專利名稱：一種瓊膠低聚糖在化妝品中的應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瓊膠降解低聚物的應用，尤其涉及瓊膠低聚物在吸濕、美白方面 的應用。
背景技術(shù)：
皮膚的潤澤和彈性與皮膚中的水分有密切關(guān)系，當皮膚中的水分過量丟失時，會 導致皮膚干燥、失去彈性、加速老化。因此吸濕、保濕一直是護膚化妝品的功效之一。理想 的保濕劑應具備良好的吸濕能力，保濕功能持久而穩(wěn)定。而美白則是化妝品的另一功效，決 定皮膚色調(diào)的主要因素是皮膚內(nèi)的黑色素，膚色的深淺主要決定于黑色素細胞合成黑色素 的能力。黑色素的生成與酪氨酸酶、多巴醌互變異構(gòu)酶和5，6- 二羥基吲哚-2-羧酸氧化酶 的作用有關(guān)。理想的美白劑應能迅速、持久的作用于異?；钴S的黑色素細胞，在多環(huán)節(jié)阻止 黑色素形成，達到去除過度沉著的黑色素的目的。天然多糖在化妝品上具有廣泛的應用價值。例如甲殼質(zhì)、褐藻多糖、鹿角菜膠、粘 多糖、巖藻多糖等具有營養(yǎng)、修復和保濕等功效。多糖物質(zhì)的保濕、吸濕機理是由于分子中 含有大量的親水基團，可與水分子締合成氫鍵而結(jié)合大量的水分，且糖分子相互交織呈網(wǎng) 狀，在表面形成一層薄膜，起到保水作用。而當多糖降解為低聚糖后，隨著糖苷鍵的斷裂，大 量的游離羥基被釋放出來，其結(jié)合水分子的能力會增強，另外，由于分子斷裂時，分子結(jié)構(gòu) 變成松散狀態(tài)，更有利于水分子的接近。因此，低聚糖往往具有更優(yōu)秀的吸濕性能，但低聚 糖的保濕性因為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的部分破壞會有所減弱。糖類物質(zhì)對皮膚美白的作用機理則表現(xiàn) 在通過糖類物質(zhì)的抗氧化機制，抑制酪氨酸酶的氧化反應。此外，某些多糖或寡糖還能抑 制人體內(nèi)不飽和脂肪酸的過氧化作用，減少脂褐素的產(chǎn)生。瓊膠是由許多養(yǎng)殖紅藻，如石花菜、紫菜、江蘺中提取的一種親水性多糖，是由1，3 連接的β -D-半乳糖和1，4連接的3，6-內(nèi)醚- a -L-半乳糖殘基交替連接的鏈狀中性糖。 近年來，瓊膠低聚糖在日用化工領(lǐng)域也被發(fā)現(xiàn)有許多新用途，如日本以瓊膠低聚糖為添加 劑生產(chǎn)的化妝品對頭發(fā)有很好的調(diào)理效果；日本Kobayashi等人發(fā)現(xiàn)低分子量的新瓊二糖 具有良好的吸濕性能。而瓊膠低聚糖的抗氧化作用則早已被認識。因此，鑒于這類海藻低 聚糖結(jié)構(gòu)獨特，其特殊的生物學活性為其在化妝品中的應用提供了依據(jù)，且無毒副作用，能 與常用化妝品成分良好配伍，以它作為功效型化妝品添加劑將有廣闊的前景。另查中國專利文獻數(shù)據(jù)庫，有CNOl 115094. 7和CN200310114439. 9的專利文獻，它 們僅僅公開了相關(guān)的制備和檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種瓊膠低聚糖在化妝品中的應用。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種瓊膠低聚糖在化妝品中的應 用，其特征在于采用如下結(jié)構(gòu)式的瓊膠低聚糖，作為制造化妝品添加劑使用，
