1 壳聚糖衍生物的合成
1.1 羧甲基壳聚糖。
在最近几年的当中, 羧甲基壳聚糖的应用较为活跃, 在碱性条件下, 与氯乙酸发生反应, 从而得到羧甲基壳聚糖。随着壳聚糖分子质量不断减小, 羧甲基壳聚糖反而会逐渐增大, 在羧甲基壳聚糖的制备过程中, 通常会伴随壳聚糖分子降解。
1.2 羧基壳聚糖。
羟甲基在壳聚糖分子中6位上, 从而被氧化成为羧基, 加大壳聚糖水溶性, 氧化剂的应用可以是三氧化铬、双氧水或者是亚硝酸。具体的氧化过程为:取10克壳聚糖, 放置于有机溶剂当中, 加入乙酸溶液、乙酸酐两者的混合物并进行搅拌。加热之后在经过四个小时到六个小时的反应, 最后在进行过滤, 并得到壳聚糖。在搅拌的时候加入双氧水或者是三氧化铬, 在30度至50度的环境中反应两个小时到八个小时即可。
1.3 壳聚糖羟烷基衍生物。
壳聚糖与羧烷基化剂进行反应, 同时也可以与酰化剂进行反应, 从而生成水溶性衍生物, 使得化妆品具有良好的保湿效果, 为了提高醚化剂反应, 采用强碱来进行催化, 在此种条件下, 容易使得壳聚糖羟烷基的黏度减弱, 容易断链壳聚糖分子。因此, 为了保证化妆品的保湿效果以及吸湿效果, 用二甘醇酸酐来作为酰化剂, 从而生成壳聚糖衍化物。
1.4 壳聚糖磺化衍生物。
壳聚糖磺化合成, 具有抑菌作用。用长链烷基取代壳聚糖分子的N原子, 这个时候的磺酸化所形成的衍生物具有两亲性, 壳聚糖磺酸基制备方法:首先, 将95%或者98%度的脱乙酰的壳聚糖, 加入到乙醇、甲醇当中并进行搅拌, 然后加入辛醛反应二十三个小时左右, 再加入氢化硼钾水溶液反应十小时左右, 这个时候生产的辛基壳聚糖, 需要用稀盐酸中和, 用甲醇来沉淀。最后将以上物质添加到DMF当中, 搅拌9小时左右, 之后加入DMF溶液并反应20小时, 沉淀过滤之后得到磺酸壳聚糖。
1.5 壳聚糖季铵盐。
引入羧丙基三甲基氯化铵, 于壳聚糖的氨基之上, 从而衍生出羧丙基三甲基氯化铵壳聚糖。主要制备方法为:首先, 将大于90度的脱乙酰壳聚糖与异丙醇共同加入到容器当中进行搅拌, 加入9克容量的环氧丙基三甲氯化铵反应8小时, 冷却之后进行沉析, 过滤之后采用甲醇洗涤, 干燥之后得到产物。
2 壳聚糖衍生物的特性及其在化妆品中的应用
2.1 应用特性
羧丙基三甲基氯化铵 (HACC) 、羧甲基壳聚糖 (CMCH) 、磺化壳聚糖、羧基壳聚糖以及CMCH, 具有非常好的保湿效果, 并且能够取代化妆品中的HA (透明质酸) , 从而为化妆品提高保湿效果。HACC是化妆品中主要的保湿物质, 其吸水率是化妆品中透明质酸的两倍, 高于HA, HACC同时具有抑菌性, 此外, 磺化壳聚糖、黄原酸壳聚糖以及磺化羧丙基壳聚糖等等, 其主要的优势在于可以有效的抑制细菌、大肠杆菌、霉菌、黑霉菌以及酵母菌, 其中HACC的抑菌浓度是最低的, 具有优异的调理作用, 同时具有可降解性, 在化妆品当中具有非常好的抑制皮肤衰老以及抗菌的功效, 此外, 价格低也是其最大的一个特点。羧丙基壳聚糖的表面活性优良, 而且, 除了具有高效的保湿效果之外, 在化妆品领域应用当中将具有非常大的潜力。
相较于HACC和羧丙基壳聚糖而言, CMCH在化妆品应用领域当中是最为活跃的, CMCH的吸湿性的增强, 是随着分子质量减少而得到的效果, 如果分子质量不断增大, 那么其取代度也会变得增强, 保湿性能明显优于HA, 价格也比较低廉, 在初期应用过程中, CMCH的吸湿速度会比较快, 后期的吸湿效果会随着时间变化而逐渐增大。CMCH的对人体皮肤来说, 是无害的, 在化妆品中能够形成一层薄膜, 如果应用于头发当中, 在正常环境下可以保持良好的柔顺效果。
2.2 CMCH在化妆品当中的应用
(1) 在护肤品中的应用。应用于护肤品当中的CMCH, 有利于改善皮肤, 对皮肤能够起到非常好的保持作用, 会在皮肤的表面上形成柔软的、光滑的薄膜。
(2) 在洗发水中的应用。应用于洗发水当中的CMCH, 对头发具有非常好的洁净作用, , 能够改善发质, 丰富发质弹性。
(3) 在洗浴剂中的应用。洗浴乳液当中的配方含有香精、去离子水、十二烷基酰胺基丙基甜菜碱、防腐剂等, 应用于洗浴乳液中的CMCH, 对皮肤能够起到非常好的抑菌、抗菌作用, 同时还能起到清洁、润肤效果。
3 结语
对壳聚糖衍生物的合成, 国外内对此方面也在不断的研究。并且研发的壳聚糖衍生物具有优异的综合性能, 但是壳聚糖衍生物的黏度以及速溶还需要深入研究。在国内, 对于壳聚糖衍生物的实验, 主要在室内进行, 并没有在工业化生产实现, 随着不断深入研究, 不断改进合成技术, 提高壳聚糖产品质量, 相信在未来, 壳聚糖及其衍生物的应用范围将会逐步得到扩大, 并在多个领域得到重用, 进而推动市场发展, 提升经济效益。
摘要：本文介绍了目前常用的几种壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖、壳聚糖磺化衍生物、壳聚糖羟烷基衍生物、羧基壳聚糖、壳聚糖季铵盐及其制备方法, 并对这几类壳聚糖衍生物在化妆品中的应用进行了介绍, 同时提出了有效研究参考配方。
关键词：化妆品添加剂,壳聚糖衍生物,应用,合成,壳聚糖
参考文献
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