CN114213556B - 一种低分子量阳离子化透明质酸盐及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低分子量阳离子化透明质酸盐及其制备方法和应用，属于生物化工技术领域。本发明以平均分子量为800‑1200Da的低分子透明质酸盐和缩水甘油三甲基氯化铵为原料，在无水醇类溶剂中搅拌均匀，并在相转移催化剂和无水碱作用下耦合得到阳离子化透明质酸/盐。本发明得到的阳离子透化明质酸/盐具备高保湿性、强亲水性、良好的吸附性和亲和性，且其制备条件简单，易于操作，通过喷雾干燥即可得到产品。应用在毛发改善产品和清洁类化妆品中，可以直接吸附在头发和皮肤表面使其保持滋润状态，不易流失，从而达到良好的保湿效果。

Description

一种低分子量阳离子化透明质酸盐及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种低分子量阳离子化透明质酸盐及其制备方法和应用。
背景技术
透明质酸(钠)又名玻尿酸、玻璃酸，是一种酸性粘多糖，由D-葡萄糖醛酸以及N-乙酰氨基葡萄糖组成的双糖单位构成的大型多糖类。其大量存在于生物体内的许多组织，例如皮下组织、眼球、关节等。与其他多糖类相比较，透明质酸不含硫，其分子能携带500倍以上的水分，是当今公认的最佳保湿成分，广泛应用于化妆品和保养品中。
透明质酸分子结构中因含有羧基显负电性，而人类的皮肤和毛发表面也是带有负电性的，因此，未经修饰改性的透明质酸不易被人体的皮肤和毛发吸附，从而发挥不了高保湿效果。在透明质酸分子中经过化学修饰，使之带有正电性，由于正负电荷的相互吸引，阳离子化修饰后的透明质酸就容易被皮肤、毛发吸附，达到高保湿的作用。
目前报道的关于阳离子化透明质酸均为大分子结构，如分子量至少10万Da以上。专利CN101316864B日本株式会社资生堂公开10-300万Da的大分子透明质酸在水介质和碱溶液中，无催化剂存在，直接与缩水甘油基三甲基氯化铵反应3天，甲醇沉淀，最后用丙酮洗涤得到产品。CN107739417A公开以140-160万Da的大分子透明质酸为原料，在水、碱和季铵盐类相转移催化剂中，与阳离子化试剂在常温下发生反应，得到大分子阳离子化透明质酸沉淀，再用75％乙醇洗涤，最后冷冻干燥。
现有的技术中制备阳离子化透明质酸的方法主要是以10-300万Da的大分子透明质酸或其盐为主要原料并在含有水的体系中进行反应制备得到，目前尚未对分子量低于2000Da的低分子量阳离子化透明质酸/盐进行报道。大分子阳离子化透明质酸或其盐由于其分子量太大导致其只能在毛发或皮肤表皮吸附，不能够渗透进毛发或皮肤内部，存在大分子阳离子化透明质酸容易被水冲洗掉造成其解吸的问题。另外，大分子阳离子化透明质酸或其盐与化妆品中使用的其它各种成分相溶性低，存在配方受到限制的问题。低分子量透明质酸虽具有优异的渗透性及保湿性能，但是由于本身结构原因导致其不能在毛发护理方面发挥作用。因此开发一种新的低分子量阳离子化透明质酸或其盐及其制备方法是极其必要的。
发明内容
[技术问题]
现有技术尚未对分子量低于2000Da的阳离子化透明质酸或其盐进行报道，且在制备低分子量阳离子化透明质酸或其盐方面遇到极大的困难，例如采用传统水/65％乙醇溶液或者全部均为水的体系较难制备。
[技术方案]
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，提供一种具有高保湿性、强亲水性、良好的吸附性和亲和性的平均分子量约为800-1200Da的、阳离子化度为0.15-0.4的低分子量阳离子化透明质酸或其盐产品；同时开发一种高收率、阳离子化可控的平均分子量约为800-1200Da，阳离子化度为0.15-0.4的低分子量阳离子化透明质酸或其盐产品的制备方法；并将上述所得的低分子量阳离子化透明质酸或其盐应用于毛发护理及化妆品等领域中。
为了实现上述目的，本发明的目的之一是提供了如下的技术方案：一种低分子量阳离子化透明质酸盐，阳离子化度为0.15-0.4，其用平均分子量为800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐原料制备得到。
作为本发明的一种实施方式，所述低分子量透明质酸或其盐的分子量为例如约800Da及以上，约820Da及以上，约830Da及以上，约840Da及以上，约850Da及以上，约860Da及以上，约870Da及以上，约880Da及以上，约890Da及以上，约900Da及以上，约950Da及以上，约1000Da及以上；约1200Da及以下，约1180Da及以下，约1150Da及以下，约1120Da及以下，约1100Da及以下，约1080Da及以下，约1050Da及以下，约1020Da及以下；约860-1000Da；约870-950Da。
