CN116656012A - 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116656012A
CN116656012A CN202210152367.XA CN202210152367A CN116656012A CN 116656012 A CN116656012 A CN 116656012A CN 202210152367 A CN202210152367 A CN 202210152367A CN 116656012 A CN116656012 A CN 116656012A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
fullerene
sodium hyaluronate
soluble fullerene
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210152367.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王涛
秦艳霞
卢敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GBA National Institute for Nanotechnology Innovation
Original Assignee
GBA National Institute for Nanotechnology Innovation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GBA National Institute for Nanotechnology Innovation filed Critical GBA National Institute for Nanotechnology Innovation
Priority to CN202210152367.XA priority Critical patent/CN116656012A/zh
Publication of CN116656012A publication Critical patent/CN116656012A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/44Elemental carbon, e.g. charcoal, carbon black
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P39/00General protective or antinoxious agents
    • A61P39/06Free radical scavengers or antioxidants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08Anti-ageing preparations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/06Biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用,属于富勒烯技术领域,解决了现有的富勒烯的水溶性差的问题。水溶性富勒烯的制备方法包括如下步骤:步骤1、将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合,得到第一混合物;步骤2、在第一混合物中加入H2O2溶液,继续球磨得到第二混合物;步骤3、在第二混合物中加入水,超声处理,得到悬浊液;步骤4、将悬浊液离心去掉沉淀得到上层清液;步骤5、将离心后所得的上层清液通过透析后得到水溶性富勒烯复合物。本发明的水溶性富勒烯复合物水溶性好,有良好的生物安全性和抗氧化性。

Description

一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于富勒烯技术领域,具体涉及一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用。
背景技术
富勒烯是一种非极性分子,具有强烈的疏水性,不溶于水,仅能够溶于对生物体有害的非极性有机溶剂如甲苯。富勒烯因其独特的结构和理化性质,使其具有较强的接受电子的能力,具有优异的清除自由基性能,被称为“自由基海绵”,同时还表现出了优异的抗氧化性能。因此富勒烯在化妆品材料、生物医药等方面得到广泛关注。富勒烯本身的疏水性性质直接影响了其生物活性的发挥,极大地限制了其在水溶性条件下的作用。
发明内容
鉴于上述分析,本发明旨在提供一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用,至少能够解决以下技术问题之一:(1)富勒烯的水溶性差,限制了其应用;(2)现有方法通过加入大量PVP或丁二醇等表面活性剂提高富勒烯的水溶性,PVP或丁二醇等增溶剂会对人体产生一定的毒性,甚至有致癌风险;(3)丁二醇以及PVP方式直接增溶会增加富勒烯与自由基之间的左右距离,大大降低了富勒烯自由基清除效率。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种水溶性富勒烯的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合,得到第一混合物;
