一种多功能透皮吸收促进剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种多功能透皮吸收促进剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：护肤品中均添加了大量的营养成分，然而，这些营养成分只要不能被皮肤吸收，都将会成为皮肤的一种负担，这是因为不能被皮肤吸收的过剩营养成分，会造成“皮肤氧化”，非但不能起到延缓衰老的作用，反而会加速皮肤的衰老。皮肤表面的细菌在生长繁殖过程中需要大量维生素、蛋白质和生物细胞营养物，而这些也正是营养化妆品的主要成分。如果化妆品的营养成分不能被皮肤完全吸收，那么他就成为寄生细菌生长繁殖的温床，而大量的细菌还会导致皮肤感染。另外，现有经皮给药制剂中，大分子药物和脂溶性药物难以渗透到皮肤中，使得相关药剂无法发挥应有的药效。由此可见，经皮给药制剂、化妆品中的透皮吸收促进剂的开发，对于经皮给药制剂、化妆品的研发具有重要的意义。目前，常用透皮吸收促进剂可分为：(1)有机溶剂类：乙醇、丙二醇、乙酸乙酯、二甲基亚砜以及二甲基酰亚胺；(2)表面活性剂类：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂；(3)月桂氮卓酮及其同系物；(4)有机酸、脂肪酸类：油酸、亚油酸及月桂醇；(5)角质保湿与软化剂：尿素、水杨酸以及吡咯酮类；(6)萜烯类：薄荷醇、樟脑、柠檬烯等。除此之外，氨基酸及一些水溶性蛋白质、磷脂等也可增加许多药物的皮肤吸收。但是上述这些常用透皮吸收促进剂都存在自身不足之处，如长期使用对皮肤有刺激性、使用全身吸收对身体器官有毒性、生产较为困难、成本较高。此外，现有透皮促进剂中还存在以下问题：透皮效率很低，有效物质通过毛孔吸收的量不超过10％；存在有毒有害组分，毒害性强；结构不稳定，保湿性差。上述问题的存在，不利于透皮促进剂的推广和应用。因此，获得一种成本低廉、促进透皮吸收效果好、保湿效果好、生物相容性好、可生物降解的多功能透皮吸收促进剂对于提高化妆品、经皮给药制剂的渗透性以及促进化妆品、经皮给药制剂的广泛应用具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、促进透皮吸收效果好、保湿效果好、生物相容性好、可生物降解的多功能透皮吸收促进剂及其制备方法和应用。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能透皮吸收促进剂，所述多功能透皮吸收促进剂为如式(ⅰ)所示的化合物：其中式(ⅰ)中，m为0～20的整数；x为0～10的整数，y为0～10的整数，且x+y＝3～12；z为0～1000的整数。上述的多功能透皮吸收促进剂，进一步改进的，所述多功能透皮吸收促进剂为纳米颗粒；所述多功能透皮吸收促进剂的平均粒径为50nm～150nm。作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的多功能透皮吸收促进剂的制备方法，包括以下步骤：s1、将聚乙二醇化的壳聚糖溶于n,n-二甲基甲酰胺中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐进行活化，加入含维生素e的n,n-二甲基甲酰胺溶液进行反应，透析，冷冻干燥，得到维生素e链接的壳聚糖；s2、将步骤s1中制备的维生素e链接的壳聚糖溶于四氢呋喃中，加入透明质酸、1,6-二异氰酸己烷和月桂酸二丁基锡进行反应，透析，冷冻干燥，得到多功能透皮吸收促进剂。上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述聚乙二醇化的壳聚糖的制备方法包括以下步骤：(1)将壳聚糖溶于四氢呋喃中，滴加入甲磺酸酰氯进行反应，去除四氢呋喃，加入甲磺酸酰氯，水洗，干燥，去除氯仿，得到粗产物a；(2)将步骤(1)中得到的粗产物a溶于dmf中，加入nai进行反应，加入氯仿终止反应，水洗，悬蒸，得到粗产物b；(3)将步骤(2)中得到的粗产物b溶于dmf中，加入聚乙二醇钠进行反应，加水终止反应，透析，冷冻干燥，得到聚乙二醇化的壳聚糖。上述的制备方法，进一步改进的，所述聚乙二醇化的壳聚糖的制备方法中，所述壳聚糖、甲磺酸酰氯、nai、聚乙二醇钠的质量比为20∶4～8∶4～10∶7～12。上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤(1)中，所述反应在0℃下进行；所述反应的时间为6h～24h；所述步骤(2)中，所述反应在80℃下进行；所述反应的时间为12h～48h；所述步骤(3)中，所述反应的时间为6h～24h。