3 其中η = 5-15，為自然數(shù)。所述的添加劑作為保濕劑、吸濕劑或者美白劑。所述的添加劑作為保濕劑、吸濕劑和美白劑。所述的美白劑是基于抑制酪氨酸酶活力，從而控制黑色素細胞分泌黑色素而達到 的。所述的瓊膠低聚糖是來自于養(yǎng)殖紅藻多糖的瓊膠的降解產(chǎn)物。所述的養(yǎng)殖紅藻包括如紫菜、石花菜、或者江蘺。按照第一個特征，本發(fā)明涉及瓊膠低聚糖作為化妝品的用途，其原料來源于各種 紅藻，如紫菜、石花菜或江蘺，在沿海有廣泛種植，是一類水產(chǎn)養(yǎng)殖藻類，可以為本發(fā)明的瓊 膠低聚糖提供充足而廉價的原料來源。而本發(fā)明的瓊膠低聚糖有非常優(yōu)秀的吸濕功能，良 好的保濕作用；同時它能抑制酪氨酸酶的單酚酶和二酚酶活性，還能夠在對細胞無毒性的 情況下，抑制黑色素瘤細胞中黑色素的形成，從而發(fā)揮優(yōu)秀的美白功效。按照第二個特征，本發(fā)明所述的瓊膠低聚糖是來自于紅藻多糖的瓊膠的降解產(chǎn) 物，聚合度范圍在10-30。所采用的技術(shù)方案為將瓊膠溶于水制備成1-2%的溶膠，加入 酸，PH調(diào)節(jié)在1-2，于60-80°C水浴反應4-5小時，中和，按溶液醇=1 3-1 4加入醇 沉淀，其上清液濃縮凍干得到本發(fā)明的低聚糖。該技術(shù)以一種簡單，可靠的方法實現(xiàn)了瓊膠 低聚糖的制備，該方法可以在化妝品中工業(yè)化規(guī)模應用。上述步驟中所述的酸為鹽酸、硫酸、檸檬酸，其中以檸檬酸為優(yōu)選；上述步驟中所述的反應溫度以60°C及反應時間以4. 5小時為優(yōu)選；上述步驟中所述的醇以乙醇為宜，添加量以溶液醇=1 3為優(yōu)選，通過綜合以 上幾個優(yōu)選條件，得到的瓊膠低聚糖的得率可達到77. 58%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點首先在于其原料來源于純天然的海洋藻類，該瓊 膠低聚糖具有無毒的特點，使用安全性高，適合作為新型化妝品添加劑與其它成分配伍；其 次，該低聚糖為中性糖，其結(jié)構(gòu)單元內(nèi)含有大量的羥基，可以與大量水分子結(jié)合形成氫鍵， 因此有良好的吸濕功能，而其聚合度范圍在10-30，這種聚合度使它還有一定的保濕功效； 而其在抑制酪氨酸酶的單酚酶和二酚酶活性方面所具有的獨特功能，使該低聚糖能夠減少 皮膚中黑色素的形成，這一點從瓊膠低聚糖對黑色素瘤細胞的黑色素抑制實驗得以證實。 因此其作用機理明確，并且抑制活性好，可用于化妝品領(lǐng)域中，作為美白成分添加。


圖1瓊膠低聚糖對酪氨酸酶二酚酶活力的影響圖；圖2瓊膠低聚糖抑制酪氨酸酶反應的進程圖；圖3瓊膠低聚糖對酪氨酸酶單酚酶穩(wěn)態(tài)活力和遲滯時間的影響圖4瓊膠低聚糖對黑色素瘤細胞增殖率的影響圖；圖5樣品對B16-F0黑色素瘤細胞合成黑色素的影響圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。本發(fā)明不僅局限于此。制備例1將壇紫菜清洗、去雜后在45°C烘干，加適量水(藻水比為1 15)，浸泡2h，再用 5%氫氧化鈉溶液浸泡12h(藻堿液為1 15)。堿浸溶液于沸水浴攪拌1小時后，水洗， 并用0.08%的次氯酸溶液漂白2分鐘。隨后以pHl. 28的鹽酸酸化5分鐘。反復水洗葉片 至中性。加適量水(藻水比為1 40)，熬煮lh，過濾，取上清液凝膠凍結(jié)，再45°C烘干，得 瓊膠。將瓊膠配成1 %的溶液，加入檸檬酸調(diào)節(jié)pH至1-2，在60°C水浴中，攪拌反應 4. 5h，中和，減壓濃縮，加無水乙醇(樣液乙醇=1 3)，放置冰箱中過夜。離心，冷凍干 燥得到瓊膠低聚糖，該低聚糖經(jīng)凝膠層析柱的分析，聚合度范圍在10-30。制備例2用市售的食品級瓊膠作為低聚糖的制備原料，制備方法同上。