单分散性糖原和植物糖原纳米颗粒及其作为化妆品、药品、和食品产品中的添加剂的用图
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【专利说明】单分散性糖原和植物糖原纳米颗粒及其作为化妆品、药品、和 食品产品中的添加剂的用途
[0001] 相关申请的引证
[0002] 本申请要求2013年4月26日提交的美国专利申请61/816686的优先权，并且其内容 W其整体并入本文。
技术领域
[0003] 本发明设及糖原和植物糖原(phytoglycogen)作为添加剂的用途。
【背景技术】
[0004] 糖原是动物体内的一种短期储能材料。在哺乳动物体内，糖原出现在肌肉和肝脏 组织中。其由1,4-葡聚糖链组成(comprised of )，通过a-1,6-葡萄糖巧键高度支化，分子量 为IO6-IO8道尔顿。糖原W具有20-200nm的直径的致密颗粒的形式存在于动物组织中。也发 现糖原积累在微生物中，例如细菌和酵母菌。
[000引植物糖原是一种在结构和物理性质上与糖原非常相似的多糖。其基于基植物性来 源而与糖原不同。植物糖原最主要的来源是甜玉米，W及特定品种的水稻、大麦和高梁。
[0006] 从不同来源生产糖原和植物糖原的方法在本领域中是已知的。
[0007] 已经开发了各种方法W从活有机体中分离糖原和植物糖原。
[0008] 已知的方法包括从动物组织、特别是从海洋动物、尤其是软体动物提取，因为它们 能够积累糖原。参见例如下列文献中描述的方法:美国专利5，734，045、5，597，913;日本专 利申请JP2006304701;Malcolm,J.The Composition of some New Zealand Foodstuffs.lYans Proc R Soc N Z.191144:265-269;Ward JF et al.Extractions of Glycogen from Soft Shell Clams(Mya arenaria).Chesapeake Sci.1966,7(4):213-214；Wary C et al.IH NMR spectroscopy study of the dynamic properties of glycogen in solution by steady-state magnetisation measurement with off-resonance irradiation.Carbohydr Res .1998,306(4):479-91；Matsui M,et al.Fine structural features of oyster glycogen :Mode of multiple branching . Carbohydrate Po Iymers, 1996,3 I (4):227-235；Su11ivan MA et 曰I.Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journ曰I of 化romatography A，2014.出版中；它们的公开内容均通过引用W它们的整体并入。
[0009] 还可W根据各种方法从哺乳动物并且特别是从肝脏或肌肉组织提取糖原，参见例 女曰Popovski S.et al.The mechanism of aggregation ofP-particles into口-particles in rat liver glycogen.Biochemical Society Transactions(2000)28,第5部，A336; Sullivan MA et al.Nature of alpha and beta particles in glycogen using molecular size distributions.Biomacromole州Ies.2010年4月12 日；11(4):1094-100; Wanson JC&Drochmans P.Rabbit skeletal muscle glycogen.A morphological and biochemical study of glycogen bet曰-particles isolated by the precipitation- centrifugation method.J Cell Biol.1968.38(1)ilSO-SOsSomogyi'M.l'he solubility 过nd prep过r过tion of phosphorus -过nd nitrogen-free glycogen.J.Biol.Chem.1934.104:245；Geddes 民 et al.The molecular size and shape of liver glycogen .Biochem.J.1977.163:201-209；Devos P et al.The alpha particulate liver glycogen.A morphometric approach to the kinetics of its synthesis and degradation.Biochem.J.1983，209:159-165;Orrell SA feBueding E.A Comparison of products obtained by various procedures used for the extraction of glycogen.J Biol Chem. 1964,239 : 4021-4026 ； Br()jer JT et al.Effect of extraction time and acid concentration on the separation of proglycogen and macroglycogen in horse muscle samples.Can J Vet 民es.2002，66(3):201-6;Bell D G&F G Young.Observations on the chemistry of liver glycogen.Biochem.J.1934, 28:882-0;Stetten M民 et al.A comparison of the glycogens isolated by acid and alkaline procedures.J Biol Chem.l958,232(l):475-488;Wary C et al.IH 匪民 spectroscopy study of the dynamic properties of glycogen in solution by steady-state magnetisation measurement with off-resonance irradiation.Carbohydr 民es. 1998,306(4) :479-91 ;Laskov 民.& E.Margoliash.Properties of high molecular weight glycogen from rat liver.1963.Bull.民es.Counc.Isr.ll:351-362;Haverstick DM&Gold AH.Isolation of a polydisperse high-molecular-weight glycogen from rat liver.Anal Biochem.1981 年2月；111(1):137-45;Parker GJ et al.AMP-activated protein kinase does not associate with glycogen alpha-particles from rat liver.Biochem Biophys Res Commun.2007，362(4):81 1-5；Sullivan MA et al.Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journal of Chromatography A,2014.出片反 中；它们每一者的内容均通过引用^它们的整体并入。
[0010]也可W根据各种方法从植物材料中分离植物糖原。参见例如，美国专利US 5,895， 686 和欧洲专利EP0860448B1，1^及￥〇11容，1(8 et al. Structures and properties of amylopectin and phytoglycogen in the endosperm of sugary-lmutants of rice.J.Cereal Sci.(2003)37:139-149；Fujita N et al.Antisense inhibition of isoamylase alters the structure of amylopectin and the physicochemical properties of starch in rice endosperm.Plant Cell Physiol2003,44(6):607-618, 其描述了从水稻的粹粒分离植物糖原的方法；Verhoeven，T.et al. Isolation and characterisation of novel starch mutants of oats.Journal of Cereal Science, 2004,40(1):69-79,其描述了从燕麦分离植物糖原；Burton RA et al.Starch granule initiation and growth are altered in barley mutants that lack isoamylase activity.Plant J.2002,31(1) :97-12,其描述了从大麦分离植物糖原；国际专利申请公开 号 WO 2013/019977;美国专利6451362;Rolland-Sabat 自 A.，et al.Elongation and insolubilisation of alpha-glucans by the action of Neisseria polysaccharea amylosucrase.J Cereal Sci.2004,40:17-30；Dinges J民，et al.Molecular structure of three mutations at the maize sugaryI locus and their allele-specific phenotypic effects.Plant Physiol.2001,125(3):1406-18;Morris DL&CT Morris.Glycogen in sweet corn . Science .1939,90(2332):238-239；Miao M,et al.Structure and digestibility of endosperm water-solublea-glucans from different sugary maize mutants.Food Chem.2014,143:156-62;Miao M，et al.Structure and physicochemical properties of octenyl succinic esters of sugary maize soluble starch and waxy maize starch.Food Chem.2014，151:154-60; Powell P0，et al.Extraction，isolation and characterisation of phytoglycogen from su-lmaize leaves and grain.Carbohydr Polym.2014，101:423-31;Sullivan MA, et al. Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journal of Chromatography A，2014.出片反中；Scheff Ier SL, et al. Phytoglycogen octenyl succinate，an amphiphilic carbohydrate nanoparticle,and epsilon-polyIysine to improve lipid oxidative stability of emulsions.J Agric Food Chem.2010年I月13 0；58(1):660-7；Scheffler SL，et al. In vitro digestibility and emulsification properties of phytoglycogen octenyl succinate.J Agric Food Chem.201058(8): 5140-6;和Huang,L，&Yao，Y.Particulate structure of phtoglycogen nanoparticles probed using amyloglucosidase.Carbohydrate Polymers，2011，83:1165-1171，其描述 了从甜玉米分离植物糖原的方法;它们全部的公开内容均通过引用W它们的整体并入。
[0011] 还可^根据各种方法从酵母得到糖原，例如国际专利申请W0/1997/021828;美国 专利6，146，857 ;和Northcote D . The molecular structure and shape of yeast glycogen.Biochem J. 1953,53(3) :348-352中描述的方法，它们的公开内容均通过引用W 它们的整体并入。
[0012] 还可1^根据各种方法从细菌获得糖原，例如Levine S，et al .Glycogen of enteric bacteria.J Bacteriol.1953，66(6):664-670;Sigal N，et al.Glycogen accumulation by wild -type and uridine diphosphate glucose pyrophosphoryIase-negative strains of escherichia coli.Arch Biochem Biophys.1964，108:440-451; Chargaff E.&H.Moore.On bacterial glycogen:the isolation from avian tubercle bacilli of a polyglucosan of very high particle weight.J.Biol.Chem.1944,155: 493-501；Yoo SH，et al.Characterization of cyanobacterial glycogen isolated from the wild type and from a mutant lacking of branching enzyme.Carbohydr 民es.2002,337(21-23):2195-203;Schneegurt MA，et al.Composition of the carbohydrate granules of the cyanobacterium，Cyanotheee sp. strain ATCC 51142.Arch Microbiol.1997,167(2-3):89-98;和Schneegurt MA，et al.Oscillating behavior of carbohydrate granule formation and dinitrogen fixation in the cyanobacterium Cyanothece sp.strain ATCC51142.Bacteriol.1994，176(6):1586-1597 中所描述的;它们的内容均通过引用^它们的整体并入本文。
