专利名称：：对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种壳聚糖的功能衍生物、其制备方法及其作为防晒化妆品添加剂的应用。技术背景众所周知，壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，其是生物界中大量存在唯一的一种碱性多糖。因分子内和分子间氢键的作用，壳聚糖只溶于酸和酸性水溶液。壳聚糖分子链上含有大量的羟基、氨基等可修饰的基团，可通过化学改性得到各种具有特殊功能的衍生物，因此可以扩大其应用范围。壳聚糖具优良的生物相容性和成膜性、抑菌功能和美白效果、保湿、吸湿、刺激细胞再生等功能，但仅能溶解于酸性的溶液中，限制其应用范围。通常人们在壳聚糖分子上引入季铵盐、垸基、无机酸等，但只能改进壳聚糖的溶解性或絮凝性。有一种对氨基苯甲酸化合物，其对保持皮肤健康、润滑、延缓皱纹出现、抵御日晒、缓解皮肤因烧伤、烫伤引起的刺痛等有明显效果。但由于分子间的氢键作用使其容易形成晶体，对pH敏感，游离氨基在空气中易氧化,从而使得其使用受到限制。本发明的目的是要克服上述化合物的各自缺点，提供一种新型的壳聚糖衍生物，该壳聚糖衍生物具有紫外吸收及美容效果，可用作防晒化妆品的添加剂。本发明的目的是由以下技术方案实现的研制一种对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖衍生物，其结构为其中，n在500-600之间，上述结构中的苯环和CK)为生色官能团，该化合物在浓度为lg/L醋酸溶液的紫外吸收光谱283nm处具有大的吸收峰；该化合物的物化指标白色粉末状固体，溶于水和乙二醇，分子量为110-130KD。本发明通过对氨基苯甲酸与苯甲酰氯反应，制备出对苯甲酰氨基苯甲酸。把干燥过的
发明内容对苯甲酰氨基苯甲酸放入三颈瓶中，加入一定量的无水乙醚，再加入氯化亚砜，放入到水温30'C的超声波洗涤器中，反应10分钟。向三颈瓶中加入一定量的壳聚糖乙酸溶液，在5°C一45'C下超声波振荡1.5小时，然后静置过夜。反应完成后，加入大量丙酮使产物沉淀出来，过滤，再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡24小时后抽滤，再将抽滤后的滤饼用丙酮进行索氏提取24小时，真空干燥后得产物。本发明的涉及的主要反应有四步1)、制备苯甲酰氯2)、制备对苯甲酰氨基苯甲酸COOHCOCICOOH3)、制备对苯甲酰氨基苯甲酰氯OCNH氯化亚砜CONHCOOHCOCI4)、制备对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖:所述对乙酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其步骤如下(1)将称量的对氨基苯甲酸溶于50-65"C蒸馏水中，热抽滤；(2)滤液冷却到室温，在室温下抽滤；(3)取滤饼，冉真空十燥，得到纯净的对氨基苯甲酸；(4)取3g苯甲酸放入到圆底烧瓶中，加入30ml无水乙醚，苯甲酸完全溶解，再加入5ml氯化亚砜，放入到水温为20-4(TC的超声波洗涤器中，超声波振荡10-60分钟，再加入一定量干燥过的对氨基苯甲酸，超声波振荡10-30分钟，静置60分钟，把圆底烧瓶中反应过的液体慢慢倒入加有100ml蒸馏水的烧杯中，再用10ml蒸馏水冲洗烧瓶，冲洗过的液体也倒入烧杯中，静置5-10分钟，抽滤水溶液得到对苯甲酰氨基苯甲酸的湿产品，真空干燥得干广叫S(5)取一定量的干燥过的对苯甲酰氨基苯甲酸放入三颈瓶中，加入30ml的无水乙醚，再加入稍微过量的氯化亚砜，放入到水温为20-4(TC的超声波洗涤器中，超声波振荡10-60分钟，反应产物为对苯甲酰氨基苯甲酰氯；(6)冷却(5)步的反应产物到0-30。C，取0.5g壳聚糖溶于10ml无水乙酸中，再将其加入三颈瓶中，在5-45'C下超声波振荡1-3.5小时，静置过夜；(7)将(6)步的反应产物加入大量丙酮，使产物对乙酰氨基苯甲酰基壳聚糖沉淀出来，抽滤；(8)再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡12-24小时后，抽滤，取滤饼；(9)再将(8)步的滤饼用丙酮进行索氏提取24-30小时，真空干燥后得对乙酰氨基苯甲酰壳聚糖产物。