一种透明质酸铜及其制备方法和应用

文献发布时间：2024-01-17 01:26:37

技术领域

本发明涉及有机高分子化合物领域，尤其涉及C08L5/08领域，更具体的涉及一种透明质酸铜及其制备方法和应用。

背景技术

透明质酸是结缔组织的细胞外基质主要成分，是一种无毒、无免疫原性的生物材料，具有良好的生物降解性和生物相容性；具有细胞粘合、渗透压调节等生理功能。透明质酸目前最常见的衍生物为透明质酸钠。透明质酸钠广泛用于各种复杂的眼科手术及骨关节炎治疗的同时，在化妆品和保健食品领域中也有应用；在化妆品领域透明质酸钠是一种多糖，起到保湿、抗衰老的作用。铜是身体的基本元素之一，铜离子在人体内起到重要的作用，属于一种必需的微量元素，是蛋白质以及酶的重要组成部分，可以存在于红细胞的内外，对铁传递蛋白起到重要作用，还能够催化血红蛋白的合成；一定量的铜离子也能起到杀菌消毒的作用，但是铜离子浓度过高的话进入人体后会使体内的蛋白质结构发生变化，从而失去活性，影响正常的使用功能，另外还会影响人体的新陈代谢，使身体免疫力出现下降的情况。透明质酸铜能够用在化妆品中起到一定的美容功效。目前现有技术中关于高效制备透明质酸铜的报道较少。

现有技术CN110755618A公开了一种透明质酸-铜(II)复合纳米粒子及其制备方法，该铜(II)复合纳米粒子是通过二乙撑三胺桥联修饰的透明质酸与2价铜盐为原料制备的。该制备方法操作简单、方便，通过透明质酸修饰的2价铜复合纳米粒子，对癌细胞具有靶向性、生物相容性好，具有较低的毒副作用，并最大吸收波长出现在近红外区域，有着良好的应用前景，但是二乙撑三胺在透明质酸铜体系中较难完全去除，残留的二乙撑三胺，其蒸气或雾对鼻、喉和粘膜有腐蚀性，可引起支气管炎、化学性肺炎或肺水肿。皮肤接触可造成灼伤；对皮肤有致敏性。口服灼伤口腔和消化道，出现剧烈腹痛、恶心、呕吐和虚脱。慢性影响有明显的致敏作用。其安全性不适合用于化妆品。

现有技术CN102834417A公开了一种透明质酸金属盐的制造方法、包含透明质酸金属盐的化妆品的制造方法以及透明质酸锌及其制造方法。该发明的制备方法为将透明质酸和/或其盐分散于包含金属化合物的含水介质中，水介质可为水、乙醇、甲醇、丙酮中的至少一种；再进行一定的干燥处理，处理过程中乙醇属于易燃物质，甲醇，丙酮属于有毒物质，对环境产生不良影响，其残余物质也属于化妆品控制的风险物质，因此不利于在化妆品中使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种透明质酸铜的制备方法，至少包括以下步骤：

S1、将透明质酸钠高温下分散于多元醇中；

S2、再加入铜盐，一定温度下搅拌反应，即生成不溶于多元醇的透明质酸铜，收集固体物料即得。

优选的，所述的透明质酸钠的分子量范围为5000-220万道尔顿。

作为一种可实施的案例，所述的透明质酸钠的分子量可以包括：3-5万道尔顿、20-40万道尔顿、130万道尔顿、180-250万道尔顿。

优选的，所述的透明质酸钠和铜盐的质量比为(2-50)：1。

优选的，所述的S1步骤中的高温温度不高于100℃。

进一步优选的，所述的S1步骤的高温温度为60-100℃。

作为一种可实施的案例，所述的S1步骤的高温温度可以包括70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

优选的，所述的S2步骤中的反应温度不高于100℃。

进一步优选的，所述的S2步骤的反应温度为60-100℃。

作为一种可实施的案例，所述的S2步骤的高温温度可以包括65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。

优选的，所述的S2步骤中搅拌转速为100-300rpm。

进一步优选的，所述的S2步骤中搅拌转速为200rpm。

优选的，所述的多元醇包括乙二醇、三羟甲基乙烷、木糖醇、山梨醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、双丙甘醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种。

进一步优选的，所述的多元醇包括1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、甘油、二丙二醇中的一种。

优选的，所述的铜盐中的铜为二价铜离子。

优选的，所述的铜盐至少包括氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、碱式碳酸铜、碱式硫酸铜、葡萄糖酸铜、醋酸铜中的一种。

进一步优选的，所述的铜盐至少包括氯化铜、葡萄糖酸铜中的一种。

优选的，所述的S1步骤中高温下溶解时间不超过120min。

进一步优选的，所述的S1步骤中高温下溶解时间为30min。

优选的，所述的S2步骤中的反应时间不超过120min。

进一步优选的，所述的S2步骤中的反应时间为30min。

本发明提供了一种高产率，步骤简单，成本低廉的透明质酸铜制备方法，填补了现有技术中以多元醇为介质的制备透明质酸铜的技术空白，仅需将透明质酸钠和铜盐在多元醇体系中以一定的投料顺序进行加热溶解搅拌反应，反应完全后即可聚集析出得到高产率的透明质酸钠。本发明中控制透明质酸钠和铜盐的质量比为(2-50)：1，可以保证体系中的铜盐中的二价铜离子被透明质酸钠完全络合，透明质酸钠的过量可以保证铜的原子利用率较高，有一定的的原子经济性。另外本制备方法控制反应温度为60-100℃，可以保证制备体系反应快速进行，若反应温度高于100℃则可能会影响透明质酸钠的稳定性导致产率较低，若反应温度低于60℃，则会使反应时间明显增长，造成制备效率变低，制备成本变高。本发明体系中的各制备原料来源较广，各化合物的经济成本也较低，制备过程无需使用复杂的仪器，反应也不需要氮气保护或者外加高压等反应条件，使得整个制备体系安全，可以适合中试或者工业放大生产。另外本制备体系反应完全后只需要进行简单的过滤后处理，甚至不需要保证透明质酸铜的纯度非常高就可以正常使用，主要是由于残留的透明质酸钠可以和透明质酸铜一起应用到化妆品中，二者都可以使化妆品有更好的性能，另外本体系中使用的溶剂多元醇，即使加量过多也无需进一步后处理，当和透明质酸铜一起应用到化妆品中时，合适的多元醇还可以充当保湿剂，协同透明质酸铜，使得化妆品有更好的保湿护肤功效。

本发明第二方面提供了一种透明质酸铜。

本发明第三方面提供了一种透明质酸铜的应用，其特征在于，透明质酸铜可应用于化妆品领域。

有益效果

(一)本发明中控制制备原料透明质酸钠和铜盐的质量比为(2-50)：1，可以保证体系中的铜盐中的二价铜离子被透明质酸钠高效络合，透明质酸钠的过量可以保证铜的原子利用率较高，有一定的原子经济性。

(二)本发明中的制备方法控制反应温度为60-100℃，可以保证制备体系中的反应快速进行，若反应温度高于100℃则可能会影响透明质酸钠的稳定性导致反应产率较低，若反应温度低于60℃，则会使反应时间明显增长，造成制备效率变低，制备成本变高。

(三)本发明体系中的各制备原料来源较广，成本也较低，制备过程无需使用复杂的仪器，反应条件也不需要氮气保护或者高温高压，整个制备体系安全无污染，可以适合中试或者工业放大生产。

(四)本发明中，制备得到的透明质酸铜具有抗氧化、提高I型和III型胶原蛋白含量以及抑制炎症因子的作用，在抗衰、紧致、抗皱、舒缓的化妆品上应用前景广泛。

(五)本发明中，残留的透明质酸钠可以和透明质酸铜，一起应用到化妆品中，二者都可以使化妆品有更好的性能，另外本体系中使用的多元醇，即使加量过多也无需进一步后处理，当和透明质酸铜一起应用到化妆品中时，多元醇还可以充当保湿剂，协同透明质酸铜，使得化妆品有更好的保湿护肤功效。

(六)本发明提供了一种高产率，制备方法简单，成本低廉的透明质酸铜制备方法，填补了现有技术中以多元醇为介质的制备透明质酸铜的技术空白，而且制备方法绿色环保。

附图说明

图1为实施例4、5、6得到的透明质酸铜的DPPH自由基清除率趋势图。

图2为实施例4、5、6得到的透明质酸铜对HDF细胞活率趋势图。

图3为实施例4、5、6得到的透明质酸铜HDF细胞I型胶原蛋白含量影响结果图。

图4为实施例4、5、6得到的透明质酸铜HDF细胞III型胶原蛋白含量影响结果图。

图5为实施例4、5、6得到的透明质酸铜对RAW264.7细胞活率测试结果图。

图6为实施例4、5、6得到的透明质酸铜RAW264.7细胞进行培养的TNF-α含量图。

具体实施方式

本实施例第一方面提供了一种透明质酸铜的制备方法，为以下步骤：

S1、将20g透明质酸钠溶解于80℃的100g甘油(CAS：56-81-5)中，溶解时间为30min；

S2、再加入5g氯化铜(CAS：7447-39-4)，加入氯化铜溶解后体系为黄绿色，80℃下搅拌转速为200rpm反应30min，即生成不溶于甘油的透明质酸铜，收集固体物料即得。

所述的透明质酸钠的分子量为3-5万道尔顿，型号为HA-TLM 3-5，购自华熙生物科技股份有限公司。

本实施例第二方面提供了一种透明质酸铜。