步骤2、在第一混合物中加入H2O2溶液,继续球磨得到第二混合物;
步骤3、在第二混合物中加入水,超声处理,得到悬浊液;
步骤4、将悬浊液离心去掉沉淀得到上层清液;
步骤5、将离心后所得的上层清液通过透析后得到水溶性富勒烯复合物。
进一步的,步骤1中,球磨转速为500~700r/min,球磨时间为2~5h。
进一步的,步骤1中,第一混合物中主要包括分子量为20000~40000Da的中小分子透明质酸钠和富勒烯。
进一步的,步骤1和步骤2中,透明质酸钠与H2O2溶液的质量体积比为0.8~2g:16~17ml。
进一步的,步骤1中,透明质酸钠的分子量为1M~1.8M Da。
进一步的,步骤1中,富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠的质量比为4~6:0.8~2:0.5~1。
进一步的,步骤4中,离心转速为4000~12000rpm,离心时间5~30min。
进一步的,步骤5中,透析时间为12~48h。
本发明还提供了一种水溶性富勒烯复合物,水溶性富勒烯复合物采用上述制备方法制备得到。
本发明还提供了一种水溶性富勒烯的应用,上述水溶性富勒烯复合物用作化妆品、药品或保健品的原料。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
a)本发明的方法通过先将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合能够借助机械能使反应物充分接触混合,使得高分子透明质酸钠降解,富勒烯的加入在与透明质酸钠混匀的同时也能起到加速降解的效果,同时富勒烯的抗氧化性又可以保护透明质酸钠,防止透明质酸钠在水解过程中被氧化;水解后的小分子透明质酸钠可以将富勒烯分子包裹起来,起到物理增溶的作用,解决了富勒烯水溶性问题。本发明的水溶性富勒烯复合物的水溶性好。
b)本发明的方法制备得到的水溶性富勒烯复合物中不含PVP、丁二醇等会对人体产生一定的毒性,甚至有致癌风险的物质,本发明的水溶性富勒烯复合物拥有良好的生物安全性。
c)本发明的方法制备的水溶性富勒烯复合物,是大分子透明质酸钠边包裹富勒烯边降解缩短大分子透明质酸钠长链条的形式进行,与直接用PVP包裹的富勒烯相比,包裹的更小,更均匀,大大增加了富勒烯与自由基的接触几率从而提高自由基的清除率;因此,本发明的水溶性富勒烯复合物的抗氧化性好。
d)本发明的水溶性富勒烯复合物拥有良好的生物安全性,可以作为抗氧化、保湿原料,直接用在化妆品、药品、保健品中。
e)本发明的合成方法简单,引入杂质少,全链条时间短,能适用于大规模工业化生产。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体发明的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本发明的实施例和对比例的紫外光谱测试结果;
图2是本发明的实施例和对比例的水溶率结果;
图3是本发明的实施例1的细胞毒性实验结果示意图;
图4是本发明的实施例1的MALDI-TOF-MS谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用作进一步的详细描述,这些实施例只用于比较和解释的目的,本发明不限定于这些实施例中。
富勒烯能够用于作为护肤品的原料之一,然而富勒烯不溶于水,一般需要添加增溶剂,现有的富勒烯水溶化技术多是通过利用加入大量PVP以及丁二醇等表面活性剂提高富勒烯的水溶性,此种方法存在三个缺点:1、皮肤长期接触PVP、丁二醇等增溶剂会对人体产生一定的毒性,甚至有致癌风险;2、生物利用率差,丁二醇以及PVP方式直接增溶会增加富勒烯与自由基之间的左右距离,大大降低了富勒烯自由基清除效率;3、水溶性差。
本发明提供了一种水溶性富勒烯复合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合,得到第一混合物;
步骤2、在上述第一混合物中加入H2O2溶液,继续球磨得到第二混合物;
步骤3、在第二混合物中加入水,超声处理,得到悬浊液;
步骤4、将悬浊液离心去掉沉淀得到上层清液;
步骤5、将离心后所得的上层清液通过透析后得到水溶性富勒烯复合物。
具体的,上述步骤1中,富勒烯可以是C60、C70、C78、C82、C84、C90、C96、C28或C32及其衍生物中的一种或一种以上的混合物。
具体的,上述步骤1中,透明质酸钠的分子量为1M~1.8M Da(Da即道尔顿),1M Da为100万Da。
具体的,上述步骤1中,加入强碱氢氧化钠能够有效使得高分子透明质酸钠降解,主要作用原理是:在碱性环境中,透明质酸结构中葡萄糖醛酸的羧酸结构容易与碱基反应,使葡萄糖醛酸开环;球磨是物理降解辅助透明质酸钠被氢氧化钠降解,而且球磨能够使透明质酸钠与氢氧化钠充分接触混合的同时产生大量的热量进一步促进高分子透明质酸钠降解;富勒烯的加入在与透明质酸钠混匀的同时也能起到加速降解的效果,同时富勒烯的抗氧化性又可以保护透明质酸钠,防止透明质酸钠在水解过程中被氧化;步骤1中,化学法和物理法协同促进高分子透明质酸钠降解。
具体的,步骤1中涉及的反应如下:球磨的机械力导致透明质酸钠大分子链中间的共价键断裂,且球磨产生的高温使得分子链断裂,此外氢氧化钠能促使分子链更容易断裂。