上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述聚乙二醇化的壳聚糖、含维生素e的n,n-二甲基甲酰胺溶液中的维生素e、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的质量比为5∶2～10∶0.5～5；所述聚乙二醇化的壳聚糖与n,n-二甲基甲酰胺的比例为2g∶2ml～10ml；所述步骤s2中，所述维生素e链接的壳聚糖、透明质酸、1,6-二异氰酸己烷和月桂酸二丁基锡的质量比为5∶0.01～0.5∶0.1～2∶0.001～0.1；所述维生素e链接的壳聚糖与四氢呋喃的比例为2g∶2ml～10ml。上述的制备方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述活化在冰浴条件下进行；所述活化的温度为0℃～4℃；所述活化的时间为0.2h～8h；所述反应在搅拌条件下进行；所述反应的时间为12h～36h；所述步骤s2中，所述反应在保护气氛下进行；所述保护气氛为氮气或氩气；所述反应的温度为60℃～80℃；所述反应的时间为6h～48h。作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的多功能透皮吸收促进剂或上述的制备方法制得的多功能透皮吸收促进剂作为水溶性助剂在制备化妆品中的应用。作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的多功能透皮吸收促进剂或上述的制备方法制得的多功能透皮吸收促进剂作为促渗剂在制备经皮给药制剂中的应用。本发明中，多功能透皮吸收促进剂(式(ⅰ)所示的化合物)的制备过程，如下：其ⅳ中式(ⅱ)所示的化合物为壳聚糖，式(ⅲ)所示的化合物为聚乙二醇化的壳聚糖，式(ⅳ)所示的化合物为维生素e链接的壳聚糖；n为3～12的整数；m为0～20的整数；x为0～10的整数，y为0～10的整数，且x+y＝3～12；z为0～1000的整数。与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明提供了一种多功能透皮吸收促进剂，以维生素e作为粘附基团和皮肤渗透剂，壳聚糖作为保湿、调理、抑菌的功能基团和皮肤角质细胞的打开剂，透明质酸作为保湿功能基团。本发明多功能透皮吸收促进剂，一方面具有亲疏水的结构，可以将脂溶性物质通过亲疏水作用，与壳聚糖-维生素e-透明质酸钠形成纳米颗粒，促进脂溶性物质的吸收；另一方面，因为具有亲疏水结构，可以在水溶液中组装成纳米结构，这些纳米颗粒可以通过角质层中的空隙进入皮肤内部，增加了透皮效率；最后，因为壳聚糖所特有的阳离子特性，可以与蛋白，多肽等负电荷有效物质结合，形成复合物，从而促进蛋白、多肽等有效物质进入皮肤内部，发挥作用，因而本发明多功能透皮吸收促进剂不仅可以明显提高化妆品中难容性营养物的水溶性，并且还具有良好的促进透皮吸收作用，具有成本低廉、促进透皮吸收效果好、保湿效果好、生物相容性好、可生物降解等优点，是一种新型的透皮吸收促进剂，可应用于化妆品和经皮给药制剂的制备，有着很高的使用价值和很好的应用前景。(2)本发明提供了一种多功能透皮吸收促进剂的制备方法，先以聚乙二醇化的壳聚糖与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐混合进行活化，通过活化增加壳聚糖的反应活性，使其更容易与维生素e结合，加入含维生素e的n,n-二甲基甲酰胺溶液发生反应，使维生素e上的酚羟基与壳聚糖上的聚乙二醇上的羟基链接形成维生素e链接的壳聚糖，然后将该维生素e链接的壳聚糖溶于四氢呋喃中，加入透明质酸、1,6-二异氰酸己烷和月桂酸二丁基锡(1,6-二异氰酸己烷和月桂酸二丁基锡的作用是使透明质酸更容易与维生素e链接的壳聚糖相结合反应)进行反应，使壳聚糖与透明质酸发生聚合，构成新型的多功能透皮吸收促进剂。本发明制备方法具有工艺简单、操作方便、原料易得、成本低廉等优点，适合于大规模制备，利于工业化应用。附图说明为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。图1为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂(cs-ve-ha)、壳聚糖单体(cs)的红外谱图。图2为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂(cs-ve-ha)、壳聚糖单体(cs)的动态光散射图。