CN114014948A - 硫酸酯化裂褶多糖及其制备方法及其在化妆品中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硫酸酯化裂褶多糖及其制备方法及其在化妆品中的应用；硫酸酯化裂褶多糖由浸润后的裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应后降低温度至0～20℃，加入浓硫酸继续反应，反应产物经过蒸馏水溶解，调节溶液pH值，醇沉，复溶后透析，减压浓缩，干燥所得；控制三氧化硫吡啶的加入量为裂褶多糖质量的2～6倍，裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应温度为50～80℃，反应时间为1～4h；控制浓硫酸的加入量为裂褶多糖质量的1～3倍，继续反应时间为10～40min。本发明所制备的硫酸酯化裂褶多糖的得率较高，为90％～200％，产物的取代度为1.6‑2.0，溶解性强，无需加热溶解。

Description

硫酸酯化裂褶多糖及其制备方法及其在化妆品中的应用

技术领域

本发明涉及一种硫酸酯化裂褶多糖，特别是涉及硫酸酯化裂褶多糖及其制备方法及其在化妆品中的应用。

背景技术

皮肤是人体的第一道屏障，在保护人体水分方面具有不可替代的作用。皮肤表皮层起到屏障作用，主要是防止水分散发，保护其结构不受破坏。为了维持皮肤良好的弹性、湿润及润泽度，一般而言需要10％～20％的含水量。因此，维护皮肤水润是护肤化妆品的一大研究方向。且随着消费者对自身肌肤保湿的重视，具有良好的保湿作用的护肤品需求持续上增。

裂褶多糖是由裂褶菌分泌的一种中性胞外多糖。裂褶多糖是以β-(1-3)糖苷键连接而成的β葡聚糖，每3个葡萄糖以β-(1-6)糖苷键连接一个葡萄糖分子。因裂褶多糖具备有良好的抗肿瘤、抗衰老活性广受研究者的青睐。但裂褶多糖较大的分子量和独特的三螺旋结构，使其在干燥之后难以全部溶解于水中。化学改性是通过化学反应，使多糖中羟基上的氢被硫酸基、羧甲基、磷酸基等活性基团取代的方法，能够达到提高多糖溶解性和引入新的活性的方法。

现有技术中裂褶多糖主要是用于制备抗肿瘤药物。如中国发明专利011000996公开了一种裂褶四糖长链烷基苷类化合物和它们在抗肿瘤和细菌感染治疗中的应用，该裂褶四糖长链烷基苷类化合物具有如下结构通式：

该发明的裂褶四糖衍生物具有与天然裂褶多糖相似的医学用途，可完全取代天然产品用于制药和保健品领域。

又如中国发明专利200510101678X公开了一种羧甲基裂褶多糖制备方法及在化妆品和抗肿瘤药物中应用。该技术通过将裂褶多糖进行羧甲基化，从而将中性的裂褶多糖转化为带负电荷的羧酸纳盐，在显著改善其溶解性能的前提下，仍保持良好的流变性能和抗肿瘤活性。该发明通过用化学试剂对多糖中的羟基进行取代，通过反应条件控制羧甲基裂褶多糖的分子量和取代度，使其具有良好的溶解性能和抗肿瘤活性，该技术制备的羧甲基裂褶多糖可以应用在化妆品、抗肿瘤药物、食品等方面。但由于部分裂褶多糖未取代成功或取代度太低，羧甲基化后续产物处理过程因难溶于水而被舍弃导致产物的得率较低，一般得率在90％以下，取代度在0.52以下。且羧甲基化裂褶裂褶多糖需加热才能完全溶解于水中，表明羧甲基化产物的溶解性较低，在应用中可能会产生包裹其他物料而出现沉淀现象。多糖分子间的氢键是影响多糖的吸湿性和保湿性的关键因素，多糖分子中的羟基、硫酸基、羧甲基等其他极性基团能与水分子中的羟基形成氢键，达到吸收水分子和锁住水分子的目的。羧甲基化裂褶多糖的取代度较低，表明其所连接的羧甲基基团较少，吸湿性和保湿性可能较低。

