專利名稱：決明衍生物的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體涉及半乳甘露聚糖衍生物。更具體地，本發(fā)明涉及由獲自決明(Cassia)屬植物種子的胚乳獲得的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖聚合物，及其在個人護理、健康護理、家 用、機構(gòu)性和工 業(yè)護理組合物等中的用途。本發(fā)明的陽離子和疏水改性的決明(Cassia)半乳甘露聚糖聚合物可用作用于改善化學活性和生理活性成分的效率、沉積和遞送的沉積助劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、鋪展助劑和載體。另外，這些聚合物可用作個人護理組合物中的活性組分，如成膜劑、頭發(fā)定型劑(fixative)、頭發(fā)調(diào)理劑、沉積助劑和皮膚調(diào)理劑。這些聚合物還可用于改進含有它們的個人護理制劑的心理感覺和美學性能。
背景技術(shù)：
半乳甘露聚糖(在本文中可與術(shù)語“聚半乳甘露聚糖”互換使用)是一類多糖，它存在于豆類植物如瓜爾豆(Cyamopsis tetragonoloba)(瓜爾膠)、黃耆(Cesalpiniaspinosa)(塔拉膠)、長角豆(Ceratonia siIiqua)(刺槐豆膠)、和豆科中其它成員的種子的胚乳材料內(nèi)。半乳甘露聚糖由I —4連接的β-D-吡喃甘露糖基主鏈單元(本文中也稱作甘露糖苷單元或殘基)的骨架以及從聚合物骨架的吡喃甘露糖殘基的第6個碳原子支化的重復的I — 6連接的a -D-半乳糖側(cè)基(本文中也稱作半乳糖苷單元或殘基)組成。不同豆科物種的半乳甘露聚糖聚合物的從聚甘露糖苷骨架支化的半乳糖苷側(cè)基單元的出現(xiàn)頻率彼此不同。甘露糖苷和半乳糖苷單元在本文中統(tǒng)稱為糖苷單元或殘基。瓜爾膠內(nèi)包含的半乳甘露聚糖中D-甘露糖苷與D-半乳糖苷單元的平均比例為約I. 5或2:1，塔拉膠的為約3:1，和刺槐豆膠的為約4:1。聚半乳甘露聚糖的另一重要來源是從小決明(Cassiatora)和鈍葉決明(Cassia obtusifolia)種子的胚乳(統(tǒng)稱為決明膠)中分離。決明膠(衍生自小決明和鈍葉決明)中包含的聚半乳甘露聚糖中D-甘露糖苷與D-半乳糖苷單元的平均比例為至少5:1。本領域技術(shù)人員熟知的是，天然的半乳甘露聚糖，即使從單一來源獲得時，也會包含變動范圍的甘露糖與半乳糖的比例。因此，這些甘露糖與半乳糖的比例被報道為平均比例。決明膠的單糖含量可以采用由Englyst等人改型的方法("Determination of Dietary Fibre as Non-Starch Polysaccharides by Gas-LiquidChromatography. "Analyst (117)，199212 月，1707-1714 頁)測定。為了闡述的目的，可用下述結(jié)構(gòu)圖示從決明種子的胚乳中獲得的半乳甘露聚糖
權(quán)利要求
1.甘露糖與半乳糖的比為至少5:1的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中在該半乳甘露聚糖上存在的羥基中的一部分氫原子被如下式(I)表示的至少一個陽離子部分和式(II)表示的至少一個疏水部分取代(I)-AR (II)-(A)a-(O) fR1 其中，A獨立地選自直鏈或支化的、取代或未取代的二價(^-(6亞烷基；R獨立地選自-S+R3R4X'-N+R3R4R5X-和_P+R3R4R5X_，其中R3和R4和R5獨立地選自氫和直鏈和支化的C1-C24烷基，和τ表示陰離子#獨立地選自具有約2至約35個碳原子的烴基a是O或I ;和b是O或I ;其中，平均陽離子取代度為約O. 25及以上；平均疏水取代度范圍在約O. OOl及以上；條件是當a是O時，b是O,和當a和b都是O時,或者當a是I且b是O時，R1不能表不具有2-4個碳原子的羥烷基，和總平均陽離子和疏水取代度不能超過3. O。
2.甘露糖與半乳糖的比為至少5:1的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中在該半乳甘露聚糖上存在的羥基中的一部分氫原子被如下式(I)表示的至少一個陽離子部分和式(I I)表示的至少一個疏水部分取代(I)-AR (II)-(A)a-(O) fR1 其中，A獨立地選自直鏈或支化的、取代或未取代的二價C1-C6亞烷基；R獨立地選自-S+R3R4X'-N+R3R4R5X-和-P+R3R4R5X-,其中R3和R4和R5獨立地選自氫和直鏈和支化的C1-C24烷基，和X_表示陰離子#獨立地選自具有約2至約35個碳原子的烴基；a是O或I ;和b是O或I ;其中，平均陽離子取代度為高于O. 5 ;平均疏水取代度范圍在約O. 00001及以上；條件是當a是O時，b是O,和當a和b都是O時,或者當a是I且b是O時，R1不能表不具有2-4個碳原子的羥烷基，和總平均陽離子和疏水取代度不能超過3. O。
3.分離自小決明、鈍葉決明的種子及其組合的胚乳的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中在該半乳甘露聚糖上存在的羥基中的一部分氫原子被如下式(I)表示的至少一個陽離子部分和式(II)表示的至少一個疏水部分取代(I)-AR (II)-(A)a-(O) b-R1 其中，A獨立地選自直鏈或支化的、取代或未取代的二價C1-C6亞烷基；R獨立地選自-S+R3R4X'-N+R3R4R5X-和-P+R3R4R5X-,其中R3和R4和R5獨立地選自氫和直鏈和支化的C1-C24烷基，和X_表示陰離子#獨立地選自具有約2至約35個碳原子的烴基；a是O或I ;和b是O或I ;其中，平均陽離子取代度為約O. 25及以上；平均疏水取代度范圍在約O. 001及以上；條件是當a是O時，b是O,和當a和b都是O時,或者當a是I且b是O時，R1不能表不具有2-4個碳原子的羥烷基，和總平均陽離子和疏水取代度不能超過3. O。
4.分離自小決明、鈍葉決明的種子、及其組合的胚乳的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中在該半乳甘露聚糖上存在的羥基中的一部分氫原子被如下式(I)表示的至少一個陽離子部分和式(II)表示的至少一個疏水部分取代(I)-AR (II)-(A)a-(O) b-R1 其中，A獨立地選自直鏈或支化的、取代或未取代的二價C1-C6亞烷基；R獨立地選自-S+R3R4X'-N+R3R4R5X-和-P+R3R4R5X-,其中R3和R4和R5獨立地選自氫和直鏈和支化的C1-C24烷基，和Γ表示陰離子A1獨立地選自具有約2至約35個碳原子的烴基；&是0或I ;和b是O或I ;其中，平均陽離子取代度為高于0.5 ;平均疏水取代度為至少O. 00001及以上；條件是當a是O時，b是O,和當a和b都是O時,或者當a是I且b是O時，R1不能表不具有2-4個碳原子的羥烷基，和總平均陽離子和疏水取代度不能超過3. O。
5.權(quán)利要求I或3的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在約O. 25-約1.75。
6.權(quán)利要求5的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在高于O. 5-約I. 75
7.權(quán)利要求6的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在O. 55-約 I. 75。
8.權(quán)利要求7的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在O. 6-約 I。
9.權(quán)利要求1、3、5、6、7或8的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在約O. 001-約1.25。
10.權(quán)利要求9的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在O .005-約 O. 75。
11.權(quán)利要求10的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在O. 01-約 O. 5。
12.權(quán)利要求2或4的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在高于O. 5-約I. 75。
13.權(quán)利要求12的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在 O. 55-約 I. 75。
14.權(quán)利要求13的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均陽離子取代度的范圍在O. 6-約I。
15.權(quán)利要求2、4、12、13或14的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在約O. 001-約I. 25。
16.權(quán)利要求15的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在O. 005-約 O. 75。