[0013]也可W使用生物合成方法制备糖原和植物糖原。美国专利7,670,812描述了一种 通过将酶的纔合物与化分子量的糊精接触用于生物合成生成糖原样多糖的方法。
[0014]还可W从商业来源获得糖原和植物糖原。例如，源自玉米的植物糖原由日柏陆DA CORPORATION和日本陆WPIE CORPORATION市售;酶促合成的糖原由Ezaki Glico Co. W名称 BIOGLYCOGEN 市售；LABORATOIRES SEROBIOLOGIQUES S.A.(法国）W 名称 DERMOSACCHARIDES吸GY销售源自海洋来源的糖原。糖原也作为用于沉淀核酸的 共沉淀剂销售并且由许多公司商业供应，如Roche、Sigma-Aldr i Ch、SERVA Electrophoresis GmbH和Life Technologies。
[0015] 已经建议了糖原、植物糖原和相关的糖原样材料的申请。
[0016] 美国专利6,451，362描述了源自甜玉米的植物糖原作为即食型谷物的涂层的用 途，其减缓了谷物薄片的润湿并且延长了酥脆。国际专利申请W0/2011/062999A2描述了化 学修饰的植物糖原作为对于食品应用的乳化助剂的用途。美国专利申请公开号2011/ 0269849A1描述了化学修饰的植物糖原用于在食品应用中改善脂质的氧化稳定性的用途。
[0017] 日本专利申请JP1999000044901提及植物糖原用作头发配方的添加剂的用途，其 为头发赋予改善的梳理性能和闪亮外观。美国专利6,224,889提供了一种护肤化妆品组合 物，其包括糖原作为适于保护人皮肤免受寒冷影响的多种组分之一。美国专利申请公开号 2010/0273736提供了含有糖原作为用于皮肤软化/平滑效果的活性成分的化妆品配方，并 且美国专利5,093,109描述了糖原作为抗衰老剂可W在化妆品配方中用于实现那些目的。 日本专利申请JP-A-62-178 505描述了糖原在化妆品配方中作为润肤剂和保湿剂的用途。 美国专利申请公开号2004-0052749描述了皮肤用的水凝胶，其包含肌酢或肌酢衍生物、糖 原和憐脂，其被声称为具有赋活效果并且提供UV防护。
[0018] 美国专利4,803,075公开了糖原（与麦芽糖一起)作为生物相容性流体润滑剂，其 改善了可注射的植入生物材料的可渗透性(可侵入性，intrudabi 1 ity)。
[0019] 存在对于向食品、个人护理、油漆、涂料和其他工业产品中渗入天然、无毒且可生 物降解的材料W代替石油类化学品的不断增长的需求。特别是高度需求多官能添加剂，因 为减少成分的数目使得配制工艺更容易并且降低了配制成本。另外，在个人护理工业中，可 W W浓缩液提供的成分是高度期望的，因为运简化了配制工艺并且使得通过自动分配器和 计量累能够更容易地处理。
【发明内容】
[0020] 在一个实施方式中，描述了一种改变基于水的或基于醇的配方的流变行为的方 法，包含向该配方中加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物。
[0021] 在一个实施方式中，配方是触变的并且流变行为方面的改变包括重建时间的增 加。在一个实施方式中，流变行为方面的改变包括赋予触变行为。
[0022] 在一个实施方式中，所述配方是小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒或油中的 至少一种的分散体或溶液。
[0023] 在一个实施方式中，配方是基于水的配方。
[0024] 在一个实施方式中，配方是基于醇的配方。在一个实施方式中，醇是乙醇、丙醇、异 丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、丙=醇或它们的组合。
[0025] 在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，组合物具有低于约0.3的多分散指 数。
[0026] 在一个实施方式中，组合物的按干重计至少80%是具有约30nm至约150皿之间的 平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0027]在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是经化学修饰的。在一个 实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过使用幾基、胺基、硫醇基、簇基或控 基来化学官能化其径基中的至少一个而被修饰的。在一个实施方式中，控基是烷基、乙締基 或締丙基。在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒修饰有辛締基班巧酸。 [002引在一个实施方式中，组合物包含天然胶。
[0029] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0030] 在一个实施方式中，描述了基于水的或基于醇的配方用的多官能添加剂，其包含 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0031] 在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.3的多分散指 数。在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.2的多分散指数。在 一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.1的多分散指数。
[0032] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的至少约90%是具有约30nm至约150皿之 间的平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0033] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的约90%是具有约30nm至约150nm之间的 平均粒径的植物糖原纳米颗粒。
[0034] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计约90%是具有约60nm至约IlOnm之间的平 均粒径的纳米颗粒。
[0035] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的约90%是具有约20至约60nm之间的平均 直径的糖原纳米颗粒。
[0036] 在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是化学修饰的。在一个实 施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过使用幾基、胺基、硫醇基、簇基或控基 来化学官能化其径基中的至少一个而被修饰的。在一个实施方式中，控基是烷基、乙締基或 締丙基。在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒修饰有辛締基班巧酸。
[0037] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为粉末。
[0038] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为液体。
[0039] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为凝胶。
[0040] 在一个实施方式中，描述了一种组合物，其包含本发明的多官能添加剂和基于水 的或基于醇的配方。
[0041] 在一个实施方式中，基于水的或基于醇的配方是小分子、聚合物、生物聚合物、胶 体颗粒或油中的至少一种的溶液或分散体。
[0042] 在一个实施方式中，组合物是基于水的配方。
[0043] 在一个实施方式中，组合物是基于醇的配方。在一个实施方式中，醇是乙醇、丙醇、 异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、丙=醇或它们的组合。
[0044] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含约5至约25%w/w的组合物。
[004引在一个实施方式中，与不含多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有触变行 为。
[0046]在一个实施方式中，组合物是触变的并且与不具有多官能添加剂的相同组合物相 比具有增加的重建时间。
[0047] 在一个实施方式中，组合物包含天然胶。
[0048] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0049] 在一个实施方式中，与不具有多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有改善 的溶解性和稳定性。
[0050] 在一个实施方式中，组合物是喷雾型个人护理产品。
[0051] 在一个实施方式中，喷雾型个人护理产品是化妆品喷雾、防晒喷雾、发胶、除臭剂 喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手液喷雾。
[0052] 还描述了一种用于稳定基于水的或基于醇的配方的方法，包括向配方中添加单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0053] 还描述了一种向基于水的或基于醇的配方赋予触变行为的方法，包括向配方中添 加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0054] 还描述了一种增加触变基于水的或基于醇的配方的重建时间的方法，包括向配方 添加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0055] 还描述了一种提高基于水的或基于醇的配方中有机化合物的光稳定性的方法，包 括向配方中添加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0056] 还描述了一种保护生物活性剂的生物活性的方法，包括将生物活性剂与单分散性 糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物混合。
【附图说明】
[0057] 图1示出在不同浓度下单分散性植物糖原纳米颗粒在水中的粘度。
[0058] 图2示出剪切速率对单分散性植物糖原纳米颗粒在水中的分散体的粘度的依赖 性。
[0059] 图3显示，19%(w/w)的单分散性植物糖原纳米颗粒的分散体的流动行为不依赖于 剪切速率。
[0060] 图4示出具有和不具有0.5%单分散性植物糖原的0.5% (w/w)茹翦胶溶液的峰值 保持流量测试。
[0061] 图5A示出不具有本发明多官能添加剂的含有0.5%茹翦胶的组合物阶梯式流动循 环的粘度值。
[0062] 图5B示出具有0.5%植物糖原、含有0.5%茹翦胶的组合物的阶梯式流动循环的粘 度值。
[0063] 图6比较了不具有本发明多官能添加剂的霜基质(方形)和具有本发明多官能添加 剂的霜基质（圈形)在0和50°C之间的溫度扫描循环中的粘度值，其中在循环的第一部分中 升高溫度并且在循环的第二部分中降低溫度。
[0064] 图7示出氨基肉桂酸醋(菱形)和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸醋结合物(方形）的 光稳定性。
[006引图8示出干燥的单分散性植物糖原纳米颗粒组合物、丙S醇、PEG 400和透明质酸 的相对保水性。
[0066]图9示出，单分散性植物糖原纳米颗粒的分散体的粘度值对离子强度未显示出显 著依赖性。
[0067] 图10示出如通过在化p2(癌症肝细胞)上的死亡细胞所测量的，单分散性糖原纳米 颗粒(吨S)与聚(乳酸-共-径基乙酸KPLGA)相比的细胞毒性。
[0068] 图11示出如通过在化p2(癌症肝细胞）上的LDH(乳酸脱氨酶)释放所测量的，单分 散性糖原纳米颗粒(吨S)与聚(乳酸-共-径基乙酸KPLGA)相比的细胞毒性。
【具体实施方式】
[0069] 在一个实施方式中，描述了一种包含糖原或植物糖原的用于基于水的或基于醇的 配方的多官能添加剂。在一个实施方式中，多官能添加剂是糖原或植物糖原的单分散性纳 米颗粒。
[0070] 在本申请中，糖原和植物糖原包括衍生自天然来源及合成糖原和植物糖原的糖原 和植物糖原。
[0071] 糖原和植物糖原是a-D葡萄糖链的分子，该a-D葡萄糖链具有为11-12的平均链长、 具有1^4键并且在1^6处发生支化点并且具有约6%至约13%的支化度。
[0072] 本发明的基于水的配方特别地包括小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油中 的一种或多种的分散体(包括乳液和悬浮液)和溶液。
[0073] 本发明的基于醇的配方特别地包括小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油中 的一种或多种处于一种或多种醇中的分散体(包括乳液和悬浮液)和溶液。在一个实施方式 中，醇不受限制。在一个实施方式中，醇选自于乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、 二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油和它们的混合物。
[0074] 虽然在一个实施方式中，在本文所描述的新方法中使用的糖原和植物糖原可W使 用任何已知的方法获得或从商业来源获得，但是商业产品或上述方法的产出是高多分散性 产品，其同时包含糖原或植物糖原颗粒W及其他产物和糖原或植物糖原的降解产物，并且 尤其不表现出糖原和植物糖原的单分散性组合物的流变性质。如W下详述的，本发明人已 经开发出了用于生产糖原和植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物的方法。本发明人的组合 物的单分散性和微粒性质均与使得它们高度适于用作多官能添加剂的性质相关联。