现有技术(硫酸酯化裂褶菌多糖的制备及其抗氧化活性研究，张虽栓，蔡花真；食品研究与开发，38(08):17-21)采用水提醇沉法提取裂褶菌多糖，用磺酰化法对其进行硫酸酯化，经红外光谱定性分析，硫酸钡比浊法定量计算得出硫酸基的含量。但该技术采用氯磺酸-吡啶法先制备磺酰化试剂，后将其加入至溶解多糖的反应溶剂中进行硫酸酯化改性，这样的反应方法会存在少量氯磺酸试剂未完全反应的现象，在后续制备过程中若反应试剂内含有较多水分，则可能发生剧烈反应的现象；而且该技术反应结束后，有少量的沉淀物，推测其可能为未被取代的裂褶多糖原料；该技术探讨裂褶多糖改性前后的抗氧化活性变化，其推测改性后裂褶多糖抗氧化活性增强的机理可能为：硫酸基团的引入使得裂褶多糖糖链间的排斥力增加，糖链增长，有利于改性多糖与自由基相结合，并未意识到硫酸酯化裂褶菌多糖保湿活性。

总体来说，现有多糖的硫酸化主要有三种方法，即氯磺酸-吡啶法、浓硫酸法、三氧化硫吡啶法：第一，浓硫酸法反应太过于剧烈不好控制，且易导致多糖降解。正是由于采用浓硫酸作为磺化试剂造成多糖硫酸酯化反应的取代度低、产率低、多糖降解严重分子量太低并影响多糖的活性(多糖改性过程中必须注意，在化学修饰过程同时产生的对多糖适度降解，是有助于提高多糖的溶解性、生物利用度和生物活性的，但千万不能过度降解，否则就会失去原有的生理活性。如日本研究发现，裂褶多糖的抗肿瘤活性当分子量降低到50kDa以下时就会消失。因此浓硫酸由于对多糖降解过度甚至会发生炭化所以一般不会被应用于多糖的硫酸酯化反应中。第二，氯磺酸-吡啶法反应也较剧烈，且反应不够完全；第三，三氧化硫吡啶法条件比较温和，但反应时间较长，取代度偏低。

发明内容

针对裂褶多糖的衍生化改性中存在的因部分裂褶多糖未取代成功或取代度太低导致羧甲基化产物得率较低且溶解性较低的问题；现有多糖的硫酸酯化改性技术中也存在的取代度较低或产率低等问题，本发明提供一种高取代度、高产率、分子量适度降低、溶解性良好、保湿活性佳的硫酸酯化裂褶多糖及其制备方法。

本发明的另一个目的在于提供硫酸酯化裂褶多糖在化妆品中的应用。

本发明发现将三氧化硫吡啶的反应温和、稳定性高的特点与浓硫酸的强反应性进行协调，采用三氧化硫吡啶与浓硫酸两个磺化试剂联合使用的模式，可显著提高多糖硫酸化改性过程的取代度和产率，从而既利用了浓硫酸的强反应活力来提高多糖硫酸酯化产物的取代度，又能避免了单一利用浓硫酸作为磺化试剂时反应太过剧烈造成的多糖的严重降解，从而大大提高裂褶多糖硫酸酯化改性的产率和取代度。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种硫酸酯化裂褶多糖，由浸润后的裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应后降低温度至0～20℃，加入浓硫酸继续反应，反应产物经过蒸馏水溶解，调节溶液pH值，醇沉，复溶后透析，减压浓缩，干燥所得；控制三氧化硫吡啶的加入量为裂褶多糖质量的2～6倍，裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应温度为50～80℃，反应时间为1～4h；控制浓硫酸的加入量为裂褶多糖质量的1～3倍，继续反应时间为10～40min。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述的浸润后的裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应温度为60～70℃，反应时间为2～3h。

优选地，所述的反应是在搅拌条件下进行，搅拌速率为500～900rpm。

优选地，所述的浸润是将干燥的裂褶多糖加入试剂中，在干燥的条件下进行；所述的试剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和吡啶中的一种；浸润时间为8～16h。