本发明所述的平均分子量为800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐原料是参考专利CN111040048A使用水蛭型透明质酸酶酶解得到，通过控制酶解时间可以得到不同平均分子量的低分子量透明质酸，另外由于水蛭型透明质酸酶的特殊性，该酶仅酶解大分子透明质酸中的β-1,3糖苷键，生成还原性末端为葡萄糖醛酸的饱和寡糖系列，原料中只有双糖片段，如二糖～二十四糖饱和寡糖的混合物，进一步优选为二糖～十二糖饱和寡糖的混合物，不会得到错误水解的非透明质酸寡糖的小分子水解产物。进一步优选为透明质酸二糖饱和寡糖含量占比为5-40％，透明质酸四糖饱和寡糖含量占比40-70％，透明质酸六糖饱和寡糖含量占比10-30％。
作为本发明的一种实施方式，所述的低分子量阳离子化透明质酸盐的结构通式如下：
Figure BDA0003449914340000021
式中，R为H或CH2CH(OH)CH2N+Me3X，所有R不同时为H，X为Cl、Br或I；M为Na，K，Mg，Ca，Zn或NH4；n＝1-4。
本发明的第二目的是提供上述低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，包括步骤如下：
(1)在无水醇类溶剂中，在无水碱与相转移催化剂存在下，800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐与阳离子化试剂进行耦合反应；
(2)反应结束后，将所得固体分离，在无水醇类溶剂中洗涤，再次分离得到粗品；
(3)将粗品溶解，调节pH后，过滤除去不溶类杂质；
(4)干燥，得到低分子量阳离子化透明质酸盐。
作为本发明的一种实施方式，所述步骤(1)和步骤(2)中的无水醇类溶剂，选自甲醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或几种；无水碱为选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸化物、碱金属磷酸化物或其无水醇溶液中的任意一种或几种。
作为本发明的一种实施方式，所述碱金属氢氧化物包括但不限于氢氧化钠或氢氧化钾，所述碱金属碳酸化物包括但不限于碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾，所述碱金属磷酸化物包括但不限于磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。
作为本发明的一种实施方式，所述无水碱优选为氢氧化钠的乙醇溶液。
作为本发明的一种实施方式，所述的无水醇类溶剂与低分子量透明质酸或其盐的体积质量比为1:1-10:1mL/g，如更具体为1:1-4:1。
作为本发明的一种实施方式，所述步骤(1)中的800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐是采用水蛭型透明质酸酶酶解大分子透明质酸或其盐得到的。
作为本发明的一种实施方式，所述步骤(1)中的相转移催化剂包括四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵中的一种或几种；相转移催化剂与低分子量透明质酸或其盐的质量比为1-10:100；所述步骤(1)中的阳离子化试剂为缩水甘油三甲基卤化铵，优选为缩水甘油三甲基氯化铵；低分子量透明质酸或其盐与阳离子化试剂的质量比为1:1-1:4，如更具体为1:1-1:2。
在本发明的一种实施方式中，所述耦合反应的参数：温度25-35℃，时间3-24h。
作为本发明的一种实施方式中，步骤(3)中所述调节pH是指将pH调节至6.5-7.1，利用氢氧化钠溶液进行调节。
作为本发明的一种实施方式，所述步骤(4)中的干燥为冷冻干燥、真空干燥或喷雾干燥，优选喷雾干燥，喷雾干燥的参数为：进风温度为120-180℃，出风温度为70-85℃，流量为50-100L/h。
本发明的第三目的是提供如下技术方案：一种含有阳离子化度为0.15-0.4的低分子量阳离子化透明质酸盐的组合物，其包含上述低分子量阳离子化透明质酸或其盐。
作为本发明的一种实施方式，所述组合物可以被制造成业界通常制造的任何剂型，包括固体皂类、液体类、泡沫类等剂型。
作为本发明的一种实施方式中，所述组合物包括毛发改善类产品、清洁类化妆品。
本发明的第四目的是提供上述低分子量阳离子化透明质酸盐、包含低分子量阳离子化透明质酸盐的组合物及其制备方法在毛发改善类产品、清洁类化妆品领域中的应用。
本发明相对现有技术，具有以下优势：
1、本发明以800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐作为原料，得到阳离子化度为0.15-0.4的低分子量阳离子化透明质酸盐，弥补了市场上只有中高分子量阳离子化透明质酸盐的缺陷，为客户提供多样性的选择。
2、本发明在制备低分子量阳离子化透明质酸盐的过程中，意外地发现通过选择反应媒介为无水醇，在反应体系不存在水的条件下，成功制备得到了低分子量阳离子化透明质酸盐，收率最高可达95％，解决了当前低分子量阳离子化透明质酸制备难的难题。
3、本发明所使用的醇类溶剂，主要起到分散低分子量透明质酸盐原料的作用，当有低分子量阳离子化透明质酸产品生成时在醇类媒介中可快速析出，后处理时还起到洗涤除杂的作用，同时醇类溶剂可经过蒸馏回收继续使用，高效环保，能耗成本低，操作简单，完全可以工业化。
4、本发明使用无水碱，保证了反应体系不含水，降低低分子量透明质酸原料的溶解度。
5、本发明可以使用喷雾干燥法干燥，相对冷冻干燥成本更低，相对普通真空干燥操作时间短，产品性状更统一，粒度分布均一，成本低，操作更简单，更合适大生产。
6、本发明得到的低分子量阳离子化透明质酸/盐除了具有小分子透明质酸/盐一样的高保湿性以外，同时因其特有的阳离子侧链具有强亲水性，赋予产品良好的吸附性和亲和性，应用在毛发改善产品和清洁类化妆品中，可以直接吸附在头发和皮肤表面使其保持滋润状态，不易流失，从而达到良好的保湿效果。
附图说明
图1为实施例5中低分子量阳离子化透明质酸钠的核磁共振氢谱图。
图2为头发最大负荷测试结果。
图3为干梳总功图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
为便于本领域技术人员理解本发明内容，下面将结合具体实施例进一步描述本发明的技术方案，但以下内容不应以任何方式限制本发明权利要求书请求保护的范围。
本发明实施例中，阳离子化程度(含季铵基基团的取代度)可以采用如下方式得到：首先通过凯氏定氮法测定低分子量透明质酸/钠原料的氮含量(Ns)及反应后低分子量阳离子化透明质酸/钠的氮含量(Ne)，再参考CN101715457A的如下公式根据氮含量的增加量计算：
阳离子化度(x)＝[(Ne-Ns)×401.3]/[1400-129.5×(Ne-Ns)]
本实施方式所述的低分子量阳离子化透明质酸盐，阳离子化度为0.15-0.4，当阳离子化度小于0.15时，水洗后低分子量阳离子化透明质酸盐残留量较低，低于30％，因此吸附能力会大幅降低。当阳离子化度大于0.4时，虽然更易吸附，但因粘度特性急剧降低，未能发挥透明质酸原有的保湿性。
为了同时具有良好的吸附性和保湿性，本实施例所述的低分子量阳离子化透明质酸盐的阳离子化度优选为0.15-0.4。
本发明实施例提供的一种低分子量阳离子化透明质酸/盐的制备方法的反应式如下(以阳离子化试剂为缩水甘油三甲基氯化铵为例)：
Figure BDA0003449914340000051
式中，R为H或CH2CH(OH)CH2N+Me3Cl，所有R不同时为H，M为Na，K，Mg，Ca，Zn或NH4；n＝1-4。
本发明实施例中，所述的低分子量透明质酸(分子量为800Da、860Da、960Da、1000Da、1200Da)均为我司生产的，具体制备方法可参考专利CN111040048A，利用水蛭型透明质酸酶酶解大分子透明质酸钠(500kDa)得到，通过控制酶解时间可以得到不同平均分子量的低分子量透明质酸。其中水蛭型透明质酸酶通过重组基因的P.pastoris发酵得到(JinP,et al.High-yield novel leech hyaluronidase to expedite the preparation ofspecific hyaluronan oligomers[J].Scientific Reports,2014,4:8)。
实施例1
取10g低分子量透明质酸(800Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中得到固液混合相(低分子量透明质酸不溶于无水乙醇)，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9g，收率为90％。经检测，阳离子化度为0.2，pH为6.5。
实施例2
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.1g，收率为91％。经检测，阳离子化度为0.25，pH为6.8。
实施例3
取10g低分子量透明质酸(960Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.2g，收率为92％。经检测，阳离子化度为0.3，pH为6.5。
实施例4
取10g低分子量透明质酸(1000Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.3g，收率为93％。经检测，阳离子化度为0.36，pH为6.6。
实施例5
取10g低分子量透明质酸(1200Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.5g，收率为95％。经检测，阳离子化度为0.38，pH为6.7。核磁检测谱图参考附图1，检测到了来自三甲基铵的质子信号峰，确认结果中带有CH2CH(OH)CH2N+Me3Cl基团，表明通过该制备方法可以获得阳离子透明质酸钠。
实施例6
取10g低分子量透明质酸(860Da)、20g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水异丙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.5g，收率为95％。经检测，阳离子化度为0.4，pH为7.1。
实施例7
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水甲醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水甲醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水甲醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.0g，收率为90％。经检测，阳离子化度为0.24，pH为6.7。
实施例8
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水异丙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水异丙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水异丙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.0g，收率为90％。经检测，阳离子化度为0.24，pH为6.8。
实施例9
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度120℃，出风温度为80℃，流量为100L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末7.5g，收率为75％。经检测，阳离子化度为0.25，pH为6.8。
实施例10
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度150℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末8.2g，收率为82％。经检测，阳离子化度为0.25，pH为6.6。
实施例11
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入0.1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在35℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末8.5g，收率为85％。经检测，阳离子化度为0.15，pH为7.1。
实施例12
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL无水乙醇中，加入0.1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在35℃下反应24h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.8，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末9.2g，收率为92％。经检测，阳离子化度为0.2，pH为6.8。
对比例1
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL含有95％的乙醇水溶液中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。采用抽滤获得固体，将所得固体在无水乙醇中搅拌洗涤两次，抽滤得到低分子量阳离子化透明质酸固体，将固体溶于50mL纯化水中，采用NaOH溶液，调节pH至6.0，过滤以去除不溶性杂质，将滤液进行喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度180℃，出风温度为70℃，流量为50L/h，得到阳离子化透明质酸钠产品白色固体粉末6.0g，收率为60％。经检测，阳离子化度为0.15，pH为6.3。
对比例2
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL含有65％的乙醇水溶液中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。反应呈溶液状态，无固体得到，提高反应温度至40℃继续反应2h，也无固体析出，通过溶解蒸发等手段将溶液中的溶剂去除，得到固体，并用无水乙醇多次洗涤，后干燥获得固体，对固体进行阳离子化度检测，阳离子化度为0.002。
对比例3(采用专利CN107739417方法)
