一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的生物材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于生物材料制造，具体而言，是一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的生物材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、鱼鳔俗称鱼泡，是鱼游泳时的水中深浅位置调节器，也是鱼游泳时的“救生圈”，它可以通过充气和放气来调节鱼体的比重。在鱼类的加工过程中，大量鱼鳔被作为下脚料而舍弃。鱼鳔具有高保湿性、低免疫活性，广泛应用于功能食品、化妆品、医药、生物材料等高附加值领域(参考文献：鱼鳔胶原蛋白活性肽的研究进展.佳木斯职业学院学报,2016(08):431-433.)。

2、论文(参考文献：glycidyl methacrylate-crosslinked fish swim bladder asa novel cardiovascular biomaterial with improved antithrombotic andanticalcification properties.journal of biomaterials applications,2022，36(7),1188–1200)研究结果表明：鱼鳔干物质中含有约70％胶原蛋白、20％弹性蛋白和10％糖胺聚糖。其中，糖胺聚糖为典型的亲水性物质，且鱼鳔相比于动物皮肤、血管等软组织中含有的糖胺聚糖含量更高。

3、论文(参考文献：鳙鱼鱼皮、鱼鳔胶原蛋白提取工艺及其性质的研究.武汉工业学院,2012.硕士学位论文)报道了以鳙鱼鱼皮、鱼鳔为原料，鱼皮胶原蛋白提取的最佳反应条件：ph值为4、反应温度为30℃、底物浓度为30～40g/l、酶与底物浓度比为1500u/g、反应时间为5h；鱼鳔胶原蛋白提取的最佳反应条件：ph值为4.8～5、反应温度为30℃、底物浓度为40g/l、酶与底物浓度比为2000u/g、反应时间为5h，实验中所用酶为木瓜蛋白酶，采用酶水解的方法提取鳙鱼鱼皮和鱼鳔中的胶原蛋白，鱼皮胶原的提取率可达27.26％，鱼鳔胶原的提取率可达16.73％。胶原蛋白的分子量越小越容易被人体吸收，酶水解法提取出胶原蛋白后，再经过冰乙酸浸泡搅拌，将分子链切为多肽，可使胶原蛋白分子量控制在3000道尔顿以下。胶原蛋白及其水解物与人工皮肤的胶原结构相似，由于胶原蛋白分子中含有大量的亲水基，使之具有良好的保湿功效，能够达到保持皮肤润泽的目的。

4、论文(参考文献：鱼鳔糖胺聚糖的提取及其吸湿保湿性能评价.食品工业科技,2017,38(16):118-125)报道了酶法提取鱼鳔糖胺聚糖的最佳工艺条件：以鳘鱼鱼鳔为原料，料液比1∶20g∶ml、酶解时间4h，酶解温度50℃，酶用量7％，酶解ph8，最优条件下鱼鳔糖胺聚糖粗品得率为1.19％，糖胺聚糖含量为19.09％，且鱼鳔糖胺聚糖具有良好的吸湿保湿性，总体吸湿保湿性优于壳聚糖、海藻酸钠等常规保湿剂。

5、综上所述，鱼鳔提取物作为亲水性化妆品原料具有一定研究基础及可行性。然而，现有公开文献中对于鱼鳔提取物的制备存在一定局限性，即仅仅关注了单一类别物质(即胶原蛋白或糖胺聚糖)的制备及其作为化妆品原料的特性，没有报道对鱼鳔含有多种功能物质(即同时含有胶原蛋白、糖性蛋白及糖胺聚糖)相关制备方法及其性能的研究结果。

6、化妆品中的透皮吸收指的是化妆品中的功能性成分按产品的有效性作用于皮肤表面或进入表皮或真皮，并在该部位积聚和发挥作用的过程。研究表明，护肤品中大量营养成分的添加，无论什么精华，什么营养，只要皮肤不能吸收，都是一种负担。皮肤表面化妆品营养成分过剩，正是造成“皮肤氧化”的重要原因之一，会使皮肤出现过早老化，代谢功能退化，皮肤变得干燥、敏感、皱纹、色斑、暗疮等。而且，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，这些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，那么它就会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。由此可见，透皮吸收在化妆品中的重要性(参考文献：化妆品用中药促透剂的功效、作用机理及其应用研究.北京工商大学,2010.硕士学位论文)。因此，提高化妆品原料的促进透皮吸收性具有重要应用意义。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的生物材料，采用富含胶原蛋白、弹性蛋白以及糖胺聚糖的鱼漂提取物作为亲水性物质，通过与特定氨基酸序列的促进透皮吸收多肽复配，由此获得亲水及促进透皮吸收的双重功能，使之更好的应用于生物材料制造领域，特别是化妆品领域，为此，本发明还提供了制备该生物材料的方法以及含有该生物材料的化妆品。