优选地，所述的试剂加入量为裂褶多糖质量的10～20倍。

优选地，所述的调节溶液pH值6.5～8.0，通过加入NaOH溶液调节。

优选地，所述的NaOH溶液的浓度为2～4mol/L。

优选地，所述的醇沉是采用浓度40～80％的酒精使产品硫酸酯化裂褶多糖被沉淀下来；

所述的复溶是指沉淀下来的硫酸酯化裂褶多糖采用蒸馏水重新溶解；

所述的透析采用截留分子量为3～30kD的超滤膜；透析的时间为72～96h；

所述的减压浓缩是在40～50℃下进行；

所述的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥。

所述的硫酸酯化裂褶多糖的制备方法，包括如下步骤：

1)裂褶多糖的浸润：将干燥的裂褶多糖，加入试剂中，在干燥环境中浸润；

2)硫酸酯化反应：向步骤1)的浸润后的裂褶多糖中加入三氧化硫吡啶，搅拌下反应；控制三氧化硫吡啶的加入量为裂褶多糖2-6倍质量，反应温度为50～80℃，反应时间为1～4h；然后降低温度至0-20℃，加入浓硫酸继续反应，控制浓硫酸的加入量为裂褶多糖质量的1-3倍，反应时间为10-40min；

3)产物后处理：反应结束后，向步骤2)中加入预冷的蒸馏水，调节溶液pH值，醇沉，复溶后透析，减压浓缩，干燥后得硫酸酯化裂褶多糖。

所述的硫酸酯化裂褶多糖在化妆品保湿、润肤中的应用，化妆品中添加0.5％～1wt％硫酸酯化裂褶多糖。本发明在传统保湿、润肤的化妆品中添加0.5％～1％硫酸酯化裂褶多糖，可以有效提高其吸湿、保湿效果。

本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)现有技术采用氯磺酸吡啶的方法由于可能有氯磺酸的残留，会导致反应过于剧烈，多糖降解严重，影响最终产率；单一浓硫酸直接反应则反应剧烈，多糖严重降解，同时取代度也较低，得率低。本发明所制备的硫酸酯化裂褶多糖的得率较高，得率超过150％。这主要得益于采用三氧化硫吡啶与浓硫酸两种磺化试剂复合应用，并按先后次序添加的策略，既利用了三氧化硫吡啶磺化试剂反应的高稳定性，又利用了浓硫酸较强的反应活性以及对多糖的适度降解等效应，从而实现强化酯化取代又适度降解多糖分子量，增加改性多糖的活性目的。

(2)本发明通过改变三氧化硫吡啶与原料多糖之比、反应温度和反应时间以及浓硫酸用量等参数，制备分子量适度降低、高取代度的产物，所制备的产物的取代度为1.6以上，明显高于现有技术。

(3)现有技术以抗氧化活性来切入探讨裂褶多糖改性前后的活性变化，改性后裂褶多糖抗氧化活性增强的机理可能为：硫酸基团的引入使得裂褶多糖糖链间的排斥力增加，糖链增长，有利于改性多糖与自由基相结合。而本发明所制备的改性多糖的保湿活性的增强主要是由引入的硫酸基团更易与水分子形成氢键所引起的。

(4)本发明所制备的硫酸酯化裂褶多糖较羧甲基化裂褶多糖的溶解性更强，无需加热溶解。在应用过程中，羧甲基化产物因溶解性较低，容易包裹住其他物料而出现沉淀现象。而硫酸酯化改性产物溶解性的提升能有效解决这样的现象。

(5)本发明采用三氧化硫-吡啶与N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜或吡啶反应，操作简单、反应温和、容易控制。

附图说明

图1为裂褶多糖的红外谱图。

图2为实施例1产物S-SPG1的红外谱图。

图3为实施例2产物S-SPG2的红外谱图。

图4为实施例3产物S-SPG3的红外谱图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步地说明，但本发明的保护范围不仅局限于此。

裂褶多糖原料由裂褶菌经液体发酵得来，具体操作可参考吴丽华的硕士学位论文《裂褶多糖的发酵条件优化及控制》一文中第52～53页的实验操作方法。

干燥的裂褶多糖为本发明的原料，图1为其红外谱图。具体检测方法为：取2mg干燥多糖样品与100mg KBr混合均匀，并充分研磨成粉末，4000～500cm-1范围内扫描。3500～3200cm^-1范围内，2960～2900cm^-1范围内，1070cm^-1处分别为O-H(-OH)、C-H、C-O-C振动所产生的，表明裂褶多糖和具备多糖的典型特征峰。

