本技术涉及一种从香草醛出发,通过一锅法反应,与溴化钠、硫酸和双氧水反应制备天然染发成分没食子酸的方法及其在染发产品中的应用。
背景技术
现有的染发剂大多是以化学合成染料色素为原料制备的,其主要原料为苯二胺类和苯二酚类化合物,经双氧水等氧化剂作用,起到染色效果。该类染发剂由于含有有毒化学物质,容易导致过敏,引起皮肤红肿、刺痛等不适,长期使用甚至可引发癌变。为解决此问题,研究人员一方面采用2,5-二氨基苯乙醇等新型安全的染发用染料中间体,另一方面就是从天然植物,如枝叶、花、草及何首乌等中药材中提取安全无毒的天然植物色素作为染发成分。
没食子酸,化学名3,4,5-三羟基苯甲酸,就是一种理想的天然植物染发成分,广泛存在于掌叶大黄、大叶桉、山茱萸、茶、葡萄等植物中,来源广泛,且安全无毒,不会引起接触性过敏。目前,关于没食子酸在染发剂领域的应用已有不少报道,其染色原理主要为没食子酸与亚铁或铁离子进行络合成网状结构后包覆在头发表面,从而起到染发的目的。此外,没食子酸还具有抗肿瘤、抗炎、抗突变、抗氧化、抗自由基等多种生物活性,作为一种重要的有机原料,广泛应用于医药、食品、生物、化工等领域,且需求量逐年增加。鉴于此,没食子酸的制备方法受到广泛关注。
目前,没食子酸通常以五倍子或塔拉等含单宁生物质为原料经酸碱法、发酵法或酶法水解而制得:
1)酸碱水解法,即将含单宁生物质五倍子或塔拉粉碎,用热水浸提,滤去残渣,等单宁酸料液。浓缩料液,然后加入无机酸或碱进行水解得到没食子酸和葡萄糖;再经分离、脱色、精制、干燥得到没食子酸。该工艺单宁水解不完全,没食子酸收率不高,产品质量不稳定,尤其是酸或碱用量大,设备腐蚀严重,生产成本高,环境污染严重,三废处理成本高。
2)发酵法是利用微生物在含单宁水溶液中进行发酵,微生物经诱导产生的生物酶,对单宁产生催化水解作用而制得没食子酸。发酵法中,生物酶的形成和单宁的水解在同一反应容器中进行,过程条件难以达到最佳状态,致使反应周期长达数天,且单宁水解不完全,没食子酸收率不高。
3)而酶法的制酶和制酸两个过程分别在两个反应容器中进行,可使二者均达到较佳反应状态,一定程度上缩短反应时间,提高了单宁的水解率和没食子酸的收率。但是当前用于催化合成没食子酸的单宁酶多来源于真菌,如米曲霉、黑曲霉、里氏木霉等。这些菌株来源的单宁酶的仍然活性较低、热稳定性和没食子酸的耐受性也较差,因而限制了其在工业上的应用。
综上,目前没食子酸的制备通常以五倍子或搭拉等天然含单宁生物质为原料,原料来源有限,不适宜大规模生产。
实现思路