CN1431229A - 羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途 - Google Patents

羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具优良吸湿、保湿性能的羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途。将原料壳聚糖通过酸酐充分乙酰化后，得到N－乙酰化壳聚糖。再将N－乙酰化壳聚糖在氢氧化钠溶液中与氯乙酸制得所需的羧甲基壳聚糖。羧甲基取代度为0.6－1.0，脱乙酰度在30－70％之间。该羧甲基壳聚糖在相对湿度大于30％的环境中，具有比透明质酸更优越的吸湿、保湿性能。又因其来源丰富，价格便宜，替代透明质酸用于化妆品和临床医学，具有广阔的应用前景。

Description

羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种可替代透明质酸羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途。
背景技术
透明质酸被誉为“保湿黄金”，由于其优良的保湿性能，广泛用于化妆品及临床医学。虽然透明质酸在自然界分布很广，但总量很少，价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足和存在的问题，进而提供一种可替代透明质酸的羧甲基壳聚糖及其制备方法和用途，该羧甲基壳聚糖制备成本较低且制法简单。
本发明提供的技术方案是：一种羧甲基壳聚糖，羧甲基取代度为0.6-1.0，脱乙酰度为30-70％。
本发明还提供上述羧甲基壳聚糖的制备方法，取50-80g原料壳聚糖溶于10-30％(W/W)的醋酸溶液中，加入醋酸酐后充分搅拌，静置后形成凝胶或澄清溶液；凝胶用碱的乙醇溶液脱水，溶液用NH4OH沉淀，所得产物用60-85％(W/W)的乙醇溶液反复清洗，真空干燥，得到N-乙酰化壳聚糖；将得到的N-乙酰化壳聚糖在氢氧化钠溶液中充分碱化后，加入300-500ml异丙醇和50-100g氯乙酸，40-70℃反应5-8小时；结束后产物用稀盐酸调至中性，得到所需的羧甲基壳聚糖。
上述原料壳聚糖的脱乙酰度为70-97％。醋酸酐含量与壳聚糖原料的摩尔比为0.1-0.7。
上述碱的乙醇溶液为氢氧化钠或氢氧化钾的乙醇溶液，浓度为0.3-0.8M。
上述N-乙酰化壳聚糖在浓度为40-70％(W/W)的氢氧化钠中碱化。
上述羧甲基壳聚糖可用于替代透明质酸作为保湿剂。
甲壳素来源广泛，存在于虾、蟹壳等节肢动物和真菌中，天然年产量达到100亿吨，是纤维素外第二大天然多糖。由甲壳素进行羧甲基化反应制备的羧甲基壳聚糖成本较低、化学结构与透明质酸十分相似，具有良好的保湿性能，在环境相对湿度为35％-90％的范围内保湿率达到40-60％，并优于透明质酸；而且制法简单、安全、方便；可替代透明质酸用于化妆品及临床医学。
具体实施方式
实施例1：取50g脱乙酰度为0.9的原料壳聚糖溶于10％(重量百分比，下同)的醋酸溶液中，加入醋酸酐后充分搅拌，在室温下放置一晚后形成凝胶或澄清溶液。凝胶用含0.5M KOH的乙醇溶液脱水，溶液用NH4OH沉淀，然后将产品用75％的乙醇溶液反复清洗，真空干燥，得到N-乙酰化壳聚糖。再将N乙酰化壳聚糖在50％的氢氧化钠溶液中充分碱化后，加入300ml异丙醇，再加入80g氯乙酸，70℃反应5小时。结束后产物用稀盐酸调至中性，得到取代度为0.78，脱乙酰度为0.56的羧甲基壳聚糖。其保湿性能列于表1中。
实施例2：取50g脱乙酰度为0.85的原料壳聚糖溶于10％的醋酸溶液中，加入醋酸酐后充分搅拌，在室温下放置一晚后形成凝胶或澄清溶液。凝胶用含0.8MNaOH的乙醇溶液脱水，溶液用NH4OH沉淀，然后将产品用70％的乙醇溶液反复清洗，真空干燥，得到N-乙酰化壳聚糖。再将N-乙酰化壳聚糖在60％的氢氧化钠溶液中充分碱化后，加入300ml异丙醇，再加入50g氯乙酸，70℃反应5小时。结束后产物用稀盐酸调至中性，得到取代度为0.63，脱乙酰度为0.40的羧甲基壳聚糖。其保湿性能列于表1中。
实施例3：取80g脱乙酰度为0.95的原料壳聚糖溶于30％的醋酸溶液中，加入醋酸酐后充分搅拌，静置后形成凝胶或澄清溶液；凝胶用0.5M NaOH的乙醇溶液脱水，溶液用NH4OH沉淀，然后将产品用60％的乙醇溶液反复清洗，真空干燥，得到N-乙酰化壳聚糖；再将N-乙酰化壳聚糖在40％氢氧化钠溶液中充分碱化后，加入500ml异丙醇，再加入100g氯乙酸，40-70℃反应5-8小时；结束后产物用稀盐酸调至中性，得到取代度为0.60，脱乙酰度为0.65的羧甲基壳聚糖。其保湿性能列于表1中。
对比例1：取透明质酸进行比较，吸湿、保湿性列于表1中。表1：
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
  RH 81％吸湿率(％)   60   50    40    54
  RH 43％保湿率(％)   400   340    270    240

Claims (7)

1.一种羧甲基壳聚糖，其特征在于：羧甲基取代度为0.6-1.0，脱乙酰度为30-70％。
2.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖，其特征在于：脱乙酰度为40-65％。
3.权利要求1或2所述的羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：取50-80g原料壳聚糖溶
于10-30％(重量百分比)的醋酸溶液中，加入醋酸酐后充分搅拌，静置后形成凝胶或澄清溶液；凝胶用碱的乙醇溶液脱水，溶液用NH4OH沉淀，所得产物用60-85％(重量百分比)的乙醇溶液反复清洗，真空干燥，得到N-乙酰化壳聚糖；将得到的N-乙酰化壳聚糖在氢氧化钠溶液中充分碱化后，加入300-500ml异丙醇和50-100g氯乙酸，40-70℃反应5-8小时；结束后产物用稀盐酸调至中性，得到所需的羧甲基壳聚糖。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：原料壳聚糖的脱乙酰度为70-97％；醋酸酐含量与壳聚糖原料的摩尔比为0.1-0.7。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：碱的乙醇溶液为氢氧化钠或氢氧化钾的乙醇溶液，浓度为0.3-0.8M。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：N-乙酰化壳聚糖在浓度为40-70％(重量百分比)的氢氧化钠中碱化。
7.权利要求1或2所述的羧甲基壳聚糖用于替代透明质酸作为保湿剂。
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