专利名称:一种由红曲色素衍生的紫外线吸收剂的制备方法
技术领域:
本发明涉及一种由红曲色素衍生所制得的紫外线吸收剂的制备方法。
背景技术:
紫外线是指波长在200 400 nm的光,物理学家、生物学家、皮肤学家依据太阳紫外辐射的光学性质及其对生物和人类的影响,将其分为3个波段,UVA( 320 400 nm)
,UVB ( 280 320 nm)和UVC ( 200 280 nm),UVC能量最高,但由于受到平流层中臭氧层的強烈吸收,几乎不能到达地球表面,所以太阳光中到达地球表面的紫外线主要是UVA和UVB。近些年来,由于人类大量排放氟氯烃类(CFCs)等温室气体,导致臭氧层持续减薄,降低了大气层对紫外线的抗辐射能力。然而,过量紫外线辐射能破坏生物体内DNA和蛋白 质的结构,抑制光合作用,也使天然生物高分子(木材、羊毛等)和人工合成高分子材料(塑料、橡胶等)发生光氧化和光降解作用,引起这些材料的机械强度减弱、褪色、使用寿命缩短等。尤其是UVB波段的紫外线,它对生物体的破坏最为严重,它损坏生物体内的DNA和蛋白质的合成,抑制了光合作用,甚至对动物胚胎的破坏具有致命性。短时间的紫外线辐射会引起皮肤灼伤,然而长时间、过量的紫外辐照会使皮肤过早老化,甚至引发皮肤癌、白内障等疾病。因此,基于紫外线辐射对生物体的危害,抗紫外线物质及其应用的研究逐渐引起了科学家的重视。抗紫外线物质通常是指能吸收200 400 nm波长范围的高能有害紫外线的物质。太阳紫外线能量到达紫外吸收物质后通过光化学作用将紫外线吸收物质从基态激发到激发态,再从激发态回到基态,在这ー过程中其所吸收的能量会通过发射低能量长波长的辐射(如红外线、可见光等)而消散,从而达到吸收太阳紫外线的目的。目前获得应用的抗紫外线危害的物质可以分为两类物理阻隔剂和化学吸收齐U。能够散射或反射紫外线有害辐射的化学物质是物理阻隔剂,如ニ氧化钛、氧化锌等。化学吸收剂可以从化学合成和天然提取得来,它又被称为紫外线吸收剂。化学合成的紫外线吸收剂包括对氨基苯甲酸(PABA)、苯甲酮、肉桂酸等;天然提取的紫外线吸收剂是指从生物体中提取出来的天然的紫外线吸收化合物,如MAAs ( mycosporine - like aminoacids,类菌孢素氨基酸)化合物、Scytonemin(伪枝藻素)、芦荟甙、芦丁、黄芩甙、黒色素、f Iavonoids (蒲公英黄酮)等。由于关于天然紫外线吸收剂的研究较少,所以其应用很少。然而化学合成的紫外线吸收剂在食品、化妆品、医药等行业中的应用虽然比较广泛,但其对人类存在一定的毒副作用,因此,天然、无毒的紫外线吸收剂的研究与应用受到人们越来越广泛的关注。红曲色素是以粮食为原料、经红曲菌培养过程的的代谢产物,是ー类天然食用色素。其主要成分为红斑素和红曲红素,其分子结构为
权利要求
1.一种由红曲色素衍生所制得的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在干以醇溶性红曲色素为原料,通过催化加氢、过滤、浓缩、分离纯化、干燥,即得到紫外线吸收剂。
2.根据权利要求I所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于,所述方法的具体步骤如下 ①原料以醇溶性红曲色素为原料; ②催化加氢将步骤①所述的醇溶性红曲色素溶解于溶剂中,在催化剂作用下催化加氢反应4-20h ; ③过滤对步骤②反应后的反应液进行过滤,滤去催化剂,得澄清液; ④浓缩对步骤③所得的澄清液进行浓缩; ⑤分离纯化用层析法对浓缩后的反应粗产物进行分离纯化,收集在200-380nm波长范围内有吸收峰的洗脱液,浓缩干燥得到紫外线吸收剂。
3.如权利2要求所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于步骤②所述溶剂为无水甲醇、冰こ酸、こ酸こ酷、50%-100%こ醇中的ー种或几种的混合物。
4.如权利2要求所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于所述催化剂为Ni、Pd、Pt、Pd/C和Cu-Cr中的ー种或几种的混合物。
5.如权利2要求所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于所述催化加氢在超声波或磁力搅拌的条件下进行。
6.如权利2要求所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于步骤②的反应环境为受惰性气体保护的密闭环境,反应条件为反应温度15-80°C、压カ0. I 0. 6MPa。
7.如权利4要求所述的紫外线吸收剂的制备方法,其特征在于所述催化剂为5%Pd/C,使用量为原料的5w%-20w%。
全文摘要
本发明涉及一种由红曲色素衍生所制得的紫外线吸收剂的制备方法。该方法以醇溶性红曲色素为原料,通过催化加氢、过滤、浓缩、分离纯化、干燥,即得到紫外线吸收剂。本发明的目的在于提供一种天然、安全性高的由红曲色素衍生所制得的紫外线吸收剂的制备方法,该制备方法原料天然、工艺绿色,制备过程中未引入毒副物质。本发明通过催化加氢手段对由红曲霉生成的醇溶性红曲色素进行分子修饰和结构改造,制备工艺绿色、简单,生产成本低,适合工业化生产。所制备得到的紫外线吸收剂,对200-380nm波长范围内的紫外线都有很强的吸收性能,是一种光谱紫外线吸收剂。本发明所制备得到的紫外线吸收剂具有极佳的紫外线吸收性能,开发前景良好。
文档编号C07D493/04GK102850365SQ20121033903
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者甘纯玑, 王阳阳, 谢苗, 余伟伟 申请人:福建农林大学