CN113045686A - 一种乙酰化透明质酸的制备方法 - Google Patents

一种乙酰化透明质酸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化妆品技术领域。本发明公开了一种乙酰化透明质酸的制备方法，采用有机碱活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；具体包括，a)将透明质酸与二氯甲烷、有机碱混合，b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌，制得乙酰化透明质酸。本发明中不使用浓硫酸、乙酸酐等受管控的原料，反应更容易进行，也更容易扩大化生产；本发明中的反应在室温下进行，并且反应时间短，具有较温和的反应环境和较高的合成效率；本发明中的制备方法具有较高的反应取代率，对于分子量为150万以下的透明质酸，取代率在50％及以上。

Description

一种乙酰化透明质酸的制备方法
技术领域
本发明涉及化妆品技术领域，尤其是涉及一种乙酰化透明质酸的制备方法。
背景技术
透明质酸，又称玻尿酸，玻璃酸，分子式是(C14H21NO11)n，是D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位糖胺聚糖。
透明质酸是一种酸性粘多糖，1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。具有较高临床价值的生化药物,广泛应用于各类眼科手术,如晶体植入、角膜移植和抗青光眼手术等。还可用于治疗关节炎和加速伤口愈合。将其用于化妆品中,能起到独特的保护皮肤作用，可保持皮肤滋润光滑、细腻柔嫩、富有弹性，具有防皱、抗皱、美容保健和恢复皮肤生理功能的作用。
近年来又由于其具有护肤作用被广泛应用于化妆品中，并且随着其功效被广泛知晓，其销量不断扩大。
虽然透明质酸及衍生物具有上述作用，但是由于其自身的结构，其脂溶性较差，因此对透明质酸进行乙酰化改性成为当下研究重点；在透明质酸及其衍生物中，引入乙酰基，使AcHA兼具亲水性和亲脂性，可发挥双倍保湿、修护角质屏障、提高皮肤弹性等生物活性功能，从而改善肌肤干燥、粗糙状态，令肌肤柔软有弹力。
如中国专利公告号CN109206537A于2019年1月15日公开了一种乙酰化透明质酸钠的制备方法，步骤如下：透明质酸或其盐在乙酸和乙酸酐混合溶剂中，浓硫酸催化下进行酰化反应，反应结束后将反应液流加入水中析出沉淀物，经过滤和洗涤后得到乙酰化透明质酸，加入碱液调节溶液pH值近中性，过滤除杂后喷雾干燥得乙酰化透明质酸钠。使用本方法制得的乙酰化透明质酸钠，可大大缩短制备时间，可避免使用大量有机溶剂进行沉淀和洗涤，在保护环境的同时降低了成本，特别适合工业化大生产；但是其制备过程中使用了浓硫酸和乙酸酐等原料，这些原料都是收到管控的原料，获取难度大，并且具有较高的危险性。
又如中国专利公告号CN110981991A于2020年4月10日公开了一种乙酰化透明质酸盐的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将透明质酸或透明质酸盐和乙酸酐混合，在催化剂催化下进行酰化反应；(2)反应结束后得到的反应液用水稀释，经固液分离得到固体；(3)将步骤(2)得到的固体进行打浆，得到乙酰化透明质酸溶液后进行提纯作业，得到乙酰化透明质酸盐。本发明提供的方法原料中不使用乙酸即只使用乙酸酐就可以实现透明质酸盐的制备，同时由于未使用乙酸，生产成本显著降低，进一步地，也使得制备过程更加绿色环保；同样的其也采用了乙酸酐作为反应物，并且采用浓硫酸作为催化剂，也存在上述专利存在的原料管控和危险性问题。
还如中国专利公告好CN109232770A于2019年1月18日公开了一种高取代度乙酰化透明质酸钠的制备方法，同样也存在上述问题。
可见在透明质酸乙酰化改性过程中，广泛存在这使用的原料具有危险性，往往受到政府管控等问题，原料的获取较难，实际上对透明质酸的乙酰化改性增加了难度，不利于增加生产效率和扩大生产。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种不采用浓硫酸和乙酸酐等受管控原料的乙酰化透明质酸的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用有机碱活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、有机碱混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌，制得乙酰化透明质酸。
本发明中采用有机碱对透明质酸进行活化，然后采用乙酰氯在室温下进行进一步乙酰化处理，该工艺采用的原料更加易得，并且反应条件更加温和。
作为优选，所述有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或吡啶中的至少一种。
作为优选，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(4-8)：(3-7)。
作为优选，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(5-7)：(4-6)。
作为优选，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：6：5。
作为优选，所述步骤b)中，室温反应时间为1-4小时。
作为优选，所述步骤b)中，室温反应时间为1.5-3.5小时。
作为优选，所述步骤b)中，室温反应时间为2小时。
作为优选，所述步骤b)中，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干。
作为优选，所述透明质酸可以替换为透明质酸衍生物。
因此本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中不使用浓硫酸、乙酸酐等受管控的原料，反应更容易进行，也更容易扩大化生产；
(2)本发明中的反应在室温下进行，并且反应时间短，具有较温和的反应环境和较高的合成效率；
(3)本发明中的制备方法具有较高的反应取代率，对于分子量为150万以下的透明质酸，取代率在50％及以上。
附图说明
图1为本发明实施例3中制得乙酰化透明质酸的红外图谱，其中Sample样品即为实施例3中制得的乙酰化透明质酸。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
总实施例
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用有机碱活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、有机碱混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌，制得乙酰化透明质酸。
作为优选，所述有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或吡啶中的至少一种。
优选地，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(4-8)：(3-7)，更有选地，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(5-7)：(4-6)，最优选地，所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：6：5；
