一种琼脂糖水凝胶微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种由琼脂糖水凝胶与重金属结合剂复合制备得到的琼脂糖水凝胶微球。本发明专利技术将硫辛酸和多羧基化合物组合成复配型重金属螯合剂，并将其接枝固定在琼脂糖水凝胶微球上，充分发挥硫辛酸和多羧基化合物去除重金属的协同作用，实现一种具有重金属结合功能的琼脂糖水凝胶微球。本发明专利技术将具有重金属结合功能的琼脂糖水凝胶微球应用于结合皮肤表面有毒重金属的化妆品或药物中，可有效快速选择性结合并去除皮肤表面有毒重金属，具有高选择性、吸附容量大和高吸附率，避免口服排毒药物出现的不良反应；本发明专利技术提供的琼脂糖水凝胶微球的制备方法简单、操作方便，材料稳定好，用途范围广，具有实际应用价值。

Agarose hydrogel microsphere and preparation method and application thereof

The invention discloses agar hydrogel microspheres prepared by compounding agar hydrogel and heavy metal binding agent. The present invention combines lipoic acid and polycarboxylic compound into a complex heavy metal chelating agent, and grafted on the agarose hydrogel microsphere, giving full play to the synergistic effect of the removal of heavy metals by lipoic acid and polycarboxylic compounds, and achieving a heavy metal binding function of agarose hydrogel microspheres. The agar hydrogel microsphere with heavy metal binding function is applied to cosmetics or medicines which combine toxic heavy metals on the skin surface, which can effectively and quickly selectively combine and remove toxic heavy metals on the skin surface, and has high selectivity, large adsorption capacity and high adsorption rate, so as to avoid adverse reactions caused by oral detoxification drugs. The preparation method is simple, easy to operate, the material is stable, and the use range is wide. It has practical application value.

【技术实现步骤摘要】
一种琼脂糖水凝胶微球及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种琼脂糖水凝胶微球及其制备方法和应用，具体地说，是涉及一种接枝有硫辛酸和多羧基化合物的琼脂糖琼脂糖水凝胶微球及其制备方法和在药物或化妆品的应用。
技术介绍