所述的(l)步中的抽滤的工艺条件都是用滤瓶和布氏漏斗在50-65。C烘箱中烘1-3小时，再在50-65'C下用水泵抽滤得反应液，抽滤结束后，迅速把滤液倒入到干净的烧杯中。所述的(2)、(7)和(8)歩中的抽滤的工艺条件都是用滤瓶和布氏漏斗在50-65"C烘箱中烘1-3小时，再在室温下用水泵抽滤得反应液，抽滤结束后，迅速把滤液倒入到干净的烧杯中。所述的对氨基苯甲酸氯化亚砜壳聚糖的投料重量比为l-5:3-9:l。所述的(8)步的无水乙醇和无水乙醚的混合体积比为i:1—10。所述的(9)步的索氏提取，其工艺条件为55—65。C水浴加热，提取24—30小时。所述的(g)步的真空干燥，其工艺条件为30—50'C下，真空度为8xl04Pa，干燥12—24小时。一种所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖作为制备防晒化妆品添加剂的应用。本发明的积极效果在于由于先把对氨基苯甲酸中的氨基用苯甲酰保护起来，可以防止其被氧化，再把对乙酰氨基苯甲酰基引入到壳聚糖分子上制备出新型的壳聚糖衍生物，其紫外吸收峰红移到283nm处，因而具有紫外吸收及美容效果。同时，对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖与阳离子性、阴离子性和两性表面活性剂有良好的配伍性，具有良好的吸湿和保湿性，可用作防晒化妆品的添加剂。图1为壳聚糖红外光谱图。图2为所制备的对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的红外光谱图。图3为壳聚糖的乙酸溶液的紫外吸收光谱图。图4为对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的乙酸溶液的紫外吸收光谱图。图5为防晒霜中不添加对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖衍生物紫外吸收谱图。图6为防晒霜中添加对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖衍生物紫外吸收谱图。图1为壳聚糖的红外光谱图，图2为所制备壳聚糖的衍生物的红外光谱图。分析两红外谱图可见，壳聚糖红外谱图中1588cm—1处为氨基N-H变形振动峰，3431cm"、3365cm—1分别归属于壳聚糖分子中N-H伸縮振动和0-H伸縮振动的吸收峰，1086cm—1处为C-OH的伸縮振动吸收峰；壳聚糖衍生物在1707cm—1处出现C=0的伸缩振动吸收峰，而1589cm"处氨基N-H变形振动峰消失，在1605cm—1和1503cm—1处出现了苯环C=C伸縮振动的吸收峰，而C-OH伸縮振动吸收峰位移到llllcm—1，可推知主要在壳聚糖的氨基上发生了反应。图3和4为以lg/L的醋酸溶液为溶剂，将壳聚糖和对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖制成浓度为lxl0—4g/ml的溶液，测得其紫外吸收光谱图。图4中在283nm处有个最大的吸收峰，即在283nm处有强的紫外线吸收峰值。此处吸光度值为1.7，紫外吸收可达到300nm处，已经达到UVB区了。而图3中壳聚糖的乙酸溶液的紫外吸收谱图显示，240—350nm处基本没有吸收峰，紫外吸光度也很小。对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的添加量的不同，紫外吸收强度也不同。具体实施方式实施例1:取3g苯甲酸放入到150ml的圆底烧瓶中，加入30ml无水乙醚，苯甲酸完全溶解，把圆底烧瓶放入到水温为30'C的超声波洗涤器中，再向烧瓶中加入5ml氯化亚砜，超声波振荡10分钟，再加入3g干燥过的对氨基苯甲酸，超声波振荡20分钟，静置60分钟，把圆底烧瓶中反应过的液体慢慢倒入加有100ml蒸馏水的烧杯中，再用10ml蒸馏水冲洗烧瓶，冲洗过的液体也倒入烧杯中，静置5分钟，抽滤水溶液得到对苯甲酰氨基苯甲酸的湿产品，真空干燥得干产品。