CN113773412A - 阴离子多糖衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业、日化、食品行业，具体涉及几种阴离子多糖衍生物的制备方法和制备所得多糖衍生物的应用。以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液或2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应获得阴离子多糖衍生物；或，以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液反应，反应后与或2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应物反应获得阴离子多糖衍生物。本发明的优点是原料便宜易得，实验操作过程简单，反应条件无毒害，易于大规模产业化。经过研究证明，几种阴离子多糖衍生物具有较好的吸湿保湿活性，并且呈现一定的规律性，可以广泛应用于化妆品及食品行业。
Description
技术领域
本发明涉及农业、日化、食品行业，具体涉及几种阴离子多糖衍生物的制备方法和制备所得多糖衍生物的应用。
背景技术
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基生成的天然高分子化合物，分子结构中含有大量的氨基，可以结合水分子，因此具有一定的吸湿保湿活性。但是与广泛应用的透明质酸相比，其吸湿保湿活性有待提高。对壳聚糖进行化学改性，在其侧链上引入亲水性能强的羧基，既可以提高其水溶性，又可以提高其吸湿保湿性能。羧甲基壳聚糖钠具有无毒性、生物相容性、吸湿保湿活性等，广泛应用在各个领域。
甜菜碱是一种从动植物体内分离出来的生物碱，具有正电荷的三甲胺基团和负电的羧基基团。甜菜碱是一种非常重要的渗透剂，调节动植物体内的渗透压。在水溶液中，甜菜碱的三甲胺基团具有较大的空间位阻，羧基可以和水分子形成氢键。2,3-环氧丙基三甲基氯化铵吸水性能极强，在空气中即可吸水融化，同时具有氨基正离子，可以与含负电的基团进行结合。已有研究表明，两种化合物通过静电作用结合在一起，可以提高其各自的吸湿保湿活性。那么将三种化合物依次通过盐键相连接，或许会更大程度提高其吸湿保湿活性。
在农业领域，吸湿保湿剂可以应用于鲜花保鲜，植物栽培等方面；在美容行业，吸湿保湿剂是组成美妆护肤的基础物质；在食品业，无论是食品的加工还是食品的储存都会对吸湿保湿剂具有较大的需求。透明质酸是由单位D-葡萄糖醛酸和N-乙酰葡萄糖胺组成的高分子聚合物，自身带有负电荷，广泛分布在人体的结缔组织中。其具有亲水性、保湿性、润滑性等，广泛应用在关节炎的治疗、角膜移植手术、化妆品等医疗、美妆行业。但透明质酸原料来源有限，且生产过程和技术复杂，制备成本较高，限制了其广泛应用。因此，人们一直致力于研究开发与其作用相似，但来源广泛、价格较低的吸湿保湿剂替代品。
随着产业技术的革新与发展，开发一种原料便宜易得，实验操作过程简单，反应条件无毒害，易于大规模产业化的吸湿保湿剂很重要。
发明内容：
为解决上述技术问题，本发明提出了几种阴离子多糖衍生物的制备方法和制备所得多糖衍生物的应用。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种阴离子多糖衍生物的制备方法，以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应获得阴离子多糖衍生物；或，以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液反应，反应后与或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应物反应获得阴离子多糖衍生物(所得衍生物平均聚合度n的取值范围是50-2000)。
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，加入甜菜碱溶液，室温下经静电作用结合反应3-6h，分离纯化，截留大分子产物真空冷冻干燥得到化合物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于去离子水中，而后将所得两种水溶液通过静电作用结合的方式进行反应，反应后分离纯化将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥；其中，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，再加入甜菜碱溶液，室温下经静电作用结合反应3-6h，反应后获得的大分子化产物，产物再与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液通过静电作用结合的方式进行反应，分离纯化截留大分子产物，真空冷冻干燥得阴离子多糖衍生物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
所述含羧基的糖类化合物为羧甲基壳聚糖钠、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、透明质酸钠、羧甲基菊糖钠或羧甲基淀粉钠。
上述制备所得化合物通过透析、离子交换或膜分离实现两种化合物或三种化合物分离。
所述分离纯化，截留大分子产物为反应物于透析袋中进行分离截留；或，于离子交换柱内进行分离截留；或，于超滤膜内进行分离截留。
所述透析袋的分子量为100-500kDa，经截留透析，冷冻干燥得产物。
所述离子交换柱为原料于离子交换柱内交换反应过程中生成或剩余的小分子化合物通过离子交换柱分离，将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥。
更进一步的说：