具体的,步骤1中,为了减少杂质的引入,所以氢氧化钠纯度越高越好,因此,氢氧化钠采用电子级氢氧化钠。
具体的,步骤1中,氢氧化钠的用量过多造成不必要的浪费的同时使得最终溶液的pH呈碱性而不是中性,且中和掉后面加入的H2O2,不能发挥出双氧水的降解作用;氢氧化钠用量过少的话不能提供碱性环境不能有效使透明质酸结构中的分子链容易断裂,因此,控制富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠的质量比为4~6:0.8~2:0.5~1。
具体的,步骤1中,球磨可以在玛瑙球磨罐中进行,球磨时间过短,球磨转速过小发挥不了球磨物理搅拌混合,降解的效果,然而球磨时间过长,球磨转速过大会破坏富勒烯的碳笼结构从而影响清除自由基的效果;因此,控制球磨转速为500~700r/min,球磨时间2~5h。
例如,步骤1中,球磨转速为500r/min、530r/min、550r/min、600r/min、630r/min、650r/min;球磨时间为2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h。
具体的,步骤1中,水解后的中小分子透明质酸钠可以将富勒烯分子包裹起来,起到物理增溶的作用,解决了富勒烯水溶性问题。
具体的,步骤1中,第一混合物中主要包括分子量20000~40000Da的中小分子透明质酸钠(中小分子透明质酸钠粉末的分子量根据QB/T4416-2012《化妆品用原料透明质酸钠》要求进行检测)和富勒烯,中小分子透明质酸钠包裹着富勒烯;由于步骤一的反应过程中,大分子透明质酸钠边包裹富勒烯边降解缩短大分子透明质酸钠长链条,与直接用PVP包裹的富勒烯相比,包裹的更小,更均匀,提高了富勒烯分散性。
具体的,步骤1中,第一混合物呈现为均匀黄棕色的粉末。
具体的,步骤2中,加入H2O2,既可以中和掉步骤1中过量的氢氧化钠,H2O2又可以产生H·,OH·,O·等自由基,自由基与透明质酸钠分子链的作用使反应位点活化,从而使透明质酸钠进一步降解;此外降解后的透明质酸钠对富勒烯进行均匀包裹,而过量的H2O2最终分解为氧气和水。
具体的,步骤2中,H2O2溶液的质量浓度为25%~35%,示例性的,如25%、28%、30%、33%、35%。
具体的,步骤2中,H2O2溶液的质量浓度为30%。
具体的,步骤2中,H2O2溶液的量过少的话与过量氢氧化钠中和后所剩无几不能有效降解透明质酸钠,量太多的话造成浪费的同时使得最终溶液偏酸性。因此,控制透明质酸钠与H2O2溶液的质量体积比为0.8~2g:16~17ml。
具体的,步骤2中,球磨时间过短,球磨转速过小发挥不了球磨物理搅拌混合,反应不充分,起不到降解的效果,然而球磨时间过长,球磨转速过大会破坏富勒烯的碳笼结构从而影响清除自由基的效果;因此,控制球磨转速为200~600r/min,球磨时间0.5~5h。例如,球磨转速为300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min;球磨时间为0.7h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h。
具体的,步骤3中,为了减少杂质污染,水可以采用超纯水。
具体的,步骤3中,超声处理的主要作用是加水后在超声作用下将玛瑙罐和玛瑙珠上的溶液清洗下来,主要是清洗作用。
步骤3加超纯水的目的是将玛瑙罐和玛瑙珠上的溶液清洗下来,超纯水的量约300~500ml为宜。
具体的,步骤3中,超声作用主要是清洗效果,所以对其频率没有太高要求,频率40~100kHz,处理的时间为10~30min,清洗下来就行。因此,控制频率40~100kHz,例如45kHz。控制超声处理的时间为10~30min。
具体的,步骤3中,悬浊液中主要包括超纯水,降解后中小分子透明质酸钠,中小分子透明质酸钠包裹的富勒烯,少量未成功包裹的富勒烯。
具体的,步骤4中,为去除少量未成功包裹的富勒烯,采用离心的方式处理。
具体的,步骤4中,离心转速为4000~12000rpm,离心时间5~30min;为更好的去除少量未成功包裹的富勒烯,重复离心2~3次取上层溶液。
具体的,步骤5中,透析的目的是去除溶液中多余的钠离子;透析袋为即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析时间太短达不到纯化效果,时间太长浪费时间;因此12~48h为宜。
具体的,步骤5中得到的水溶性富勒烯复合物水溶性好,抗氧化,保湿性能好,安全有效。
本发明的水溶性富勒烯复合物拥有良好的生物安全性,可以作为抗氧化、保湿原料,直接用在化妆品、药品、保健品中。
与现有技术相比,本发明的方法通过先将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合能够借助机械能使反应物充分接触混合,使得高分子透明质酸钠降解,富勒烯的加入在与透明质酸钠混匀的同时也能起到加速降解的效果,同时富勒烯的抗氧化性又可以保护透明质酸钠,防止透明质酸钠在水解过程中被氧化;水解后的小分子透明质酸钠可以将富勒烯分子包裹起来,起到物理增溶的作用,解决了富勒烯水溶性问题。
本发明的方法制备得到的水溶性富勒烯复合物中不含PVP、丁二醇等会对人体产生一定的毒性,甚至有致癌风险的物质,安全有效,效果好。