实施例1

取2g干燥裂褶多糖，放入螺口锥形瓶中，加入300mLDMF，于干燥环境下浸润12h。加入4g三氧化硫吡啶，70℃水浴反应2h，搅拌速率为700rpm。然后迅速降低温度至20℃，加入干燥裂褶多糖质量1倍的浓硫酸，继续反应10min。反应结束后，加入400mL预冷的蒸馏水，用2mol/L的NaOH调节溶液pH值至7.5，加入95％乙醇至乙醇终浓度为75％进行醇沉，多糖采用蒸馏水经复溶后，采用截留分子量为30kD的超滤膜透析72h，50℃减压浓缩，冷冻干燥后得硫酸酯化裂褶多糖(S-SPG1)。图2为实施例1产物S-SPG1的红外谱图。相对于图1，S-SPG1出现了新的特征吸收峰，分别在1260～1210cm^-1，840～810cm^-1，580cm^-1左右。相关研究表明，1260～1210cm^-1内、840～810cm^-1内、分别为S＝O、C-O-S的伸缩振动峰，而580cm^-1附近为S-O的弯曲振动峰，表明硫酸基团成功引入。由此可以得出硫酸酯化改性成功。

实施例2

取6g干燥裂褶多糖，放入螺口锥形瓶中，加入960mL DMF，于干燥环境下浸润14h。加入24.0g三氧化硫吡啶，60℃水浴反应1h，搅拌速率为900rpm。然后迅速降低温度至10℃，加入干燥裂褶多糖质量2倍的浓硫酸，继续反应40min。反应结束后，加入1200mL预冷的蒸馏水，用4mol/L的NaOH调节溶液pH值至7.0，加入95％乙醇至乙醇终浓度为60％进行醇沉，多糖经采用蒸馏水复溶后，采用截留分子量为5kD的超滤膜透析84h，45℃减压浓缩，冷冻干燥后得硫酸酯化裂褶多糖(S-SPG2)。S-SPG2红外表征如下图所示。图3为实施例2产物S-SPG2的红外谱图。相对于图1，S-SPG2在1260～1210cm^-1，840～810cm^-1，580cm^-1左右出现与硫酸基团相关的特征吸收峰，表明硫酸基团成功引入。

实施例3

取3g干燥裂褶多糖，放入螺口锥形瓶中，加入540mL DMF，于干燥环境下浸润8h。加入18.0g三氧化硫吡啶，80℃水浴反应4h，搅拌速率为800rpm。然后迅速降低温度至0℃，加入干燥裂褶多糖质量3倍的浓硫酸，继续反应30min。反应结束后，加入600mL预冷的蒸馏水，用2.5mol/L的NaOH调节溶液pH值至8.0，加入95％乙醇至乙醇终浓度为80％进行醇沉，多糖蒸馏水复溶后，采用截留分子量为3kD的超滤膜透析96h，40℃减压浓缩，冷冻干燥后得硫酸酯化裂褶多糖(S-SPG3)。图4为实施例3产物S-SPG3的红外谱图。相对于图1，S-SPG2同样在1260～1210cm^-1，840～810cm^-1，580cm^-1左右出现与硫酸基团相关的特征吸收峰，表明硫酸基团成功引入。

应用实施例1

保湿精华液：取Aristoflex AVC(增稠剂)0.6g，加入100mL去离子水在80℃下搅拌溶解，依次加入硫酸酯化裂褶多糖(S-SPG2)0.8g、尼泊金甲酯(防腐剂)0.03g，混合均匀得保湿精华液。

应用实施例2

保湿乳液：依次加入硫酸酯化裂褶多糖(S-SPG3)0.5g、甘油0.8g、卡波姆0.1g、陶氏羟乙基纤维素0.5g、EDTA二钠0.02g，加入100mL去离子水搅匀后均质，85℃水浴加热半小时至完全溶解，得A相；加入季戊四醇四(乙基己酸)酯2.5g、山嵛醇2g、聚甘油-10肉豆蔻酸酯0.2g、异壬酸异壬酯0.1g(B相原料)，85℃水浴加热至全部溶化，进行均质乳化；冷却至40℃后，加入卡松0.04g，均质，最后加入苯氧乙醇0.01g。