取干燥过的对苯甲酰氨基苯甲酸lg放入三颈瓶中，加入30ml无水乙醚，再加入氯化亚砜，放入到水温3(TC的超声波洗涤器中，反应10分钟。冷却到25'C，0.5g壳聚糖溶于10ml乙酸中，在将其加入三颈瓶中，在25'C下超声波振荡1小时，静置过夜。反应完成后，加入大量丙酮使产物沉淀出来，抽滤，再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂(体积比为1:1)浸泡24小时后抽滤，再将抽滤后的滤饼用丙酮进行索氏提取24小时，真空干燥后得产物一对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖。实施例2:取干燥过的对苯甲酰氨基苯甲酸lg放入二颈瓶中，加入30ml无水乙醚，再加入氯化亚砜，放入到水温3(TC的超声波洗漆器中，反应10分钟。加热到45。C,0.5g壳聚糖溶于10ml乙酸巾，在将其加入三颈瓶中，在45。C下超声波振荡1小时，静置过夜。反应完成后，加入大量丙酮使产物沉淀出来，抽滤，再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡24小时后抽滤，再将抽滤后的滤饼用丙酮进行索氏提取24小时，真空干燥后得产物——对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖。实施例3:取干燥过的对苯甲酰氨基苯甲酸lg放入三颈瓶中，加入30ml无水乙醚，再加入氯化亚砜，放入到水温30。C的超声波洗涤器中，反应10分钟。冷却到5。C,0.5g壳聚糖溶于10ml乙酸中，在将其加入三颈瓶中，在5'C下超声波振荡1小时，静置过夜。反应完成后，加入大量丙酮使产物沉淀出来，抽滤，再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡24小时后抽滤，再将抽滤后的滤饼用丙酮进行索氏提取24小时，真空干燥后得产物一对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖。实施例4:本发明所得产物对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖与阳离子性、阴离子性和两性表面活性剂有良好的配伍稳定性(7天后)的实施例表面活性剂(0.1g/ml)0.01g/ml本发明所得产物0.05g/ml本发明所得产物十二烷基硫酸钠溶液不分层无沉淀不分层无沉淀十六垸基三甲基氯化铵溶液不分层无沉淀不分层无沉淀十二垸基二甲基甜菜碱溶液不分层无沉淀不分层无沉淀实施例5:本发明所得产物对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖添加到洗发香波<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施7:本发明所得产物对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖添加到洗发香波<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>上述防晒化妆品的生产工艺将水加热至70—S5t:，加入水溶性配方原料，溶解完全后得水相。另将油、脂料和抗氧化剂、紫外光吸收剂混合于50—65'C热溶解，然后于搅拌下将油相物料加至水相中混合乳化，均质后，搅拌冷却，于40。C加入香料及防腐剂，包装，得到防晒霜。使用本发明所得产物对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖添加到化妆品中，所得到的该防晒霜具有吸收紫外线的能力。见图5和6的对比实验的紫外吸收谱图。本领域的普通技术人员都会理解，在本发明的保护范围内，对于上述实施例进行修改，添加和替换都是可能的，其都没有超出木发明的保护范围。权利要求1、一种对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖衍生物，其特征在于该衍生物具有下式所示结构，其中n在500-600之间；该化合物在浓度为1g/L的醋酸溶液的紫外光谱283nm处具有大的吸收峰；该化合物的物化指标白色粉末状固体，溶于水和乙二醇，分子量为110-130KD。