本发明的方法制备的水溶性富勒烯复合物,是大分子透明质酸钠边包裹富勒烯边降解缩短大分子透明质酸钠长链条的形式进行,与直接用PVP包裹的富勒烯相比,包裹的更小,更均匀,大大增加了富勒烯与自由基的接触几率从而提高自由基的清除率。
本发明的合成方法简单,引入杂质少,全链条时间短,能适用于大规模工业化生产。
实施例1
本实施例提供了一种水溶性富勒烯复合物的制备方法,包括:
步骤1、称取5g富勒烯,1g分子量1M~1.8M Da的透明质酸钠,1g电子级氢氧化钠加入容积为500ml的玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min;
步骤2、再加入16.8ml质量浓度30%的H2O2溶液继续球磨1h,转速600r/min;
步骤3、用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;
步骤4、将混合物进行10000rpm,离心10min;去掉不溶物沉淀,得到上层液体;重复2次;
步骤5、将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h得到水溶性富勒烯复合物;根据QB/T 4416-2012《化妆品用原料透明质酸钠》测得透析后样品中透明质酸钠平均分子量为2.5-3.5万Da。
具体的,其中富勒烯为C60
本实施例制备得到的水溶性富勒烯复合物水溶性好。
实施例2
本实施例提供了一种水溶性富勒烯复合物的制备方法,包括:
步骤1、称取4g富勒烯,0.9g分子量1M~1.8M Da的透明质酸钠,0.8g电子级氢氧化钠加入容积为500ml的玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min;
步骤2、再加入16ml质量浓度30%的H2O2溶液继续球磨1h,转速600r/min;
步骤3、用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;
步骤4、将混合物进行10000rpm,离心10min;去掉不溶物沉淀,得到上层液体;重复2次;
步骤5、将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h得到水溶性富勒烯复合物;根据QB/T 4416-2012《化妆品用原料透明质酸钠》测得透析后样品中透明质酸钠平均分子量为2.5-3万Da。
具体的,其中富勒烯为C60
本实施例制备得到的水溶性富勒烯复合物水溶性好。
实施例3
本实施例提供了一种水溶性富勒烯复合物的制备方法,包括:
步骤1、称取6g富勒烯,1.2g分子量1M~1.8M Da的透明质酸钠,1g电子级氢氧化钠加入容积为500ml的玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min;
步骤2、再加入17ml质量浓度30%的H2O2溶液继续球磨1h,转速600r/min;
步骤3、用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;
步骤4、将混合物进行10000rpm,离心10min;去掉不溶物沉淀,得到上层液体;重复2次;
步骤5、将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h得到水溶性富勒烯复合物;根据QB/T 4416-2012《化妆品用原料透明质酸钠》测得透析后样品中透明质酸钠平均分子量为2.5-3.5万Da。
具体的,其中富勒烯为C60
本实施例制备得到的水溶性富勒烯复合物水溶性好。
对比例1
直接称取5g富勒烯和1g pvp(pvp的分子量为58000Da),1g电子级氢氧化钠加入500ml玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min;再加入16.8ml浓度30%的H2O2溶液继续球磨1h,转速600r/min;用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;将混合物进行10000rpm,离心10min;去上层液体,去掉不溶物沉淀;重复2次;将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h。
对比例2
直接称取5g富勒烯和1g水解透明质酸钠(水解透明质酸钠的平均分子量为5000-8000Da);加入500ml玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min。再加入16.8ml浓度超纯水溶液继续球磨1h,转速600r/min;用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;将混合物进行10000rpm,离心10min;去上层液体,去掉不溶物沉淀;重复2次;将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h。
对比例3
直接称取5g富勒烯和1g分子量1M~1.8M Da的透明质酸钠;加入500ml玛瑙球磨罐,球磨3h,转速600r/min;再加入16.8ml浓度超纯水溶液继续球磨1h,转速600r/min;用400ml超纯水将玛瑙球磨罐中的样品洗出,超声处理15min,频率80kHz;将混合物进行10000rpm,离心10min;去上层液体,去掉不溶物沉淀;重复2次;将离心后的上层液体放入即用型透析袋;MWCO:12000-14000;透析24h;根据QB/T 4416-2012《化妆品用原料透明质酸钠》测得透析后样品中透明质酸钠平均分子量为25-40万Da。