[0075] 因此，在优选的实施方式中，使用了糖原或植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物。
[0076] 在一个实施 方式中，本文所描述的多官能添加剂可W合适地W最高达约25%w/w、 约5至约25 %w/w之间、约5至约20%w/w之间、约5至约15%w/w之间、约5至约10%w/w之间、 约10至约25%w/w之间、约10至约20%w/w之间、约10至约15 %w/w之间的浓度用于配方中。 在需要高粘度的应用中，可W高于约25%w/w的浓度将多官能添加剂用于配方中。在需要凝 胶或半固体的应用中，可W使用最高达约35%w/w的浓度。
[OOW]多官能糖原或植物糖原添加剂是无毒的、不具有已知的变应原性并且可W通过人 体的糖原分解酶(例如淀粉酶和憐酸化酶)降解。酶降解的产物是无毒的、葡萄糖中性分子。
[0078] 多官能添加剂与大多数个人护理配方成分是可相容的，个人护理配方成分如乳化 剂、表面活性剂、增稠剂、防腐剂、W及物理和化学防晒活性成分。
[0079] 如W下详细描述的，多官能添加剂是光稳定的并且在宽范围的pH、电解质（例如 盐)浓度下也是稳定的。
[0080] 转让给本发明拥有者的美国专利申请公开号US 20100272639A1并且其公开内容 通过引用W其整体并入本文，提供了一种从细菌和贝类生物分离糖原的方法。所公开的方 法大体包括步骤：通过法式按压（French pres sing)或通过化学处理进行细胞瓦解 (disintegration);通过离屯、分离不溶性细胞组分;通过酶处理、随后通过透析从细胞裂解 物中除去蛋白质和核酸，其产生含有粗制多糖和脂多糖化PS)的提取物或，可替代地，酪-水 提取;通过弱酸水解或通过多价阳离子的盐的处理（其引起不溶性LPS产物的沉淀）消除 LPS;和通过超滤和/或尺寸排阻色谱法纯化富集了糖原的级分;和使用适合的有机溶剂沉 淀糖原或可W通过超滤或超速离屯、法获得浓缩的糖原溶液;和冷冻干燥W产生糖原的粉 末。从细菌生物质分离出的糖原的特点是MWt 5.3-12.7xl06Da，具有直径为35-40皿的颗粒 尺寸并且是单分散性的。
[0081] 生产植物糖原的单分散性组合物的方法被公开在标题为"植物糖原纳米颗粒及其 审Ij造方'法（Phyto邑Iyco邑en Nanopsrticles 曰nd Methods of Manufscture Thereof)，，白勺国 际专利申请中，该国际专利申请与本申请同时提交并且其公开内容通过引用W其整体并 入。在一个实施方式中，所描述的生产单分散性植物糖原纳米颗粒的方法包括:a.在约0和 约50°C之间的溫度下，将瓦解的含有植物糖原的植物材料浸泡在水中；b.使步骤(a.)的产 物经受固液分离W获得含水提取物;C.使步骤(b.)的含水提取物穿过具有处于约0.05皿和 约0.15皿之间的最大平均孔径的微滤材料;和d.使来自步骤C.的滤出液经受超滤W除去分 子量低于约300W)a(在一个实施方式中，低于约500W)a)的杂质，W获得包含单分散性植物 糖原纳米颗粒的含水组合物。在方法的一个实施方式中，含有植物糖原的植物材料是选自 于玉米、水稻、大麦、高梁或它们的混合物的谷物。在一个实施方式中，步骤C.包括使步骤 (b.)的含水提取物穿过(C.1)具有约IOwii和约40WI1之间的最大平均孔径的第一微滤材料； (C. 2)具有约0.5WI1和约2. Owii之间的最大平均孔径的第二微滤材料;和(C. 3)具有约0.05WI1 和约0.15皿之间的最大平均孔径的第S微滤材料。方法可W进一步包括步骤(e .):使包含 单分散性植物糖原纳米颗粒的含水组合物经受使用淀粉薦糖酶、糖基转移酶、支化酶或它 们的任何组合的酶处理。方法避免了降解植物糖原材料的化学、酶法或热处理的使用。含水 组合物可W被进一步干燥。
[0082] 可W通过动态光散射(DLS)技术来确定纳米颗粒组合物的多分散指数(PDI)，并且 在本实施方式中，PDI被确定为标准偏差与平均直径的比率的平方(PDI = (o/d)2)。也可W 通过聚合物的分子量分布来表示PDI，并且在运个实施方式中被定义为Mw与Mn的比率，其中 Mw是重量平均摩尔质量并且Mn为数量平均摩尔质量(在下文中，运种PDI量度被称为PDI*)。 在第一种情况下，单分散性材料会具有零的PDKO.0)并且在第二种情况下，PDI*会是1.0。
[0083] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基 本上由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，或由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组 成。在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒或基本上由 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成或由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，如通 过动态光散射测量的，上述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒具有低于约0.3、低于约0.2、 低于约0.15、低于约0.10或低于0.05的PDI。在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒或基本上由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成或由单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，如通过SEC MALS测量的，上述单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒具有低于约1.3、低于约1.2、低于约1.15、低于约1.10或低于1.05的PDI*。
[0084] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基本上由具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散性糖原 或植物糖原纳米颗粒组成，或由具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒组成。在一个实施方式中，多官能添加剂包含具有约60nm至约IlOnm平均粒径的 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基本上由具有约60nm至约IlOnm平均粒径的单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，或由具有约60nm至约IlOnm平均粒径的单分散性糖原或 植物糖原纳米颗粒组成。
[0085] 由于其来源，单分散性植物糖原纳米颗粒适合于在天然、素食和有机配方中使用。
[0086] 如在实施例1中详细描述的W及在与本申请同时提交的标题为"植物糖原纳米颗 粒及其审1]造方法（Phyto邑Iycogen Nanoparticles and Methods of Manufacture Thereof)"的国际专利申请中教导的，生产植物糖原纳米颗粒的方法适合于在食品级条件 下进行制备。
[0087] 在一个实施方式中，糖原或植物糖原是经修饰的。可W在纳米颗粒的表面上或同 时在颗粒表面和内部进行官能化，但是将糖原或植物糖原分子的结构保持为单支化的均聚 物。在一个实施方式中，官能化是在纳米颗粒的表面上进行的。
[0088] 当将多官能糖原或植物糖原添加剂用于食品或个人护理应用中时，化学修饰在与 人皮肤接触时应当无刺激性和/或作为食品成分进行消费时是安全的。
[0089] 在本发明的一些实施方式中，有利地是将糖原的化学特性从亲水性略带负电荷的 原生状态改变为带正电荷的和/或带负电荷的或部分疏水性或高度疏水性。多糖的化学加 工在本领域中是众所周知的。参见例如J.F Rob}ft,Essentials of Carbohydrate Chemistry , Springer , 1998 ; W及M. Smith和J.March,March ' S Advanced Organic Chemistry: Reactions,Mechanisms,and Structure Advanced Organic Chemistry, Wil 巧，2007。
[0090] 纳米颗粒可W被直接官能化，或者通过其中使用一个或多个中间接头或间隔子而 间接官能化。纳米颗粒可W经受一个或包括两个或更多个、=个或更多个或四个或更多个 官能化步骤在内的多于一个官能化步骤。
[0091] 可W通过糖原的径基的化学官能化来生产各种衍生物。此类官能团包括但不限于 亲核基团和亲电基团、W及酸性和碱性基团，例如幾基、胺基、硫醇基、簇基、和控基如烷基、 乙締基和締丙基。氨基可W是伯、仲、叔或季氨基。
[0092] 在一个实施方式中，使用班巧酸的各种衍生物修饰多官能糖原或植物糖原添加剂 W增加其疏水性。在一个实施方式中，使用辛締基班巧酸(OSA)修饰糖原，产生具有部分疏 水官能度的糖原，具有在0.1和0.4之间的取代度。
[0093] 可W进一步将官能化的纳米颗粒与各种应用感兴趣的各种所需的分子结合，如生 物分子、小分子、治疗药物、微米颗粒和纳米颗粒、药用活性部分、大分子、诊断标签、馨合 剂、分散剂、电荷调节剂、粘度调节剂、表面活性剂、凝结剂(coagulation agent)和凝聚剂 (絮凝剂，floe州Iant)、W及运些化合物的各种组合。
[0094] 可W使用已知的用于多糖官能化或衍生化的方法。例如，一种方法是通过选择性 氧化C-2、C-3、C-4和/或C-6位的葡萄糖径基引入幾基。存在广泛可W使用的氧化剂，如高舰 酸盐(例如，高舰酸钟）、漠、二甲亚讽/乙酸酢(DMSO/Ac2〇)[例如，美国专利号4，683，29引、 戴斯-马下过舰烧(Dess-Ma;rtin periodinane)等。
[0095] 在用幾基官能化时，本文所描述的纳米颗粒容易地与携带有伯胺基或仲胺基的化 合物反应。运导致形成亚胺，其可W使用还原剂例如棚氨化钢被进一步还原为胺。因此，还 原步骤提供比亚胺中间体更稳定的氨基产物，并且还将未反应的幾基转化为径基。幾基的 消除显著地降低了衍生的纳米颗粒与非祀标分子(例如血浆蛋白）的非特异性相互作用的 可能性。
[0096] 可W在一个容器中同时进行幾基化合物和氨基化合物之间的反应W及还原步骤 (其中向相同反应混合物中引入适合的还原剂）。运种反应被称为直接还原胺化反应。此处， 可W使用在幾基的存在下选择性还原亚胺的任何还原剂，例如氯基棚氨化钢。
[0097] 为了从幾基官能化的纳米颗粒制备氨基官能化的纳米颗粒，可W使用任何锭盐或 含伯胺或仲胺的化合物，例如乙酸锭、氯化锭、阱、乙二胺或己二胺。运种反应可W在水中或 在含水极性有机溶剂例如乙醇、DMSO或二甲基甲酯胺中进行。
[0098] 还可W通过使用下列两步法来实现本文所描述的纳米颗粒的还原胺化。该第一步 是締丙基化，即，通过在还原剂例如棚氨化钢的存在下用締丙基面反应将径基转化为締丙 基。在第二步骤中，使締丙基与双官能氨基硫醇化合物例如氨基乙硫醇反应。
[0099] 氨基官能化的纳米颗粒可W被进一步修饰。例如，氨基与幾基化合物(醒和酬）、簇 酸及其衍生物(例如酷氯、醋）、班巧酷亚胺醋、异硫氯酸醋、横酷氯化物等反应。
[0100] 在某些实施方式中，使用氯基化方法将本文的纳米颗粒官能化。运种方法导致在 多糖径基上形成氯酸醋和亚氨基碳酸醋。运些基团在非常溫和的条件下可W与伯胺容易地 反应，形成共价键。氯化剂如漠化氯并且优选1-氯基-4-二乙基氨基-化晚盐(CDAP)可W被 用于纳米颗粒的官能化。
[0101] 官能化的纳米颗粒可W被直接附接至携带有能够结合至幾基或氨基的官能团的 化合物。但是，对于一些应用，通过间隔子或接头包括例如聚合物间隔子或接头来附接化合 物可能是重要的。运些可W是携带有官能团（包括但不限于氨基、幾基、琉基、班巧酷亚胺 基、马来酷亚胺和异氯酸醋）的同双官能接头或异双官能接头，例如二氨基己烧、糖双(横基 班巧酷亚胺基班巧酸）乙二醋(横基-EGS)、二横基班巧酷亚氨基酒石酸醋(横基-DST)、二硫 代双(横基班巧酷亚胺基丙酸醋）(DTSSP)、氨基乙硫醇等。
[0102] 在某些实施方式中，本文所描述的纳米颗粒的小分子修饰剂可W是能够作为催化 剂的那些，并且包括但不限于金属有机络合物。
[0103] 在某些实施方式中，用作纳米颗粒的修饰剂的药学上有用的部分包括但不限于疏 水性修饰剂、药代动力学修饰剂、生物活性修饰剂和可检测修饰剂。
[0104] 在某些实施方式中，可W使用具有光吸收、光发射、巧光、发光、拉曼散射、巧光共 振能量转移和电致发光特性的化合物来修饰纳米颗粒。
[0105] 在某些实施方式中，使用两种或更多种化合物来产生多官能衍生物。
[0106] 在一个实施方式中，本文所描述的多官能糖原或植物糖原添加剂是干粉或颗粒的 形式。多官能添加剂可容易地分散在水中并且可W通过强力揽拌直接与水相混合。其既不 需要预分散也不需要中和并且可W热加工或冷加工。
[0107] 在一个实施方式中，W具有最高达25%w/w浓度的水溶液的形式提供多官能添加 剂。在一个实施方式中，W具有最高达35%w/w浓度的凝胶或半固体的形式提供多官能添加 剂。
[0108] 本发明包括基于水的和基于醇的配方，其包含多官能糖原或植物糖原添加剂。
[0109] 在一个实施方式中，配方包括天然胶。
[0110] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0111] 含有溶解于水相中的醇的乳液配方经常被用于喷雾型化妆品中，例如防晒霜、止 汗剂、须后水、洗手液等。运允许此种配方在皮肤表面上快速干燥。但是，此种含醇配方的制 造提出了挑战，因为难W将亲油性(油溶性)化合物渗入到含水的基于醇的乳液配方中，并 且通常不能获得稳定的乳液。据信由于在油-醇界面的低表面活性剂吸附，此种乳液通常非 常不稳定。
[0112] 在一个实施方式中，配方包括醇包油分散体。在一个实施方式中，醇没有特别地限 制并且适合的醇可W由本领域技术人员基于组合物的用途进行选择。在一个实施方式中， 醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的 组合。
[0113] 本发明人们已经证明，疏水性修饰的糖原（例如OSA修饰的糖原）允许将油性化合 物如润肤剂、防晒剂、香料(芳香物）、维生素 A、D和E、精油等渗入到水性的含醇的配方中，运 显著地减少或甚至消除了对乳化剂和稳定添加剂的需求。本发明人发现，加入具有范围为 从0.05至0.3的取代度的OSA修饰的糖原产生了稳定的处于水性醇溶液中的分散体，其中醇 含量最高达85 %。在运些溶液中使用的醇选自下列醇：乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、 下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇等W及运些醇的组合。另外，含有疏水性修饰的糖原的水 性醇配方的低粘度使得可能将运些配方用于 化妆品、个人护理和其他产品的喷雾应用。
[0114] 在一个实施方式中，与不具有多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有改善 的溶解度和稳定性。
[0115] 在一个实施方式中，组合物是喷雾型个人护理产品。在一个实施方式中，喷雾型个 人护理产品是化妆品喷雾、防晒霜喷雾、发胶、除臭剂喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手 液喷雾。
[0116]流变能力
[0117]在一个实施方式中，多官能添加剂是植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物。在一 个实施方式中，运种植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物是通过由相同申请人的、与本申 请同时提交的标题为"植物糖原纳米颗粒及其制造方法(Phytoglycogen Nanoparticles and Methods of Manufacture Thereof)"的国际专利申请中公开的方法制备的，该方法包 括在本申请的实施例1中公开的方法。在天然聚合物中，运种添加剂在水中最高达20-25% (w/w)的浓度下保持非常低的粘度方面是独特的。树胶在1%的溶液中典型地表现出0.2和 IOOPas之间的粘度值(在低剪切速率下）。多官能添加剂在25%浓度(w/w)下达到3Pas的粘 度值（图1)。对于大于20% (w/w)的浓度，悬浮液表现出随浓度增加而提高的剪切稀化行为 (图2)。对于低于20% (w/w)的多官能添加剂的浓度，悬浮液基本上表现为牛顿流体(粘度和 剪切应力值不依赖于剪切速率值）（图3)。在高于25% (w/w)时，添加剂分散体的粘度显著提 高，其行为对于已知的植物糖原制剂是独特的。卡波姆和多糖胶(如阿拉伯树胶、角叉菜胶、 黄原胶)的粘度曲线依赖于抑、W及电解质和盐浓度。对环境条件的运种敏感性限制了运些 粘度改性剂的应用领域并且使得配制工艺复杂化。相比之下，盐的添加不会显著的影响本 文的多官能添加剂的粘度曲线。此外，多官能添加剂的粘度曲线耐受在3-9范围内的pH变 化。
[0118] 多官能添加剂的分散体的粘度值未显示出对离子强度的依赖性。
[0119] 添加剂对含水分散体的流变行为的影响
[0120] 本发明人已经证明，当在基于水的和基于醇的配方中并且特别地是在小分子、聚 合物、生物聚合物、胶体颗粒或油的溶液和分散体(例如乳液）中用作添加剂时，糖原和植物 糖原纳米颗粒担当了流变改性剂的角色。当在稳当的浓度下使用时，添加剂调整粘度和粘 弹性质。所使用的具体浓度将取决于所使用的特定配方并且在本领域技术人员的技能范围 内。但是，在一个实施方式中，基于组合物的重量，添加剂的使用量最高达25%w/w。
[0121] 时间依赖性流变行为在食品应用和许多其他工业领域中可能是有用的，如油漆、 涂料、医药、化妆品应用领域，其中可能高度期望的是，产品具有稠的、高粘度的质地，但在 晃动之后变成液体样并且容易倾倒出，并且随后在其自短暂静置后恢复其原有的性能。
[0122] 当提高应用至材料的剪切应力时导致粘度降低，运种现象被称为剪切稀化(表现 出剪切稀化行为的材料被称为假塑性体）。因为在混合停止时需要时间来重建假塑性体材 料的内部结构，因此将所有的剪切稀化组合物定义为是触变的。"再增稠"所需的时间是实 际应用的关键。当通过简单观察，再增稠需要明显的时间时，使用术语触变性。
[0123] 在一个实施方式中，本发明的多官能添加剂响应于剪切W剪切稀化的形式改变流 变性质。在一个实施方式中，多官能添加剂提供时间依赖性流变行为。在一个实施方式中， 当存在于已经是假塑性体系中时，多官能添加剂增加了再增稠时间。在一个实施方式中，多 官能添加剂在其他粘弹性体系中赋予了触变行为。
[0124] 天然胶被化妆品、食品和其他行业广泛地用作增稠剂、稳定剂和胶凝剂和乳化剂。 天然胶是多糖并且取决于它们的化学性质和结构，它们可W发挥的效果能够通过配方中的 其他组成来改变。在含水配方中，当存在多于一种类型的运种水溶性天然胶时，通常观察到 的协同作用。在协同作用中，能够获得比所增加的个体值高出10-50倍的粘度值。
[0125] 在一个实施方式中，多官能添加剂与包含天然胶的基于水的配方一起使用。与能 够显著提高粘度值的其他高分子量多糖不同，糖原和植物糖原纳米颗粒可W独特地改变包 含其他胶和粘度改性剂的组合物性质。
[0126] 如在实施例中所证明的，多官能添加剂能够被用于改变基于水的分散体中的天然 胶的时间依赖性流变行为。含有本发明的多官能添加剂的样品的模量值在预剪切之后显著 下降，并且损耗模量值(G")变得比储能模量值(G'）更高(没有预剪切G'〉G")。运种行为意味 着，配方在振摇之后变成"液体样"，并且在静置一段时间之后回到其高粘度状态。运种行为 在许多食品（如沙拉酱、调味酱、肉糜、肉汁等）W及化妆品和制药应用(洗剂、胶凝剂）中可 能是非常有益的。
[0127] 添加剂作为稳定剂
[0128] 多官能糖原或植物糖原添加剂可W被用作用于赋予增加的相稳定性、增加的热稳 定性、和增加的存储稳定性的成分。另外，添加剂充当通常在各种化妆品、药物和食品配方 中使用的光不稳定化合物的光稳定剂。添加剂还提供了水包油乳液如面霜、洗液等的改善 的乳化性和乳液稳定性。当将其他成分被引入到配方中时，其还可W被用于混合工序中作 为附加步骤。
[0129] 对于个人护理配方，稳定性(物理、化学和光化学)是关键因素。溫度对于稳定性具 有显著影响。向配方中引入不同的组合对于乳液的粘度W及应力和溫度耐受性可能具有显 著影响。
[0130] 在溫度循环测试过程中，在加热阶段和冷却阶段之间循环时，粘度滞后现象 化ysteresis)是常见的。观察到的滞后现象越少，乳液对热应力的耐受性越好。同样重要的 是，在加热和冷却循环之后粘度回到原始值，因为如果粘度不返回至相同值，表明已经发生 了一些不期望的变化。设计此种"溫度循环"测试W重现真实生活条件，其中产品可W经历 制造、运输、胆存、存放时间、顾客使用等之间的显著溫度变化。
[0131] 本发明人已经证明，本文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂在溫度循环中改 善了乳液稳定性并且延迟或防止了水包油乳液在0-50°C溫度范围内的"烙化"（在G'和G"之 间穿越）。
[0132] 当使用不同的方法将新组分引入到配方中时，工序的性质可W显著影响产品的流 变性质，但是本文所描述的多官能添加剂可W防止运种现象的发生。
[0133] 在乳液基化妆品、食品和药物配方(典型地水包油乳液）的制备中，有必要在高于 50°C下加热水相和油相W制造充分混合的乳液(基础乳液）。但是，有时候需要在较低的溫 度例如低于35°C的溫度下向配方中引入另外的热不稳定的（热敏性）、水溶性组分，例如防 腐剂、生物活性物质、香料等。运可W通过冷却基础乳液并且混入含有热敏性成分的第=基 于水的相。然而，最终产物的粘度将强烈地依赖于用来将第=相混合至基础乳液中的机械 技术。
[0134] 如本文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂的存在提高了乳液对机械应力的 耐受性并且使得能够使用更快的高能混合技术，例如均化器。
[0135] UV 防护
[0136] 无论是基于物理(含有无机颜料)还是基于化学(含有UV吸收化学品）的防晒剂，本 文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂提高了防晒配方的SP巧旨数。
[0137] 过度暴露于阳光中对人皮肤的破坏性影响是众所周知的。紫外（UV)福射（290-4(K)nm)是太阳光谱中最有害的一部分。为了保护人体皮肤免受有害的阳光福射，已经开发 了基于物理和化学药剂的各种各样的防晒制剂。为了实现充分的SPF，需要在配方中使用高 浓度的防晒油。但是，监管机构例如FDA基于组分安全数据将防晒油浓度限制至最大值3-15%。因此，配方中必须含有大量的不同的防晒活性物质。
[0138] 经修饰的（辛締基班巧酸）和未经修饰的糖原和植物糖原添加剂已经被本发明人 渗入到含有胡莫柳醋或二氧化铁的防晒配方中。所得到的防晒配方显示出更高的SPF和改 善的光稳定性。
[0139] 配方的光稳定化
[0140] 如实施例中示出的，本发明人们已经证明，根据本发明的糖原和植物糖原纳米颗 粒的多官能添加剂充当了光稳定剂的角色。
[0141] 本发明的多官能添加剂的光稳定作用在有机防晒配方的情况下是特别有用的。许 多最近的研究表明，许多防晒活性物质的光稳定性不足并且在暴露于紫外福射之后快速地 丧失它们的光防护能力。运导致上市的产品可能不能达到它们标识的SP巧旨数。另外，防晒 油的光失活可能产生充当敏化剂和光过敏原的自由基中间体和化合物。
[0142] 本发明人已经证明，可W通过向防晒配方中引入植物糖原来增强防晒有机活性物 质的光稳定性。
[0143] 运些结果表明，使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的福射配方的SPF值显著更 高。使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的选择将取决于特定有机防晒化合物。为了提高光 稳定性和分散性，防晒活性物质也可W被共价地结合至植物糖原。
[0144] 不希望受到理论的束缚，据信，更高的SPF值反映了防晒滤光器的光稳定性的改善 W及脱水配方的膜的整体不透明性的改善。
[014引湿润剂
[0146] 当与其他众所周知的保湿剂相比时，本发明的糖原或植物糖原多官能添加剂表现 出增强的水保留性质。
[0147] 不希望受到理论的束缚，运种独特的水保留能力可能是由于糖原或植物糖原纳米 颗粒的物理结构造成的。每一个颗粒是带有气孔的半刚性结构。由于糖原或植物糖原纳米 颗粒是由糖构建的，并且糖是高度亲水的，似乎可W合理地假定水进入到颗粒的孔中并且 被强烈地保持在其中。因此，很可能是独特的纳米物理结构与糖内在性质的组合提供了运 种独特的保水能力。
[0148] 本发明人们人粘度测量计算得出，当糖原或植物糖原纳米颗粒完全水化时，它们 体积的~62%充满了水，并且1.6?水/g糖原是经水化的糖原结构的一部分。当使得糖原或 植物糖原纳米颗粒添加剂在高湿度(98%畑)环境中达到平衡时，其会吸收其自身重量的~ 50%的水。
[0149] 实施例1.从甜玉米粒提取植物糖原
[0150] 在20°C下将Ikg冻甜玉米粒(75%含水量）与化去离子水混合，并且在捣碎机中在 300化pm下粉碎3分钟。在4°C下将糊状物在12 ,OOOxg下离屯、15分钟。使用具有0.1皿孔径的 膜滤器，使合并的上清部分经受CFF。使用具有500W)a的MWCO的膜，并且在室溫和6的体积倍 数(diavolume)下，通过间歇渗滤进一步纯化滤出液(体积倍数是在渗滤过程中引入到操作 中的总mQ水体积与滞留体积的比）。
[0151] 将滞留级分与2.5体积95%乙醇混合，并且在4°C下在8,000xg下离屯、10分钟。将滞 留物与2.5体积的95%的乙醇混合并且在4°C下在8,000xg下离屯、10分钟。将含有植物糖原 的沉淀在烘箱中在50°C下干燥24小时，然后研磨至45目。干燥的植物糖原的重量为97邑。
[0152] 根据化S测量，所产生的植物糖原纳米颗粒具有为83. Onm的颗粒尺寸直径和0.081 的多分散指数。
[0153] 实施例2.通过在水中与辛締基班巧酸酢反应来修饰植物糖原
[0154] 在一个化的玻璃反应容器中，将100.0 g根据权利要求1生产的植物糖原分散在 750mL去离子水中。不断揽拌分散体并且保持在35°C下。将50mL辛締基班巧酸酢（0SA, Sigma-Al化ich)加热至40°C并且累入到反应容器中。使用自动控制系统通过向反应混合物 中加入4 %的化0田容液W将抑恒定地保持在8.5。100分钟之后，停止OSA累，并且使反应继续 进行另外的2.5小时。然后使用IM HCl将混合物的抑调节至7.0,并且与3体积的95%乙醇混 合，在4°C下在8,500xg下离屯、15分钟。将沉淀再悬浮于水中，将pH调节至7.0,并且使用相同 的条件将溶液沉淀和离屯、两次。最后，在烘箱中在50°C下将含有OSA修饰的植物糖原干燥24 小时，然后研磨至45目。通过NMR光谱学确定的取代度为0.27。
[0155] 实施例3.糖原/植物糖原作为赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(振荡扫描测 试）
[0156] 将0.7% (w/w)茹翦胶的含水分散体与0.7% (w/w)茹翦胶加 0.7%浓度的(w/w)根 据实施例1制备的植物糖原的含水分散体用于流变测试。
[0157] 茹翦胶被食品行业用作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂和成膜剂。化学上，其是基 本上由甘露糖和葡萄糖的糖类(葡甘露聚糖)组成的高分子量多糖。运种胶也被单独地或与 其他天然胶组合地用在化妆品配方中。
[0158] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上，使用锥板几何形状(4cm直径 板，1.58°钢锥;截断间隔= 50.祉m)进行测量。测试在20°C下运行。在加载样品之后，具有4 分钟的平衡时间，然后在IHz下从1至IOiOOOiiNm(转矩范围）进行应力扫描。Wlog模式采集 数据(每十进位10个点）。在运行应力扫描之前施加预剪切的运行中，使组合物经受10化预 剪切6分钟。
[0159] 发现茹翦胶分散体的粘度未显示出对预剪切的敏感性。但是，当存在植物糖原时， 预剪切引起了其应力耐受性的急剧变化:在施加预剪切之后，含有植物糖原的样品的模量 值显著下降，并且损耗模量值(G")变得比储能模量值(G'）大，指示着更"液体样"的行为。未 预剪切时，G'大于G"。
[0160] 当混合或振摇时，具有运种行为的配方变得"液体样"，并且在一段时间之后返回 其更高的粘度状态。运种行为在许多食品（例如，沙拉酱、调味料、面团等）、化妆品和制药应 用(洗剂、胶凝剂）中、在油漆、涂料和油墨中W及在石油化工行业的钻探泥浆中可能是非常 有益的。运一实验表明，本发明多官能添加剂可W被用作非增稠流变改性剂，其向各种工业 产品配方赋予所需的流变性质。
[0161] 实施例4.糖原/植物糖原用作赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(峰值保持测 试）
[0162] 在运些实验中使用的测试组合物是0.5% (w/w)茹翦胶，不具有糖原/植物糖原或 者具有另外的0.5% (w/w)根据实施例1制备的植物糖原。
[0163] 使用RA 2000流变仪（T A Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.8皿)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品之后，进行4 分钟的平衡，随后使用IOHz剪切速率进行峰值保持流量测试1小时（IOs的采样延迟时间）。 在峰值保留测试之后，在IHz下进行时基扫描（time swe邱)20分钟，使用4化振动应力作为 控制变量(采样延迟时间为10s)。
[0164] 不具有植物糖原的配方未表现出触变行为(参见图4)。
[0165] 当存在植物糖原时，观察到相应于触变行为的粘度时间依赖性下降(参见图4)，在 施加剪切的前2-3分钟，粘度快速下降，在~12分钟之后达到稳态值。当剪切停止时，在短时 间内（~2分钟），重新确立"未受干扰状态"的粘度。
[0166] 运些数据明显地表明，本发明的多官能添加剂的加入向含有增稠剂例如树胶的配 方中赋予期望的触变性质。
[0167] 实施例5.糖原/植物糖原作为赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(阶梯式流动 循环）。
[0168] 在运些测试中使用的组合物含有0.5% (w/w)的茹翦胶，不具有糖原/植物糖原或 具有附加0.5%根据实施例1制备的植物糖原。在循环的第一部分中W不断增加的剪切速率 (向上流动）、随后在循环的第二部分不断下降剪切速率（向下流动）来进行阶梯式流动循 环。
[0169] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上使用板锥几何形状(4cm直径， 1.58°钢锥;截断间隙= 50.8pm)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品后，平衡4分钟， 随后进行阶梯式流动循环。在循环的第一部分，转矩范围从1提高至60化Nm。在循环的第二 部分，转矩范围从600降低至IiiNm(每十倍程10个点-log模式；IOs的时间常数;平均持续 5s)。
[0170] 图5A和图5B中示出测量的结果。与无糖原的溶液获得的结果相比（图5A)，向水溶 液中茹翦胶中引入植物糖原产生向上流动曲线和向下流动曲线之间的显著滞回曲线 化ysteresis loop)(图5B)。对于在配方中存在本发明的多官能添加剂的向上流动和下向 流动，测量的粘度值之间的差异显示，在随不断增加的流动速度所观察到的剪切稀化之后， 本发明的多官能添加剂增加了重建时间并使得体系是触变的。
[0171] 实施例6.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，其提供溫度应力耐 受性。
[0172] 使用来自MakingCosmet ics Inc Renton WA , USA的市售"平衡的霜基料 (Balanced cream base)"研究了糖原/植物糖原对化妆品配方的流变性质的影响。
[0173] 成分(来自制造商）：水、栋桐酸异丙醋、荷荷己油、辛酸癸酸甘油S醋、角整烧、1， 3-丙二醇、嫁蜡硬脂醇酸-20、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸甘油醋、覆盆子巧油、嫁蜡硬脂醇、 阳G-IOO硬脂酸醋、月桂酷乳酸钢、辛基十二烧醇、蜂蜡、乙基己基甘油、辛酷基乙二醇、醋酸 生育酪、径乙基纤维素、己二醇、EDTA二钢、生育酪、抗坏血酸栋桐酸醋、抗坏血酸、巧樣酸、 甲基异嚷挫嘟酬。
[0174] 制造商想要的是，运种配方可W通过合计达15-20% (体积百分比）的附加液体成 分如活性成分和/或香料来定制，而不会过度稀化霜。
[017引样品制备：
[0176] 配方1: W9:1的比率(w/w)将霜基与Milli-Q水（电阻率18.2M Q -cm)结合。
[0177] 配方2:^9:1的比率(w/w;植物糖原在霜中的最终浓度为2.2%)，将霜基与22% (w/w)植物糖原(根据实施例1制备的)在Mi 11 i -Q水中的溶液结合。
[0178] 配方3: W9:1的比率(w/w;0SA修饰的植物糖原在霜中的最终浓度为2.2% )将霜基 与22 % OSA修饰的植物糖原(根据实施例2制备的化Mi 11 i -Q水中的溶液结合。
[0179] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙= 50.祉m)进行"溫度循环"测量。将样品加载到冷几何形状上，并 且在平衡3分钟后，一旦溫度达到0°C，进行5分钟的预剪切（IOHz)。首先，将溫度W5°C增量 从(TC提高至50°C(加热循环），并且在每次增量之后平衡3分钟。然后W相同的方式(5°C增 量，与3分钟的平衡时间)将溫度从50°C降低至0°C(冷却循环）。测试在IHz下运行。使用了两 个转矩值:200iiNm("高转矩")和20iiNm("低转矩"）。对于每个"高转矩"和"低转矩"，使用新 鲜样品。
[0180] 在溫度循环测试过程中，看到加热阶段和冷却阶段之间的粘度滞后是常见的。滞 后越低，乳液对热应力的耐受性越好。同样重要的是，在加热和冷却循环之后，粘度恢复至 其原始值。如果粘度值没有恢复，运指示着已经发生了不期望的变化。设计运样的"溫度循 环"是复制现实生活条件，其中乳液基产品在例如生产现场、仓库和零售店之间的运输过程 中经历显著的溫度变化。
[0181] 如从图6中呈现的数据看到的，对于"高转矩"实验，在配方中存在植物糖原时，滞 后回线面积明显更小。另外，对于配方2(含有植物糖原），在加热和冷却循环结束时，粘度恢 复了其起始值。相比之下，不含植物糖原的配方1的粘度显著地低于溫度循环开始时的粘 度，运可能是由于配方1的局部破乳造成的。运表明，植物糖原改善了乳液溫度循环的稳定 性。
[0182] 使配方1、2和3经历"低转矩"测试，并且测量了存储模量值(G'）和损耗模量值(G") 的量度。对于不含有植物糖原的配方1，对于G'和G"模量值，均观察到了加热循环和冷却循 环之间的大滞后。溫度循环结束时的模量值显著地低于起始值，表明可能有不期望的破乳。 对于配方3(含有OSA修饰的植物糖原），观察到了显著滞后，因为溫度循环结束时的模量值 大于起始值，但是它的存在阻止了模量值之间的交叉。配方2(含有植物糖原）的测试显示了 最低的滞后，在实验之后，模量值恢复了它们的初始值，并且损耗模量曲线不交叉储能模量 曲线。
[0183] 运一结果表明，在溫度循环过程中，本发明的多官能添加剂提高了乳液基配方的 稳定性。
[0184] 实施例7.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，提供了对机械应力 的耐受性(应力和应变耐受性）。
[018引如实施例6制备样品。
[0186] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.祉m)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品之后，允许进 行平衡5分钟，然后使用1至10,000yNm的转矩范围在IHz下进行应力扫描。Wlog模式采集 数据(每十倍程10点）。
[0187] 植物糖原或OSA修饰的植物糖原的存在提高了霜的稳定性，因为当存在植物糖原 或OSA修饰的植物糖原时，运些配方的线性粘弹区域扩展到更大的振荡应力和应变值。运一 结果表明，相对于应变和应力的变化，未修饰的W及OSA修饰的本发明的多官能添加剂均提 供了更大的稳定性。
[0188] 实施例8.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，提供了对机械应力 的耐受性。
[0189] 为了研究用于引入新组分的不同方法的影响，根据实施例6制备配方，但是使用两 种不同的混合方法。配方使用低剪切机械揽拌或者使用高能均化器（IKA TlSBasic Ul化a Turrax)进行混合。在各种乳液基产品的制备中，更期望的是使用均化器，因为其允许快速 混合并且相应地减少制备时间。
[0190] 使用振荡应力测试W评估在使用本质上不同的能量输入W及为完成该过程所需 不同时间的混合方法进一步定制基料霜时植物糖原对配方的可能影响。
[0191] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.8Mm)进行测试。测试在20°C进行。在加载样品之后，允许进行 平衡5分钟，然后使用I至10,000iiNm的转矩范围在IHz下进行应力扫描。Wlog模式采集数据 (每十倍程10点）。
[0192] 与使用低剪切机械揽拌制备的配方1相比，使用高能量均化器制备配方1(不具有 糖原/植物糖原）导致配方的粘度不期望地降低了 10倍(30Pa*s比3化*s)。通过将植物糖原 (按照实施例1制备)渗入到配方中（配方2)，使用均化器获得的粘度值更接近于使用低剪切 机械揽拌获得的粘度值(20Pa*s对27化*s)。运一结果表明，植物糖原的渗入大幅地改善了 乳液对机械应力的稳定性。OSA修饰的植物糖原的渗入(根据实施例2制备）（配方3)也导致 降低了由使用均化器的高能量混合引入的粘度下降（均化器的3.4Pa*s对低剪切机械揽拌 的11化*s)，但是其效果不如未修饰的植物糖原(配方2)显著。
[0193] 在对照实验（无添加剂）中，使用高剪切均化器导致了最终乳液粘度的不期望下 降。相比之下，简单的机械揽拌未产生粘度的此种大幅下降，但是不期望地需要长时间W混 合各相。但是，向配方中渗入本文所描述的多官能添加剂允许使用高能量混合技术。
[0194] 运一实验表明，本发明的多官能添加剂的存在改善了乳液对机械应力的耐受性并 且允许使用更快速的高能混合技术，例如均化器。
[0195] 实施例9.糖原/植物糖原提高有机防晒配方的防晒性能。
[0196] 将使用辛締基班巧酸修饰的植物糖原和植物糖原(0SA修饰的糖原)渗入到如下的 含有胡莫柳醋(UV-吸收化合物)的防晒配方中。
[0197] 表1.防晒配方 [019 引 相 成分 _% wt/wt_ T Il IlT H 羊毛脂 425 425 ^25 矿蜡 2.6 2.6 2.6 硬脂酸 3.5 3.5 3.5 栋搁酸硬脂基酷 1.7 1.7 1.7 山齋醇 0.9 0.9 0.9 对超基苯甲酸丙醋 0.05 0.05 0.05 胡莫柳醋 7.0 7.0 7.0 水 去离子水 73.65 67.65 67.65 丙二醇 5.0 5.0 5.0 植物糖原 6.0 OSA修饰的糖原 6.0 r0i99i 黄原胶 0.2 0.2 0.2 H 乙醇胺 1.0 1.0 1.0 EDTA 0.05 0.05 0.05 对搔基苯甲酸甲醋 0.1 0.1 0.1
[0200] 如实施例1中描述的，植物糖原提取自甜玉米。按实施例2中描述制备OSA修饰的植 物糖原并且得到的取代度为0.27。
[0201] 不断揽拌下将两相(水相和油相)加热至83°C直至完全融化/溶解。使用高能均化 器（IKA TlSBasic叫tra Turrax)在24K巧m下将水相揽拌2分钟，然后与油相混合。然后将 油相加入到水相中，同时使用均化器在24Krpm揽拌2分钟，冷却至40°C同时缓慢揽拌，然后 再使用均化器在24K巧m下揽拌I分钟。
[0202] 使用Optometries SPF-290S分光光度计和Ocean Optics UV-VIS光谱仪测试所得 到的防晒配方的SPF值W及光稳定性。测试的结果示于表1I中。SPF提升值是指相对于不含 植物糖原或OSA修饰的植物糖原的配方在SPF值方面的百分比增加。
[0203] 表1I 防晒活性物质_SPF 临界波长，nm SPF提升，％ I 胡莫柳酿 2.119 328 0
[0204] 岛 胡莫柳酿牛植物麵原 2.22 乾貧 6.2 曲 胡莫柳醋+ OSA修饰的植2.40 328 14.8 物糖原
[020引实施例10.糖原/植物糖原改善无机防晒配方的防晒性能。
[0206] 使用类似于实施例9中描述的工艺，将植物糖原和OSA修饰的植物糖原渗入到含有 二氧化铁的防晒配方中。配方的含量描述于表HI中。
[0207] 表1II.
[020引 相 威分 _%wl/wl_ 1 Il III H 羊毛脂 4：^ 4：^ 4：^ 矿蜡 2.6 2.6 2.6 硬脂酸 3.5 3.'5 .3.5 踪搁酸硬脂基醋 1.7 1.7 1.7 山崭醇 0.9 0.9 0 9
[0209] 对搔基苯甲酸两醋 Ws ^ 矿物油 7.0 7.0 7.0 米 去离子水 机化 61.65 61.65 丙二醇 5.0 5.0 5.0 二氧化钦 6.0 6.0 6.0 糖原 6.0 OSA修饰的植物糖原 6.0 黄原胶 化2 0.2 0.2 H 乙醇胺 1.0 1.0 1.0 EDTA 0.05 0.05 0.05 对搔基苯甲酸甲醋 0.1 0.1 0.1
[0210] 使用Optometries SPF-290S分光光度计和Ocean Optics UV-VIS光谱仪测试所得 到的防晒配方的SPFW及光稳定性。测试的结果示于表1V中。SPF提升值是指相对于不含植 物糖原或OSA修饰的植物糖原的配方在SPF值方面的百分比增加。
[0211] 表1V 防晒活性賴潇_SPF 临界波长，nm SPFMfh % I TiO,. 2.37 388 0
[0212] II Ti〇2+植物潑原 2.64 388 11.4 III Ti〇2+OSA 修饰的植物糖原 2:.78 38:8 17.3:
[0213] 实施例11.糖原/植物糖原提高有机防晒剂的光稳定性
[0214] 将植物糖原和OSA修饰的植物糖原渗入到如实施例9中描述的含有化学防晒活性 物质的配方中。
[0215] 将配方作为薄膜(表面覆盖度为2-4mg/cm2)沉积在石英板上并且在空气中干燥30 分钟。干燥后，使用UV光(两个UV灯，15W，254nm，UVP Inc.，pad#34-000-801)将样品照射4 小时，然后通过记录光学吸收光谱来测试它们的光稳定性。
[0216] 从相应产品的最大吸收的减少量来计算光降解。另外，测量了如实施例9和实施例 10中描述的配方的SPF值随照射时间的变化。结果示于表V、表VI、表Vn和表VIII中。
[0217] 表V.胡莫柳醋在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 齡麻祐化颇庶 吸光度赎光4小时后的暇光度前
[0218] 防晒猜隆物质 的OSnm暇光度贫編nm变化，％ 巧萬柳酷7% Co ^
[0219] 亂莫柳酷7% +植鐘原6% W 1.0 0 胡莫柳酷7〇/〇OSA修饰的植物糖原6〇/。 1.0 0.沿 -18
[0220] 表VI.甲氧肉桂酸辛醋在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 防晒活性物质 吸光度曝光4树吸光麵 刷物巧 3161,m后的吸光度变化，％
[0221] 甲氧肉植酸率醋7% 玩 马。 甲氧肉桂酸辛醋7%+植物糖原6% LO 1,30 巧0.0 甲氧肉桂酸辛醋7% OSA修饰的植物糖原6% 1.0 0.92 -8.0
[0222] 表VII.阿伏苯宗在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 吸光度曝光4小时后的吸触的 闘白化顯 的OSnm吸光度的OSnm变化，〇/'?