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，加入甜菜碱溶液，室温静电作用结合反应3-6h，反应后用透析袋进行截留透析，真空冷冻干燥得到化合物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于去离子水中，而后将所得两种水溶液混合室温静电作用结合反应3-6h，而后置于离子交换柱内，使含羧基的糖类化合物的阴离子与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的阳离子交换反应过程中生成的反应物和剩余的小分子化合物通过离子交换柱分离，将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥；其中，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。所述交换反应过程中生成或剩余的小分子化合物通过离子交换柱分离，将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥。所述离子交换柱为凝胶过滤层析柱，填料为苯乙烯系离子交换剂，基质为聚苯乙烯。
所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，再加入甜菜碱溶液，室温静电作用结合反应3-6h，反应后用透析袋进行截留透析，将截留获得的大分子化产物与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液混合再于室温静电作用结合反应2-8h；而后置于超滤膜内进行离子交换分离，再次截留大分子产物，真空冷冻干燥得阴离子多糖衍生物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。所述膜为超滤膜，可使用聚砜材料超滤膜或聚偏氟乙烯超滤膜。
所述含羧基的糖类化合物与去离子水的摩尔比为1：300—1：1500。
一种所述制备所得阴离子多糖衍生物的应用，所述阴离子多糖衍生物在化妆品或食品领域作为优良的吸湿保湿活性剂中的应用。
本发明所具有的优点：
本发明通过采用离子交换的方式，合成了一系列“阴离子-两性离子-阳离子”复合物，与现有两种化合物的结合有所区别，所得到的阴离子多糖衍生物纯度高，吸湿保湿活性均优于透明质酸，所需制备成本远低于透明质酸，可以开发为新型吸湿保湿剂。本发明所得阴离子多糖衍生物水溶性良好，应用前景更加广泛。在合成工艺上，本发明步骤简单，原料广泛，产率较高，可以广泛应用于农业、日化、食品行业等领域。
附图说明：
图1为本发明实施提供的阴离子多糖衍生物的合成路线图。
图2为本发明实施例羧甲基壳聚糖钠的红外光谱图；3439cm-1处为羧甲基壳聚糖钠上O-H的伸缩振动，2919cm-1处为C-H的伸缩振动，1604cm-1和1324cm-1处分别是酰胺II谱带和酰胺III谱带(C-N伸缩振动和N-H的面内弯曲振动)，1415cm-1处为CH2和CH3的面内弯曲振动，1087cm-1处为C-O的伸缩振动。
图3为本发明实施例羧甲基纤维素钠的红外光谱图；3441cm-1处为羧甲基纤维素钠上O-H的伸缩振动，2918cm-1处为C-H的伸缩振动，1610cm-1处为C＝O伸缩振动，1419cm-1处为CH2面内弯曲振动，1327cm-1处为CH2面外弯曲摇摆，1054cm-1处为C-OH的伸缩振动。
图4为本发明实施例海藻酸钠的红外光谱图；3434cm-1处为海藻酸钠上O-H的伸缩振动，2923cm-1处为C-H的伸缩振动，1614cm-1处为COO—的反对称伸缩振动，1417cm-1处为COO—的对称伸缩振动吸收峰，1096cm-1、1030cm-1处为C-OH伸缩振动吸收。
图5为本发明实施例透明质酸钠的红外光谱图；3417cm-1处为透明质酸钠上O-H的伸缩振动，2923cm-1处为C-H伸缩振动，1623cm-1处为COO—的反对称伸缩振动，1415cm-1处为COO—的对称伸缩振动吸收峰，1334cm-1处是酰胺III谱带，1154cm-1处为C-O-C的不对称伸缩振动，1032cm-1处为C-OH的伸缩振动。
图6为本发明实施例羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱的红外光谱图；1069cm-1处C-O的伸缩振动增强与甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动合并出峰。
图7为本发明实施例羧甲基壳聚糖钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1479cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动。
图8为本发明实施例羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1486cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动，1060cm-1处C-O的伸缩振动增强与甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动合并出峰。
图9为本发明实施例羧甲基纤维素钠-甜菜碱的红外光谱图；1112cm-1处为甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动峰。
图10为本发明实施例羧甲基纤维素钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1479cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动。
图11为本发明实施例羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1478cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动，1052cm-1处C-O的伸缩振动增强与甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动合并出峰。
图12为本发明实施例海藻酸钠-甜菜碱的红外光谱图；1096cm-1处为甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动峰。
图13为本发明实施例海藻酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图，1481cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动。