对比对比例1,2,3以及实施例1;一共四个样品进行了紫外光谱测试,观察其在340nm富勒烯特征峰处的吸收情况,结果如图1所示,可以看出在同样浓度下实施例1的样品溶液中富勒烯的浓度最高;说明实施例1的水溶效果最好。将各个样品加入100ml蒸馏水后混合观察其水溶性,通过紫外光谱测试各个样品在340nm富勒烯特征峰处吸光度的高低,吸光度越高表明浓度越高来反应计算水溶率,水溶率如图2所示,可见,实施例1的水溶率高达83.11%。
实施例2和实施例3的效果与实施例1相当,在此不再一一赘述。可见,本发明的水溶性富勒烯复合物水溶性好。
细胞毒性实验:
消化收集角质形成细胞,调整细胞密度为5×104个/mL,向96孔板中加入100μL细胞悬液(每个孔中细胞数约为5×103个),放置于37℃,5%CO2的细胞培养箱中培养24小时;用含10%血清的完全培养基配置不同浓度的实施例1原料,移液枪吸取96孔板中的原培养基,每孔加入100μL不同浓度的实施例1原料处理细胞,每个材料每个浓度设置6个复孔;同时设置空白对照组(不含细胞和待测物质的培养基、CCK-8)和实验对照组(含有细胞的培养基、CCK-8、没有待测物质)各6个复孔。将培养板置于37℃,5%CO2的细胞培养箱中孵育24小时;结束后,基础培养基洗涤除去残余的实施例1原料颗粒。提前配置CCK-8工作液(4.5mL无血清培养基和500μL CCK-8溶液混合即得),每孔加入CCK-8工作液100μL,培养箱中孵育1-4小时直至样品呈现黄棕色;在酶标仪中测量其在450nm处的吸光值;
计算原料处理下细胞存活率:
存活率%=(1-(As-Ab)/(Ac-Ab))*100% (1)
(1)式中:
As—实验组吸光值,即不同浓度的实施例1原料处理细胞后的吸光值;
Ac—实验对照组的吸光值;
Ab—空白对照组的吸光值;
具体结果如图3所示;可以看出即使实施例1材料浓度达400μg/ml与角质形成细胞共同孵育24小时,细胞的存活率仍然高达98.5%,充分表明了本发明合成的水溶性富勒烯复合物拥有良好的生物安全性。
质谱检测:
采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)(BrukerUltrafleXtreme)来检测实施例1得到的水溶性富勒烯复合物中的富勒烯碳笼结构的完整性。如图4中的MALDI-TOF-MS谱可以看出在质量荷比为720时出现了C60离子峰。表明了本发明在合成水溶性好的富勒烯复合物的同时并没有破坏富勒烯特有的碳笼结构。
ABTS清除实验
7mM ABTS水溶液=0.0192g ABTS+5ml dd H2O,dd H2O即超纯水;2.45mM K2S2O8水溶液=0.0033g K2S2O8+5ml ddH2O,混合后,室温避光反应16h。配置一系列不同浓度的实施例1材料;
ABTS对照液:2ml ABTS溶液+2ml ddH2O
空白对照:5ml ddH2O+5ml control A液
Control A液=1ml dd ddH2O+40-50ml PBS缓冲液
不同浓度的材料对照:2ml系列浓度的实施例1材料液+2ml control A液;
反应:2ml ABTS溶液+2ml系列浓度材料溶液,避光反应10min,测量紫外。
数据处理:取734nm处波长进行处理
ABTS清除率={AABTS control组-(A材料反应组-A材料control组)}/AABTS control组*100%实施例1的水溶性富勒烯复合物对自由基ABTS的清除效果如表1所示:可见,当水溶性富勒烯复合物浓度达到50μg/mL时对自由基ABTS的清除效果高达95.6%。充分体现出了本发明的水溶性富勒烯复合物具有良好的自由基清除能力;也从侧面表明了本发明在实现水溶性的同时没有破坏掉富勒烯特有的碳笼结构从而影响其自由基清除能力。
表1水溶性富勒烯复合物对自由基ABTS的清除效果
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、将富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠球磨混合,得到第一混合物;
步骤2、在所述第一混合物中加入H2O2溶液,继续球磨得到第二混合物;
步骤3、在所述第二混合物中加入水,超声处理,得到悬浊液;
步骤4、将所述悬浊液离心去掉沉淀得到上层清液;
步骤5、将离心后所得的上层清液通过透析后得到水溶性富勒烯复合物。
2.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,球磨转速为500~700r/min,球磨时间为2~5h。
3.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,第一混合物中主要包括分子量为20000~40000Da的中小分子透明质酸钠和富勒烯。
4.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1和步骤2中,透明质酸钠与H2O2溶液的质量体积比为0.8~2g:16~17ml。
5.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,透明质酸钠的分子量为1M~1.8M Da。