17.權(quán)利要求16的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中平均疏水取代度的范圍在O.01-約 O. 5。
18.權(quán)利要求1-17中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中所述二價亞烷基A由下式表示 O
19.權(quán)利要求1-18中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中R1選自環(huán)狀或飽和或不飽和的、直鏈或支化的具有約12-約30個碳原子的烴基。
20.權(quán)利要求1-19中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中所述烴基選自環(huán)烷基、直鏈或支化的烷基、環(huán)烯基、直鏈或支化的鏈烯基、芳基、烷芳基、鏈烯基芳基，及其組合。
21.權(quán)利要求1-20中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中所述烴基選自C4-C8環(huán)烷基、c5-c8環(huán)烯基、直鏈或支化的C2-C35烷基、直鏈或支化的C2-C35鏈烯基X6-C14芳基、(C1-C22)烷基(C6-Cltl)芳基、(C3-C22)鏈烯基(C6-Cltl)芳基，及其組合。
22.權(quán)利要求21的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中所述芳基部分被選自C1-C22烷基、C2-C22鏈烯基、羥基、氯、溴，及其組合的取代基取代。
23.權(quán)利要求1-22中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中-AR由以下結(jié)構(gòu)表不
24.權(quán)利要求23的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖，其中X選自氯離子、溴離子、碘離子、硫酸根、甲基硫酸根、磺酸根、硝酸根、磷酸根和乙酸根陰離子。
25.一種組合物，其包含 a)權(quán)利要求1-24中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖；和 b)選自以下的至少一種組分表面活性劑、脂肪酸皂、頭發(fā)和皮膚調(diào)理劑、懸浮助劑、軟化劑、乳化劑、流變改性劑、增稠劑、維生素、頭發(fā)生長促進劑、自曬黑劑、防曬劑、皮膚增亮劑、抗老化合物、抗皺化合物、抗蜂窩組織化合物、抗痤瘡化合物、去頭屑劑、消炎化合物、止痛劑、止汗劑、除味劑、頭發(fā)定型劑、粒狀物、摩擦劑、增濕劑、抗氧化劑、角質(zhì)層分離劑、抗靜電劑、泡沫促進劑、助水溶劑、增溶劑、螯合劑、抗微生物劑、抗真菌劑、PH調(diào)節(jié)劑、螯合劑、緩沖劑、植物制劑、頭發(fā)著色劑、氧化劑、還原劑、頭發(fā)和皮膚漂色劑、顏料、防齲劑、抗牙垢齊U、抗牙菌斑劑、溶劑，及其組合。
26.權(quán)利要求25的組合物，其中所述表面活性劑選自陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑及其組合。
27.權(quán)利要求25的組合物，其中所述調(diào)理劑選自硅酮、有機調(diào)理油、天然和合成蠟、陽離子聚合物及其組合。
28.權(quán)利要求27的組合物，其中所述硅酮選自硅酮流體、硅油、陽離子硅酮、硅酮膠料、高折射率硅酮、硅酮樹脂、乳化硅酮、和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇，及其組合。
29.權(quán)利要求27的組合物，其中所述陽離子改性的聚合物選自聚季銨、陽離子改性的聚半乳甘露聚糖，及其組合。
30.一種清潔組合物，其包含 a)權(quán)利要求1-24中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖； b)選自陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑及其組合的表面活性劑；和 c)任選的流變改性劑。
31.權(quán)利要求30的清潔組合物，其中所述流變改性劑存在并且選自基于丙烯酸類的聚合物、基于丙烯酸類的共聚物，及其組合。
32.權(quán)利要求30的清潔組合物，其中所述基于丙烯酸類的聚合物由丙烯酸或甲基丙烯酸聚合。
33.權(quán)利要求30的清潔組合物，其中所述基于丙烯酸類的共聚物由丙烯酸和/或甲基丙烯酸與丙烯酸或甲基丙烯酸的至少一種C1-C3tl烷基酯組合來聚合。