随着工业化的迅速发展，重金属污染已成为社会十分关注的问题。一般来说，重金属污染是指铅、汞、镉、砷等重金属离子的污染。由于工业废水、废气、废渣的随意排放以及农业农药和化肥的滥用，大量的有毒重金属离子通过水、空气、土壤以及生物链污染到人类赖于生存的动植物产品及水源上，给人们的健康带来潜在的危害。除此之外，在生活中，一些日常生活用品(眼镜、化妆品、服装、玩具等)、手机辐射、日光灯、汽车尾气等因素同样导致人体肌肤长期被重金属污染，这些污染源长期残留在肌肤之中，如有些美白类的产品经常重金属的含量超标,长期使用会使重金属堆积在皮肤造成各种皮肤问题，如堵塞毛孔、皮肤长斑、肿胀、发红、疼痛、瘙痒、出水疱等等。由于生活中重金属污染常以慢性中毒的方式影响人类，因此，这种危害又往往容易被人们所忽视。现有技术中，主用通过药物进行人体重金属的清除，但是药物排重金属的效果不佳，短期见效慢，排除不彻底；且药物对人体往往有一定的毒副作用，甚至会导致肾脏急性中毒而出现肾衰竭等严重问题。因此，需要找到一个更好的技术办法来清除皮肤表面的重金属。本专利技术的主要目的就是设计一种水凝胶微球，水凝胶微球能结合皮肤表面的有毒重金属离子，形成无毒的复合物。最后，将结合有毒重金属离子的水凝胶微球从人体皮肤上洗脱，可快速有效从而减少有毒重金属在皮肤中的积聚及损害，实现护肤的效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对目前生活中人们皮肤的重金属污染造成的慢性中毒问题及现有技术中对人体皮肤表面重金属的去除能力有限问题，本专利技术提供一种具有重金属结合功能的琼脂糖水凝胶微球，该琼脂糖水凝胶微球具有结合皮肤表面的重金属的能力，例如Pb、Cd以及Hg等重金属。本专利技术还设计将琼脂糖水凝胶微球应用于结合皮肤表面有毒重金属的化妆品或药物中。本专利技术的琼脂糖水凝胶微球，一方面利用琼脂糖水凝胶微球良好的传质效果，另一方面利用本专利技术琼脂糖水凝胶微球特殊的重金属吸附功能，通过水凝胶微球与皮肤的接触可有效快速结合并去除皮肤表面有毒重金属，避免口服排毒药物出现的不良反应。硫辛酸具有含硫基团，可有效螯合重金属；多羧基化合物，如聚天冬氨酸、聚谷氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)等，具有丰富的羧基官能团，能与重金属发生络合、螯合、吸附、交换等物理化学反应,从而可以将重金属进行清除。本专利技术将硫辛酸和多羧基化合物组合成复配型重金属螯合剂，并将其接枝固定在琼脂糖水凝胶微球上，充分发挥硫辛酸和多羧基化合物去除重金属的协同作用，实现一种具有重金属结合功能的琼脂糖水凝胶微球。同时，本专利技术将具有重金属结合功能的琼脂糖水凝胶微球应用于结合皮肤表面有毒重金属的化妆品或药物中。为了实现本专利技术的主要目的，本专利技术提供一种琼脂糖水凝胶微球，其特征在于，所述琼脂糖水凝胶微球由琼脂糖水凝胶与重金属结合剂复合制备得到；所述重金属结合剂为硫辛酸和多羧基化合物；所述多羧基化合物为聚天冬氨酸、聚谷氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)的至少一种；本专利技术的琼脂糖水凝胶微球，一方面利用水凝胶微球良好的传质效果，另一方面利用本专利技术琼脂糖水凝胶微球特殊的重金属吸附功能，通过水凝胶微球与皮肤的接触可有效快速结合并去除皮肤表面有毒重金属，避免口服排毒药物出现的不良反应。本专利技术的琼脂糖水凝胶微球是以硫辛酸和多羧基化合物为配体的琼脂糖基水凝胶微球。本专利技术采用环氧活化琼脂糖凝胶，通过环氧基和羧基之间的反应，可有效将硫辛酸和多羧基化合物接枝到琼脂糖凝胶上。此外，琼脂糖和硫辛酸和多羧基化合物能够使吸附水凝胶具有较好的亲水性并带有特定表面电荷，进而使吸附水凝胶具有良好的生物相容性，减少对皮肤的刺激性。进一步的技术方案是，所述护肤用氨基酸水凝胶微球为球状颗粒，粒径在0.02mm～1mm之间；鉴于人体毛孔的直径大概为0.02～0.05毫米，本专利技术控制琼脂糖水凝胶微球粒径在0.02mm～1mm之间，可防止水凝胶微球被吸附进入毛孔，提高使用安全性；为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供一种琼脂糖水凝胶微球的制备方法，包括以下步骤：(1)琼脂糖水凝胶微球的活化将琼脂糖水凝胶微球与1～2mol/L的氢氧化钠水溶液混合，依次加入二甲基甲酰胺和环氧氯丙烷，在20～50℃条件下搅拌反应2～10h，洗涤净化，得到环氧化琼脂糖水凝胶微球；所述琼脂糖水凝胶微球、氢氧化钠水溶液、二甲基甲酰胺、环氧氯丙烷的质量比为1:(1～500)：(0.1～300)：(0.001～5)；本专利技术在琼脂糖水凝胶微球的环氧活化过程中加入二甲基甲酰胺，可提高环氧氯丙烷在溶液中的溶解性，从而提高和控制环氧化琼脂糖水凝胶微球的环氧基含量。