6.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,富勒烯、透明质酸钠和氢氧化钠的质量比为4~6:0.8~2:0.5~1。
7.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,离心转速为4000~12000rpm,离心时间5~30min。
8.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯复合物的制备方法,其特征在于,所述步骤5中,透析时间为12~48h。
9.一种水溶性富勒烯复合物,其特征在于,所述水溶性富勒烯复合物采用权利要求1-8所述制备方法制备得到。
10.一种水溶性富勒烯的应用,其特征在于,权利要求9所述的水溶性富勒烯复合物用作化妆品、药品或保健品的原料。
CN202210152367.XA 2022-02-18 2022-02-18 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用 Pending CN116656012A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210152367.XA CN116656012A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210152367.XA CN116656012A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116656012A true CN116656012A (zh) 2023-08-29

Family

ID=87712327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210152367.XA Pending CN116656012A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116656012A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108904302A (zh) * 2018-08-02 2018-11-30 北京福纳康生物技术有限公司 一种富勒烯外用组合物
CN108969536A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 北京福纳康生物技术有限公司 水溶性富勒烯结构在制备治疗肥胖症的药物中的应用
US20190038668A1 (en) * 2016-02-01 2019-02-07 Beijing Fullcan Biotechnology Co., Ltd Use of fullerene structure in preparation of medicaments for treating parkinson's disease
CN109925320A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 中国科学院化学研究所 水溶性富勒烯在制备pi3k-akt调节剂中的应用
CN113354757A (zh) * 2021-06-26 2021-09-07 上海加新生物科技有限公司 一种小分子透明质酸钠的制备方法
CN113512134A (zh) * 2021-07-30 2021-10-19 梅晔生物医药股份有限公司 一种全分子量分布的透明质酸钠及其制备方法和应用
CN113648331A (zh) * 2021-08-30 2021-11-16 中国科学院化学研究所 口服富勒烯材料在制备治疗胃溃疡药物中的应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190038668A1 (en) * 2016-02-01 2019-02-07 Beijing Fullcan Biotechnology Co., Ltd Use of fullerene structure in preparation of medicaments for treating parkinson's disease
CN108969536A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 北京福纳康生物技术有限公司 水溶性富勒烯结构在制备治疗肥胖症的药物中的应用
CN109925320A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 中国科学院化学研究所 水溶性富勒烯在制备pi3k-akt调节剂中的应用
CN108904302A (zh) * 2018-08-02 2018-11-30 北京福纳康生物技术有限公司 一种富勒烯外用组合物
CN113354757A (zh) * 2021-06-26 2021-09-07 上海加新生物科技有限公司 一种小分子透明质酸钠的制备方法
CN113512134A (zh) * 2021-07-30 2021-10-19 梅晔生物医药股份有限公司 一种全分子量分布的透明质酸钠及其制备方法和应用
