CN115926020A - 一种乙酰化透明质酸盐及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙酰化透明质酸盐及其制备方法和应用，所述乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度为1.8‑3.0；所述乙酰化透明质酸盐通过以下方法制备：将透明质酸盐与乙酸酐混合后，在阳离子交换树脂的催化下进行阳离子交换反应；阳离子交换反应结束后进行过滤，将反应液与阳离子交换树脂分离得到反应液；将反应液加水稀释，分离得到白色固体，将所述白色固体干燥后得到活化透明质酸固体；将活化后的透明质酸固体溶解在溶剂中，滴加乙酸酐进行乙酰化反应，反应结束后，经过盐化处理得到透明液体；将透明液体经过干燥得到乙酰化透明质酸盐。本发明通过调整乙酰化反应时间的调整可以人为调整本发明的乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，特别是涉及一种乙酰化透明质酸及其制备方法和应用。
背景技术
透明质酸钠是人体与动物体内的一种固有成分，广泛分布于结缔细胞外基质中，在晶状体、软骨、皮肤等组织中含量较高，目前主要用于医药、化妆品和组织工程等领域。另外，透明质酸食品在日本、韩国及欧美等发达国家出现多年，但是直到2021年，我国国家卫健委才批准透明质酸钠作为新食品原料，允许添加于乳制品、饮料类和酒类等普通食品中。这一事件必将促进学术界与工业界进一步拓展透明质酸钠在我国的应用领域，亦必将激发他们开发基于透明质酸钠结构的功能性衍生物的热情。
透明质酸钠是由重复的D-葡萄糖醛酸钠和N-乙酰氨基葡萄糖双糖单元组成，属于高分子聚合物，具有吸水性好、降解速度快等特点。然而，透明质酸钠的这些特点又在一定程度上限制了其在医药与化妆品领域的应用，因此需要对其结构进行化学改性以提高亲脂性和稳定性，减缓在组织内的降解速度，进一步扩大其应用前景。在众多基于透明质酸钠结构的衍生物中，乙酰化透明质酸钠是其中重要的一种，与透明质酸钠相比，结构中羟基的乙酰化增加了亲脂性，提高了稳定性，同时保留了透明质酸钠固有的亲水性特质。因而，乙酰化透明质酸钠应用于化妆品领域，可发挥双倍保湿、修护角质层屏障、提高皮肤弹性等生物活性。
中国专利CN109206537A和CN110981991A分别公开了一种乙酰化透明质酸钠的制备方法，其核心在于：透明质酸或其盐在乙酸酐和乙酸的混合溶剂中或仅以乙酸酐为溶剂，用浓硫酸催化乙酰化反应；其缺点在于：所用浓硫酸催化剂为管制强腐蚀性物质，对反应装置损害大，且后处理过程需要用到大量的水，不太适合大量地持续生产乙酰化透明质酸钠。且现有技术中采用浓硫酸为催化剂制备得到的乙酰化透明质酸盐的乙酰化程度无法人为调整，制备得到的乙酰化透明质酸盐的乙酰化程度无法根据实际应用场景进行调整，大大限制了乙酰化透明质酸盐的应用场景。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中乙酰化透明质酸盐的乙酰化程度无法调整，而提供一种乙酰化透明质酸。
本发明的另一目的，提供一种所述乙酰化透明质酸盐的应用。
本发明的另一目的，提供一种乙酰化透明质酸盐的制备方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种乙酰化透明质酸盐，所述乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度为1.8-3.0；
所述乙酰化透明质酸盐通过以下方法制备：
步骤1，将透明质酸盐与乙酸酐混合后，在阳离子交换树脂的催化下进行阳离子交换反应；
步骤2，待步骤1所述的阳离子交换反应结束后进行过滤，将反应液与阳离子交换树脂分离得到反应液；
步骤3，将步骤2得到的反应液加水稀释，分离得到白色固体，将所述白色固体干燥后得到活化透明质酸固体；
步骤4，将步骤3得到的活化后的透明质酸固体溶解在溶剂中，滴加乙酸酐进行乙酰化反应，反应结束后，经过盐化处理得到透明液体；
步骤5，将步骤4得到的透明液体经过干燥得到乙酰化透明质酸盐。
在上述技术方案中，所述步骤1中阳离子交换反应的温度为5-60oC，优选的，所述阳离子交换反应的温度为40 oC；所述步骤1中阳离子交换反应的时间为24h；
所述步骤1中阳离子交换反应剩余的乙酸酐回收应用于步骤4中的乙酰化反应；
所述步骤1中透明质酸盐分子量为50-5000kDa,优选的，所述透明质酸盐分子量为940kDa；所述步骤1中透明质酸盐为透明质酸钠或透明质酸钾，优选的，所述透明质酸盐为透明质酸钠；所述步骤1中所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:(5-20)，优选的，所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:7.5；
所述步骤1中所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的1-5倍，优选的，所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的2倍；所述步骤1中阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。
在上述技术方案中，所述步骤2中过滤时的滤布为耐酸涤纶滤布；所述步骤2中分离得到的阳离子交换树脂回收再利用。
在上述技术方案中，所述步骤3中水的体积为反应液体积的5-30倍，优选的，水的体积为反应液体积的10-15倍。