試驗例1瓊膠低聚糖的吸濕功效將瓊膠低聚糖研細成粉末，置于105°C中干燥至恒重。稱取適量，放入盛有飽和硫 酸銨溶液(相對濕度80% )，飽和碳酸鉀(相對濕度43% )，飽和氯化鈣(相對濕度29% ) 的干燥器中，置于25°C的恒溫培養(yǎng)箱中恒溫，在放置不同時間后精確稱量，由放置前后的質(zhì) 量差計算其吸濕率。吸濕率(%) = (W1-W0)/W0X 100%式中Wtl為放置前重量，W1為放置一定時間后重量，g。本試驗例以甘油作為陽性對照，分別在80 %、43 %和29 %的濕度下，考察瓊膠低 聚糖的吸濕性能。從表中可見，在三種濕度環(huán)境中，陽性對照甘油具有良好的吸濕性，而瓊 膠低聚糖則表現(xiàn)出更強的吸濕性能，且在短時間內(nèi)即可發(fā)揮吸濕作用，隨時間延長，維持較 好的吸濕率，并均高于甘油。值得注意的是，在低濕環(huán)境中(R.H. =29%)，樣品反而表 現(xiàn)出更強的吸濕能力，隨時間延長，每2h吸濕率以平均3. 13%的幅度增加，在24h時達到 14. 27%。表1瓊膠低聚糖在三種濕度下的吸濕性能(％ )
5 試驗例2瓊膠低聚糖的保濕功效取瓊膠低聚糖配成濃度的水溶液，涂敷在貼有醫(yī)用透氣膠帶的玻璃板上，分別 放入盛有飽和硫酸銨溶液(相對濕度80 % )，飽和碳酸鉀(相對濕度43 % )，飽和氯化鈣 (相對濕度29% )的干燥器中，置于溫度為25°C的恒溫培養(yǎng)箱中保持恒溫，在不同時間精確 稱量，計算其吸濕率保濕率(%) = VW0X 100%式中Wtl為放置前含水重量，W1為放置后含水重量，g。本試驗例中，瓊膠低聚糖在三個濕度下具有一定的保濕能力，但三種濕度環(huán)境中 的保濕能力有區(qū)別，在濕度43%的環(huán)境中，瓊膠低聚糖的保濕性能較差，下降的比較大；但 指的關(guān)注的是，在低濕度環(huán)境中(R.H. =29%)，瓊膠低聚糖反而表現(xiàn)出良好的保濕性能， 因此，倘若用于化妝品中，在干燥環(huán)境中能發(fā)揮較好的保濕功效。表2瓊膠低聚糖在三種濕度下的保濕性能(％ ) 試驗例3瓊膠低聚糖的酪氨酸酶抑制功效本試驗例中，酪氨酸酶的單酚酶活力測定以0. 5mmol/l酪氨酸為底物，體系中酶 濃度為45U/ml，在475nm的波長下，30°C恒溫連續(xù)測定光密度隨時間的變化曲線，由直線斜 率求得酶活力，消光系數(shù)ε = 3700(mol/l ^cmr1,直線外推得到的截距為遲滯時間。酪氨酸酶的二酚酶活力以0.5mmol/l L-多巴為底物，體系中酶濃度為45U/ml，在
475nm下測定不同濃度抑制劑對酶活力影響，并計算酶的剩余活力與抑制劑的濃度依賴關(guān)
6系。酪氨酸酶是黑色素合成的關(guān)鍵酶，它催化酪氨酸形成多巴和多巴醌，最終產(chǎn)生黑 色素。因此，能夠抑制該酶活性的物質(zhì)，可以達到美白肌膚的效果。首先在本實例中，從酶 的剩余活力與瓊膠低聚糖的濃度曲線來看(圖1)，瓊膠低聚糖對酪氨酸酶二酚酶的剩余活 力在低濃度時就發(fā)生了明顯的降低，說明該物質(zhì)對酪氨酸酶的二酚酶活力有很好的抑制作 用，其 IC5tl 小于 0. 04mg/ml。本試驗例中，不同濃度瓊膠低聚糖對酪氨酸酶單酚酶活力，從反應開始時產(chǎn)物的 形成量就緩慢地上升，到一定時間后呈直線上升，反應體系達到恒定的反應速度，說明催化 反應已達到穩(wěn)定態(tài)(圖2)。酶反應的遲滯時間隨著抑制劑濃度的增大而延長，穩(wěn)態(tài)的酶 活力也隨著抑制劑濃度的增大而下降，說明瓊膠低聚糖對酪氨酸酶的單酚酶活性有顯著的 抑制作用。