一种透明质酸季铵盐交联粉末及其制备方法和应用与流程

本发明涉及透明质酸技术领域，特别涉及一种透明质酸季铵盐交联粉末及其制备方法和应用。

背景技术：

透明质酸是一种酸性粘多糖，广泛存在于人体的皮肤、韧带、眼睛和关节液等组织中。透明质酸具有保湿、除皱、柔肤等功效，还能促进表皮细胞的增殖和分化、清除氧自由基，可预防和修复皮肤损伤。透明质酸是高档化妆品最好的天然保湿成分，它相容性好，几乎可以添加到任何美容化妆品中，广泛用于膏霜、乳液、化妆水、精华素、洗面奶、浴液、洗发剂、摩丝、唇膏等化妆品中。

透明质酸季铵盐，由于电荷作用，大大增强了透明质酸对人体的毛发及皮肤的附着作用，提高了透明质酸对人体组织的作用效率。透明质酸季铵盐交联后，链形透明质酸的空间结构变为稳定的网状空间结构，其锁水能力大幅提高，交联后的透明质酸季铵盐，肤感顺滑不黏腻。

公开号为cn107739417a的专利公开了一种阳离子化透明质酸的制备方法，其将透明质酸与阳离子试剂-缩水甘油三甲基氯化铵进行耦合，该反应在碱性条件下发生，易导致透明质酸的降解，造成水凝胶黏度偏低。

公开号为cn103923328a的专利公开了高质量交联透明质酸钠凝胶及其制备方法，将透明质酸钠溶于氢氧化钠与丙酮混合的溶液中与bdde进行交联，干燥得交联粉末，交联粉末经过dmso洗涤，再经过乙醇洗涤，真空干燥，溶胀粉末，纯化，得透明质酸钠凝胶。该专利制备过程需要大量有机试剂，容易造成环境污染，而且产品中也容易残留有机试剂。

公开号为cn108484794a的专利公开了一种透明质酸季铵基衍生物及其制备和纯化方法，将透明质酸加入到乙醇中，再加入2，3-缩水甘油基三甲基氯化铵和引发剂硫酸铈铵，氮气保护，反应完成后，静置，加入异丙醇洗涤沉淀，纯化水溶解，乙醇洗涤沉淀，反复两次，抽滤，烘干。该制备过程中需要无氧操作，对于工业生产条件较为苛刻，并需要反复沉淀溶解纯化，容易造成产品的损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种透明质酸季铵盐交联粉末，这种粉末具有优良的水溶性，根据需要可配制成不同黏度的溶液或凝胶，肤感顺滑，不黏腻。

本发明的另一目的是提供上述粉末的制备方法，该方法生产过程相对简单，环保，适合工业化生产。

本发明还提供了上述粉末的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种透明质酸季铵盐交联粉，所述交联物的通式为：

式中，r为季铵盐或羟基，y为交联剂或氢原子。

进一步地，所述季铵盐通式为：

式中，r1、r2、r3分别表示碳原子数为1~3的烷基，r4表示烷基或者其他有机官能团，x表示卤原子。

优选地，所述季铵盐中碳原子数量应该少于10个。

优选地，0.2%浓度的水溶液为无色透明、肤感顺滑的黏稠溶液，其透光率≧90%、黏度≧500mpa·s、ph值为6.00-8.00。

一种上述透明质酸季铵盐交联粉的制备方法，采用以下步骤：

（1）将透明质酸化合物溶解在一定体积的纯化水中，待透明质酸充分溶解后，加入一定量的季铵盐，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸调节溶液ph值，使其维持在4.50-6.00，至ph值不再上升时结束反应；