图3为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂的tem图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，所采用的工艺为常规工艺，所采用的设备为常规设备，且所得数据均是三次以上试验的平均值。实施例1一种多功能透皮吸收促进剂，如式(ⅰ)所示的化合物：本实施例中，式(ⅰ)所示的化合物中，m为3，x为3，y为6，z为500。本实施例中，多功能透皮吸收促进剂为纳米颗粒，平均粒径为150nm。一种上述本发明实施例中的多功能透皮吸收促进剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取20g壳聚糖溶于100ml四氢呋喃中，在0℃下滴加入5g甲磺酸酰氯，反应12小时后，悬蒸出去四氢呋喃，所得产物再次溶解到氯仿中，水洗3次(100ml/次)，无水硫酸钠干燥，悬蒸除去氯仿，得到21g粗产物a。将粗产物a溶于100mldmf中，加入6gnai，80℃加热反应24小时，冷却，加入100ml氯仿，停止反应，用水洗3次(100ml每次)，无水硫酸钠干燥，悬蒸，得到粗产物b。将粗产物b溶于dmf中，室温下，加入10g聚乙二醇钠，反应12小时，加入100ml水终止反应，利用透析膜透析除去未反应物质，所得产物，冷冻干燥后，得到聚乙二醇化的壳聚糖。该聚乙二醇化的壳聚糖的制备方法中，壳聚糖结构式中n为6。(2)称取5g步骤(1)中制得的聚乙二醇化的壳聚糖溶于30mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)中，冰浴下加入2.96g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)，冰浴下活化2h，滴加入20ml含维生素e的dmf溶液(该溶液中含6.67g维生素e)，25℃下搅拌(搅拌转速在200-1000rpm内均可)24小时。随后通过透析，冷冻干燥，得到10g壳聚糖链接的维生素e(cs-ve)。(3)将5g上述步骤(2)中的产物溶于50ml四氢呋喃中，氮气保护下加入0.2g透明质酸，再加入1.3g1,6-二异氰酸己烷(hdi)和10mg月桂酸二丁基锡，在氮气保护、温度为80℃下反应24h，加入过量甲醇终止反应，继续搅拌反应1h，随后加入乙醚中析出固体，得到5.2g多功能透皮吸收促进剂(cs-ve-ha)。图1为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂(cs-ve-ha)、壳聚糖单体(cs)的红外谱图。由图1可知，在2900-2960cm-1的ch2的伸缩振动峰明显变宽，说明维生素e已经连接到了cs-ve-ha上；同时在650cm-1处出现了明显的ho面内弯曲振动峰，说明ha已经连接到了cs-ve-ha上。图2为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂(cs-ve-ha)、壳聚糖单体(cs)的动态光散射图。由图2可知，本发明制备的cs-ve-ha水合平均粒径为150nm，而壳聚糖单体水合平均粒径在80nm，说明cs-ve-ha已经成为纳米颗粒。图3为本发明实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂的tem图。由图3可知，本发明制备的cs-ve-ha形成了稳定的纳米颗粒。实施例2一种多功能透皮吸收促进剂，与实施例1中多功能透皮吸收促进剂基本相同，区别仅在于：实施例2的多功能透皮吸收促进剂中m为2，x为2，y为7，z为20。实施例3一种多功能透皮吸收促进剂，与实施例1中多功能透皮吸收促进剂基本相同，区别仅在于：实施例3的多功能透皮吸收促进剂中m为4，x为6，y为4，z为1000。实施例4一种多功能透皮吸收促进剂，与实施例1中多功能透皮吸收促进剂基本相同，区别仅在于：实施例4的多功能透皮吸收促进剂中m为3，x为2，y为7，z为2000。实施例5一种多功能透皮吸收促进剂作为水溶性助剂在制备化妆品中的应用，具体为采用实施例1-4中制得的多功能透皮吸收促进剂与甘草黄酮混合制成水溶性甘草黄酮溶液，包括以下步骤：称取100mg甘草黄酮溶于1g多功能透皮吸收促进剂的水溶液中，得到水溶性甘草黄酮溶液。