CN113648331A (zh) * 2021-08-30 2021-11-16 中国科学院化学研究所 口服富勒烯材料在制备治疗胃溃疡药物中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAO WANG等: "Skin anti-inflammatory activity of water-soluble fullerene nanocomposites encompassed by sodium hyaluronate", JOURNAL OF COSMETIC DERMATOLOGY, vol. 21, no. 9, 27 December 2021 (2021-12-27), pages 4016 - 4019 *
WANG, S等: "Novel and efficient synthesis of water-soluble [60] fullerenol by solvent-free reaction", SYNTHETIC COMMUNICATIONS, vol. 35, no. 13, 15 August 2005 (2005-08-15), pages 1803 - 1808 *
姚静: "药用辅料应用指南", vol. 1, 31 August 2011, 中国医药科技出版社, pages: 327 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zeng et al. A review on peach gum polysaccharide: Hydrolysis, structure, properties and applications
CN108264574B (zh) 多糖的臭氧降解方法
CN107099287B (zh) 一种用作可见光催化光敏剂碳量子点的水热制备方法
CN113786486B (zh) 一种同源靶向单宁酸铜白蛋白复合纳米颗粒及其制备方法和抗肿瘤的应用
Singh et al. Assessment of biomass-derived carbon dots as highly sensitive and selective templates for the sensing of hazardous ions
CN116656012A (zh) 一种水溶性富勒烯复合物及其制备方法和应用
CN107814375B (zh) 富勒烯水溶性修饰物及其制备方法
Vijay et al. One-pot treatment of cellulose using iron oxide catalysts to produce nanocellulose and water-soluble oxidised cellulose
FI129258B (en) Process for the production of xylan
CN114015606B (zh) 一种地衣芽孢杆菌胞外聚合物有机硒产品及其制备方法与应用
CN113713779B (zh) 一种真海鞘纳米纤维素基重金属吸附剂的制备方法
CN116650355A (zh) 一种透明质酸钠-富勒烯5d复合物及其制备方法和应用
CN115246639B (zh) 一种富勒醇的绿色宏量制备方法
Chatterjee et al. Preparation and characterization of lobster shell chitosan: Modification of traditional method
CN116987327A (zh) 一种碳纳米材料-透明质酸钠复合物及其制备方法
Kokarakis et al. Structural and physicochemical characterization of an aminosugar-rich exopolysaccharide isolated from a Chlorella sp.
CN117699780A (zh) 一种羟基化富勒烯水溶液的制备方法
CN114716579B (zh) 一种果胶接枝共聚物及其制备方法和应用
JPS60186504A (ja) 低分子化キトサンの製造方法
CN114588259B (zh) 一种改性黑磷材料及其制备方法、应用
TWI805271B (zh) 靈芝類細胞壁組成物之純化方法
Jayanthi et al. Green Synthesis of Magnesium Nanoparticles and Magnesium Chitosan Composite using Eichhornia Crassipes Leaf Extract and its Antibacterial Activity
CN109331189B (zh) 一种顺磁性钆基金属富勒醇的制备方法
Kawakishi et al. Oxidative degradation of β‐cyclodextrin induced by lipid peroxidation
Merck Preparation and characterization of lobster shell chitosan: Modification of traditional method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination