一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法与聚合物的应用与流程

本发明属于化妆品技术领域，具体涉及一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法与聚合物的应用。

背景技术：

丝胶蛋白是一种天然水溶性球状蛋白，含有多种多肽，由18种氨基酸组成，含有较多的丝氨酸、天门冬氨酸和甘氨酸，极性侧链氨基酸占74.61％。丝胶蛋白分子结构中含有大量的羟基、羧基、氨基等亲水性基团，因而具有优良的吸湿性能，丝胶蛋白用于化妆品中，这些亲水性基团可使体内水分传递至皮肤角质层而结合,从而使皮肤保持一定水分,皮肤柔软而光滑，是天然的保湿因子；现有的化妆品中丝胶蛋白作为单独的原料添加，双亲性丝胶蛋白用于化妆品中鲜有，且化妆品中添加的防腐剂对人体不利，单一的丝胶蛋白添加到化妆品中仅起到保湿作用，在皮肤的抗氧化防衰老却效果不明显。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法与聚合物的应用，将疏水基团(-(ch2)ch3、苯基)引入到了丝胶蛋白上，制得的双亲性丝胶蛋白聚合物可应用于化妆品和纺织品中，具有良好的应用前景。

一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步：丝胶蛋白粉的制备

取蚕茧放入冷水中漂洗除去灰尘和杂质，接着放入温度为40-45℃、质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸渍40min，使蚕茧上的丝胶充分膨润，接着升温煮沸40min，脱胶，将脱胶后的蚕茧衣用60-70℃的热水反复洗涤，将洗涤液和脱胶液合并，装入截留分子量为9000-13000da的透析袋，纯水中透析2天除去离子盐，经喷雾干燥制得丝胶蛋白粉；

第二步、疏水化合物的制备

s1、将11-12mmol十八醇溶于50ml溶剂中，逐滴加入5ml浓硫酸，滴加完毕后搅拌混合10-15min,接着加入10mmol组氨酸，加热回流反应，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂，经水洗、醇洗后得到化合物a；反应式如下：

s2、将步骤s1得到的化合物a溶于100ml溶剂中，加入2g无水硫酸钠和10mml5-甲酰水杨酸，加热回流搅拌反应2-3h，旋转蒸发除去溶剂，经柱层析分离，得到了疏水化合物b；反应式如下:

第三步、双亲性丝胶蛋白聚合物的制备

将步骤s2制备的化合物b溶于200ml无水dmso中，逐滴加入5ml浓硫酸,滴加完毕后搅拌混合10-15min,加入10g无水硫酸钠，接着将第一步制备得到的10-15g丝胶蛋白粉加入混合溶液中，升温至60-65℃，保温搅拌反应6-8h，反应结束后，经纯化即得式c结构的双亲性丝胶蛋白聚合物。

进一步，步骤s1所述的溶剂为无水四氢呋喃。

进一步，步骤s1中，加热回流反应具体为加热至95-105℃回流反应4-5h。

进一步，步骤s2所述的溶剂为干燥的甲苯。

进一步，步骤s2中，柱层析所用的洗脱剂为石油醚：二氯甲烷：乙酸乙酯＝6:2:5。

进一步，第三步所述的纯化具体为：反应结束后，降温至5-8℃，加入300ml去离子水，析出沉淀，过滤，经100ml*3次5-10℃冷水水洗，50ml*3次5-10℃的无水乙醇醇洗，过滤，最后冷冻干燥即得式c结构的双亲性丝胶蛋白聚合物。

一种双亲性丝胶蛋白聚合物的应用，该双亲性丝胶蛋白聚合物应用于化妆品中。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法，首先组氨酸与十八醇在浓硫酸催化下进行酯化，得到了组氨酸十八烷基酯，接着与5-甲酰水杨酸进行缩合，得到了化合物b，醛胺缩合形成的亚胺，由于亚胺基团与苯环连接，使得形成的亚胺为稳定的结构，从而化合物b也较稳定，丝胶蛋白上含有大量的醇羟基，与化合物b在浓硫酸的催化下进行酯化，而化合物b上的酚羟基与羧酸较难直接酯化，降低了副产物的生成，所以丝胶蛋白上的醇羟基与化合物b上的羧基酯化，将疏水基团(-(ch2)ch3、苯基)引入到了丝胶蛋白上，形成了式c结构单一的双亲性丝胶蛋白聚合物；

制得的双亲性丝胶蛋白聚合物可应用于化妆品和纺织品中；应用于化妆品时，双亲性丝胶蛋白聚合物即具有亲水性又具有亲酯性，便于与化妆品中其他配方组份进行配伍，更易进行乳化成均一相，双亲性丝胶蛋白聚合物上含有抗菌络合基团和酚羟基，可保持化妆品的抗菌防霉，无需额外加入防腐剂，另外以及-c＝n-ch-coo-可吸收络合皮肤上的重金属彩妆残留物，酚羟基可清除皮肤中的自由基，结合丝胶蛋白的抗氧化性，进一步的提高了化妆品的抗氧化防衰老的功效；

应用于纺织品中，大多数合成纤维的吸湿性和防静电性能较差，双亲性丝胶蛋白聚合物涂覆于纤维表面，可提高纤维织物的抗菌性能，丝胶蛋白可提高织物的吸湿性和放静电性，疏水基团可提高纺织纤维的耐污性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明化合物a的反应式；

图2为疏水化合物b的反应式；

图3为双亲性丝胶蛋白聚合物的反应图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种双亲性丝胶蛋白聚合物的制备方法与聚合物的应用，具体包括以下步骤：