2、本发明通过下述技术方案实现：一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的生物材料，包含以下质量百分浓度的组分：鱼鳔提取物95％和促进透皮吸收多肽5％，

3、鱼鳔提取物是以鱼鳔为原料提取而得到的含有胶原蛋白、弹性蛋白及糖胺聚糖的亲水性物质；促进透皮吸收多肽的氨基酸序列为ggpaavssq或aavpplttc。

4、具体的，氨基酸序列为ggpaavssq的促进透皮吸收多肽，对应三字母的氨基酸序列为gly-gly-pro-ala-ala-val-ser-ser-gln，结构式满足下式(1)：

5、

6、氨基酸序列为aavpplttc的促进透皮吸收多肽，对应三字母的氨基酸序列为ala-ala-val-pro-pro-leu-thr-thr-cys，结构式满足下式(2)：

7、

8、按质量百分浓度计，鱼鳔提取物中含有胶原蛋白45～55％，弹性蛋白7～11％，糖胺聚糖8～10％和水10～30％。

9、鱼鳔选自草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼、鳗鱼或鲟鱼中的任意一种。

10、一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的生物材料的制备方法，按质量百分浓度计，将95％的鱼鳔提取物及5％的促进透皮吸收多肽复配后，粉碎并搅拌均匀，即得粉末状的生物材料，

11、鱼鳔提取物是以鱼鳔为原料提取而得到的含有胶原蛋白、弹性蛋白及糖胺聚糖的亲水性物质；促进透皮吸收多肽的氨基酸序列为ggpaavssq或aavpplttc。

12、提取时，将清洗后的鱼鳔打碎后除去水分，然后用氢氧化钠分解，分解后经离心、过筛、调节ph、干燥、粉碎后，即得鱼鳔提取物。

13、氢氧化钠分解时，控制鱼鳔材料与氢氧化钠的重量比为1∶3。

14、氢氧化钠分解时，将鱼鳔材料与氢氧化钠的混合液密封后，采用水浴加热，加热温度控制在40～50℃，分解时间控制在1～24小时。

15、一种兼具亲水性及促进透皮吸收性的化妆品，含有上述的生物材料。

16、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

17、(1)本发明采用鱼鳔提取物与定制化促进透皮吸收多肽的复配，可使化妆品原料兼具亲水性及促进透皮吸收性，更有利于其在化妆品中的应用，提高皮肤对亲水性物质的吸收，提供良好的保湿效果。

18、(2)现有鱼鳔提取物的制备技术(论文：鳙鱼鱼皮、鱼鳔胶原蛋白提取工艺及其性质的研究.武汉工业学院,2012.硕士学位论文；鱼鳔糖胺聚糖的提取及其吸湿保湿性能评价.食品工业科技,2017,38(16):118-125；专利：一种鲟鱼鳔蛋白肽及其在抗氧化活性物质中的应用，申请号202310169787.3；)，主要采用生物酶分解及纯化工艺，仅仅关注了单一类别物质(即胶原蛋白或糖胺聚糖)的制备及其作为化妆品原料的特性。为此，本发明方法针对鱼鳔提取物采用氢氧化钠分解的方法，制备得到的材料中同时含有高百分比浓度的胶原蛋白、弹性蛋白及糖胺聚糖(胶原蛋白45～55％，弹性蛋白7～11％，糖胺聚糖8～10％)，这三种功能成分协同作用，能够共同提高材料的亲水性，并具有提取成本低，排污少的特点，有利于大规模工业化生产。

19、(3)本发明为促进鱼鳔提取物的透皮吸收性能，提供了定制化促进透皮吸收多肽，该多肽结构中由于同时含有疏水段及亲水段，可以赋予化妆品原料更加明显的促进透皮吸收性，无需额外添加其他的透皮吸收促进剂，使用安全。