在上述技术方案中，所述步骤4中的溶剂为吡啶；所述步骤4中活化后的透明质酸固体与溶剂的质量比为1:(5-10)，优选的，所述活化后透明质酸固体与溶剂的质量比为1:10；所述步骤4中活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:(5-10)，优选的，所述活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:7.5；所述步骤4中乙酰化反应的温度为5-60oC，优选的，所述乙酰化反应的温度为50oC；所述步骤4中乙酰化反应的时间为4-48h；
所述步骤4中的盐化处理为将乙酰化反应后的反应液旋蒸、调pH后透析；所述步骤5中的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥。
在上述技术方案中，所述调pH为用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节pH值到5-10；所述透析是用超纳滤膜分离机将残余溶剂除去。
在上述技术方案中，所述乙酰化透明质酸盐的透肤率为30%-83%；所述乙酰化透明质酸盐的保湿性为18%-67%。
本发明的另一方面，提供一种所述的乙酰化透明质酸盐在护肤品中的应用。
本发明的另一方面，提供一种乙酰化透明质酸盐的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将透明质酸盐与乙酸酐混合后，在阳离子交换树脂的催化下进行阳离子交换反应；
步骤S2，待步骤S1所述的阳离子交换反应结束后进行过滤，将反应液与阳离子交换树脂分离得到反应液；
步骤S3，将步骤S2得到的反应液加水稀释，分离得到白色固体，将所述白色固体干燥后得到活化透明质酸固体；
步骤S4，将步骤S3得到的活化后的透明质酸固体溶解在溶剂中，滴加乙酸酐进行乙酰化反应，反应结束后，经过盐化处理得到透明液体；
步骤S5，将步骤S4得到的透明液体经过干燥得到乙酰化透明质酸盐。
在上述技术方案中，所述步骤S1中阳离子交换反应的温度为5-60oC，优选的，所述阳离子交换反应的温度为40 oC；所述步骤S1中阳离子交换反应的时间为24h；
所述步骤S1中阳离子交换反应剩余的乙酸酐回收应用于步骤S4中的乙酰化反应；
所述步骤S1中透明质酸盐分子量为50-5000kDa,优选的，所述透明质酸盐分子量为940kDa；所述步骤S1中透明质酸盐为透明质酸钠或透明质酸钾，优选的，所述透明质酸盐为透明质酸钠；所述步骤S1中所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:(5-20)，优选的，所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:7.5；
所述步骤S1中所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的1-5倍，优选的，所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的2倍；所述步骤S1中阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂；
所述步骤S2中过滤时的滤布为耐酸涤纶滤布；所述步骤S2中分离得到的阳离子交换树脂回收再利用；
所述步骤S3中水的体积为反应液体积的5-30倍，优选的，水的体积为反应液体积的10-15倍；
所述步骤S4中的溶剂为吡啶；所述步骤S4中活化后的透明质酸固体与溶剂的质量比为1:(5-10)，优选的，所述活化后透明质酸固体与溶剂的质量比为1:10；所述步骤S4中活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:(5-10)，优选的，所述活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:7.5；所述步骤S4中乙酰化反应的温度为5-60oC，优选的，所述乙酰化反应的温度为50oC；所述步骤S4中乙酰化反应的时间为4-48h；
所述步骤S4中的盐化处理为将乙酰化反应后的反应液旋蒸、调pH后透析；所述步骤S5中的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥；
所述调pH为用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节pH值到5-10；所述透析是用超纳滤膜分离机将残余溶剂除去。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过乙酰化反应时间的调整实现人为调整乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度，乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度可以控制在1.8-3.0之间，从而进一步调整乙酰化透明质酸盐的透肤率和保湿性，从而扩大了乙酰化透明质酸盐的应用场景。
2.本发明的乙酰化透明质酸盐的制备方法具有经济、高效、可持续的特点，使用阳离子交换树脂作为催化剂，用乙酸酐做乙酰化试剂，在不同反应时间下，可实现不同取代度的乙酰化透明质酸钠的制备且特别适合工业化放大生产。由于使用阳离子交换树脂替代常用的浓硫酸作为催化剂，对生产设备腐蚀小，安全生产水平大幅提高，又由于阳离子交换树脂容易与反应液分离，可以回收、再生、重复利用，使得生产过程绿色环保，生产成本显著下降。
3.本发明的乙酰化透明质酸盐制备过程中的乙酸酐可回收利用，减少了乙酸酐的使用量。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向反应液中加入1L的纯净水中搅拌析出白色沉淀，过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例2