测试方法：

(1)取代度、得率、重均分子量及溶解度的测定方法

取代度的测定方法为硫酸钡-比浊法：取200μL浓度为1mg/mL的多糖溶液，加入3.8mL三氯乙酸(3％，m/v)，1mL氯化钡-明胶(1％，m/v)，混匀，静置20min，360nm测定得A₁；1mL明胶(0.5％，m/v)代替上述氯化钡-明胶，得A₂。根据标准曲线计算含硫量(S％)。取代度(DS)＝1.62×S％/(32-1.02×S％)

得率＝产物的重量/原料的重量×100％

重均分子量的测定采用凝胶渗透色谱法：不同分子量的葡聚糖为标品，凝胶柱为Ultrahydrogel 1000(7.8×300mm)和Ultrahydrogel 500(7.8×300mm)串联使用；流动相为0.02mol/L的KH2PO4缓冲溶液，流速0.8mL/min，柱温35℃。

溶解度采用国标方法：在室温条件下(25℃)，量取10mL蒸馏水于试管中，称取一定质量(m₁)的改性多糖样品并逐步加入到上述试管中，不断搅拌，充分溶解，直到恰好饱和，未溶解的样品经冻干后称量质量(m₂)。溶解度＝(m₁-m₂)/10g/L。

(2)改性多糖保湿性能的比较

吸湿率：精确称取100mg试样于称量瓶中，敞口置于43％，25℃的恒温恒湿箱中，于36h，72h记录称量瓶重量。

稀释率Ra(％)＝(W_t-W₀)/W₀×100％

式中：W_t为36h、72h时试样的重量；W₀为干燥试样的重量

保湿率：精确称取100mg试样于称量瓶中，加入50％的蒸馏水，敞口置于43％，25℃的恒温恒湿箱中，于36h，72h记录称量瓶重量。

稀释率Rr(％)＝(W_t-W₀)/H₀×100％

式中：W_t为36h、72h时试样的重量；W₀为干燥试样的重量；H₀为所添加的水的重量。

(3)精华液、乳液稳定性的测定

离心实验：将装有精华液、保湿乳液的离子管置于离心机中，5000rpm离心30min，观察其分离、分层状况。

耐热实验：将电热恒温培养箱调节到(40±0.5)℃，取两份待测试样，将其中一份置于培养箱中培养24h，取出，冷却至室温，与另一份试样进行比较，观察其是否变色、变稀、分层等现象。

耐寒实验：将冰箱调节到(-5～-15)℃，取两份待测试样，将其中一份置于冰箱中冷藏24h，取出，冷却至室温，与另一份试样进行比较，观察其是否变色、变稀、分层等现象。

(4)精华液、乳液感官评价

招募感官评价志愿者20名，年龄为22～30岁，男女各10名。对所制备的精华液、保湿乳液的外观、手感、清爽感及吸收感进行评价，取平均值。最高分为7。

(5)精华液、乳液保湿性的测定

测定调节：测试环境温度为(25±1)℃，相对湿度为(55±5)％。受试者无过敏性疾病、无体质高度敏感，受试部位没有接受皮肤治疗、美容及其他可能影响结果的测试。受试部位为双手前臂，面积为3cm×3cm，测试区域间间隔1cm，2～3天内不使用任何化妆品。正式测试前清水洗涤测试区域并在测试环境中静坐25min，保持放松状态。

测试：测试样品按(2.0±0.1)mg/cm²的用量进行单次涂布，使用乳胶指套将测试样均匀涂布在试验区，于1h、4h时测定受试区域的皮肤水合度、经皮水分流失量及皮肤弹性等参数，每个区域平行测定5次，同一受试者的测试由同一个测量人员完成。

皮肤水合度变化率＝(使用后皮肤水合度-初始水合度)/初始水合度×100％

经皮水分流失率＝(使用后皮肤水合度-初始水合度)/初始水合度×100％

皮肤弹性变化＝(使用后皮肤弹性值-初始弹性值)/初始弹性值×100％

实施例1～实施例3的测试结果如表1。

表1 S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3的取代度、得率、重均分子量及溶解度

试样	取代度	得率	重均分子量	溶解度
					S-SPG1	1.61	159％	6.14×10<sup>6</sup>Da	65g/L
S-SPG2	1.83	186％	1.35×10<sup>6</sup>Da	72g/L
					S-SPG3	2.04	208％	5.48×10<sup>5</sup>Da	100g/L