[022引 阿伏苯宗7% LO 046 与石^ 师伏苹宗7% +植物糖原6% 1.0 1.08 巧.0 阿伏苯宗7% OSA修饰的植物糖原6% 1.0 0.53 -47.0
[0224]表VIII.经照射的含有植物糖原和OSA修饰的植物糖原的防晒组合物中的SPF提升 晚麻煤化物t席 SPF 曝光4小时? SPF撰 mmmm sw 繊 spf 化 ％
[02巧] 胡莫柳酿7% ^ X25 U3. 朗莫柳酷7%+植物糖原6% 2.45 4.2 71.2 朗莫柳酷7〇/〇 OSA修饰的植物糖原炉3.0 4.5 洗.0
[0226] 运此结果显示，使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的经照射的配方的SPF值显著 更高。使用未修饰的或OSA修饰的多官能添加剂的选择取决于特定的有机防晒化合物。
[0227] 实施例12.通过OSA修饰的植物糖原对维生素 A的光稳定化
[0228] 将给生素 A和OSA修饰的植物糖原(根据实施例2制备)渗入到基于醇的乳液中。在 不断揽拌下，将24mL水或OSA修饰的植物糖原的20 %水溶液加入到74mL的95 %乙醇中。然后 加入2g维生素 A(乙酸视黄醇醋），并且在室溫下，使用高能均化器（IKA TlSBasic叫tra Turrax)在24K巧m下将混合物揽拌4分钟。运产生了具有低粘度的稳定乳液，适于喷雾应用。
[0229] 如实施例11中的描述进行测量。从在371nm下的最大吸收的减少量计算维生素 A的 光降解并且从在335nm下的最大吸收的减少量计算维生素 A-OSA修饰的植物糖原的光降解。
[0230] 结果示于表1X中，并且它们表明，OSA修饰的植物糖原极大地提高了维生素 A的光 稳定性。经过3小时的UV照射之后，在含有OSA修饰的植物糖原的乳液中，维生素 A浓度没有 可测量的变化，与此相反的是，在不含OSA修饰的植物糖原的乳液中，维生素 A浓度下降了 56%。
[0231] 表1X.维生素 A在不具有或具有OSA修饰的植物糖原的配方中光稳定性 接曲I席 耐A曲曝光3小时吸光度的 「……1德性物质吸脯后謎光度变化％
[0232] - 维生素 A, 2% 1.0 0.44 -56.0 维生素 A，2%+OSA修饰的植物糖原6% 1,0 LO ()
[0233] 实施例13.使用氨基肉桂酸醋衍生化糖原/植物糖原的方法
[0234] 将Ig班巧酷化的植物糖原(DS = O. 128)溶解于12ml的milliQ水中并且将抑调节至 5。将150mg 4-氨基肉桂酸乙醋溶解于3ml DMSO中并且与班巧酷化的植物糖原溶液混合。将 混合物冷却至〇°C，并且在剧烈揽拌下，向其中加入0.2g溶解于mi 11 iQ水中的抓AC(N-(3-二 甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐）。在室溫下使反应继续进行24小时，然后使用一 体积的乙醇沉淀样品。将沉淀物再悬浮于水中并且再将沉淀步骤重复两次。在最后一次沉 淀步骤之后，将样品溶解于水中并且冻干。
[0235] 班巧酷化的植物糖原是如下制备的：
[0236] 将4g植物糖原溶解于34ml DMSO中并且向该溶液中加入0.3g DMAP(4-二甲基氨基 化晚)和〇.4g班巧酸酢。在50°C溫育（同时揽拌)0/N样品。在溫育之后，向反应混合物中加入 50ml蒸馈水中并且将抑调节至7。使用1体积的乙醇将样品沉淀。在离屯、之后，将沉淀分散在 pH被调节至7.0-7.2的蒸馈水(75ml)中。重复离屯、步骤两次，在室溫下空气干燥0/N样品，然 后在60°C干燥两天。
[0237] 实施例14.植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸结合物相对于氨基肉桂酸醋的光稳定性
[0238] 将氨基肉桂酸醋和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸醋结合物分别溶解于乙醇或水 中。
[0239] 将溶液作为薄膜沉积在石英板上并且在空气中干燥30分钟。干燥之后，如实施例 11，使用UV光照射样品4小时，然后测试它们的光稳定性。
[0240] 从相应产品的最大吸收的减少量计算光降解。结果示于图7中。
[0241] 从图7示出的数据可W看到，在暴露于UV-照射中4小时之后，植物糖原-乙基-4-氨 基肉桂酸醋保留了其活性的95%，与此相比，氨基肉桂酸醋保留其活性的40%。
[0242] 实施例15
[024引比较了根据实施例1制备的多官能添加剂、丙S醇、PEG 400和透明质酸随时间变 化的相对水保留。使样品在37°C下在湿度室中吸收水分十天。在量化水吸收之后，将样品置 于具有干燥剂的封闭室中，并且对它们相对含水量的时间依赖性测量十天。结果示于图8 中，每个数据点代表了 =个独立测量的平均值。
[0244] 实施例16.植物糖原粘度对离子强度的耐受性
[0245] 将20%(w/w)植物糖原(根据实施例1制备的）的含水分散体用于流变测试。
[0246] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上，使用锥板几何形状(4cm直径 板，1.58°钢锥;截断间隙= 50.祉m)进行测量。在20°C下运行测试。结果示于图9中。
[0247] 实施例17.
[0248] 在化p2细胞系上测试了从贝类分离的单分散性糖原添加剂的毒性，并且与在药物 递送体系中常用的PLGA纳米颗粒的毒性进行了对比（图10和图11)。在本实验中，在比公知 PGLA具有毒性的浓度高出一数量级的浓度下，死亡细胞的数目（图10)和LDH(乳酸脱氨酶） 的释放(图11)均显示，实施例1的多官能添加剂无显著毒性。
【主权项】
1. 一种改变基于水的或基于醇的配方的流变行为的方法，包括向所述配方中加入单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述配方是触变的并且所述流变行为的改变包括 重建时间的增加。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述流变行为的改变包括赋予触变行为。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述配方是小分子、聚合物、生物聚合 物、胶体颗粒或油中的至少一种的分散体或溶液。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述配方是基于水的配方。6. 根据权利要求4所述的方法，其中所述配方是基于醇的配方。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二 醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的组合。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中通过动态光散射测量的，所述组合物 具有低于约0.3的多分散指数。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述组合物的按干重计的至少约80% 是具有约30nm至约150nm之间的平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米 颗粒是经化学修饰的。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过 使用羰基、胺基、硫醇基、羧基或烃基来化学官能化其羟基中的至少一个而被修饰的。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述烃基是烷基、乙烯基或烯丙基。13. 根据权利要求10所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是使用 辛烯基琥泊酸修饰的。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述配方包含天然胶。15. 根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述配方是食品、化妆品、个人护理 产品、营养食品、药物、洗液、凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻 井泥楽·。16. -种用于基于水的或基于醇的配方的多官能添加剂，包含单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒。17. 根据权利要求16所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.3的多分散指数。18. 根据权利要求17所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.2的多分散指数。19. 根据权利要求18所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.1的多分散指数。20. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的至少约90 %是具有约30nm至约150nm之间平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒。21. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90 %是具有约30nm至约150nm之间平均粒径的植物糖原纳米颗粒。22. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90 %是具有约60nm至约11Onm之间的平均颗粒尺寸的纳米颗粒。23. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90%是具有约20至约60nm之间的平均直径的糖原纳米颗粒。24. 根据权利要求16至23中任一项所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植 物糖原纳米颗粒是经化学修饰的。25. 根据权利要求24所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒是通过使用羰基、胺基、硫醇基、羧基或烃基来化学官能化其羟基中的至少一个而被修饰 的。26. 根据权利要求25所述的多官能添加剂，其中所述烃基是烷基、乙烯基或烯丙基。27. 根据权利要求24所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒是使用辛烯基琥珀酸修饰的。28. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为粉末的形式。29. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为液体的形式。30. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为凝胶的形式。31. -种组合物，包含权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂以及基于水的或 基于醇的配方。32. 根据权利要求31所述的组合物，其中所述基于水的或基于醇的配方是小分子、聚合 物、生物聚合物、胶体颗粒或油中的至少一种的溶液或分散体。33. 根据权利要求32所述的组合物，其中所述组合物是基于水的配方。34. 根据权利要求32所述的组合物，其中所述组合物是基于醇的配方。35. 根据权利要求34所述的组合物，其中所述醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、 丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的组合。36. 根据权利要求31至35中任一项所述的组合物，其中所述多官能添加剂构成该组合 物的约5至约25 %w/w。37. 根据权利要求31至36中任一项所述的组合物，其中与不具有所述多官能添加剂的 相同组合物相比，所述组合物具有触变行为。38. 根据权利要求31至36中任一项所述的组合物，其中所述组合物是触变的，并且与不 具有所述多官能添加剂的相同组合物相比具有增加的重建时间。39. 根据权利要求31至38中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含天然胶。40. 根据权利要求31至39中任一项所述的组合物，其中所述组合物是食品、化妆品、个 人护理产品、营养食品、药物、洗液、凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定 剂或钻井泥浆。41. 根据权利要求31至39中任一项所述的组合物，其中与不具有所述多官能添加剂的 相同组合物相比，所述组合物具有改善的溶解度和稳定性。42. 根据权利要求40所述的组合物，其中所述组合物是喷雾型个人护理产品。43. 根据权利要求42所述的组合物，其中所述喷雾型个人护理产品是化妆品喷雾、防晒 喷雾、发胶、除臭剂喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手液喷雾。44. 一种使基于水的或基于醇的配方稳定的方法，包括向所述配方中加入单分散性糖 原或植物糖原纳米颗粒。45. -种向基于水的或基于醇的配方赋予触变行为的方法，包括向所述配方中加入单 分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。46. -种增加触变性基于水的或基于醇的配方的重建时间的方法，包括向所述配方中 加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。47. -种提高基于水的或基于醇的配方中有机化合物的光稳定性的方法，包括向所述 配方中加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。48. -种保护生物活性剂的生物活性的方法，包括将所述生物活性剂与单分散性糖原 或植物糖原纳米颗粒的组合物混合。
【专利摘要】单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是适合于在基于水的或基于醇的化妆品、药物或食品配方中使用的多官能添加剂。纳米颗粒可以分离自各种来源(例如玉米)，并且可选地修饰有一系列有机部分(如辛烯基琥珀酸)。据信，糖原/植物糖原的单分散性和微粒性使得此种材料作为流变改性剂(包括触变行为的调整)、有机和生物材料的稳定剂以及防晒霜中的光稳定剂是有用的。
【IPC分类】A61K47/36, A61K8/73, C08L5/00, C08J3/02
【公开号】CN105491994
【申请号】CN201480036344
【发明人】安东·科列涅夫斯基, 埃尔兹塞贝特·帕普-绍博, 约翰·罗伯特·达彻, 奥列格·斯图卡洛夫
【申请人】奇迹连结生物技术公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年4月25日
【公告号】CA2910393A1, CA2910399A1, CN105555856A, EP2988725A1, EP2988725A4, EP2989156A1, EP2989156A4, US20160083484, US20160114045, WO2014172785A1, WO2014172786A1, WO2014172786A8
【专利说明】单分散性糖原和植物糖原纳米颗粒及其作为化妆品、药品、和 食品产品中的添加剂的用途
[0001] 相关申请的引证
[0002] 本申请要求2013年4月26日提交的美国专利申请61/816686的优先权，并且其内容 W其整体并入本文。
技术领域
[0003] 本发明设及糖原和植物糖原(phytoglycogen)作为添加剂的用途。
【背景技术】
[0004] 糖原是动物体内的一种短期储能材料。在哺乳动物体内，糖原出现在肌肉和肝脏 组织中。其由1,4-葡聚糖链组成(comprised of )，通过a-1,6-葡萄糖巧键高度支化，分子量 为IO6-IO8道尔顿。糖原W具有20-200nm的直径的致密颗粒的形式存在于动物组织中。也发 现糖原积累在微生物中，例如细菌和酵母菌。
[000引植物糖原是一种在结构和物理性质上与糖原非常相似的多糖。其基于基植物性来 源而与糖原不同。植物糖原最主要的来源是甜玉米，W及特定品种的水稻、大麦和高梁。
[0006] 从不同来源生产糖原和植物糖原的方法在本领域中是已知的。
[0007] 已经开发了各种方法W从活有机体中分离糖原和植物糖原。
[0008] 已知的方法包括从动物组织、特别是从海洋动物、尤其是软体动物提取，因为它们 能够积累糖原。参见例如下列文献中描述的方法:美国专利5，734，045、5，597，913;日本专 利申请JP2006304701;Malcolm,J.The Composition of some New Zealand Foodstuffs.lYans Proc R Soc N Z.191144:265-269;Ward JF et al.Extractions of Glycogen from Soft Shell Clams(Mya arenaria).Chesapeake Sci.1966,7(4):213-214；Wary C et al.IH NMR spectroscopy study of the dynamic properties of glycogen in solution by steady-state magnetisation measurement with off-resonance irradiation.Carbohydr Res .1998,306(4):479-91；Matsui M,et al.Fine structural features of oyster glycogen :Mode of multiple branching . Carbohydrate Po Iymers, 1996,3 I (4):227-235；Su11ivan MA et 曰I.Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journ曰I of 化romatography A，2014.出版中；它们的公开内容均通过引用W它们的整体并入。