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将20 g透明质酸钠（2000kDa）粉末放入500 mL三口烧瓶中，室温下加入150mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20 g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向反应液中加入2 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀，过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取20g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在200 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加150 ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收100ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例3
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将5 g透明质酸钠（5000kDa）粉末放入500 mL三口烧瓶中，室温下加入40mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入10 g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀，过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取5 g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500 mL三口烧瓶中，溶解在50 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加40 ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收25ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例4
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将20 g透明质酸钠（300kDa）粉末放入500 mL三口烧瓶中，室温下加入150mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20 g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入2 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取20 g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500 mL三口烧瓶中，溶解在200 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加150 ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收100ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例5
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将40 g透明质酸钠（100kDa）粉末放入1000 mL三口烧瓶中，室温下加入300mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入80 g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入4 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取40 g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入1000 mL三口烧瓶中，溶解在400 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加300 ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收200ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例6
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10 g透明质酸钠（50kDa）粉末放入500 mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20 g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10 g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500 mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75 ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行48 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例7
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行4 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例8
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行8 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例9
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行12 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例10
一种乙酰化透明质酸盐，通过以下方法制备：
步骤1，将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为反应溶剂，开动搅拌，分两次加入20g强酸性阳离子交换树脂作为催化剂。将反应加热至40oC，并持续反应24 h。
步骤2，待步骤1反应结束后冷却至室温，过滤掉强酸性阳离子树脂得到反应液，过滤所用滤布为耐酸涤纶滤布。
步骤3，向步骤2得到的反应液中加入1 L的纯净水中搅拌析出白色沉淀。过滤收集白色固体,用烘箱烘干后得到活化后的透明质酸固体。
步骤4，准确称取10g步骤3得到的活化后的透明质酸固体放入500mL三口烧瓶中，溶解在100 ml吡啶中，升温至50℃开搅拌滴加75ml的乙酸酐（其中包含步骤1回收50ml乙酸酐），滴加完毕后该乙酰化反应将进行24 h；反应结束后，经过70℃旋蒸将溶剂去除，加入1mol/L NaOH溶液调节pH至9，再经过透析得到透明液体。
步骤5，将步骤4的得到的透明液体喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
对比例1
将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为酰化试剂和反应溶剂，开动搅拌，在冰水浴0℃下缓慢加入4.4ml浓硫酸，滴加结束后，将反应温度升至50℃并持续反应4h，反应结束后冷却至室温，同时缓慢将反应液加入1L的纯净水中迅速搅拌析出白色纤维状沉淀（乙酰化透明质酸），再将沉淀用纯净水洗涤三次并过滤收集白色固体，将白色固体加入到1L的纯净水中，再用配制好的1mol/L的NaOH溶液调节pH至9使固体完全融化，得到透明液体后喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
对比例2
将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为酰化试剂和反应溶剂，开动搅拌，在冰水浴0℃下缓慢加入4.4ml浓硫酸，滴加结束后，将反应温度升至50℃并持续反应8h，反应结束后冷却至室温，同时缓慢将反应液加入1L的纯净水中迅速搅拌析出白色纤维状沉淀（乙酰化透明质酸），再将沉淀用纯净水洗涤三次并过滤收集白色固体，将白色固体加入到1L的纯净水中，再用配制好的1mol/L的NaOH溶液调节pH至9使固体完全融化，得到透明液体后喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
对比例3
将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为酰化试剂和反应溶剂，开动搅拌，在冰水浴0℃下缓慢加入4.4ml浓硫酸，滴加结束后，将反应温度升至50℃并持续反应12h，反应结束后冷却至室温，同时缓慢将反应液加入1L的纯净水中迅速搅拌析出白色纤维状沉淀（乙酰化透明质酸），再将沉淀用纯净水洗涤三次并过滤收集白色固体，将白色固体加入到1L的纯净水中，再用配制好的1mol/L的NaOH溶液调节pH至9使固体完全融化，得到透明液体后喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
对比例4
将10g透明质酸钠（940kDa）粉末放入500mL三口烧瓶中，室温下加入75 mL乙酸酐作为酰化试剂和反应溶剂，开动搅拌，在冰水浴0℃下缓慢加入4.4ml浓硫酸，滴加结束后，将反应温度升至50℃并持续反应24h，反应结束后冷却至室温，同时缓慢将反应液加入1L的纯净水中迅速搅拌析出白色纤维状沉淀（乙酰化透明质酸），再将沉淀用纯净水洗涤三次并过滤收集白色固体，将白色固体加入到1L的纯净水中，再用配制好的1mol/L的NaOH溶液调节pH至9使固体完全融化，得到透明液体后喷雾干燥得到成品乙酰化透明质酸钠。
喷干参数：进风流量为320 m3/h，进风温度为150°C，出风温度为88°C，喷头压力为0.135 MPa，喷速为600ml/h。
实施例1-10及对比例1-4的参数见表1，由表1可知，相对于硫酸做催化剂，本发明的产率更高，并且可以通过调控反应时间制备不同取代度的乙酰化透明质酸钠，从而制备相应透肤性和保湿性的产品以应用于不同场景。
表1各实施例产品参数表
。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述乙酰化透明质酸盐的乙酰化取代度为1.8-3.0；
所述乙酰化透明质酸盐通过以下方法制备：
步骤1，将透明质酸盐与乙酸酐混合后，在阳离子交换树脂的催化下进行阳离子交换反应；
步骤2，待步骤1所述的阳离子交换反应结束后进行过滤，将反应液与阳离子交换树脂分离得到反应液；