为了与单一磺化试剂相比较，分别采用实施例1～实施例3的方法进行试验，只采用添加三氧化硫-吡啶，而后续均不添加浓硫酸，分别获得的硫酸酯化多糖分别记为S-SPG1-1、S-SPG2-1、S-SPG3-1，测试结果如表2；不添加三氧化硫吡啶只添加浓硫酸，分别获得的硫酸酯化多糖分别记为S-SPG1-2、S-SPG2-2、S-SPG3-2，测试结果如表3。

表2三氧化硫吡啶单独反应时硫酸酯化裂褶多糖的取代度、得率、重均分子量

试样	取代度	得率	重均分子量
				S-SPG1-1	0.53	84％	1.68×10<sup>7</sup>Da
S-SPG2-1	1.27	110％	6.52×10<sup>6</sup>Da
				S-SPG3-1	1.48	143％	1.01×10<sup>6</sup>Da

表3浓硫酸单独反应时的硫酸酯化裂褶多糖的取代度、得率、重均分子量

试样	取代度	得率	重均分子量
				S-SPG1-2	0.47	43％	2.68×10<sup>5</sup>Da
S-SPG2-2	0.52	56％	4.52×10<sup>5</sup>Da
				S-SPG3-2	0.59	65％	7.01×10<sup>5</sup>Da

从表1和表2的数据可以看出，采用本发明利用三氧化硫-吡啶与浓硫酸复合先后加入的裂褶多糖硫酸酯化技术和方法要明显好于单一采用三氧化硫-吡啶和单一的浓硫法，在酯化多糖产率及取代度方面都具有明显优势。

需要强调的是，在本领域，在多糖的硫酸酯化中是不会被采纳的方法，主要原因在于浓硫酸反应剧烈，多糖严重降解，使得到的酯化多糖失去活性，同时浓硫酸作为磺化试剂取代度低，酯化多糖的得率低。但本发明通过工艺控制，尤其是反应温度，时间和原料加入量的控制，在三氧化硫-吡啶反应的后期再加入浓硫酸，将两个看似相冲突不可能复合的磺化试剂结合起来应用，不仅利用浓硫酸的强反应活性进一步促进了裂褶多糖硫酸酯化多糖的酯化取代度，同时也使酯化多糖的产率明显提高；对酯化多糖的分子量适度降低是有益的，本发明通过浓硫酸的加入，便酯化多糖的分子量能够得到适度的降解，更有利于硫酸酯化多糖活性的发挥。

表4 S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3的保湿性能与羧甲基化裂褶多糖(CM-2、CM-3)的比较

试样	吸湿率48h	保湿率48h
			SPG	38.0％	74.0％
CM-2	43.8％	53.3％
			CM-3	44.7％	54.1％
S-SPG1	56.6％	70.4％
			S-SPG2	58.2％	70.7％
S-SPG3	77.9％	74.9％

表4中羧甲基化裂褶多糖(CM-2、CM-3)的保湿率与吸湿率的数据均来源于中国发明专利200510101678X中的实施例2和实施例3。该专利为裂褶多糖的羧甲基化，与本发明的原料相同，改性方法有所差别，更具有可比性。从表4中可以看出，与羧甲基化裂褶多糖相比，三种不同取代度的硫酸酯化裂褶多糖在48h时的保湿性和吸湿性均高于两种羧甲基化裂褶多糖。此外，裂褶多糖硫酸酯化的产物的得率和溶解性均高于羧甲基化产物。

在胡康的硕士学位论文《羧甲基化裂褶多糖的制备及其抗氧化、保湿活性研究》一文中，羧甲基化裂褶多糖的得率最高为85.7％，取代度最高为0.5，分子量最低为1.0×10⁷Da，产物需加热才能完全溶解。而从表1中可以看出，采用本发明进行的硫酸酯化改性多糖的得率最高可达200％，取代度最低也可达0.90，最高可达2.0，分子量最低为8.0×10⁵Da，25℃时的溶解度最低为35g/L。比较表1和表2的可以看出，不论是在取代度、产率还是分子量等三氧化硫-吡啶与浓硫酸两种磺化试剂复合使用效果明显优于采用单一的三氧化硫-吡啶，更优于采用单一的浓硫酸作为磺化试剂的结果。

