一种解决壬二酸应用缺陷的超分子自识别体系

本发明涉及一种解决壬二酸应用缺陷的超分子自识别体系，属于超分子。

背景技术：

1、壬二酸为九碳直链二元酸，别名杜鹃花酸。壬二酸为无色至淡黄色晶体或粉末，熔点98～103℃，微溶于冷水，溶于热水、乙醚，易溶于乙醇。作为化妆品原料时，壬二酸具有抗菌、抗粉刺作用，对轻度到中度痤疮的多种病况有效，能保持毛孔清洁；同时壬二酸还是酪氨酸酶的抑制剂，可为皮肤带来美白效果；此外，壬二酸可以通过调节皮脂结构，减少毛囊口的角质堆积，并且具有一定的抗菌活性。作为药品原料时，壬二酸是具有美白祛斑、杀菌、祛痘、控油和治疗酒糟鼻的原料；壬二酸安全性好，局部应用未见明显不良反应。作为食品防腐剂原料或者杀菌剂原料，壬二酸具有一定的抗菌性性。

2、但是，壬二酸存在一些自身缺陷，比如：其在水中的溶解度极低(在1l水中可溶解2.4g)，几乎不溶于水；熔点高(106.5℃)。低的溶解度使壬二酸在现有水基剂型(包含乳化体系)中很容易析出、不稳定，这也使得壬二酸配伍性变得很差。因为水溶性差，使得目前市面上乳膏是壬二酸主打产品的主要剂型，剂型单一。为了保证效果，这些乳膏中的通常要添加高达15-20％(质量百分数)的壬二酸，生物利用度低。同时，不同配伍体系中，如此高的添加量也会导致壬二酸极易析出，涂于皮肤有沙砾感，导致体系粗糙、刺激性增强。可见，壬二酸的水溶性差的问题使其后续配方设计与应用进入了一个“恶性循环”。

3、基于壬二酸的重要用途与广泛需求，解决其上述应用缺陷具有十分重要的意义与价值。目前，为了提高壬二酸的水溶性，人们做了一定的努力。比如：专利cn 113248364 a公开了一种利用碱性物质(如茶碱、海胆碱、肉碱等)与壬二酸进行复配形成盐，从而增大壬二酸水溶性的方法，但是制备过程需要用到大量有机溶剂且流程较为复杂；专利cn114181072 a公开了一种超细壬二酸的制备工艺，壬二酸水溶性有一定提升，但是额外增加了处理成本，并且未从根本上解决问题即未能实现壬二酸大幅度增溶；专利cn 112624918a公开了一种壬二酸与有机碱的共晶及其制备方法，其在惰性气体下有机溶剂中进行了固体共晶的制备，后续需经过膜过滤以及重结晶、除有机溶剂等一系列操作才能得到目标共晶，不环保且工艺复杂，且该专利并未明确指出壬二酸具体能增溶至多少；专利cn108187070 a公开了一种经环糊精包合、喷雾干燥制备壬二酸-环糊精包合物方法，虽然在壬二酸溶解度有一定程度增加，其工艺流程相对复杂，且此方法需要用到大量的环糊精，这使包合体系在使用过程中容易变得粘腻，肤感不佳。但是上述方法存在溶剂使用量大，操作复杂，且水溶性提升不明显的问题。

4、超分子体系是不同种类的分子之间通过分子间作用力相互识别、组装形成的统一结构。在这些作用中，氢键由于强度较大，且具有方向性和饱和性，成键模式丰富，成为形成超分子体系最重要的作用力。从分子角度讲，形成超分子体系的配伍分子并没有发生改变，因此不会减弱其原本的功效。相反地，分子间通过超分子氢键相互协同可以使单一分子的性质如溶解性、稳定性、熔点发生改变，功效方面也可能会产生1+1>2的效果。相对于有机合成，超分子体系的形成主要取决于配伍分子类型、比例的选择，一定比例的氢键供体、受体通过相互识别自发组装形成有机整体。