[0009] 还可W根据各种方法从哺乳动物并且特别是从肝脏或肌肉组织提取糖原，参见例 女曰Popovski S.et al.The mechanism of aggregation ofP-particles into口-particles in rat liver glycogen.Biochemical Society Transactions(2000)28,第5部，A336; Sullivan MA et al.Nature of alpha and beta particles in glycogen using molecular size distributions.Biomacromole州Ies.2010年4月12 日；11(4):1094-100; Wanson JC&Drochmans P.Rabbit skeletal muscle glycogen.A morphological and biochemical study of glycogen bet曰-particles isolated by the precipitation- centrifugation method.J Cell Biol.1968.38(1)ilSO-SOsSomogyi'M.l'he solubility 过nd prep过r过tion of phosphorus -过nd nitrogen-free glycogen.J.Biol.Chem.1934.104:245；Geddes 民 et al.The molecular size and shape of liver glycogen .Biochem.J.1977.163:201-209；Devos P et al.The alpha particulate liver glycogen.A morphometric approach to the kinetics of its synthesis and degradation.Biochem.J.1983，209:159-165;Orrell SA feBueding E.A Comparison of products obtained by various procedures used for the extraction of glycogen.J Biol Chem. 1964,239 : 4021-4026 ； Br()jer JT et al.Effect of extraction time and acid concentration on the separation of proglycogen and macroglycogen in horse muscle samples.Can J Vet 民es.2002，66(3):201-6;Bell D G&F G Young.Observations on the chemistry of liver glycogen.Biochem.J.1934, 28:882-0;Stetten M民 et al.A comparison of the glycogens isolated by acid and alkaline procedures.J Biol Chem.l958,232(l):475-488;Wary C et al.IH 匪民 spectroscopy study of the dynamic properties of glycogen in solution by steady-state magnetisation measurement with off-resonance irradiation.Carbohydr 民es. 1998,306(4) :479-91 ;Laskov 民.& E.Margoliash.Properties of high molecular weight glycogen from rat liver.1963.Bull.民es.Counc.Isr.ll:351-362;Haverstick DM&Gold AH.Isolation of a polydisperse high-molecular-weight glycogen from rat liver.Anal Biochem.1981 年2月；111(1):137-45;Parker GJ et al.AMP-activated protein kinase does not associate with glycogen alpha-particles from rat liver.Biochem Biophys Res Commun.2007，362(4):81 1-5；Sullivan MA et al.Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journal of Chromatography A,2014.出片反 中；它们每一者的内容均通过引用^它们的整体并入。
[0010]也可W根据各种方法从植物材料中分离植物糖原。参见例如，美国专利US 5,895， 686 和欧洲专利EP0860448B1，1^及￥〇11容，1(8 et al. Structures and properties of amylopectin and phytoglycogen in the endosperm of sugary-lmutants of rice.J.Cereal Sci.(2003)37:139-149；Fujita N et al.Antisense inhibition of isoamylase alters the structure of amylopectin and the physicochemical properties of starch in rice endosperm.Plant Cell Physiol2003,44(6):607-618, 其描述了从水稻的粹粒分离植物糖原的方法；Verhoeven，T.et al. Isolation and characterisation of novel starch mutants of oats.Journal of Cereal Science, 2004,40(1):69-79,其描述了从燕麦分离植物糖原；Burton RA et al.Starch granule initiation and growth are altered in barley mutants that lack isoamylase activity.Plant J.2002,31(1) :97-12,其描述了从大麦分离植物糖原；国际专利申请公开 号 WO 2013/019977;美国专利6451362;Rolland-Sabat 自 A.，et al.Elongation and insolubilisation of alpha-glucans by the action of Neisseria polysaccharea amylosucrase.J Cereal Sci.2004,40:17-30；Dinges J民，et al.Molecular structure of three mutations at the maize sugaryI locus and their allele-specific phenotypic effects.Plant Physiol.2001,125(3):1406-18;Morris DL&CT Morris.Glycogen in sweet corn . Science .1939,90(2332):238-239；Miao M,et al.Structure and digestibility of endosperm water-solublea-glucans from different sugary maize mutants.Food Chem.2014,143:156-62;Miao M，et al.Structure and physicochemical properties of octenyl succinic esters of sugary maize soluble starch and waxy maize starch.Food Chem.2014，151:154-60; Powell P0，et al.Extraction，isolation and characterisation of phytoglycogen from su-lmaize leaves and grain.Carbohydr Polym.2014，101:423-31;Sullivan MA, et al. Improving size-exclusion chromatography separation for glycogen.Journal of Chromatography A，2014.出片反中；Scheff Ier SL, et al. Phytoglycogen octenyl succinate，an amphiphilic carbohydrate nanoparticle,and epsilon-polyIysine to improve lipid oxidative stability of emulsions.J Agric Food Chem.2010年I月13 0；58(1):660-7；Scheffler SL，et al. In vitro digestibility and emulsification properties of phytoglycogen octenyl succinate.J Agric Food Chem.201058(8): 5140-6;和Huang,L，&Yao，Y.Particulate structure of phtoglycogen nanoparticles probed using amyloglucosidase.Carbohydrate Polymers，2011，83:1165-1171，其描述 了从甜玉米分离植物糖原的方法;它们全部的公开内容均通过引用W它们的整体并入。
[0011] 还可^根据各种方法从酵母得到糖原，例如国际专利申请W0/1997/021828;美国 专利6，146，857 ;和Northcote D . The molecular structure and shape of yeast glycogen.Biochem J. 1953,53(3) :348-352中描述的方法，它们的公开内容均通过引用W 它们的整体并入。
[0012] 还可1^根据各种方法从细菌获得糖原，例如Levine S，et al .Glycogen of enteric bacteria.J Bacteriol.1953，66(6):664-670;Sigal N，et al.Glycogen accumulation by wild -type and uridine diphosphate glucose pyrophosphoryIase-negative strains of escherichia coli.Arch Biochem Biophys.1964，108:440-451; Chargaff E.&H.Moore.On bacterial glycogen:the isolation from avian tubercle bacilli of a polyglucosan of very high particle weight.J.Biol.Chem.1944,155: 493-501；Yoo SH，et al.Characterization of cyanobacterial glycogen isolated from the wild type and from a mutant lacking of branching enzyme.Carbohydr 民es.2002,337(21-23):2195-203;Schneegurt MA，et al.Composition of the carbohydrate granules of the cyanobacterium，Cyanotheee sp. strain ATCC 51142.Arch Microbiol.1997,167(2-3):89-98;和Schneegurt MA，et al.Oscillating behavior of carbohydrate granule formation and dinitrogen fixation in the cyanobacterium Cyanothece sp.strain ATCC51142.Bacteriol.1994，176(6):1586-1597 中所描述的;它们的内容均通过引用^它们的整体并入本文。
[0013]也可W使用生物合成方法制备糖原和植物糖原。美国专利7,670,812描述了一种 通过将酶的纔合物与化分子量的糊精接触用于生物合成生成糖原样多糖的方法。
[0014]还可W从商业来源获得糖原和植物糖原。例如，源自玉米的植物糖原由日柏陆DA CORPORATION和日本陆WPIE CORPORATION市售;酶促合成的糖原由Ezaki Glico Co. W名称 BIOGLYCOGEN 市售；LABORATOIRES SEROBIOLOGIQUES S.A.(法国）W 名称 DERMOSACCHARIDES吸GY销售源自海洋来源的糖原。糖原也作为用于沉淀核酸的 共沉淀剂销售并且由许多公司商业供应，如Roche、Sigma-Aldr i Ch、SERVA Electrophoresis GmbH和Life Technologies。
[0015] 已经建议了糖原、植物糖原和相关的糖原样材料的申请。
[0016] 美国专利6,451，362描述了源自甜玉米的植物糖原作为即食型谷物的涂层的用 途，其减缓了谷物薄片的润湿并且延长了酥脆。国际专利申请W0/2011/062999A2描述了化 学修饰的植物糖原作为对于食品应用的乳化助剂的用途。美国专利申请公开号2011/ 0269849A1描述了化学修饰的植物糖原用于在食品应用中改善脂质的氧化稳定性的用途。
[0017] 日本专利申请JP1999000044901提及植物糖原用作头发配方的添加剂的用途，其 为头发赋予改善的梳理性能和闪亮外观。美国专利6,224,889提供了一种护肤化妆品组合 物，其包括糖原作为适于保护人皮肤免受寒冷影响的多种组分之一。美国专利申请公开号 2010/0273736提供了含有糖原作为用于皮肤软化/平滑效果的活性成分的化妆品配方，并 且美国专利5,093,109描述了糖原作为抗衰老剂可W在化妆品配方中用于实现那些目的。 日本专利申请JP-A-62-178 505描述了糖原在化妆品配方中作为润肤剂和保湿剂的用途。 美国专利申请公开号2004-0052749描述了皮肤用的水凝胶，其包含肌酢或肌酢衍生物、糖 原和憐脂，其被声称为具有赋活效果并且提供UV防护。
[0018] 美国专利4,803,075公开了糖原（与麦芽糖一起)作为生物相容性流体润滑剂，其 改善了可注射的植入生物材料的可渗透性(可侵入性，intrudabi 1 ity)。
[0019] 存在对于向食品、个人护理、油漆、涂料和其他工业产品中渗入天然、无毒且可生 物降解的材料W代替石油类化学品的不断增长的需求。特别是高度需求多官能添加剂，因 为减少成分的数目使得配制工艺更容易并且降低了配制成本。另外，在个人护理工业中，可 W W浓缩液提供的成分是高度期望的，因为运简化了配制工艺并且使得通过自动分配器和 计量累能够更容易地处理。
【发明内容】
[0020] 在一个实施方式中，描述了一种改变基于水的或基于醇的配方的流变行为的方 法，包含向该配方中加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物。
[0021] 在一个实施方式中，配方是触变的并且流变行为方面的改变包括重建时间的增 加。在一个实施方式中，流变行为方面的改变包括赋予触变行为。
[0022] 在一个实施方式中，所述配方是小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒或油中的 至少一种的分散体或溶液。
[0023] 在一个实施方式中，配方是基于水的配方。
[0024] 在一个实施方式中，配方是基于醇的配方。在一个实施方式中，醇是乙醇、丙醇、异 丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、丙=醇或它们的组合。
[0025] 在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，组合物具有低于约0.3的多分散指 数。
[0026] 在一个实施方式中，组合物的按干重计至少80%是具有约30nm至约150皿之间的 平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0027]在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是经化学修饰的。在一个 实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过使用幾基、胺基、硫醇基、簇基或控 基来化学官能化其径基中的至少一个而被修饰的。在一个实施方式中，控基是烷基、乙締基 或締丙基。在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒修饰有辛締基班巧酸。 [002引在一个实施方式中，组合物包含天然胶。
[0029] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0030] 在一个实施方式中，描述了基于水的或基于醇的配方用的多官能添加剂，其包含 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0031] 在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.3的多分散指 数。在一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.2的多分散指数。在 一个实施方式中，如通过动态光散射测量的，添加剂具有低于约0.1的多分散指数。