优选地，所述步骤b)中，室温反应时间为1-4小时，更有选地，所述步骤b)中，室温反应时间为1.5-3.5小时，最优选地，所述步骤b)中，室温反应时间为2小时。
作为优选，所述步骤b)中，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干。
作为优选，所述透明质酸可以替换为透明质酸衍生物。
实施例1
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用N,N-二异丙基乙胺活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；透明质酸、N,N-二异丙基乙胺和乙酰氯的摩尔比为1：4：3，透明质酸为分子量为1万的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、N,N-二异丙基乙胺混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌1小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸。
实施例2
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用N,N-二异丙基乙胺活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；透明质酸、N,N-二异丙基乙胺和乙酰氯的摩尔比为1：5：4，透明质酸为分子量为5万的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、N,N-二异丙基乙胺混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌1.5小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸。
实施例3
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用三乙胺活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；透明质酸、三乙胺和乙酰氯的摩尔比为1：6：5，透明质酸为分子量为10万的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、三乙胺混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌2小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸。
实施例4
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用吡啶活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；透明质酸、吡啶和乙酰氯的摩尔比为1：7：6，透明质酸为分子量为50万的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、吡啶混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌3.5小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸。
实施例5
一种乙酰化透明质酸的制备方法，
采用吡啶活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸；透明质酸、吡啶和乙酰氯的摩尔比为1：8：7，透明质酸为分子量为100万的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、吡啶混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌4小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸。
实施例6
一种乙酰化透明质酸钠的制备方法，
采用三乙胺活化处理透明质酸钠，然后采用乙酰氯乙酰化活化后的透明质酸钠；透明质酸钠、三乙胺和乙酰氯的摩尔比为1：6：5，透明质酸为分子量为150万的透明质酸钠；
具体包括，
a)将透明质酸钠与二氯甲烷、三乙胺混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌2小时，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干，制得乙酰化透明质酸钠。
上述实施例中制得的透明质酸或透明质酸钠的收率及取代度如下表1中所示，
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
收率/％ 80.2 83.1 85.7 82.1 79.3 86.7
取代度/％ 98.2 93.7 89.3 78.4 65.1 56.7
由上表1中可见，本发明制备方法的收率在80％及以上，分子量1万-5万的透明质酸取代度不小于93％，分子量5万-50万的透明质酸取代度不小于78％，分子量50万-150万的透明质酸取代度56％以上。
此外，如图1中的红外光谱图中显示，相较于透明质酸原料，经过实施例3中的工艺方法处理后获得的乙酰化透明质酸(即图中的Sample样品)的图谱与原料透明质酸的图谱具有显著的区别，而与高质量乙酰化透明质酸的图谱具有高度的相似性，特别是在乙酰化透明质酸的特征峰(1747cm-1峰)吻合度极好。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
采用有机碱活化处理透明质酸，然后采用乙酰氯在室温下乙酰化活化后的透明质酸；
具体包括，
a)将透明质酸与二氯甲烷、有机碱混合，
b)在冰水浴中向上述混合物中加入乙酰氯，添加完成后室温搅拌，制得乙酰化透明质酸。
2.根据权利要求1所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或吡啶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(4-8)：(3-7)。
4.根据权利要求1或3所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：(5-7)：(4-6)。
5.根据权利要求1或3所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述透明质酸、所述有机碱和所述乙酰氯的摩尔比为1：6：5。
6.根据权利要求1所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述步骤b)中，室温反应时间为1-4小时。
7.根据权利要求1或6所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述步骤b)中，室温反应时间为1.5-3.5小时。
8.根据权利要求1或6所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述步骤b)中，室温反应时间为2小时。
9.根据权利要求1所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述步骤b)中，室温搅拌反应完成后，抽滤得固体并用水清洗多次后烘干。
10.根据权利要求1所述的一种乙酰化透明质酸的制备方法，其特征在于：
所述透明质酸可以替换为透明质酸衍生物。
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