实施例1-4中制得的多功能透皮吸收促进剂对应的水溶性甘草黄酮溶液，依次记为：cs-ve-ha-1-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-2-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-3-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-4-甘草黄酮溶液(标蓝内容已修改，请核实)。考察上述cs-ve-ha-1-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-2-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-3-甘草黄酮溶液、cs-ve-ha-4-甘草黄酮溶液中甘草黄酮的透皮吸收效果。透皮实验：取体重为18～22g雄性小鼠，断颈处死，剃净腹部体毛，取无损皮肤。在表面皿上出去皮下脂肪，用生理盐水冲洗皮肤内表面。-4℃冷藏保存，48小时内使用。将皮肤固定在franz扩散池的上下两室之间，角质层朝上，接受液为0.9％的生理盐水溶液，释放液为样品溶液3ml，将装置置于(32±0.5)℃恒温水浴中，开动搅拌(200r/min)，分别于0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h取样1ml，同时不加相同温度等体积新鲜接受液。样品用0.22μm微孔滤膜，取样品滤液1ml用流动相稀释后进行紫外定量分析，并计算药物的累积渗透量(qn),平均操作三份取平均值。实验结果与数据采用cs-ve-ha作为促渗剂，12小时甘草黄酮累积透皮渗透量数据结果如表1所示。表1不同促渗剂对甘草黄酮透皮吸收的影响样品qn(μg·cm-2)(12小时)空白甘草黄酮0cs-ve-ha-1-甘草黄酮溶液2738.63±112.48cs-ve-ha-2-甘草黄酮溶液2125.82±82.08cs-ve-ha-3-甘草黄酮溶液1097.58±49.88cs-ve-ha-4-甘草黄酮溶液821.53±65.13由表1可知，与甘草黄酮单体(空白)相比，本发明制备的cs-ve-ha可大幅度提高甘草黄酮的透皮吸收。实施例6一种多功能透皮吸收促进剂作为促渗剂在制备经皮给药制剂中的应用，具体为采用实施例1-4中制得的多功能透皮吸收促进剂与虾青素混合制成水溶性虾青素溶液，包括以下步骤：称取100mg虾青素溶于1g多功能透皮吸收促进剂的水溶液中，得到水溶性虾青素溶液。实施例1-4中制得的多功能透皮吸收促进剂对应的水溶性虾青素溶液，依次记为：cs-ve-ha-1-虾青素溶液、cs-ve-ha-2-虾青素溶液、cs-ve-ha-3-虾青素溶液、cs-ve-ha-4-虾青素溶液。考察上述cs-ve-ha-1-虾青素溶液、cs-ve-ha-2-虾青素溶液、cs-ve-ha-3-虾青素溶液、cs-ve-ha-4-虾青素溶液中虾青素的透皮吸收效果。透皮实验：取体重为18～22g雄性小鼠，断颈处死，剃净腹部体毛，取无损皮肤。在表面皿上出去皮下脂肪，用生理盐水冲洗皮肤内表面。-4℃冷藏保存，48小时内使用。将皮肤固定在franz扩散池的上下两室之间，角质层朝上，接受液为0.9％的生理盐水溶液，释放液为样品溶液3ml，将装置置于(32±0.5)℃恒温水浴中，开动搅拌(200r/min)，分别于0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h取样1ml，同时不加相同温度等体积新鲜接受液。样品用0.22μm微孔滤膜，取样品滤液1ml用流动相稀释后进行紫外定量分析，并计算药物的累积渗透量(qn),平均操作三份取平均值。实验结果与数据采用cs-ve-ha作为促渗剂，12小时虾青素累积透皮渗透量数据结果如表2所示。表2不同促渗剂对虾青素透皮吸收的影响样品qn(μg·cm-2)(12小时)空白虾青素0cs-ve-ha-1-虾青素溶液2738.63±112.48cs-ve-ha-2-虾青素溶液2125.82±82.08cs-ve-ha-3-虾青素溶液1097.58±49.88cs-ve-ha-4-虾青素溶液821.53±65.13由表2可知，与虾青素单体(空白)相比，本发明制备的cs-ve-ha可大幅度提高虾青素的透皮吸收。实施例7cs-ve-ha促进胶原蛋白吸收的在体实验昆明种小鼠，48只，体重18-22g，随机分成三组，每组16只，分组给药如下：模型对照组：涂抹胶原蛋白，0.1mg/ml。水溶性氮酮组：涂抹胶原蛋白(0.1mg/ml)+水溶性氮酮(2wt％)。cs-ve-ha组：涂抹胶原蛋白(0.1mg/ml)+实施例1-4的cs-ve-ha(2wt％)，依次得到cs-ve-ha-1-胶原蛋白溶液、cs-ve-ha-2-胶原蛋白溶液、cs-ve-ha-3-胶原蛋白溶液、cs-ve-ha-4-胶原蛋白溶液。