CN108078872A - 天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用。天然低共熔溶剂由以下方法合成：将氢键供体化合物和氢键受体化合物按摩尔比1.0:(0.5～2.0)混合，加热反应直至形成透明液体状溶剂；所述的氢键供体化合物为甘油、柠檬酸、尿素、苹果酸或木糖醇中的一种以上；所述的氢键受体化合物为氯化胆碱、甜菜碱或L‑脯氨酸中的一种以上。本发明还公开了一种复配的防腐剂，包括10～50％的天然低共熔溶剂和2.5～5.3％的桑叶提取物。本发明首次报道了天然低共熔溶剂具有抑菌防腐功效，同时将其与桑叶提取物互配组成新型防腐剂，提高了防腐剂的抑菌效果。

Description

天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用

技术领域

本发明涉及天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用。

背景技术

防腐剂是指一类可抑制微生物生长的物质，一般分为化学防腐剂、天然防腐剂和复合防腐剂。添加防腐剂可有效控制产品免受微生物污染。在实际应用中，因防腐剂难以对广谱的微生物起到抑制的作用，产品常因染菌导致出现浑浊、沉淀和色泽变化等问题，严重影响产品质量。

目前，较为广泛使用的是化学防腐剂，如苯甲酸以及盐类、山梨酸及其盐类和对羟基苯甲酸酯类等化学防腐剂，已有研究表明，化学合成的防腐剂对人体多器官具有副作用，甚至具有诱发癌变的潜在风险。同时，化学类的防腐剂具有刺激性大的特点。随着消费者对安全性问题的持续关注，天然性、无过敏性和无刺激性的防腐剂越来越受欢迎。

2011年，Choi等通过对植物细胞代谢的小分子产物比如胆碱类、醇类、氨基酸和糖类等进行研究发现，在常温下呈固态的单组分小分子物质按一定摩尔比例混合后，可显著降低其熔点形成液体状的混合物，并将此类物质命名为天然低共熔溶剂。

天然低共熔溶剂具有挥发性低、熔点低和不易燃等特点，同时对大分子和小分子物质也具有优越的溶解性能，是理想的新型绿色溶剂。迄今，还未见天然低共熔溶剂具有抑菌防腐功效的报道。

中国专利申请CN107136560A等几份申请公开了一种烟草保润剂，该保润剂包含了天然低共熔溶剂、防腐剂，以及其他原料；该申请未公开低共熔溶剂具有抑菌防腐的功效；还将其与防腐剂互配，显然是没认识到低共熔溶剂具有抑菌防腐作用，否则也不用另加防腐剂了。

通常，天然产物如黄酮类、萜类和酚酸类等均具有防腐功效，但其抑菌性能较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用。天然低共熔溶剂作为防腐剂，有较好的抑菌防腐性能，同时具有绿色安全的特点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用；

所述的天然低共熔溶剂由以下方法合成：

将氢键供体化合物和氢键受体化合物按摩尔比1.0:(0.5～2.0)混合，加热反应直至形成透明液体状溶剂；

所述的氢键供体化合物优选甘油、柠檬酸、尿素、苹果酸或木糖醇中的一种以上；

所述的氢键受体化合物优选氯化胆碱、甜菜碱或L-脯氨酸中的一种以上。

关于天然低共熔溶剂具有抑菌防腐功能的机制，可能是天然低共熔溶剂组分之间的氢键导致电荷化过程，有利于对菌体细胞膜吸附导致膜结构的破坏，而实现抑菌的效果。

一种防腐剂，包括10～50％(W/W)上述的天然低共熔溶剂和2.5～5.3％(W/W)的桑叶提取物，余量为水；

桑叶提取物等天然产物虽然具有一定的抑菌功效，但其在空气中以及添加到其他产品中后会发生氧化变质，使其抑菌功效大为降低。桑叶提取物与天然低共熔溶剂互配后，桑叶提取物中的活性物质与天然低共熔溶剂形成的氢键相互作用可以有效提高其稳定性，能减少氧化变质的发生，使抑菌性能持久；同时它们的互配能产生一定的协同作用，增强抑菌防腐效果。

上述的防腐剂可以应用在化妆品中，解决化妆品因染菌而出现浑浊、沉淀和色泽变化等问题，以及乳液发生破乳等现象。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明采用植物次级代谢产物作为天然低共熔溶剂的组分，从源头上为防腐剂的质量与安全提供保障。

2、本发明首次报道了天然低共熔溶剂具有抑菌防腐功效，同时将其与桑叶提取物互配组成新型防腐剂，提高了防腐剂的抑菌效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种天然低共熔溶剂，由以下方法制得：氯化胆碱和氢键供体化合物(由甘油和尿素组成)按照摩尔比1:2混合，总质量为50g，依次加入至圆底烧瓶内，置于60℃并不断搅拌水浴0.5h后形成透明液体。

实施例2

一种天然低共熔溶剂，由以下方法制得：甜菜碱和氢键供体化合物(由柠檬酸和甘油组成)按照摩尔比1:1混合，总质量为50g，依次加入至圆底烧瓶内，置于80℃并不断搅拌水浴3h后形成透明液体。

实施例3

一种天然低共熔溶剂，由以下方法制得：L-脯氨酸和氢键供体化合物(由苹果酸和甘油组成)按照摩尔比1:1混合，总质量为45g，依次加入至圆底烧瓶内，置于80℃并不断搅拌水浴1h后形成透明液体。

实施例4

一种防腐剂，含10％(W/W)实施例1的天然低共熔溶剂和5.3％(W/W)的桑叶提取物，余量为水。

实施例5

一种防腐剂，含25％(W/W)实施例1的天然低共熔溶剂和2.5％(W/W)的桑叶提取物，余量为水。

实施例6

一种防腐剂，含35％(W/W)实施例1的天然低共熔溶剂和4.5％(W/W)的桑叶提取物，余量为水。

实施例7

一种防腐剂，含50％(W/W)实施例1的天然低共熔溶剂和3.6％(W/W)的桑叶提取物，余量为水。

对比例1

一种桑叶提取物，由以下方法制得：称取桑叶粉10g加入至40g水中，在60℃水浴提取1h，离心取上层清液，即为水溶液桑叶提取物。

对比例2

一种桑叶提取物，由以下方法制得：称取桑叶粉10g加入至40g 70％乙醇中，在60℃水浴提取1h，离心取上层清液，即为乙醇桑叶提取物。

防腐能力对比实验：

具体方法按照化妆品防腐挑战测试标准ISO 11930进行，实验结果如表1所示。

表1.挑战测试结果

组别	出现过敏人数	挑战结果
			实施例1	0	通过
实施例2	0	通过
			实施例3	0	通过
实施例4	0	通过
			实施例5	0	通过
实施例6	0	通过
			实施例7	0	通过
对比例1	7	未通过
			对比例2	8	未通过

由表1可见，本发明的天然低共熔溶剂和互配的防腐剂可减低过敏性问题，有效提高了产品的质量和性能。对比例的桑叶提取物未能通过该测试。

抑菌功能实验：

本实验采用两种革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌)和两种革兰氏阴性菌(沙门氏菌和大肠杆菌)作为受试菌。将滤纸用打孔器剪成直径为5mm的纸圈，经高温灭菌后备用。将上述经灭菌的纸圈置于各实施例和对比例的防腐剂中浸泡一定时间后，晾干备用。

移取受试菌涂布在个各类型的培养基中，将上述经晾干的纸圈平贴至培养皿中央位置，放置37℃培养1～2天后，统计测量各抑菌圈的直径大小，汇总如下表2所示。

表2.桑叶不同提取物抑菌性能的评估

由表2可知，实施例和对比例的防腐剂在抗菌效果上存在显著差异，天然低共熔溶剂(实施例1～3)和含有桑叶提取物的复配防腐剂(实施例4～7)可大幅度提升抗菌的效果，表明天然低共熔溶剂和桑叶提取物具有协同抗菌的功效，最终达到较理想的抗菌性能。而单纯的桑叶提取物抑菌效果不佳，抑菌圈较小。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.天然低共熔溶剂作为防腐剂的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述的天然低共熔溶剂由以下方法合成：

将氢键供体化合物和氢键受体化合物按摩尔比1.0:(0.5～2.0)混合，加热反应直至形成透明液体状溶剂。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述的氢键供体化合物为甘油、柠檬酸、尿素、苹果酸或木糖醇中的一种以上。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述的氢键受体化合物为氯化胆碱、甜菜碱或L-脯氨酸中的一种以上。

5.天然低共熔溶剂在化妆品中的应用。

6.一种防腐剂，其特征在于包括10～50％(W/W)的天然低共熔溶剂和2.5～5.3％(W/W)的桑叶提取物。

7.权利要求6所述的防腐剂在化妆品中的应用。