（2）向步骤（1）制备的反应液中加入氢氧化钠后，再加入交联剂，一定温度下

搅拌反应4小时，反应结束，加入反应液体积3倍的纯化水稀释，用反应液2.5倍体积的有机溶剂沉淀，脱水，调节ph值6.5～7.5，抽滤，得湿粉末；

（3）将所得湿粉末干燥，得透明质酸季铵盐交联粉末。

优选地，步骤（1）所述透明质酸化合物溶解在水中的浓度为0.05-0.14g/ml

所述透明质酸为透明质酸或透明质酸盐；所述透明质酸化合物的分子量为

1×10⁶da-3×10⁶da时，固体交联剂与透明质酸化合物的质量比1：30-40；液体交联剂与透明质酸化合物的体积质量比4.2μl-6.35μl：1g。所述透明质酸化合物的分子量为5×105-9×105da时，固体交联剂与透明质酸的质量比为1：10-20。

优选地，步骤（1）和步骤（2）所述的水均为纯化水；步骤（1）所述的

透明质酸化合物与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)的质量比为

1：0.3，透明质酸化合物与n-羟基琥珀酰亚胺（nhs）的质量比为1：0.2，透

明质酸化合物季铵盐的质量比为1：0.4；步骤（2）所述加入交联剂搅拌升温至

20-50℃，优选30-40℃；步骤（2）所述的透明质酸化合物与氢氧化钠质量比为

1：0.08；步骤（3）所述的干燥为将所得湿粉末置于30-40℃真空干燥箱中干燥。

优选地，在步骤（2）中当反应结束后加入反应液体积2.5倍的有机试剂

进行沉淀加入的有机试剂为乙醇、甲醇、丙酮和乙醚中的一种或几种；步骤（2）

所选交联剂为三偏磷酸钠、二乙烯基砜、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油

醚、1,3-二环氧甘油醚甘油、新戊二醇二缩水甘油醚、4,4'-联苯酚二环氧甘油醚

和双环氧化丁二烯中的一种或几种。

优选地，步骤（1）中所述的加入盐酸调节ph为4.50-6.00；加入季铵盐，期间维持ph为4.50-6.00。

一种上述的透明质酸季铵盐交联粉的应用，所述透明质酸季铵盐交联粉应用于日化领域。

有益效果

本发明制备的透明质酸季铵盐交联粉末具有优良的水溶性，根据需要可配制成不同黏度的溶液或凝胶，肤感顺滑，不黏腻。交联透明质酸季铵盐，对人体的毛发及皮肤具有良好的附着作用，提高了透明质酸对人体组织的作用效率。且透明质酸季铵盐交联后，链形透明质酸的空间结构变为稳定的网状空间结构，其锁水能力大幅提高，并改善了透明质酸季铵盐黏腻的肤感。此制备工艺简单，环保，适合工业化生产，该产品在日化领域有良好的应用前景。

附图说明

图1为皮肤含水量测试图；

图2为肤感评价测试图；

图3为头发梳理性测试图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面将结合具体实施例和对比例来进一步说明，

但是本发明不仅限于以下具体实施例。

实施例1

准确量取150ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为3×10⁶da），透

明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.50，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、0.5g交联剂三偏磷酸钠，升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入450ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为960mpa·s的黏稠溶液。

实施例2

准确量取400ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，

反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在6.00，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、0.66g交联剂三偏磷酸钠，升温至30℃搅拌，4个小时后结束反应。加入1.2l纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.9，

抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中40℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。

上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为723mpa·s的黏

稠溶液。

实施例3

准确量取150ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为9×10⁵da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、1g交联剂三偏磷酸钠，升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入450ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为866mpa·s的黏稠溶液。

实施例4

准确量取400ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为5×10⁵da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、2g交联剂三偏磷酸钠，升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入1.2l纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为7.1，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为628mpa·s的黏稠溶液。

实施例5

本实验选用20g透明质酸钾（分子量为3×10⁶da），其余步骤同实施例1。

上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为931mpa·s的黏

稠溶液。

实施例6

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），

待透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、84μl1,4丁二醇二缩水甘油醚，30℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.9，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为582mpa·s的黏稠溶液。

实施例7

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、127μl1,4丁二醇二缩水甘油醚，30℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液，再用乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为864mpa·s的黏稠溶液。

