一种3-邻-乙基抗坏血酸的制备方法与流程

本发明属于生物化工及化妆品原料制备，具体涉及一种3-邻-乙基抗坏血酸的制备方法、由该方法制得的产物及其在化妆品制备中的应用。

背景技术：

1、3-邻-乙基抗坏血酸是一种重要的抗坏血酸衍生物，相较于天然抗坏血酸，其在脂溶性、稳定性等方面具有一定优势，能有效抑制黑色素形成、促进皮肤胶原合成，是化妆品领域常用的美白抗皱原料。

2、目前，3-邻-乙基抗坏血酸的制备方法主要包括化学合成法和生物转化法。化学合成法通常以抗坏血酸为原料，经酯化、烷基化等反应制得，该方法存在反应条件剧烈、副产物多、产物纯度低等问题，且使用的有机溶剂易造成环境污染，后续分离纯化工艺复杂，生产成本较高。生物转化法多利用单一菌种或单一酶进行催化反应，虽然反应条件相对温和，但存在产物热稳定性差、生物利用度低的缺陷，且酶制剂难以回收重复利用，导致工业化应用受限。

3、此外，现有制备方法得到的3-邻-乙基抗坏血酸在透皮吸收性能方面仍有待提升，部分产物在化妆品配方体系中易分解失效，影响其美白抗皱功效的发挥。因此，开发一种工艺温和环保、产物纯度高、热稳定性和生物利用度优异、且便于工业化生产的3-邻-乙基抗坏血酸制备方法，具有重要的现实意义和应用价值。

技术实现思路

1、本发明旨在解决传统3-邻-乙基抗坏血酸制备方法中产物热稳定性差、生物利用度低、工艺复杂、环境污染严重、酶制剂难以重复利用等技术问题，提供一种工艺温和环保、产物纯度高、兼具优异耐热性、抗氧化性及透皮吸收性能的3-邻-乙基抗坏血酸制备方法，同时提供由该方法制得的产物及其在化妆品中的应用。

2、一种3-邻-乙基抗坏血酸的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：制备培养基并灭菌，所述培养基包含葡萄糖、甘蔗汁、抗坏血酸、复合氨基酸及无机盐；

4、s2：菌种活化，将嗜热脂肪枯草芽孢杆菌和黑曲霉分别在高氏培养基中活化，制得含菌量为108-109cfu/ml的菌种种子液；

5、s3：酶促发酵与产物预处理，向步骤s1灭菌后的培养基中加入固定化复合酶，接种步骤s2制得的两种菌种种子液，在40-45℃、100-200r/min条件下酶促发酵36-48h，通过磁铁分离回收固定化复合酶，发酵产物经过滤、透析、冷冻干燥得到抗坏血酸衍生物组合物；

6、s4：疏水改性，将步骤s3制得的抗坏血酸衍生物组合物与碱加入乙醇体系，再加入长链烷基卤代烷，在40-50℃下搅拌反应2-4h，经过滤、洗涤、干燥完成疏水改性，得到改性衍生物组合物；

7、s5：目标产物制备，将步骤s4制得的改性衍生物组合物与3-邻-乙基抗坏血酸按比例混合，制得3-邻-乙基抗坏血酸目标产物；

8、所述固定化复合酶以磁性多孔氧化硅球为载体，经单宁酸改性后吸附α-葡萄糖苷酶、环麦芽糊精葡聚糖转移酶及α-淀粉酶制成。

9、有益效果

10、（1）本发明采用复合菌种（嗜热脂肪枯草芽孢杆菌和黑曲霉）与固定化复合酶协同发酵的方式，发酵条件温和（40-45℃），无需剧烈反应条件，且避免了大量有机溶剂的使用，工艺环保，符合绿色生产理念；同时，复合菌种与复合酶的协同作用可显著提高抗坏血酸衍生物的转化率，产物纯度高。

11、（2）本发明的固定化复合酶以磁性多孔氧化硅球为载体，经单宁酸改性后吸附多种酶，载体比表面积大、吸附能力强，酶固载率高；且磁性载体便于通过磁铁快速分离回收，可重复利用多次，降低了生产成本，解决了传统酶制剂难以回收、利用率低的问题。

12、（3）本发明对发酵得到的抗坏血酸衍生物组合物进行疏水改性，通过接枝长链烷基增强了产物的脂溶性，显著提升了其透皮吸收性能，使产物能更高效地进入皮肤深层发挥作用；同时，改性衍生物组合物与3-邻-乙基抗坏血酸混合后，可形成协同保护作用，提高目标产物的热稳定性和储存稳定性，避免其在化妆品配方体系中分解失效。

13、（4）本发明制得的3-邻-乙基抗坏血酸生物利用度显著提升，水解后可持续释放抗坏血酸，能有效抑制黑色素形成、促进胶原合成，且安全性佳，无刺激性，尤其适用于化妆品原料领域；制备工艺简单，易于规模化放大，具有广阔的工业化应用前景。

1.一种3-邻-乙基抗坏血酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述无机盐由以下组分按质量比组成：磷酸二氢钾:硫酸镁:氯化钙:硫酸锌=3-5:2-4:1-2:0.5-1.5；所述培养基中各组分的质量浓度为：葡萄糖20-40g/l、甘蔗汁10-20g/l、抗坏血酸5-10g/l、复合氨基酸3-8g/l、无机盐2-5g/l；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述固定化复合酶的制备方法包括：将磁性多孔氧化硅球加入单宁酸溶液中浸泡2-4h，过滤洗涤后干燥，得到单宁酸改性磁性多孔氧化硅球；将该改性磁性多孔氧化硅球加入含α-葡萄糖苷酶、环麦芽糊精葡聚糖转移酶及α-淀粉酶的混合酶液中，25-30℃下振荡吸附8-12h，过滤洗涤后冷藏保存，即得固定化复合酶；所述混合酶液中三种酶的质量比为2-3:1-2:1-2，酶总浓度为10-20mg/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述固定化复合酶的添加量为培养基质量的0.5-1.5%；两种菌种种子液的接种量分别为培养基体积的2-5%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾，碱的添加量为抗坏血酸衍生物组合物质量的5-10%；乙醇体系中乙醇的体积分数为70-90%；长链烷基卤代烷为十六烷基溴代烷或十八烷基氯代烷，其添加量与抗坏血酸衍生物组合物的摩尔比为1.2-1.5:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s5中所述改性衍生物组合物与3-邻-乙基抗坏血酸的混合质量比为1:3-5。

7.根据权利要求1-6任一所述制备方法制得的3-邻-乙基抗坏血酸。

8.权利要求7所述的3-邻-乙基抗坏血酸在化妆品制备中的应用，其特征在于，所述化妆品包括美白精华、保湿乳液、抗皱面霜、爽肤水。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述3-邻-乙基抗坏血酸在化妆品中的添加质量分数为0.5-5%。

10.一种含3-邻-乙基抗坏血酸的化妆品，其特征在于，包含权利要求7所述的3-邻-乙基抗坏血酸，以及化妆品中可接受的辅料。