5、目前，也有一些研究者在将壬二酸进行超分子化来提高水溶性，比如：专利cn110669226a公开了一种聚乙二醇/丙二醇/壬二酸超分子体系的制备方法，该方法以丙二醇和聚乙二醇作为溶剂先将壬二酸溶解，然后将溶解后的体系趁热加入到大量的水中；丙二醇与聚乙二醇是化妆品配方中常用的溶剂与增溶剂，该方法本质上是壬二酸在常规醇与聚乙二醇增溶下的热溶解，因此壬二酸的溶解度最高仅能提升3.33倍，即约8g/l。

6、因此，基于壬二酸的广泛和重要应用，需要一种更好的提升壬二酸水溶性和稳定性的处理工艺。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、提高壬二酸水溶性和稳定性的方法需要用到大量有机溶剂且流程较为复杂，水溶性和稳定性提升不足。

3、[技术方案]

4、为了解决上述问题，本发明基于超分子技术，筛选泛醇作为壬二酸的配伍分子，解决了壬二酸的溶解性差、稳定性低、熔点高、配伍性不佳的应用缺陷，打破其在应用中的局限性，尤其是在日化品、药品、食品防腐剂、农业用杀菌剂配方应用中的局限性。

5、本发明采用的泛醇是一种维生素b5的前体，因此它也被较为“维生素原b5”。泛醇是一种轻微特殊气味的无色至微黄色透明粘稠的液体，它被广泛用在化妆品行业中。泛醇被皮肤吸收能够增加皮肤中的透明质酸含量，促进人体蛋白质、糖类和脂肪的代谢。泛醇的分子量较小，所以它能够有效渗透到角质层，滋润皮肤表面的角质层，起到强效保湿的作用。

6、本发明的第一个目的是提供一种制备解决壬二酸应用缺陷的超分子自识别体系的方法，包括如下步骤：

7、将壬二酸与泛醇混合，加热处理，得到超分子自识别体系。

8、作为本发明的一种可选方式，壬二酸与泛醇的摩尔比为1：0.5～1：5。

9、作为本发明的一种可选方式，加热处理的氛围为空气、氮气或氩气。

10、作为本发明的一种可选方式，加热处理为搅拌加热处理或恒温超声处理。

11、作为本发明的一种可选方式，恒温超声处理是50～1000w、60～120℃下处理1h以上，时间进一步优选为1～20h，更进一步优选为1～8h。

12、作为本发明的一种可选方式，搅拌加热处理是200～1000rpm、60～120℃下处理1h以上，时间进一步优选为1～20h，更进一步优选为1～8h。

13、作为本发明的一种可选方式，加热处理之后再降温至室温，室温常规是20～30℃。

14、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系中可以加入多种水溶性功效成分，体系仍然保持稳定；其中，水溶性功效成分为低聚果糖、抗坏血酸、海洋寡糖、尿素等中的一种或几种；水溶性功效成分的添加量为1～30wt％。

15、本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的超分子自识别体系。

16、作为本发明的一种可选方式，本发明的超分子自识别体系中壬二酸与泛醇通过超分子氢键自发识别、组装成透明均一的液体，协同作用使壬二酸的熔点与溶解性、稳定性发生改善，体系至少保持24h稳定并无壬二酸固体析出。

17、作为本发明的一种可选方式，本发明的超分子自识别体系中壬二酸的浓度可高达60wt％，体系可以与特定比例的水互溶，最大可用水稀释至100倍仍能保持不发生相分离或者析出固体，大幅提升了壬二酸的水溶性。