图14为本发明实施例海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1484cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动，1023cm-1处C-O的伸缩振动增强与甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动合并出峰。
图15为本发明实施例透明质酸钠-甜菜碱的红外光谱图；1143cm-1处为甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动峰。
图16为本发明实施例透明质酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1480cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动。
图17为本发明实施例透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的红外光谱图；1477cm-1处为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中N-(CH3)3中CH3的不对称伸缩振动，1044cm-1处C-O的伸缩振动增强与甜菜碱N-(CH3)3中C-N的伸缩振动合并出峰。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明不局限于本实施方式中的制备方法和用途。
实施例1
如图1所示，将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量6-8k)、羧甲基纤维素钠(分子量1-2w)、海藻酸钠(分子量10-20w)、透明质酸钠(分子量9-10w)(参见图2-5))分别溶解于300mL去离子水中，分别向各含羧基的糖类化合物水溶液中加入0.06mol的甜菜碱水溶液，室温反应4h，反应后用100kDa的透析袋进行截留透析，真空冷冻干燥得到对应化合物：羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱(图6)、羧甲基纤维素钠-甜菜碱(图9)、海藻酸钠-甜菜碱(图12)、透明质酸钠-甜菜碱(图15)。
实施例2
与实施例1不同之处在于：
如图1所示，将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量10-20w)、羧甲基纤维素钠(分子量10-20w，)、海藻酸钠(分子量20-40w)、透明质酸钠(分子量20-40w)(参见图2-5))分别溶解于500mL去离子水中，分别向各含羧基的糖类化合物水溶液中加入0.24mol的甜菜碱水溶液，室温反应4h，反应后用500kDa的透析袋进行截留透析，冷冻干燥得到化合物：羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱(图6)、羧甲基纤维素钠-甜菜碱(图9)、海藻酸钠-甜菜碱(图12)、透明质酸钠-甜菜碱(图15)。
实施例3
如图1所示，将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量6-8k)、羧甲基纤维素钠(分子量1-2w)、海藻酸钠(分子量10-20w)、透明质酸钠(分子量9-10w)(参见图2-5))分别溶解于300mL去离子水中待用；分别将0.03mol的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于10mL去离子水中，共配制4份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，而后将每一个含羧基的糖类化合物水溶液与一份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液混合室温静电作用结合反应4h，而后置于聚苯乙烯为基质的离子交换柱内进行离子交换(柱子的型号为φ30mm*20cm)，流速为1.5mL/min，使含羧基的糖类化合物的阴离子与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的阳离子通过静电作用结合交换反应过程中生成的反应物和剩余的小分子化合物通过离子交换柱进行分离，截留所得组分即为大分子化合物进行真空冷冻干燥，得到对应的化合物：羧甲基壳聚糖钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图7)、羧甲基纤维素钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图10)、海藻酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图13)、透明质酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图16)。
实施例4
与实施例3不同之处在于：
将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量10-20w)、羧甲基纤维素钠(分子量10-20w)、海藻酸钠(分子量20-40w)、透明质酸钠(分子量20-40w)(参见图2-5))分别溶解于500mL去离子水中，分别将0.24mol的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于20mL去离子水中，共配制4份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，而后将每一个含羧基的糖类化合物水溶液与一份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液混合室温静电作用结合反应4h，而后放于聚苯乙烯为基质的离子交换柱内进行离子交换(柱子的型号为φ30mm*20cm)，流速为1.5mL/min，使含羧基的糖类化合物的阴离子与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的阳离子通过静电作用结合交换反应过程中生成的反应物和剩余的小分子化合物通过离子交换柱进行分离，截留所得组分即为大分子化合物进行真空冷冻干燥，得到对应的化合物：羧甲基壳聚糖钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图7)、羧甲基纤维素钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图10)、海藻酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图13)、透明质酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图16)。