取10g低分子量透明质酸(860Da)、10g缩水甘油三甲基氯化铵分散于40mL水溶液中，加入1g四丁基溴化铵和6mL含有3M NaOH的无水乙醇溶液，在25℃下反应3h。反应呈溶液状态，无固体析出。搅拌条件下再缓慢加入175mL无水乙醇，反应仍呈溶液状态，无固体析出，然后提高反应温度至40℃继续反应2h，仍然未观察到固体析出，通过溶解蒸发等手段将溶液中的溶剂去除，得到固体，并用无水乙醇多次洗涤，后干燥获得固体，对固体进行阳离子化度检测，阳离子化度为0.001。
将上述实施例所得的低分子量阳离子化透明质酸钠最终产品进行比对，结果如下：
表1：实施例1-12和对比例1-3产品数据统计
实施例 收率，％ 阳离子化度 pH
1 90 0.2 6.5
2 91 0.25 6.8
3 92 0.3 6.5
4 93 0.36 6.6
5 95 0.38 6.7
6 95 0.4 7.1
7 90 0.24 6.7
8 90 0.24 6.8
9 75 0.25 6.8
10 82 0.25 6.6
11 85 0.15 7.1
12 92 0.2 6.8
对比例1 60 0.15 6.3
对比例2 - 0.002 -
对比例3 - 0.001 -
结论：
1)实施例1-5表明采用分子量为800-1200Da范围的低分子量透明质酸原料在无水乙醇、无水碱性条件和四丁基溴化铵相转移催化剂的存在下，加入缩水甘油三甲基氯化铵阳离子化试剂可以得到不同阳离子化度的低分子量阳离子化透明质酸钠，且原料分子量越大取代度越高，是由于分子量增加导致透明质酸的摩尔量变小，阳离子化试剂过量导致阳离子化程度增加。
2)实施例2和实施例6对比表明，提高缩水甘油三甲基氯化铵阳离子化试剂与低分子量透明质酸原料的摩尔比，所得低分子量阳离子化透明质酸钠的阳离子化度及收率也明显增加。
3)实施例2和实施例7-8对比表明，作为反应溶剂、沉淀用溶剂及后处理洗涤用的无水醇类溶剂的种类对产品收率及阳离子化度影响不大，优选无水乙醇溶剂。
4)实施例2和实施例9-10对比表明，通过改变喷雾参数不影响产品阳离子化度，仅对收率略有影响，但是对收率影响范围有限，因此喷雾干燥可以用来进行生产。喷雾干燥相对冷冻干燥成本更低，相对普通真空干燥操作时间短，产品性状更统一，粒度分布均一，成本低，更合适大生产。
5)实施例2和实施例11-12对比表明，在相同的反应时间下，相转移催化剂的用量降低虽然可以得到产品，但是阳离子化取代度降低，而通过延长反应时间，可以到达相同的效果。
6)从对比例1-3可知，反应媒介中及时含有少量水，如10％水，严重影响产品收率及阳离子化程度；当反应媒介中含水量达到35％或者更高时，产品完全没有析出，主要原因是低分子量透明质酸盐完全溶解于水中，将溶剂去除后得到的固体进行阳离子化度检测，其阳离子化度分别为0.002和0.001，表明基本未与阳离子化试剂反应；另外缩水甘油三甲基氯化铵上的环氧基团在碱性条件下开环，纯乙醇或甲醇类醇类体系可以为开环提供电子，使开环更容易，反应效果优于纯水或醇水混合体系效果。
实施例13：干梳测试
将实施例1-12得到的低分子量阳离子化透明质酸钠分别配制成含有质量分数为0.5％的低分子量阳离子化透明质酸钠的水溶液作为实验样品S1-S12；将600Da阳离子化透明质酸钠、2000Da阳离子化透明质酸钠(原料分别参考专利技术CN111040048A，利用水蛭型透明质酸酶酶解500kDa大分子透明质酸钠得到，再经过本发明实施例1的阳离子化步骤得到产品)和10kDa阳离子化透明质酸钠(来源于山东葆力嘉生物科技有限公司)、860Da低分子透明质酸钠(本公司参考专利技术CN111040048A自制)分别配制成含有质量分数为0.5％的低分子量阳离子化透明质酸钠或低分子透明质酸的水溶液作为对照样品D1-D4，分别进行头发护理实验，实验方法如下。
首先，取17束头发，分为实验组1-12、对照组1-4和空白组。
在37℃的自来水下润湿头发。分别用注射器取1mL10％十二烷基醚硫酸钠磺酸(SLES)线状均匀涂抹，轻轻搓洗发束1min，尽可能的除去表面的油脂污垢。再用37℃的自来水冲洗干净，然后在两个戴手套的手指之间轻轻地擦拭多余的水，然后自然晾干，备用。
在37℃的自来水下润湿头发，实验组分别用注射器取1mL实验样品S1-S12均匀涂抹在发束上，对照组分别用注射器取1mL对照样品D1-D4均匀涂抹在发束上，轻轻搓洗发束1min，再用37℃的自来水冲洗干净，用双指挤掉多余水分，并用吹风机吹干，如有静电，需除去静电。用平板梳子两面各梳10遍。将处理好的发束，固定在MTT175头发梳理功测试仪上进行干梳测试。完成仪器的标定和调零后，开始测试发束，以1000mm/min的速度拉伸发束，初始位置30mm，位移150mm，记录从开始到梳理测试结束所做的功。其中空白组仅用水替代上述实验样品或者对照样品，其它操作均同上。在这过程中，为了减少因发束不同而带来的测量误差，每个样品测量重复5次，记下使用产品后的数据，取平均值。具体统计数据如下表2和图2-图3所示：
表2头发最大负荷和总功数据统计
# 最大负荷/gmf 总功/J
空白组 160.1 0.01644
D1 89.5 0.009526
D2 96.5 0.010535
D3 125.5 0.014320