表5精华液、保湿乳液的指标测定

在表5中，以S-SPG2和S-SPG3为原料所制备的保湿乳和精华液具有稳定性较好，在离心、加热、冷藏等条件下均能保持原有的状态，感官评价较高，且具有良好的体表保湿性。

选择硫酸酯化裂褶多糖代替裂褶多糖的应用具有成本低、加工特性优的优点。

总体来说，本发明所制备的硫酸酯化裂褶多糖的得率较高，为90％～200％，这对生产具有重要的意义，而且本发明所制备的产物的取代度为1.6-2.0，明显高于现有技术。同时本发明所制备的硫酸酯化裂褶多糖较羧甲基化裂褶多糖的溶解性更强，无需加热溶解。在应用过程中，羧甲基化产物因溶解性较低，容易包裹住其他物料而出现沉淀现象，而硫酸酯化改性产物溶解性的提升能可有效解决这样的现象，具有非常重要的应用价值。本发明采用的三氧化硫-吡啶与浓硫酸复合磺化试剂进行裂褶多糖的硫酸酯，采用N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜或吡啶反应，操作简单、反应温和、容易控制。与单一磺化试剂制备方法相比也具有明显的优势。因此，本发明方法从产物性能，应用价值以及规模生产方面都相对于现有技术有显著的优势。

Claims (10)

1.一种硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，由浸润后的裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应后降低温度至0～20℃，加入浓硫酸继续反应，反应产物经过蒸馏水溶解，调节溶液pH值，醇沉，复溶后透析，减压浓缩，干燥所得；控制三氧化硫吡啶的加入量为裂褶多糖质量的2～6倍，裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应温度为50～80℃，反应时间为1～4h；控制浓硫酸的加入量为裂褶多糖质量的1～3倍，继续反应时间为10～40min。

2.根据权利要求1所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的浸润后的裂褶多糖与三氧化硫吡啶反应温度为60～70℃，反应时间为2～3h。

3.根据权利要求2所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的反应是在搅拌条件下进行，搅拌速率为500～900rpm。

4.根据权利要求1所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的浸润是将干燥的裂褶多糖加入试剂中，在干燥的条件下进行；所述的试剂为N-N二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和吡啶中的一种；浸润时间为8～16h。

5.根据权利要求4所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的试剂加入量为裂褶多糖质量的10～20倍。

6.根据权利要求1所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的调节溶液pH值6.5～8.0，通过加入NaOH溶液调节。

7.根据权利要求6所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的NaOH溶液的浓度为2～4mol/L。

8.根据权利要求1所述的硫酸酯化裂褶多糖，其特征在于，所述的醇沉是采用浓度40～80％的酒精使产品硫酸酯化裂褶多糖被沉淀下来；

所述的复溶是指沉淀下来的硫酸酯化裂褶多糖采用蒸馏水重新溶解；

所述的透析采用截留分子量为3～30kD的超滤膜；透析的时间为72～96h；

所述的减压浓缩是在40～50℃下进行；

所述的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥。

9.权利要求1-8任一项所述的硫酸酯化裂褶多糖的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)裂褶多糖的浸润：将干燥的裂褶多糖，加入试剂中，在干燥环境中浸润；

2)硫酸酯化反应：向步骤1)的浸润后的裂褶多糖中加入三氧化硫吡啶，搅拌下反应；控制三氧化硫吡啶的加入量为裂褶多糖2-6倍质量，反应温度为50～80℃，反应时间为1～4h；然后降低温度至0-20℃，加入浓硫酸继续反应，控制浓硫酸的加入量为裂褶多糖质量的1-3倍，反应时间为10-40min；

3)产物后处理：反应结束后，向步骤2)中加入预冷的蒸馏水，调节溶液pH值，醇沉，复溶后透析，减压浓缩，干燥后得硫酸酯化裂褶多糖。

10.权利要求1-8任一项所述的硫酸酯化裂褶多糖在化妆品保湿、润肤中的应用，其特征在于，化妆品中添加0.5％～1wt％硫酸酯化裂褶多糖。

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