1当量的C与1当量的E溶解于30倍C质量的DMSO中，60℃下反应3h，得到絮状不溶物，抽滤后分别用DMSO和无水乙醇清洗沉淀，真空干燥后得到产物F（收率84.0%），F经吸水溶胀后得到水凝胶。
实施例3：
赖氨酸与氯化锌按2:1的摩尔比溶于去离子水， 60℃下反应1h，抽滤后滤液加热浓缩至有晶膜出现，冷却静置后抽滤，固体经无水乙醇洗涤后真空干燥得到产物C。（收率81.0%）。步骤（II），0.48当量的PEG（聚合度=6）加热溶解于20倍质量的二氯甲烷并冷却至室温，1当量的氯化亚砜和1当量的无水吡啶溶解于20倍氯化亚砜质量的二氯甲烷，氮气保护下将PEG溶液逐滴加入氯化亚砜溶液中，加料完成后在40℃下回流反应8h，加入0.02当量的碳酸钾，抽滤后滤液经旋蒸得到产物E（收率84.0%）。步骤（III）1当量的C与1当量的E溶解于40倍C质量的DMSO中，60℃下反应3h，得到絮状不溶物，抽滤后分别用DMSO和无水乙醇清洗沉淀，真空干燥后得到产物F（收率72.9%），F经吸水溶胀后得到水凝胶。
Claims (7)
1.一种一种含有锌螯合物的水凝胶材料，其特征在于具有以下结构：
其中n=3-11。
2.所述螯合物中，锌的配位数为4，参与配位的基团为赖氨酸中的α氨基和氧。
3.所述水凝胶材料的合成方法为：
反应I
反应II：
反应III：
具体步骤为：（I）A与B在水中反应，得到C的水溶液，C的水溶液经过滤后浓缩结晶，过滤收集结晶，经无水乙醇洗涤后真空干燥得到固体C；
（II）将聚乙二醇（PEG）加热溶解于溶剂，氯化亚砜（SOCl2）和吡啶按1:1的摩尔比溶于相同溶剂，在氮气保护下按PEG：SOCl2=0.4:1的摩尔比缓慢滴加PEG溶液，50℃下回流反应4h，加碱中和后抽滤、旋蒸，得到化合物E；
（III）C与E溶解于二甲基亚砜（DMSO）中，60℃下反应3h，得到絮状不溶物，抽滤后分别用DMSO和无水乙醇清洗沉淀，真空干燥后得到产物F，F经吸水溶胀后得到水凝胶。
4.所述反应（I）中，化合物A为赖氨酸或赖氨酸的盐酸盐，化合物B为氧化锌、氯化锌、氢氧化锌、醋酸锌或其组合物，A与B的摩尔比为3:1-2:1。
5.所述反应（I）中，反应温度为40-60℃，pH为6-8，pH调节剂为稀盐酸或氨水。
6.所述反应（II）中，溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或其组合物。
7.所述反应（II）中，加入的碱为碳酸钠、碳酸钾或其组合物。
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