34.權(quán)利要求31的清潔組合物，其中所述基于丙烯酸類的聚合物和共聚物是交聯(lián)的。
35.權(quán)利要求30的清潔組合物，其中所述流變改性劑存在并且選自HASE聚合物。
36.權(quán)利要求30-35中任一項的清潔組合物，其進一步包含調(diào)理劑。
37.權(quán)利要求36的清潔組合物，其中所述調(diào)理劑選自硅酮、有機調(diào)理油、天然和合成蠟、陽離子聚合物，及其組合。
38.權(quán)利要求37的清潔組合物，其中所述硅酮選自硅酮流體、硅油、陽離子硅酮、硅酮膠料、高折射率硅酮、硅酮樹脂、乳化硅酮、和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇，及其組合。
39.權(quán)利要求37的清潔組合物，其中所述陽離子聚合物選自季銨化合物、陽離子改性的聚半乳甘露聚糖，及其組合。
40.頭發(fā)定型組合物，其包含 a)權(quán)利要求1-24中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖；和 b)選自以下的組分流變改性劑、表面活性劑、輔助定型劑、溶劑、水、調(diào)理劑、推進劑、中和劑、香料、香料增溶劑、增稠劑、防腐劑、乳化劑、軟化劑、濕潤劑、著色劑、蠟，及其混合物。
41.權(quán)利要求40的頭發(fā)定型組合物，其中所述調(diào)理劑選自硅酮、有機調(diào)理油、天然和合成蠟、陽離子聚合物，及其組合。
42.權(quán)利要求41的頭發(fā)定型組合物，其中所述陽離子聚合物選自季銨化合物、陽離子改性的聚半乳甘露聚糖，及其組合。
43.權(quán)利要求40-42中任一項的頭發(fā)定型組合物，其中所述推進劑選自丙烷、丁烷、異丁烯、二甲醚、1，I-二氟乙烷、二氧化碳，及其混合物。
44.一種皮膚護理組合物，其包含 a)權(quán)利要求1-24中任一項的陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖；和 b)選自以下的組分流變改性劑、表面活性劑、溶劑、水、調(diào)理劑、推進劑、中和劑、香料、香料增溶劑、增稠劑、防腐劑、乳化劑、軟化劑、濕潤劑、防曬劑、紫外線防護劑、著色劑、蠟，及其混合物。
45.權(quán)利要求44的皮膚護理組合物，其中所述調(diào)理劑選自硅酮、陽離子聚合物，及其組口 ο
46.權(quán)利要求44的皮膚護理組合物，其中所述溶劑選自C1-Cf^ 、酮、醚，及其組合。
47.權(quán)利要求45的皮膚護理組合物，其中所述陽離子聚合物選自聚季銨化合物、陽離子改性的聚半乳甘露聚糖，及其組合。
48.權(quán)利要求1-47中任一項的組合物，其中所述陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖的甘露糖與半乳糖的平均比的范圍在約5:1-約49:1。
49.權(quán)利要求1-47中任一項的組合物，其中所述陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖的甘露糖與半乳糖的平均比的范圍在約5:1-約25:1。
50.權(quán)利要求1-46中任一項的組合物，其中所述陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖的甘露糖與半乳糖的平均比的范圍在約5:1-約10:1。
51.權(quán)利要求1-47中任一項的組合物，其中所述陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖的甘露糖與半乳糖的平均比為約5:1、6:1、7:1、8:1、9:1，及其混合。
52.權(quán)利要求1-47中任一項的組合物，其中在所述陽離子和疏水改性的半乳甘露聚糖中的半乳糖的重量范圍在約2重量％-約17重量％，基于該半乳甘露聚糖的重量計。
全文摘要
本發(fā)明涉及D-甘露糖基比D-半乳糖基殘基重復單元的比例為至少5比1的陽離子和疏水改性的聚半乳甘露聚糖，以及涉及含有它的組合物。位于甘露糖基和半乳糖基殘基上的羥基的部分氫原子被疏水取代基和陽離子取代基替換。
文檔編號C08B37/00GK102933607SQ201180027514
公開日2013年2月13日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者E·H·安德森, C·A·萊比勒, D·馬拉巴, J·J·穆雷, D·W·拉弗瑞, D·G·科爾奇?？? 劉昕 申請人:路博潤高級材料公司