[发明专利]一种菊糖季铵盐及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及日化领域及医药行业，具体讲是一种菊糖季铵盐及其制备 和应用。

背景技术

菊糖(Inulin)又称为菊粉，是一种生物多糖。由D-呋喃果糖分子以β -(2，1)糖苷键连接生成，每个菊糖分子末尾以α-(1，2)糖苷键连接一 个葡萄糖残基，聚合度通常为2～60，平均聚合度为10。菊糖吸湿性强， 具有结合自由水的能力，可作为食品的保湿剂控制食品湿度从而延长保质 期。

菊糖在自然界中广泛存在于一些微生物和真菌体内。但是主要还是存 在于植物的体内，如菊芋、菊苣、婆罗门参、大丽花块茎等，其中菊芋是 菊糖生产的主要原料来源。菊芋俗称洋姜、鬼子姜，原产于北美洲，为多 年生草本植物，我国各地普遍栽培，其块茎富含菊糖，总菊糖含量一般为 14～17％，来源丰富，成本较低。

透明质酸(Hyaluronic acid)又名玻璃酸，是一种酸性多聚粘多糖， 具有强烈的吸湿性，被国际化妆品行业公认为最理想的天然保湿因子。

透明质酸的来源一是从动物组织中提取，二是微生物发酵液中提取。 但是透明质酸在动物组织中主要分布在结缔组织、脐带、人血清、鸡冠、 关节滑液、软骨、眼玻璃体等，原料有限、难于收集和处理、原料价格高、 含量低、分离过程复杂等。而利用发酵法生产透明质酸目前只处于研究和 起步阶段。由于以上原因使得透明质酸无法满足市场需要。

为了解决这一问题，寻找作为保湿剂的透明质酸的替代品，本发明通 过合成一种新的菊糖季铵盐衍生物，具有高效的保湿吸湿活性，并且具有 成本低，转化率高的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种菊糖季铵盐及其制备和应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

菊糖季铵盐如式一，其中n

的平均取值范围是10-35。

菊糖季铵盐的制备方法：将菊糖与2，3-环氧丙基三甲基氯化铵在异 丙醇溶液中以40-70℃条件下反应8-16h，即得到菊糖季铵盐；所述加入 的菊糖摩尔量是2，3-环氧丙基三甲基氯化铵的1-4倍。

所述菊糖需在异丙醇溶液室温搅拌反应30-60min，使其得到异丙醇 溶液溶胀的菊糖，其中异丙醇溶液的加入量是菊糖质量体积的10-40倍。 将反应后得到的菊糖季铵盐抽滤，而后依次用甲醇，丙酮洗涤、真空冷冻 干燥。

菊糖季铵盐的应用：所述菊糖季铵盐可作为吸湿保湿剂。

菊糖(Inulin)又称为菊粉，是一种生物多糖。由D-呋喃果糖分子以β -(2，1)糖苷键连接生成，每个菊糖分子末尾以α-(1，2)糖苷键连接一 个葡萄糖残基，聚合度通常为10-35，平均聚合度为10。

本发明所具有的优点：本发明通过有效的合成手段得到的菊糖季铵盐， 合成步骤简单，成本较低，在引入强亲水性的季铵盐基团后，一方面削弱 了菊糖的氢键作用，分子成松散状态，利于水分子与亲水性基团形成氢键； 另一方面，该季铵盐基团带有舒展的阳离子侧链，具有强亲水性，所以能 大幅度提高吸湿保湿性能，通过提高其活性，从而间接地降低生产成本。 而且本发明将菊糖季铵盐作为吸湿保湿剂，其吸湿保湿性能明显高于透明 质酸，如表1、表2所示。

说明书附图

图1为菊糖的红外光谱图。

图2为本发明采用的透菊糖季铵盐的红外光谱图。

具体实施方式

实施例1

菊糖季铵盐为式一所示的化合物

其中n的平均取值范围是10 -35。

菊糖季铵盐的制备：0.5g菊糖(参见图1)加到5mL异丙醇中室温 搅拌溶胀30min，加入0.5ml质量浓度为69％的2，3-环氧丙基三甲基 氯化铵后在70℃下搅拌反应12h，待反应后用乙酸中和至中性，而后抽滤， 再用50mL乙醇，50mL丙酮依次洗涤，抽滤，真空冷冻干燥后，得到白色 产物菊糖季铵盐(参见图2)。菊糖季铵盐白色粉末或块状固体，易溶于冷 水和沸水中且不成糊状，透明液体，微溶于乙醇中。

其中菊糖(Inulin)由D-呋喃果糖分子以β-(2，1)糖苷键连接生成， 每个菊糖分子末尾以α-(1，2)糖苷键连接一个葡萄糖残基，聚合度通常 为10-35，平均聚合度为10，分子的平均值，比淀粉略低，4000—5000左 右。