壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用

壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用

发表时间：2017-10-09T15:51:25.220Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：黄楚明邓玉川黄楚杰黄楚佳[导读] 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。

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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

一、壳聚糖衍生物的合成

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。

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。

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。

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。

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。

二、壳聚糖衍生物的特性及其在化妆品中的应用

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、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。

三、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。

参考文献：

[1] 李瑞国.壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用[J].日用化学工业，2004，05：319-322.

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[4] 余珍.壳聚糖敷料的应用与遗传毒性研究[D].杭州师范大学，2013.

[5] 张世才.壳聚糖氨基酸衍生物的制备及其抗凝血性能研究[D].西南大学，2014.