海岸帶生物資源的開(kāi)發(fā)利用，主要針對天然生物活性物質(zhì)的篩選、針對性修飾及相應的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

團隊主要從事多糖類(lèi)吸濕保濕劑的開(kāi)發(fā)和多糖殺菌抑菌衍生物的制備及抑菌活性研究。制備了多糖希夫堿、季銨鹽、羧甲基希夫堿、羧甲基季銨鹽、脲取代羧甲基多糖、類(lèi)透明質(zhì)酸多糖等近百種殼聚糖衍生物，并研究了取代基團對多糖衍生物吸濕保濕活性和抑菌活性的影響，氨基正電性對殼聚糖衍生物抑菌活性的影響，氨基形式對殼聚糖衍生物抑菌活性的影響等方面的工作，已經(jīng)以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI論文21篇，EI論文7篇，申報國家發(fā)明專(zhuān)利24項，其中15項已經(jīng)獲得授權。為本項目的順利實(shí)施奠定了堅實(shí)的工作基礎。

研究組近期對菊糖、殼聚糖、海藻糖、乳糖等多種糖類(lèi)化合物進(jìn)行了氨基化修飾，制備得到了相關(guān)糖類(lèi)化合物的氨基衍生物。在此基礎上進(jìn)行二次修飾，以提高糖類(lèi)衍生物的吸濕保濕活性和抑菌活性，以期開(kāi)發(fā)具有高附加值的糖類(lèi)衍生物，最終實(shí)驗產(chǎn)業(yè)化的目標。

1.海藻糖季銨鹽的研發(fā)背景

吸濕保濕劑在日化領(lǐng)域是必不可少的，尤其是化妝品領(lǐng)域，更是重要組成部分，而且產(chǎn)品的優(yōu)劣、價(jià)格高低與所含的吸濕保濕劑種類(lèi)關(guān)系密切，尤其是高端的化妝品，其利潤相當高。透明質(zhì)酸分布非常特殊，大量生產(chǎn)透明質(zhì)酸的困難很大，無(wú)法滿(mǎn)足化妝品市場(chǎng)的需要。從而也導致透明質(zhì)酸的價(jià)格昂貴。

海藻糖季銨鹽的吸濕保濕活性高于透明質(zhì)酸，可以替代透明質(zhì)酸作為吸濕保濕劑進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而且，海藻糖季銨鹽的成本與海藻糖原料相差不大，每噸價(jià)格大約有24萬(wàn)元，遠低于透明質(zhì)酸的600萬(wàn)/噸。透明質(zhì)酸的國內年產(chǎn)量只有40噸左右，價(jià)格昂貴且供不應求，海藻糖的國內年產(chǎn)量有10萬(wàn)噸左右，因此海藻糖季銨鹽的生產(chǎn)原材料非常充足，遠非透明質(zhì)酸可比，因此，海藻糖季銨鹽的應用完全可以解決透明質(zhì)酸的嚴重缺乏和價(jià)格昂貴的問(wèn)題，具有重大的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。

根據活性疊加原理和亞結構連接的方法，最終把篩選出的具有良好吸濕保濕活性的季銨鹽基團接入海藻糖，制備合成了海藻糖季銨鹽，經(jīng)過(guò)結構鑒定、活性測試，結果表明在相同的相對濕度、相同的質(zhì)量以及相同的測試時(shí)間下，海藻糖季銨鹽的吸濕保濕活性比透明質(zhì)酸高10%左右，性能指標高，在國內外尚屬首次，在化妝品領(lǐng)域完全可以替代透明質(zhì)酸，同時(shí)可以推動(dòng)海藻糖相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，經(jīng)濟效益和社會(huì )效益顯著(zhù)。

2.海藻糖季銨鹽的合成路線(xiàn)和鑒定

以化妝品級別的海藻糖與化妝品級別的環(huán)氧丙基三甲基氯化銨為原料，合成制備了海藻糖季銨鹽，其吸濕保濕活性高于透明質(zhì)酸。最重要的是這種新化合物的成本低廉，由于產(chǎn)率高，導致海藻糖季銨鹽的成本與海藻糖的成本基本持平，是一種具有非常大的市場(chǎng)競爭力的新型吸濕保濕產(chǎn)品。

通過(guò)質(zhì)量稱(chēng)重法，對海藻糖、透明質(zhì)酸及海藻糖季銨鹽的吸濕保濕活性在不同的相對濕度下進(jìn)行測定，結果表明，海藻糖季銨鹽的吸濕保濕活性遠高于海藻糖，同時(shí)也高于透明質(zhì)酸。

合成海藻糖季銨鹽所用的海藻糖原料以及環(huán)氧丙基三甲基氯化銨均為化妝品級，合成完成后經(jīng)過(guò)適當的處理，無(wú)反應介質(zhì)殘留，從實(shí)驗室規?？梢悦看沃苽?0g海藻糖季銨鹽，產(chǎn)率變化不大；反應路線(xiàn)成熟。通過(guò)檢測，所制備的海藻糖季銨鹽新化合物中鉛、鎘、汞、砷等重金屬離子的含量，以及微生物指標測定數據遠低于國家衛生部化妝品衛生規范所規定標準；同時(shí)，海藻糖季銨鹽具有很好的水溶性與脂溶性；通過(guò)相關(guān)企業(yè)的使用，證明與化妝品的其他原材料配伍性良好，可以在化妝品領(lǐng)域作為高端吸濕保濕劑進(jìn)行應用。