[发明专利]无硼无醛羟烷基多糖的制备方法

说明书

本发明涉及一种无硼无醛羟烷基多糖制备方法，具体地说是一种不使用硼砂或乙二醛做交联剂制备羟烷基多糖的方法。通过工艺优化和选用合适的多糖溶解和凝胶化抑制剂，不使用硼砂和乙二醛封端，同样能够制备羟烷基多糖，并且产品纯度高，其在0.5％水溶液500纳米波长透光率更高。

技术领域

本发明涉及一种无硼无醛羟烷基多糖的制备方法，具体地说是一种不使用硼砂或乙二醛做交联剂(封端剂)制备羟烷基多糖的方法及其产品特点。

背景技术

在使用水或水与其它极性有机物混合物做介质制备羟烷基多糖过程中，为了抑制羟烷基多糖溶解或形成凝胶，通常会使用硼砂或乙二醛让多糖轻微交联(工业上称封端)，以便解决生产工艺过程中分散介质和产品不好分离问题。

然而，羟烷基多糖主要用于化妆品领域，造成消费者被动摄入微量硼或乙二醛。多年的研究证明硼摄入过量会损坏人类生殖系统功能，影响胎儿和儿童生长发育，还会影响人的情智。早在1998年国际化学品安全规划署(ICPS)就规定每人每天每千克体重允许摄入量0.4毫克；欧洲食品安全局则规定1至17岁未成年人根据年龄不同分别允许每人每天摄入1至9毫克，成人允许每人每天摄入10毫克。2020年欧盟把硼酸及其盐和酯共12种化合物列为化妆品禁用成分，同年我国台湾地区也把硼酸和硼酸钠列为化妆品禁用成分，日本早在2000年就已把硼酸列为化妆品禁用成分，2021年5月28号我国发布的化妆品禁用目录中，同样把硼酸和硼砂列为禁用成分，其它国家和地区把硼酸及其盐列为化妆品限制使用成分。硼摄入过量不仅对人类有害，其浓度超标对生态环境伤害也很大，会影响动植物生长发育，甚至造成死亡。为了保护生态环境，我国新的污水排放标准中增加了硼含量指标，规定污水中硼含量不得超过0.5mg/L。

尽管乙二醛没有致癌性，但其具有刺激性和细胞毒性，会与蛋白质反应，促进肿瘤生成。另外，乙二醛因生产技术和纯化问题，通常含有少量的甲醛，甲醛是公认的致癌物，化妆品中使用乙二醛会造成产品被甲醛污染。美国化妆品原料评价(CIR)专家委员会在2000年得出结论乙二醛仅用于指甲油是安全的，也就是说用于其它化妆品是不安全的。ICPS在2004年规定每人每天每千克体重摄入限量0.2毫克，环境允许浓度是每立方米6微克。

羟烷基多糖制备通常用水和极性有机溶剂混合物作为分散介质，多糖和其羟烷基化产物均有溶于水和形成凝胶倾向，使制备过程操作困难，为了解决这个工艺难题，传统工艺多采用硼砂或乙二醛对多糖交联。在US5489674和US5536825中均用硼砂作为交联剂；US9080952采用乙二醛封端，虽然发明者在后处理过程中采取了化学转化技术试图除去乙二醛，但产物中还是有少量乙二醛残留。

我们研究发现，通过工艺优化和选用合适的多糖溶解和凝胶化抑制剂，不使用硼砂和乙二醛封端，同样能够制备羟烷基多糖，并且产品纯度高，其在0.5％水溶液500纳米波长透光率更高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在不使用硼砂或乙二醛封端剂的条件下，对多糖进行羟烷基化改性，并使产品性能指标更优。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：利用水和极性有机化合物混合物作为分散介质；采用低分子量糖类(包括单糖和双糖)和一价水溶性金属盐类作为多糖溶解和凝胶抑制剂；为了提高反应效率，在催化剂存在下，先将多糖除杂活化，再进行羟烷基化反应改性，经纯化过滤干燥，获得无硼无醛的羟烷基化改性多糖产品。以多糖为100份(重量)计，其它物料分别为：极性有机化合物与去离子水50—2000份、低分子量糖类0—50份、一价金属盐类0—50份、催化剂0.5—50份、一价金属无机碱性或有机碱性化合物0.5—100份、羟烷基醚化剂5—150份、无机或有机酸类1—100份。所述的水为去离子纯净水；所述的极性有机化合物为可以和水互溶的醇类、酮类、醚类；所述的多糖是半乳甘露聚糖、淀粉、纤维素；所述催化剂是一价金属的强碱性化合物；所述无机碱性化合物是锂、钠、钾氢氧化物和钠、钾弱酸盐。