实施例5
如图1所示，将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量6-8k)、羧甲基纤维素钠(分子量1-2w)、海藻酸钠(分子量10-20w)、透明质酸钠(分子量9-10w)(参见图2-5))分别溶解于去离子水中，分别向各含羧基的糖类化合物水溶液中加入0.12mol的甜菜碱溶液，室温反应4h，反应后用100kDa透析袋进行截留透析，收集对应化合物。
再将0.24mol的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于去离子水中，共配制4份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，而后将一份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的溶液滴加入上述透析完的一个溶液中，室温反应4h，反应后置于聚砜材料超滤膜或聚偏氟乙烯超滤膜内进行离子交换，再次截留大分子产物，真空冷冻干燥得到对应化合物：羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图8)、羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图11)、海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图14)、透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图17)。
实施例6
与实施例5不同之处在于：
如图1所示，将0.03mol含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠(分子量10-20w)、羧甲基纤维素钠(分子量10-20w)、海藻酸钠(分子量20-40w)、透明质酸钠(分子量20-40w)(参见图2-5))分别溶解于去离子水中，分别向各含羧基的糖类化合物水溶液中加入0.12mol的甜菜碱溶液，室温反应4h，反应后用500kDa透析袋进行截留透析，收集对应化合物。
再将0.24mol的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于去离子水中，共配制4份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液，而后将一份2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的溶液滴加入上述透析完的一个溶液中，室温反应4h，反应后置于聚砜材料超滤膜或聚偏氟乙烯超滤膜内进行离子交换，再次截留大分子产物，真空冷冻干燥得到对应化合物：羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图8)、羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图11)、海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图14)、透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(图17)。
应用例1
吸湿活性的测定
在饱和硫酸铵溶液(相对湿度81％)和饱和碳酸钠溶液(相对湿度43％)环境下分别测量上述实施例2、4和6制备获得不同阴离子多糖衍生物(待测样品)的吸湿活性，其中阴离子多糖衍生物分别为羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱、羧甲基壳聚糖钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基纤维素钠-甜菜碱、羧甲基纤维素钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、海藻酸钠-甜菜碱、海藻酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、透明质酸钠-甜菜碱、透明质酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。
1号干燥器内放置饱和硫酸铵溶液维持湿度在81％，2号干燥器放置饱和碳酸钠溶液维持湿度在43％。将12个待测样品烘干至恒重后，各称取0.5g分别放置于称量瓶中，再将称量瓶分别放置在1号和2号干燥器内，测量48h内吸湿活性，分别在12、24、36、48h称量样品的质量。
吸湿率(％)＝(W1-W0)*100/W0
W0和W1分别为样品放置前、后的质量(g)
表1，阴离子多糖衍生物在RH＝81％时的吸湿活性(％)
表2，阴离子多糖衍生物在RH＝43％时的吸湿活性(％)
应用例2
保湿活性的测定
在饱和硫酸铵溶液(相对湿度81％)、饱和碳酸钠溶液(相对湿度43％)、干燥硅胶环境下分别测量上述实施例2、4和6制备获得不同阴离子多糖衍生物的保湿活性，其中，阴离子多糖衍生物分别为羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱、羧甲基壳聚糖钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基壳聚糖钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基纤维素钠-甜菜碱、羧甲基纤维素钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、海藻酸钠-甜菜碱、海藻酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、透明质酸钠-甜菜碱、透明质酸钠-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。