将松香-石蜡按1:1(w/w)在沸水浴中溶解、混匀、放置至室温，配制成脱毛剂。脱毛剂在每次临用前于沸水浴中重新溶解，放置室温至即将凝固时使用。于实验前一天，将3组小鼠乙醚麻醉后用上述脱毛剂脱去腹部皮肤的毛。实验当天，将3组小鼠用0.3％戊巴比妥钠(0.3ml/10g)麻醉后，各组小鼠分别给予相应的处理。6h后，取皮肤样本，做切片，h&e染色。表3不同促渗剂对胶原蛋白透皮吸收的影响由表3可知，与胶原蛋白单体(空白)相比，本发明制备的cs-ve-ha可大幅度提高胶原蛋白的透皮吸收。实施例7中，相比模型对照组，水溶性氮酮组、cs-ve-ha组(实施例1-4的cs-ve-ha)中胶原蛋白的透皮率依次为15.1％、72.1％、67.4％、60.8％、56.2％。由此可见，经cs-ve-ha处理后，皮肤其角质层蛋白的酰胺吸收峰发生了位移，从高波数移向β折叠型结构和无规则卷曲型结构的低波数移动，这表明β折叠型结构和无规则卷曲型结构在二级结构中所占比例增大，说明经过处理后角质层蛋白细胞活性增加，导致角质层堆积结构变得疏松，增大了相应碳运动自由度，从而加快了角蛋白碳的运动。在相同浓度下cs-ve-ha与月桂氮酮相比透皮效果更好，并且当浓度增加一倍时，透皮效果更为显著。因此，本发明多功能透皮吸收促进剂可以显著提高胶原蛋白的透皮吸收率。实施例8一种抗衰老护肤品，每100kg中包括以下组分：保湿剂3kg，防腐剂0.1kg，增溶剂1.2kg，增稠剂0.15kg，皮肤调理剂5kg，螯合剂0.2kg，抗氧化剂8kg，芳香剂0.1kg，抗敏剂0.1kg，实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂5kg，余量为水。本实施例中，保湿剂由透明质酸钠1kg、聚谷氨酸2kg组成。本实施例中，防腐剂由羟苯丙酯0.05kg、2-苯氧基乙醇0.05kg组成。本实施例中，增溶剂由peg60氢化蓖麻油0.3kg、peg60甘油异硬脂酸酯0.3kg、聚甘油-10硬脂酸酯0.3kg、peg/ppg-17/6共聚物0.3kg组成。本实施例中，增稠剂为羟丙基瓜尔胶。本实施例中，皮肤调理剂由小麦神经酰胺2kg、蜂胶提取物1kg、酵母提取物1kg、人参根提取物1kg组成。本实施例中，螯合剂为edta二钠。本实施例中，抗氧化剂由甘草黄酮1kg、白藜芦醇1kg、虾青素1kg、茶多酚2kg、红花提取物1kg、蔓越莓提取物1kg、紫叶小檀提取物1kg组成本实施例中，抗敏剂为甘草酸二钾。本实施例中，芳香剂为玫瑰水提物。一种上述本发明实施例中的抗衰老护肤品的制备方法，包括以下步骤：(1)将peg60氢化蓖麻油、peg60甘油异硬脂酸酯、聚甘油-10硬脂酸酯、peg/ppg-17/6共聚物溶于20kg水中，然后加入甘草黄酮、白藜芦醇、虾青素的乙醇溶液，溶解后，减压除去溶液中的乙醇，制得混合物a。(2)将透明质酸钠、聚谷氨酸放入搅拌锅内搅拌溶解，制得混合物b。(3)将edta二钠、羟丙基瓜尔胶加入搅拌锅内，边搅拌边升温至90℃，使其充分溶解，保温20分钟，制得混合物c。(4)将混合物c降温至42℃，依次加入实施例1中制得的多功能透皮吸收促进剂、小麦神经酰胺、蜂胶提取物、酵母提取物、人参提取物、茶多酚、红花提取物、蔓越莓提取物、紫叶小檀提取物、甘草酸二钾、玫瑰水提物，搅拌溶解，制得混合物d。(5)保持温度在40℃，向混合物d内加入羟苯丙酯、2-苯氧基乙醇、步骤(1)中制得的混合物a、步骤(2)中制得的混合物b，加水至100kg，充分搅拌，降至室温，出料，静置，得到抗衰老护肤品。实施例8中制得的抗衰老护肤品的保湿补水能力，如表4所示。表4消费者对不同护肤品使用情况的对比数据测试项目未添加多功能透皮吸收促进剂的抗衰老护肤品实施例8水份提高42％提高52％纹理提高47％提高57％肤色提高53％提高59％3d提高61％提高66％色素降低58％降低65％弹性提高56％提高68％表4中，以水为空白对照，且未添加多功能透皮吸收促进剂的抗衰老护肤品中，除未添加多功能透皮吸收促进剂外，其他与实施例8的抗衰老护肤品相同。由表4可知，使用本发明制备的抗衰老护肤品可以更为明显的改善皮肤状况，恢复皮肤的状态。以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，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的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3