第一步：丝胶蛋白粉的制备

取蚕茧放入冷水中漂洗除去灰尘和杂质，接着放入温度为45℃、质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸渍40min，使蚕茧上的丝胶充分膨润，接着升温煮沸40min，脱胶，将脱胶后的蚕茧衣用65℃的热水反复洗涤，将洗涤液和脱胶液合并，装入截留分子量为9000-13000da的透析袋，纯水中透析2天除去离子盐，经喷雾干燥制得丝胶蛋白粉；

第二步、疏水化合物的制备

s1、将12mmol十八醇溶于50ml无水四氢呋喃中，逐滴加入5ml浓硫酸，滴加完毕后搅拌混合10min,接着加入10mmol组氨酸，加热至100℃回流反应5h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂，经水洗、醇洗后得到化合物a；收率为95.7％；反应式见图1；

所得化合物a的质谱结果为：hrmsm/z(esi⁺)calcdforc24h45n3o2([m]⁺),407.58,found407.3545；

s2、将步骤s1得到的化合物a溶于100ml干燥的甲苯中，加入2g无水硫酸钠和10mml5-甲酰水杨酸，加热回流搅拌反应3h，旋转蒸发除去溶剂，经柱层析分离，得到了纯度为99.65％的疏水化合物b，收率为92.3％；柱层析所用的洗脱剂为石油醚：二氯甲烷：乙酸乙酯＝6:2:5；反应式见图2；

所得化合物b的质谱结果为：hrmsm/z(esi⁺)calcdforc32h49n3o5([m]⁺),555.65,found555.3714；

第三步、双亲性丝胶蛋白聚合物的制备

将步骤s2制备的化合物b溶于200ml无水dmso中，逐滴加入5ml浓硫酸,滴加完毕后搅拌混合15min,加入10g无水硫酸钠，接着将第一步制备得到的13g丝胶蛋白粉加入混合溶液中，升温至65℃，保温搅拌反应8h，反应结束后，降温至5℃，加入300ml去离子水，析出沉淀，过滤，经100ml*3次5-10℃冷水水洗，50ml*3次5-10℃的无水乙醇醇洗，过滤，最后在-20℃冷冻干燥即得式c结构的双亲性丝胶蛋白聚合物；反应式见图3；

双亲性丝胶蛋白聚合物d的红外表征如下所示：ir(kbr):(-oh，强宽峰，为丝胶蛋白上未反应-oh还有酚羟基),3143(咪唑上-nh-)，3064、3025(咪唑、苯环),1735(-co-),1675(-c＝n-、咪唑上-c＝n-)cm-¹。

采用紫外分光光度法测定双亲性丝胶蛋白聚合物对dpph自由基、羟自由基、超氧离子自由基的清除率；对dpph自由基的清除率为99.1％，对羟自由基的清除率为98.2％，对超氧离子自由基的清除率为98.7％。

经抗菌性测试，发现双亲性丝胶蛋白聚合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率分别为98.8％、99.4％。

所述的双亲性丝胶蛋白聚合物可应用于化妆品和纺织品中；应用于化妆品时，双亲性丝胶蛋白聚合物即具有亲水性又具有亲酯性，便于与化妆品中其他配方组份进行配伍，更易进行乳化成均一相，双亲性丝胶蛋白聚合物上含有抗菌络合基团和酚羟基，可保持化妆品抗菌防霉，无需额外加入防腐剂，另外以及-c＝n-ch-coo-可吸收络合皮肤上的重金属彩妆残留物，酚羟基可清除皮肤中的自由基，结合丝胶蛋白的抗氧化性，进一步的提高了化妆品的抗氧化防衰老的功效；

应用于纺织品中，大多数合成纤维的吸湿性和防静电性能较差，双亲性丝胶蛋白聚合物涂覆于纤维表面，可提高纤维织物的抗菌性能，丝胶蛋白可提高织物的吸湿性和放静电性，疏水基团可提高纺织纤维的耐污性能。

皮肤弹性测试

皮肤弹性随皮肤衰老而降低，因此皮肤弹性是判断皮肤衰老的重要标志之一，是抗衰老化妆品的功效检测必不可少的项目。

护肤霜的配方(重量份)为：

配方一：甘油25份、矿油12份、透明质酸15份、辛酸甘油三酯8份、双亲性丝胶蛋白3份、聚二甲基硅氧烷4份、edta二钠0.2份、去离子水32.8份；

对比配方：将双亲性丝胶蛋白更换为丝胶蛋白，其余同配方一；

空白配方：不添加双亲性丝胶蛋白，其余同配方一；

实验方法：选择健康肌肤正常、无化妆品过敏史受试女性30名，年龄20-45岁，随机各分配10人到每组，以周为1个疗程，总共4个疗程，每次涂抹前将面部清洁干净，且每次洁面的时间都相同，待皮肤晾干后涂抹对应产品，各组每天涂抹相对应产品2次，每次1g。

测量：选择面颊部作为测试区域，待使用产品后10min进行测试。使用皮肤弹性测试仪测定皮肤弹性曲线，根据皮肤的拉伸量和回弹性数据，可对护肤品的保湿和抗衰老功效进行评价，其结果如表一所示；

表一、皮肤弹性测试结果

由表一可知，使用配方一护肤霜后面颊处弹性值逐渐升高，使用2周后皮肤的弹性值开始明显提高。配方一护肤霜能够明显增强皮肤的弹性，起效迅速，说明本发明双亲性丝胶蛋白具有增强皮肤弹性，改善肌肤状态的功能吗，且10人使用配方一的护肤霜过程，均无过敏现象。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。