18、本发明的第三个目的是本发明所述的超分子自识别体系在食品、日化品、药品或农业领域的应用。

19、本发明的第四个目的是提供一种化妆品，其含有本发明所述的超分子自识别体系。

20、作为本发明的一种可选方式，化妆品为精华液、精华水、喷雾、护肤泡沫、乳液、洗发水等。

21、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系的添加量为0.5～60wt％。

22、作为本发明的一种可选方式，化妆品可以用于去角质、保湿、抗菌、祛痘消炎等。

23、作为本发明的一种可选方式，精华液的组分按照质量百分比包括甘油2～4％、丁二醇2～4％、苯氧乙醇0.3～0.5％、辛甘醇0.3～0.5％、鞘氨醇单胞菌发酵提取物0.05～0.15％、透明质酸钠0.04～0.06％、聚丙烯酰二甲基牛磺酸盐0.05～0.15％、超分子自识别体系5～20％、白柳树皮提取物1～3％、乙二胺四乙酸二钠(edta2钠)0.04～0.06％、马齿苋提取物1～3％，其余为水。

24、本发明的第五个目的是提供一种药品，其中含有本发明所述的超分子自识别体系。

25、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系的用量为1～50wt％。

26、作为本发明的一种可选方式，药品以超分子自识别体系作为主要成分。

27、作为本发明的一种可选方式，药品为凝胶剂、喷剂、液体药剂、乳膏。

28、作为本发明的一种可选方式，药品用于抗菌、消炎、祛痘等。

29、本发明的第六个目的是提供一种食品防腐剂，其中含有本发明所述的超分子自识别体系。

30、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系的用量为1～50wt％。

31、本发明的第六个目的是提供一种涑口水，其中含有本发明所述的超分子自识别体系。

32、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系的用量为1～50wt％。

33、本发明的第七个目的是提供一种柔顺洗发水，其中含有本发明所述的超分子自识别体系。

34、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系的用量为1～50wt％。

35、作为本发明的一种可选方式，超分子自识别体系可以作为原料直接添加在现有的洗发水中。

36、本发明的第八个目的是提供一种提高壬二酸水溶性的方法，包括如下步骤：

37、将壬二酸与泛醇混合，加热处理，得到水溶性好的超分子自识别体系。

38、作为本发明的一种可选方式，壬二酸与泛醇的摩尔比为1：0.5～1：5。

39、作为本发明的一种可选方式，加热处理的氛围为空气、氮气或氩气。

40、作为本发明的一种可选方式，加热处理为搅拌加热处理或恒温超声处理。

41、作为本发明的一种可选方式，恒温超声处理是50～1000w、60～120℃下处理1h以上，时间进一步优选为1～20h，更进一步优选为1～8h。

42、作为本发明的一种可选方式，搅拌加热处理是200～1000rpm、60～120℃下处理1h以上，时间进一步优选为1～20h，更进一步优选为1～8h。

43、作为本发明的一种可选方式，加热处理之后再降温至室温，室温常规是20～30℃。

44、[有益效果]

45、(1)本发明选用泛醇与壬二酸通过氢键形成超分子自识别体系，体系中壬二酸质量浓度可高达60wt％，且体系可逐渐加水稀释并与水互溶，最大可用水稀释至100倍仍能保持不发生相分离或者析出固体，大幅提升了壬二酸的水溶性。

46、(2)本发明选用泛醇作为壬二酸的配伍分子形成超分子体系，氢键体系稳定，即便加大量水稀释体系仍能保证体系不被破坏。

47、(3)本发明选用泛醇与壬二酸通过氢键形成超分子自识别体系，体系呈液态，有效降低了壬二酸的熔点，给壬二酸后续配方应用增加了更多可设计性。

48、(4)本发明选用泛醇与壬二酸通过氢键形成超分子自识别体系，其水溶液可以与多种水溶性功效性分子兼容，提高了壬二酸的配伍性。

49、(5)本发明所述的超分子自识别体系的制备工艺绿色环保，反应过程环境友好、避免了有毒有害物质的使用和排放、操作简单、无需分离提纯处理，易于规模化放大生产。

50、(6)本发明所述的超分子自识别体系可直接应用于食品、日化品、药品或农业领域而无需任何分离提纯等后处理。