本专利技术所述环氧化琼脂糖水凝胶微球的环氧基含量为100～1000μmol/g；其中，水凝胶微球环氧基含量的测定主要通过环氧基与硫代硫酸钠的反应，利用标准盐酸滴定氢氧根即可测定凝胶上环氧基的含量。(2)琼脂糖水凝胶微球的制备将步骤(1)得到的环氧化琼脂糖水凝胶微球与重金属结合剂、水混合，加入催化剂，在20～90℃条件下搅拌反应1～24h，净化，得到琼脂糖水凝胶微球；所述环氧化琼脂糖水凝胶微球、重金属结合剂和水的质量比为1:(0.0001～1):(1～100)；所述催化剂在溶液中的质量分数为0～3wt％。所述催化剂为季铵盐、叔胺、Lewis酸、三苯基膦的至少一种；所述叔胺包括N，N-二甲基苄胺，N，N-二乙基苄胺，三乙胺，三乙醇胺等芳香族或脂肪族叔胺；所述季铵盐包括四丁基溴化胺，三乙基苄基氯化铵等季胺盐；所述Lewis酸为三氯化铬等；这些催化剂在催化羧酸与环氧反应的同时还能催化环氧树脂的开环自聚反应。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供琼脂糖水凝胶微球在制备用于结合皮肤表面有毒重金属的化妆品或药物中的应用。一种去除皮肤表面有毒重金属的药物或化妆品，所述药物或化妆品包含有效量的权利要求1～2所述的琼脂糖水凝胶微球。上述化妆品可以为软膏、溶液、悬浊液、乳浊液、浆液、凝胶、面膜、霜、乳液、精华、香皂、含表面活性剂的清洁剂、精油和贴布等剂型，优选地，上述化妆品为软膏、凝胶或乳液，但不限于此。本专利技术实验数据证明，本专利技术所述的琼脂糖水凝胶微球具备结合有毒重金属离子的能力，进而可以减少有毒重金属在皮肤中的积聚及损害，实现护肤的功效，因此，本专利技术所述的琼脂糖水凝胶微球可以用于在药品及化妆品制剂方面应用：包括将上述的琼脂糖水凝胶微球加入本领域技术人员熟知的化妆品，按照化妆品领域的常规方法制成适于外用的霜剂、乳化剂或者水剂等剂型；也可以将上述的琼脂糖水凝胶微球加入药品领域技术人员熟知的载体或赋形剂并按照药品领域的常规方法制成适于外敷的药品。本专利技术优选化妆品方面的应用。本专利技术提供本专利技术所述的琼脂糖水凝胶微球在制备用于从皮肤表面去除有害重金属离子，从而减少有毒重金属在皮肤中的积聚及损害的药物或化妆品中的应用，其中所述的重金属是指铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)或它们的任意组合。本领域技术人员应该理解，本专利技术所述的重金属是指不同价态的重金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种琼脂糖水凝胶微球，其特征在于，所述琼脂糖水凝胶微球由琼脂糖水凝胶与重金属结合剂复合制备得到；所述重金属结合剂为硫辛酸和多羧基化合物；所述多羧基化合物为聚天冬氨酸、聚谷氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA) 、二亚乙基三胺五乙酸（DTPA）的至少一种；所述护肤用氨基酸水凝胶微球为球状颗粒，粒径在0.02mm~1mm之间。

【技术特征摘要】
1.一种琼脂糖水凝胶微球，其特征在于，所述琼脂糖水凝胶微球由琼脂糖水凝胶与重金属结合剂复合制备得到；所述重金属结合剂为硫辛酸和多羧基化合物；所述多羧基化合物为聚天冬氨酸、聚谷氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸（DTPA）的至少一种；所述护肤用氨基酸水凝胶微球为球状颗粒，粒径在0.02mm~1mm之间。2.一种琼脂糖水凝胶微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）琼脂糖水凝胶微球的活化将琼脂糖水凝胶微球与1~2mol/L的氢氧化钠水溶液混合，依次加入二甲基甲酰胺和环氧氯丙烷，在20~50℃条件下搅拌反应2~10h，洗涤净化，得到环氧化琼脂糖水凝胶微球；所述琼脂糖水凝胶微球、氢氧化钠水溶液、二甲基甲酰胺、环氧氯丙烷的质量比为1:（1~500）：（0.1~3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云鸿，彭新艳，刘云晖，
申请(专利权)人：泉州三欣新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35