实施例8

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、84μl二乙烯基砜，30℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥一夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为815mpa·s的黏稠溶液。

实施例9

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、84μl1,3-二环氧甘油醚甘油，30℃搅拌，4个小时后结束反应，加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph为6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为736mpa·s的黏稠溶液。

对比例1

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为7×10⁵da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、0.5g交联剂三偏磷酸钠，升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇使其沉淀，静置一段时间后，弃掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph值为6.8，抽滤。30℃下真空干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、动力黏度为230mpa·s的稀溶液。

对比例2

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、0.66g交联剂三偏磷酸钠，升温至60℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph至6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑、动力黏度为436mpa·s的较黏稠溶液。

对比例3

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、1g交联剂三偏磷酸钠，升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph至6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为乳白色、动力黏度为159mpa·s的稀溶液。

对比例4

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，加入10ml4mol/l氢氧化钠溶液、0.5g交联剂三偏磷酸钠，

升温至40℃搅拌，4个小时后结束反应。加入600ml纯化水稀释反应液，再加入

反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节

沉淀液ph至6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质

酸交联粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为乳白色、肤感顺滑、动力黏度为

748mpa·s的黏稠溶液。

对比例5

准确量取200ml纯化水，加入20g透明质酸钠（分子量为1×10⁶da），待

透明质酸充分溶解后，8g氯化三甲基铵乙酰肼，再加入6g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc)、4gn-羟基琥珀酰亚胺（nhs）搅拌至溶解，反应期间用1mol/l盐酸使溶液ph值维持在4.75，待反应ph不再上升时结束反应。加入反应液体积2.5倍乙醇沉淀，静置，倒掉上清液后，乙醇脱水两次，用盐酸调节沉淀液ph至6.8，抽滤，将湿粉末放入真空干燥箱中30℃干燥过夜，得透明质酸季铵盐粉末。上述粉末得到的0.2%水溶液为无色透明、肤感顺滑，动力黏度为120mpa·s的溶液。

透明质酸季铵盐交联粉末的功效研究

皮肤含水量测试

招募测试者20人，年龄25岁-35岁，在受试者左、右前臂侧标记两个3×3cm

的试验区域，分别涂抹0.2%浓度的比较例4和0.2%浓度的实施例1，涂抹量为

2±0.1mg/cm2，轻轻按摩至样品吸收，使用皮肤水分测试仪corneometercm825

进行测试，按测试人数的平均增长率做图。

实验结果：未进行透明质酸季铵盐化的产品（比较例4）与进行了透明质

酸季铵盐化的产品（实施例1）相比，实施例1产品使皮肤的保水时间更长，说明该产品对皮肤的作用时间更长。

肤感评价测试

招募测试者20人，年龄25岁-35岁，在受试者左手背分别涂抹0.2%浓度

的实施例1和0.2%浓度的对比例5，右手食指与中指轻轻摩擦左手手背上的样品

进行体感测试，将体感效果分为三类，分别为无感觉、黏腻、滑爽。

实验结果：未进行透明质酸交联化的产品（比较例5）与进行了透明质酸交

联化的产品（实施例1）相比，实施例1产品肤感更加顺滑，没有黏腻感。

头发梳理性测试

招募测试者20人，年龄25岁-35岁，受试者先用基础香波洗头，以消除个体头发差异。冲洗干净，吹干，将头发一分为二，先测试不加任何样品的头发的梳理功，然后其中一边涂抹0.2%浓度的实施例1，另一边涂抹0.2%浓度的对比例4，揉搓20分钟后冲洗干净，吹干，使用头发梳理性测试仪ta测试，按测试人数的平均值做图。

实验结果：未改性的透明质酸、未进行透明质酸季铵盐化的产品（比较例4）与进行了透明质酸季铵盐化的产品（实施例1）相比，实施例1产品吸附在人体毛发上，使毛发更加顺滑，减少了梳理时的阻力。

表1