D4 158.5 0.015650
S1 68.7 0.008667
S2 65.3 0.007865
S3 63.2 0.007565
S4 60.5 0.007022
S5 55.2 0.006538
S6 50.2 0.005022
S7 65.1 0.007822
S8 65.6 0.007867
S9 65.4 0.007855
S10 64.8 0.007761
S11 120.2 0.01256
S12 68.5 0.008569
通过对MTT175头发多功能测试系统得出的数据分析，图2-图3分别列出了对照组和实验组干发的最大载荷和梳理总功，经过阳离子化透明质酸对头发的护理，如果阳离子化透明质酸钠吸附较多，则对头发护理越好，头发越柔顺，梳理阻力越小，因此梳理功越低，承受的最大负荷越小，梳理越方便。通过分析可以看出，试验组的干发梳理的总梳理功和最大载荷数据均小于对照组，有较为明显的改善。使用低分子量阳离子化透明质酸钠处理后的头发更顺滑，梳理阻力更小，其变化程度越大表明头发梳理性能改善得越多。能够比较客观地反应，具有改善头发干梳理性的效果。但是阳离子化度在0.2-0.4的效果要明显好于0.2以下的结果。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)在无水醇类溶剂中，在无水碱与相转移催化剂存在下，800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐与阳离子化试剂进行耦合反应；
(2)反应结束后，将所得固体分离，在无水醇类溶剂中洗涤，再次分离得到粗品；
(3)将粗品溶解，调节pH后，过滤除去不溶类杂质；
(4)干燥，得到低分子量阳离子化透明质酸盐，阳离子化度为0.15-0.4。
2.根据权利要求1所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中的无水醇类溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种；无水碱选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸化物、碱金属磷酸化物或其无水醇溶液中的任意一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述的无水醇类溶剂与低分子量透明质酸或其盐的体积质量比为1:1-10:1mL/g；所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱金属碳酸化物包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾，所述碱金属磷酸化物包括磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的800-1200Da的低分子量透明质酸或其盐是采用水蛭型透明质酸酶酶解大分子透明质酸或其盐得到。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的相转移催化剂为四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵中的一种或几种；相转移催化剂与低分子量透明质酸或其盐的质量比为1-10:100；所述步骤(1)中的阳离子化试剂为缩水甘油三甲基氯化铵；低分子量透明质酸或其盐与阳离子化试剂的质量比为1:1-1:4。
6.根据权利要求4所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的相转移催化剂为四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵中的一种或几种；相转移催化剂与低分子量透明质酸或其盐的质量比为1-10:100；所述步骤(1)中的阳离子化试剂为缩水甘油三甲基氯化铵；低分子量透明质酸或其盐与阳离子化试剂的质量比为1:1-1:4。
7.根据权利要求1-3、6任一项所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的喷雾干燥的参数为：进风温度为120-180℃，出风温度为70-85℃，流量为50-100L/h。
8.根据权利要求4所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的喷雾干燥的参数为：进风温度为120-180℃，出风温度为70-85℃，流量为50-100L/h。
9.根据权利要求5所述的一种低分子量阳离子化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的喷雾干燥的参数为：进风温度为120-180℃，出风温度为70-85℃，流量为50-100L/h。
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