[发明专利]一种水溶性黄酮-壳聚糖衍生物的生产方法

说明书

一、技术领域

本发明属于制备日化用功能添加剂技术领域，具体涉及一种黄酮类抗紫外线活性物的制备方法。

二、背景技术

紫外线可分为短波段(190～280nm)、中波段(280～320nm)和长波段(320～400nm)，对皮肤造成伤害的主要是中波和长波段紫外线。紫外线长时间直射皮肤，引起急性红斑效应，导致皮肤潮红、黑色素大量积累，严重者还会伴有恶心、水肿、脱皮、发烧等。此外，过度暴露在紫外线下的皮肤还可能导致皮肤癌。因而，研发减轻紫外线伤害的皮肤用功能性日化原料，具有重要的应用价值和广阔的市场前景。

许多物质有抵抗紫外线的能力，它们吸收高能量的紫外线，通过分子能级跳跃使之向低能量转化，变成低能量的热能或波长较短的电磁波。黄酮化合物是从植物中提取的生物分子，种类达到2000种以上，具有2-苯基色原酮的基本结构，基态的黄酮分子吸收紫外线，变成激发态，然后，通过分子内的连续共轭双键体系使吸收的能量逐渐释放，重新变成基态分子，从而淬灭了紫外线的危害。因而，许多含黄酮化合物被用于防晒日化用品中。由于黄酮化合物的水溶性不高，在水性化妆品中易沉淀，只能用于乳液状化妆品，但是，乳液状化妆品不透明，又阻挡了黄酮化合物吸收紫外线；此外，黄酮化合物对皮肤的亲和力低，既不利于接近皮肤表面，也容易流失。所以，开发水溶性好、与皮肤亲和的黄酮化合物衍生物可有效提高其抗紫外线效果。

现有黄酮类抗紫外线活性物的制备方法，如申请号为200910117427.9的“镰形棘豆总黄酮在制备防晒用品中的应用”专利，公开的镰形棘豆总黄酮的制备工艺是以镰形棘豆为原料，经干燥、粉碎、蒸馏水煎煮提取、大孔树脂吸附、洗脱干燥而得产品。该工艺的主要缺点是产品纯度低，含有氨基酸、糖类等杂质；原料利用率低，制得的产品水溶性差，加入到化妆品中易出现沉淀；制得的产品保湿性和杀菌能力较差，易褐变及受微生物污染；蒸馏水提取在煎煮条件下进行，反应温度较高，生产耗能高，不利于节约能源；生产过程产生废液，废渣，既不利于保护环境又增加了生产成本。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有黄酮类抗紫外线活性物制备方法的不足，提供一种水溶性黄酮-壳聚糖衍生物的生产方法，该法具有耗能低、无″三废″排放，无副产物、产品纯度高、生产成本低，易于推广等特点。

本发明的原理是：壳聚糖具有抗菌、抗癌、保湿等性质。分子量小于5000Da的壳聚糖可溶于水，由于壳聚糖游离氨基带正电荷，可与皮肤胶原蛋白的负电荷羧基形成静电相互作用，有效附着于皮肤表面；该氨基也可与微生物的负电荷基团作用，抑制其生长或杀菌；壳聚糖的游离羟基可通过与水分子形成氢键而束缚水分子，发挥保湿作用；所以小分子壳聚糖及其衍生物广泛应用于日化用品中。

壳聚糖和黄酮化合物均有游离羟基，在碱性条件下可与环氧基团发生醚化反应，生成以糖苷键连接的水溶性黄酮-壳聚糖衍生物。

本发明目的是这样实现的：一种水溶性黄酮-壳聚糖衍生物的生产方法，以壳聚糖和黄酮化合物为原料，经制备小分子壳聚糖溶液、合成水溶性黄酮-壳聚糖衍生物、浓缩等工艺，就制得水溶性黄酮-壳聚糖衍生物产品。其具体方法步骤如下：

(1)制备小分子壳聚糖溶液

以市售的平均分子量为45000Da～55000Da的壳聚糖为原料，按照壳聚糖原料的质量(g)∶质量浓度为0.2％～0.5％盐酸溶液的体积(mL)比为1∶60～120的比例，在搅拌下将壳聚糖原料加入盐酸溶液中，搅拌混合均匀后，再用稀氢氧化钠溶液调节其pH为5.5～6.0，接着再加入壳聚糖酶，在50～60℃的温度下，反应1～2h。加入的壳聚糖酶∶壳聚糖原料的质量比为1∶50～100。反应完成后升温至80～100℃，并保持10～20分钟后泵入离心机进行离心分离，离心机转速为6000转/分～10000转/分，离心时间为10～20分钟，分别收集离心清液和沉淀。对于沉淀，因含有失活的壳聚糖酶，用蛋白酶水解后用于制备日化用水解蛋白；对于离心清液，用截留分子量为2000Da～4000Da的钠滤器，在0.8～1.8Mpa压力下进行纳滤分离，分别收集纳滤滤过液和截留液。对于纳滤截留液，浓缩后用作保湿剂和抗菌剂；对于纳滤滤过液，即为制备出的小分子壳聚糖溶液，用于合成水溶性黄酮-壳聚糖衍生物。

(2)制备黄酮-壳聚糖衍生物溶液