2、一种如权利要求1所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的制备步骤如下(1)将称量的对氨基苯甲酸溶于50-65'C蒸馏水中，热抽滤；(2)滤液冷却到室温，在室温下抽滤；(3)取滤饼，再真空干燥，得到纯净的对氨基苯甲酸；(4)取一定量的苯甲酸放入到圆底烧瓶中，加入30ml无水乙醚，苯甲酸完全溶解，再加入过量的氯化亚砜，放入到水温为20-40'C的超声波洗涤器中，超声波振荡10-60分钟，再加入一定量干燥过的对氨基苯甲酸，超声波振荡10-30分钟，静置60分钟，把圆底烧瓶中反应过的液体慢慢倒入加有100ml蒸馏水的烧杯中，再用10ml蒸馏水冲洗烧瓶，冲洗过的液体也倒入烧杯中，静置5-10分钟，抽滤水溶液得到对苯甲酰氨基苯甲酸的湿产品，真空干燥得干产品；(5)取一定量的干燥过的对苯甲酰氨基苯甲酸放入三颈瓶中，加入30ml的无水乙醚，再加入稍微过量的氯化亚砜，放入到水温为20-4(TC的超声波洗涤器中，超声波振荡10-60分钟，反应产物为对苯甲酰氨基苯甲酰氯；(6)冷却(5)步的反应产物到0-30°C，取0.5g壳聚糖溶于10ml无水乙酸中，再将其加入三颈瓶中，在5~45°。下超声波振荡1-3.5小时，静置过夜；(7)将(6)步的反应产物加入大量丙酮，使产物对乙酰氨基苯甲酰基壳聚糖沉淀出来，抽滤；(8)再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡12-24小时后，抽滤，取滤饼；(9)再将(8)步的该滤饼用丙酮进行索氏提取24-30小时，真空干燥后得对乙酰氨基苯甲酰壳聚糖产物。3、根据权利要求2所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的(l)步中抽滤的工艺条件是用滤瓶和布氏漏斗在50-65'C烘箱中烘1-3小时，再在50-65°C下用水泵抽滤反应液，抽滤结束后，迅速把滤液倒入到干净的烧杯中；(2)、(7)和(8)步中抽滤的工艺条件都是用滤瓶和布氏漏斗在50-65'C烘箱中烘1-3小时，再在室温下用水泵抽滤反应液，抽滤结束后，迅速把滤液倒入到干净的烧杯中。4、根据权利要求2所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的对氨基苯甲酸氯化亚砜壳聚糖的投料重量比为l-5:3-9:i。5、根据权利要求2所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的(8)步的无水乙醇和无水乙醚的混合体积比为1:1-10。6、根据权利要求2所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的(9)步的索氏提取的工艺条件为55-65'C水浴加热，提取24-30小时。7、根据权利要求2所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖的制备方法，其特征在于所述的(9)步的真空干燥的工艺条件为30-50'C下，真空度为8xl0,a，千燥12-24小时。8、根据权利要求1所述对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖作为制备防晒化妆品添加剂的应用。全文摘要本发明公开了一种对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖衍生物，其结构为(如图)其中，n在500-600之间，上述结构中的苯环和C＝O为生色官能团，该化合物在浓度为1g/L醋酸溶液的紫外吸收光谱283nm处具有大的吸收峰；该化合物的物化指标白色粉末状固体，溶于水和乙二醇，分子量为110-130KD。对苯甲酰氨基苯甲酰基壳聚糖紫外吸收峰红移，因而具有紫外吸收及美容效果，可作为制备防晒化妆品添加剂的应用。文档编号A61K8/72GK101255202SQ20071011542公开日2008年9月3日申请日期2007年12月12日优先权日2007年12月12日发明者常德富,王江涛申请人:中国海洋大学