為了確定該物質(zhì)對酪氨酸酶單酚酶的抑制強度，以酶穩(wěn)定態(tài)活力和遲滯時間對 樣品濃度作圖(圖3)，當濃度達到0. 4mg/ml時，單酚酶反應的遲滯時間由94. 34s增大到 145. 36s，酶的穩(wěn)態(tài)反應速度降至原始酶活的40. 93%。測定酶活力下降50%的抑制劑濃度 (IC50)約為 0. 2mg/ml。試驗例4瓊膠低聚糖對黑色素瘤細胞分泌黑色素的抑制本試驗例首先觀察了瓊膠低聚糖對黑色素瘤細胞B10-F0的細胞的增殖抑制情 況。細胞存活率采用常規(guī)的MTT法測定。其次，檢測了細胞內(nèi)黑色素分泌的抑制于6孔 板內(nèi)加IO5個細胞，培養(yǎng)24h后，分別加入不同濃度的受試物。作用3天后，細胞消化離心， PBS洗滌并計數(shù)，加入Triton-X/PBS裂解細胞，再加入含10% DMSO的lmol/1 NaOH溶 液，于80°C下溶解黑素顆粒，475nm處測定吸光度值。抑制率={1_(藥物孔OD值/細胞密度)/(對照孔OD值/細胞密度)} X 100%試驗例的結(jié)果顯示，瓊膠低聚糖在濃度低于0. 7mg/ml的情況下，對細胞無任何毒 性，甚至在低濃度下能夠刺激細胞的生長。說明該類物質(zhì)是對細胞無毒、安全的化合物。而 在此安全濃度范圍內(nèi)，瓊膠低聚糖卻能夠很好的抑制B16-F0細胞的黑色素(圖5)，并呈濃 度趨勢變化。當濃度為0. 2mg/ml時，抑制率達到13. 92%，當濃度增大至0. 6mg/ml時，抑制 率升至23. 38%。因此，從細胞結(jié)果可直觀的證實，瓊膠低聚糖能夠有效的抑制細胞中黑色 素的產(chǎn)生，具有美白的效果。
權(quán)利要求
一種瓊膠低聚糖在化妝品中的應用，其特征在于采用如下結(jié)構(gòu)式的瓊膠低聚糖，作為制造化妝品添加劑使用，其中n＝5 15，為自然數(shù)。F2009100990547C0000011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用，其特征在于所述的添加劑作為保濕劑、吸濕劑或者美 白劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用，其特征在于所述的添加劑作為保濕劑、吸濕劑和美白劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應用，其特征在于所述的美白劑是基于抑制酪氨酸酶活 力，從而控制黑色素細胞分泌黑色素而達到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用，其特征在于所述的瓊膠低聚糖是來自于養(yǎng)殖紅藻多糖 的瓊膠的降解產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于所述的養(yǎng)殖紅藻包括如紫菜、石花菜、或者江蘺。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種瓊膠低聚糖在化妝品上的應用，其結(jié)構(gòu)分子式為以下結(jié)構(gòu)，它特別是來源于養(yǎng)殖紅藻，如紫菜、石花菜或江蘺等的紅藻的提取瓊膠的降解物在制造化妝品添加劑中的用途，該物質(zhì)可用于皮膚的保濕、吸濕以及美白作用，可以作為保濕、吸濕以及美白劑在化妝品上應用。
文檔編號A61Q19/02GK101897652SQ20091009905
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者嚴小軍, 裴魯青, 陳海敏, 駱其君 申請人:寧波大學