3号干燥器内放置饱和硫酸铵溶液维持湿度在81％，4号干燥器放置饱和碳酸钠溶液维持湿度在43％，5号干燥器内放置干燥硅胶维持干燥环境。将12个待测样品烘干至恒重后，各称取0.5g分别放置于称量瓶中，再将称量瓶分别放置在3号、4号和5号干燥器内，测量48h内吸湿活性，分别在12、24、36、48h称量样品的质量。
保湿率(％)＝Hn/H0*100％
H0、Hn分别为放置前后水分的质量(g)
表3，阴离子多糖衍生物在RH＝81％时的保湿活性(％)
表4，阴离子多糖衍生物在RH＝43％时的保湿活性(％)
表5，阴离子多糖衍生物在干燥硅胶中的保湿活性(％)
由上述表1-5可知，含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、透明质酸钠)在接入甜菜碱或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵后，吸湿和保湿活性均有较大程度的提升。除此之外，含羧基的糖类化合物(羧甲基壳聚糖钠、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、透明质酸钠)与甜菜碱、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵依次通过盐键相连接后，海藻酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在RH＝81％、RH＝43％时的吸湿活性以及在干燥环境下的保湿活性，均优于其两种化合物结合的产物；透明质酸钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在RH＝81％时的吸湿和保湿活性，均优于其两种化合物结合的产物；羧甲基纤维素钠-甜菜碱-2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在RH＝43％时的吸湿活性，在RH＝81％、RH＝43％时的保湿活性均优于其两种化合物结合的产物。同时，上述制备的阴离子多糖衍生物的吸湿保湿活性高于市售透明质酸钠，具备开发成新型吸湿保湿活性剂的前景，可以在化妆品、食品领域作为优良的吸湿保湿活性剂得以进行广泛应用。
Claims (10)
1.一种阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应获得阴离子多糖衍生物；或，以含羧基的糖类化合物为原料与甜菜碱溶液反应，反应后与或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶液反应物反应获得阴离子多糖衍生物。
2.按权利要求1所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，加入甜菜碱溶液，室温下经静电作用结合反应3-6h，分离纯化截留大分子产物真空冷冻干燥得到化合物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
3.按权利要求1所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶解于去离子水中，而后将所得两种水溶液通过静电作用结合的方式进行反应，反应后分离纯化将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥；其中，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
4.按权利要求1所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述阴离子多糖衍生物为将含羧基的糖类化合物溶解于去离子水中，再加入甜菜碱溶液，室温下经静电作用结合反应3-6h，反应后获得的大分子产物，产物再与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵水溶液通过静电作用结合的方式进行反应，分离纯化截留大分子产物，真空冷冻干燥得阴离子多糖衍生物；其中，甜菜碱的摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵摩尔量是含羧基的糖类化合物摩尔量的1-8倍。
5.按权利要求1所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述含羧基的糖类化合物为羧甲基壳聚糖钠、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、透明质酸钠、羧甲基菊糖钠或羧甲基淀粉钠。
6.按权利要求2-4任意一项所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述分离纯化截留大分子产物为反应物于透析袋中进行分离截留；或，于离子交换柱内进行分离截留；或，于超滤膜内进行分离截留。
7.按权利要求6所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述透析袋的分子量为100-500kDa，经截留透析，冷冻干燥得产物。
8.按权利要求6所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述离子交换柱为原料于离子交换柱内交换反应过程中生成或剩余的小分子化合物通过离子交换柱分离，将截留所得到的大分子化合物进行真空冷冻干燥。
9.按权利要求2、3或4所述的阴离子多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述含羧基的糖类化合物与去离子水的摩尔比为1：300—1：1500。
10.一种权利要求1所述制备所得阴离子多糖衍生物的应用，其特征在于所述阴离子多糖衍生物在化妆品或食品领域作为优良的吸湿保湿活性剂中的应用。
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