步骤3，将步骤2得到的反应液加水稀释，分离得到白色固体，将所述白色固体干燥后得到活化透明质酸固体；
步骤4，将步骤3得到的活化后的透明质酸固体溶解在溶剂中，滴加乙酸酐进行乙酰化反应，反应结束后，经过盐化处理得到透明液体；
步骤5，将步骤4得到的透明液体经过干燥得到乙酰化透明质酸盐。
2.如权利要求1所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述步骤1中阳离子交换反应的温度为5-60oC；所述步骤1中阳离子交换反应的时间为24h；
所述步骤1中阳离子交换反应剩余的乙酸酐回收应用于步骤4中的乙酰化反应；
所述步骤1中透明质酸盐分子量为50-5000kDa；所述步骤1中透明质酸盐为透明质酸钠或透明质酸钾；所述步骤1中所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:(5-20)；
所述步骤1中所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的1-5倍；所述步骤1中阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂。
3.如权利要求1所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述步骤2中过滤时的滤布为耐酸涤纶滤布；所述步骤2中分离得到的阳离子交换树脂回收再利用。
4.如权利要求1所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述步骤3中水的体积为反应液体积的5-30倍。
5.如权利要求1所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述步骤4中的溶剂为吡啶；所述步骤4中活化后的透明质酸固体与溶剂的质量比为1:(5-10)；所述步骤4中活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:(5-10)；所述步骤4中乙酰化反应的温度为5-60oC；所述步骤4中乙酰化反应的时间为4-48h；
所述步骤4中的盐化处理为将乙酰化反应后的反应液旋蒸、调pH后透析；所述步骤5中的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥。
6.如权利要求5所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述调pH为用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节pH值到5-10；所述透析是用超纳滤膜分离机将残余溶剂除去。
7.如权利要求1所述的乙酰化透明质酸盐，其特征在于，所述乙酰化透明质酸盐的透肤率为30%-83%；所述乙酰化透明质酸盐的保湿性为18%-67%。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的乙酰化透明质酸盐在护肤品中的应用。
9.一种乙酰化透明质酸盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将透明质酸盐与乙酸酐混合后，在阳离子交换树脂的催化下进行阳离子交换反应；
步骤S2，待步骤S1所述的阳离子交换反应结束后进行过滤，将反应液与阳离子交换树脂分离得到反应液；
步骤S3，将步骤S2得到的反应液加水稀释，分离得到白色固体，将所述白色固体干燥后得到活化透明质酸固体；
步骤S4，将步骤S3得到的活化后的透明质酸固体溶解在溶剂中，滴加乙酸酐进行乙酰化反应，反应结束后，经过盐化处理得到透明液体；
步骤S5，将步骤S4得到的透明液体经过干燥得到乙酰化透明质酸盐。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，
所述步骤S1中阳离子交换反应的温度为5-60oC；
所述步骤S1中阳离子交换反应的时间为24h；
所述步骤S1中阳离子交换反应剩余的乙酸酐回收应用于步骤S4中的乙酰化反应；
所述步骤S1中透明质酸盐分子量为50-5000kDa；
所述步骤S1中透明质酸盐为透明质酸钠或透明质酸钾；
所述步骤S1中所述透明质酸盐和乙酸酐的质量比为1:(5-20)；
所述步骤S1中所述阳离子交换树脂的添加量为所述透明质酸盐质量的1-5倍；
所述步骤S1中阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂；
所述步骤S2中过滤时的滤布为耐酸涤纶滤布；
所述步骤S2中分离得到的阳离子交换树脂回收再利用；
所述步骤S3中水的体积为反应液体积的5-30倍；
所述步骤S4中的溶剂为吡啶；
所述步骤S4中活化后的透明质酸固体与溶剂的质量比为1:(5-10)；
所述步骤S4中活化后透明质酸固体与乙酸酐的质量比为1:(5-10)；
所述步骤S4中乙酰化反应的温度为5-60oC；
所述步骤S4中乙酰化反应的时间为4-48h；
所述步骤S4中的盐化处理为将乙酰化反应后的反应液旋蒸、调pH后透析；
所述步骤S5中的干燥为冷冻干燥或喷雾干燥；
所述调pH为用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节pH值到5-10；
所述透析是用超纳滤膜分离机将残余溶剂除去。
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| 张博等: "阳离子交换树脂催化的全乙酰基糖的合成", 《化学试剂》, vol. 34, no. 9 * |
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