[0032] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的至少约90%是具有约30nm至约150皿之 间的平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0033] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的约90%是具有约30nm至约150nm之间的 平均粒径的植物糖原纳米颗粒。
[0034] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计约90%是具有约60nm至约IlOnm之间的平 均粒径的纳米颗粒。
[0035] 在一个实施方式中，添加剂的按干重计的约90%是具有约20至约60nm之间的平均 直径的糖原纳米颗粒。
[0036] 在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是化学修饰的。在一个实 施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过使用幾基、胺基、硫醇基、簇基或控基 来化学官能化其径基中的至少一个而被修饰的。在一个实施方式中，控基是烷基、乙締基或 締丙基。在一个实施方式中，单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒修饰有辛締基班巧酸。
[0037] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为粉末。
[0038] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为液体。
[0039] 在一个实施方式中，多官能添加剂的形式为凝胶。
[0040] 在一个实施方式中，描述了一种组合物，其包含本发明的多官能添加剂和基于水 的或基于醇的配方。
[0041] 在一个实施方式中，基于水的或基于醇的配方是小分子、聚合物、生物聚合物、胶 体颗粒或油中的至少一种的溶液或分散体。
[0042] 在一个实施方式中，组合物是基于水的配方。
[0043] 在一个实施方式中，组合物是基于醇的配方。在一个实施方式中，醇是乙醇、丙醇、 异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、丙=醇或它们的组合。
[0044] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含约5至约25%w/w的组合物。
[004引在一个实施方式中，与不含多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有触变行 为。
[0046]在一个实施方式中，组合物是触变的并且与不具有多官能添加剂的相同组合物相 比具有增加的重建时间。
[0047] 在一个实施方式中，组合物包含天然胶。
[0048] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0049] 在一个实施方式中，与不具有多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有改善 的溶解性和稳定性。
[0050] 在一个实施方式中，组合物是喷雾型个人护理产品。
[0051] 在一个实施方式中，喷雾型个人护理产品是化妆品喷雾、防晒喷雾、发胶、除臭剂 喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手液喷雾。
[0052] 还描述了一种用于稳定基于水的或基于醇的配方的方法，包括向配方中添加单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0053] 还描述了一种向基于水的或基于醇的配方赋予触变行为的方法，包括向配方中添 加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0054] 还描述了一种增加触变基于水的或基于醇的配方的重建时间的方法，包括向配方 添加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0055] 还描述了一种提高基于水的或基于醇的配方中有机化合物的光稳定性的方法，包 括向配方中添加单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。
[0056] 还描述了一种保护生物活性剂的生物活性的方法，包括将生物活性剂与单分散性 糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物混合。
【附图说明】
[0057] 图1示出在不同浓度下单分散性植物糖原纳米颗粒在水中的粘度。
[0058] 图2示出剪切速率对单分散性植物糖原纳米颗粒在水中的分散体的粘度的依赖 性。
[0059] 图3显示，19%(w/w)的单分散性植物糖原纳米颗粒的分散体的流动行为不依赖于 剪切速率。
[0060] 图4示出具有和不具有0.5%单分散性植物糖原的0.5% (w/w)茹翦胶溶液的峰值 保持流量测试。
[0061] 图5A示出不具有本发明多官能添加剂的含有0.5%茹翦胶的组合物阶梯式流动循 环的粘度值。
[0062] 图5B示出具有0.5%植物糖原、含有0.5%茹翦胶的组合物的阶梯式流动循环的粘 度值。
[0063] 图6比较了不具有本发明多官能添加剂的霜基质(方形)和具有本发明多官能添加 剂的霜基质（圈形)在0和50°C之间的溫度扫描循环中的粘度值，其中在循环的第一部分中 升高溫度并且在循环的第二部分中降低溫度。
[0064] 图7示出氨基肉桂酸醋(菱形)和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸醋结合物(方形）的 光稳定性。
[006引图8示出干燥的单分散性植物糖原纳米颗粒组合物、丙S醇、PEG 400和透明质酸 的相对保水性。
[0066]图9示出，单分散性植物糖原纳米颗粒的分散体的粘度值对离子强度未显示出显 著依赖性。
[0067] 图10示出如通过在化p2(癌症肝细胞)上的死亡细胞所测量的，单分散性糖原纳米 颗粒(吨S)与聚(乳酸-共-径基乙酸KPLGA)相比的细胞毒性。
[0068] 图11示出如通过在化p2(癌症肝细胞）上的LDH(乳酸脱氨酶)释放所测量的，单分 散性糖原纳米颗粒(吨S)与聚(乳酸-共-径基乙酸KPLGA)相比的细胞毒性。
【具体实施方式】
[0069] 在一个实施方式中，描述了一种包含糖原或植物糖原的用于基于水的或基于醇的 配方的多官能添加剂。在一个实施方式中，多官能添加剂是糖原或植物糖原的单分散性纳 米颗粒。
[0070] 在本申请中，糖原和植物糖原包括衍生自天然来源及合成糖原和植物糖原的糖原 和植物糖原。
[0071] 糖原和植物糖原是a-D葡萄糖链的分子，该a-D葡萄糖链具有为11-12的平均链长、 具有1^4键并且在1^6处发生支化点并且具有约6%至约13%的支化度。
[0072] 本发明的基于水的配方特别地包括小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油中 的一种或多种的分散体(包括乳液和悬浮液)和溶液。
[0073] 本发明的基于醇的配方特别地包括小分子、聚合物、生物聚合物、胶体颗粒和油中 的一种或多种处于一种或多种醇中的分散体(包括乳液和悬浮液)和溶液。在一个实施方式 中，醇不受限制。在一个实施方式中，醇选自于乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、 二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油和它们的混合物。
[0074] 虽然在一个实施方式中，在本文所描述的新方法中使用的糖原和植物糖原可W使 用任何已知的方法获得或从商业来源获得，但是商业产品或上述方法的产出是高多分散性 产品，其同时包含糖原或植物糖原颗粒W及其他产物和糖原或植物糖原的降解产物，并且 尤其不表现出糖原和植物糖原的单分散性组合物的流变性质。如W下详述的，本发明人已 经开发出了用于生产糖原和植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物的方法。本发明人的组合 物的单分散性和微粒性质均与使得它们高度适于用作多官能添加剂的性质相关联。
[0075] 因此，在优选的实施方式中，使用了糖原或植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物。
[0076] 在一个实施 方式中，本文所描述的多官能添加剂可W合适地W最高达约25%w/w、 约5至约25 %w/w之间、约5至约20%w/w之间、约5至约15%w/w之间、约5至约10%w/w之间、 约10至约25%w/w之间、约10至约20%w/w之间、约10至约15 %w/w之间的浓度用于配方中。 在需要高粘度的应用中，可W高于约25%w/w的浓度将多官能添加剂用于配方中。在需要凝 胶或半固体的应用中，可W使用最高达约35%w/w的浓度。
[OOW]多官能糖原或植物糖原添加剂是无毒的、不具有已知的变应原性并且可W通过人 体的糖原分解酶(例如淀粉酶和憐酸化酶)降解。酶降解的产物是无毒的、葡萄糖中性分子。
[0078] 多官能添加剂与大多数个人护理配方成分是可相容的，个人护理配方成分如乳化 剂、表面活性剂、增稠剂、防腐剂、W及物理和化学防晒活性成分。
[0079] 如W下详细描述的，多官能添加剂是光稳定的并且在宽范围的pH、电解质（例如 盐)浓度下也是稳定的。
[0080] 转让给本发明拥有者的美国专利申请公开号US 20100272639A1并且其公开内容 通过引用W其整体并入本文，提供了一种从细菌和贝类生物分离糖原的方法。所公开的方 法大体包括步骤：通过法式按压（French pres sing)或通过化学处理进行细胞瓦解 (disintegration);通过离屯、分离不溶性细胞组分;通过酶处理、随后通过透析从细胞裂解 物中除去蛋白质和核酸，其产生含有粗制多糖和脂多糖化PS)的提取物或，可替代地，酪-水 提取;通过弱酸水解或通过多价阳离子的盐的处理（其引起不溶性LPS产物的沉淀）消除 LPS;和通过超滤和/或尺寸排阻色谱法纯化富集了糖原的级分;和使用适合的有机溶剂沉 淀糖原或可W通过超滤或超速离屯、法获得浓缩的糖原溶液;和冷冻干燥W产生糖原的粉 末。从细菌生物质分离出的糖原的特点是MWt 5.3-12.7xl06Da，具有直径为35-40皿的颗粒 尺寸并且是单分散性的。
[0081] 生产植物糖原的单分散性组合物的方法被公开在标题为"植物糖原纳米颗粒及其 审Ij造方'法（Phyto邑Iyco邑en Nanopsrticles 曰nd Methods of Manufscture Thereof)，，白勺国 际专利申请中，该国际专利申请与本申请同时提交并且其公开内容通过引用W其整体并 入。在一个实施方式中，所描述的生产单分散性植物糖原纳米颗粒的方法包括:a.在约0和 约50°C之间的溫度下，将瓦解的含有植物糖原的植物材料浸泡在水中；b.使步骤(a.)的产 物经受固液分离W获得含水提取物;C.使步骤(b.)的含水提取物穿过具有处于约0.05皿和 约0.15皿之间的最大平均孔径的微滤材料;和d.使来自步骤C.的滤出液经受超滤W除去分 子量低于约300W)a(在一个实施方式中，低于约500W)a)的杂质，W获得包含单分散性植物 糖原纳米颗粒的含水组合物。在方法的一个实施方式中，含有植物糖原的植物材料是选自 于玉米、水稻、大麦、高梁或它们的混合物的谷物。在一个实施方式中，步骤C.包括使步骤 (b.)的含水提取物穿过(C.1)具有约IOwii和约40WI1之间的最大平均孔径的第一微滤材料； (C. 2)具有约0.5WI1和约2. Owii之间的最大平均孔径的第二微滤材料;和(C. 3)具有约0.05WI1 和约0.15皿之间的最大平均孔径的第S微滤材料。方法可W进一步包括步骤(e .):使包含 单分散性植物糖原纳米颗粒的含水组合物经受使用淀粉薦糖酶、糖基转移酶、支化酶或它 们的任何组合的酶处理。方法避免了降解植物糖原材料的化学、酶法或热处理的使用。含水 组合物可W被进一步干燥。
[0082] 可W通过动态光散射(DLS)技术来确定纳米颗粒组合物的多分散指数(PDI)，并且 在本实施方式中，PDI被确定为标准偏差与平均直径的比率的平方(PDI = (o/d)2)。也可W 通过聚合物的分子量分布来表示PDI，并且在运个实施方式中被定义为Mw与Mn的比率，其中 Mw是重量平均摩尔质量并且Mn为数量平均摩尔质量(在下文中，运种PDI量度被称为PDI*)。 在第一种情况下，单分散性材料会具有零的PDKO.0)并且在第二种情况下，PDI*会是1.0。
[0083] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基 本上由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，或由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组 成。在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒或基本上由 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成或由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，如通 过动态光散射测量的，上述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒具有低于约0.3、低于约0.2、 低于约0.15、低于约0.10或低于0.05的PDI。在一个实施方式中，多官能添加剂包含单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒或基本上由单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成或由单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，如通过SEC MALS测量的，上述单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒具有低于约1.3、低于约1.2、低于约1.15、低于约1.10或低于1.05的PDI*。
[0084] 在一个实施方式中，多官能添加剂包含具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基本上由具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散性糖原 或植物糖原纳米颗粒组成，或由具有约30nm至约150nm平均粒径的单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒组成。在一个实施方式中，多官能添加剂包含具有约60nm至约IlOnm平均粒径的 单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒，或基本上由具有约60nm至约IlOnm平均粒径的单分散 性糖原或植物糖原纳米颗粒组成，或由具有约60nm至约IlOnm平均粒径的单分散性糖原或 植物糖原纳米颗粒组成。
[0085] 由于其来源，单分散性植物糖原纳米颗粒适合于在天然、素食和有机配方中使用。
[0086] 如在实施例1中详细描述的W及在与本申请同时提交的标题为"植物糖原纳米颗 粒及其审1]造方法（Phyto邑Iycogen Nanoparticles and Methods of Manufacture Thereof)"的国际专利申请中教导的，生产植物糖原纳米颗粒的方法适合于在食品级条件 下进行制备。
[0087] 在一个实施方式中，糖原或植物糖原是经修饰的。可W在纳米颗粒的表面上或同 时在颗粒表面和内部进行官能化，但是将糖原或植物糖原分子的结构保持为单支化的均聚 物。在一个实施方式中，官能化是在纳米颗粒的表面上进行的。
[0088] 当将多官能糖原或植物糖原添加剂用于食品或个人护理应用中时，化学修饰在与 人皮肤接触时应当无刺激性和/或作为食品成分进行消费时是安全的。
[0089] 在本发明的一些实施方式中，有利地是将糖原的化学特性从亲水性略带负电荷的 原生状态改变为带正电荷的和/或带负电荷的或部分疏水性或高度疏水性。多糖的化学加 工在本领域中是众所周知的。参见例如J.F Rob}ft,Essentials of Carbohydrate Chemistry , Springer , 1998 ; W及M. Smith和J.March,March ' S Advanced Organic Chemistry: Reactions,Mechanisms,and Structure Advanced Organic Chemistry, Wil 巧，2007。
[0090] 纳米颗粒可W被直接官能化，或者通过其中使用一个或多个中间接头或间隔子而 间接官能化。纳米颗粒可W经受一个或包括两个或更多个、=个或更多个或四个或更多个 官能化步骤在内的多于一个官能化步骤。
[0091] 可W通过糖原的径基的化学官能化来生产各种衍生物。此类官能团包括但不限于 亲核基团和亲电基团、W及酸性和碱性基团，例如幾基、胺基、硫醇基、簇基、和控基如烷基、 乙締基和締丙基。氨基可W是伯、仲、叔或季氨基。
[0092] 在一个实施方式中，使用班巧酸的各种衍生物修饰多官能糖原或植物糖原添加剂 W增加其疏水性。在一个实施方式中，使用辛締基班巧酸(OSA)修饰糖原，产生具有部分疏 水官能度的糖原，具有在0.1和0.4之间的取代度。
[0093] 可W进一步将官能化的纳米颗粒与各种应用感兴趣的各种所需的分子结合，如生 物分子、小分子、治疗药物、微米颗粒和纳米颗粒、药用活性部分、大分子、诊断标签、馨合 剂、分散剂、电荷调节剂、粘度调节剂、表面活性剂、凝结剂(coagulation agent)和凝聚剂 (絮凝剂，floe州Iant)、W及运些化合物的各种组合。
[0094] 可W使用已知的用于多糖官能化或衍生化的方法。例如，一种方法是通过选择性 氧化C-2、C-3、C-4和/或C-6位的葡萄糖径基引入幾基。存在广泛可W使用的氧化剂，如高舰 酸盐(例如，高舰酸钟）、漠、二甲亚讽/乙酸酢(DMSO/Ac2〇)[例如，美国专利号4，683，29引、 戴斯-马下过舰烧(Dess-Ma;rtin periodinane)等。
[0095] 在用幾基官能化时，本文所描述的纳米颗粒容易地与携带有伯胺基或仲胺基的化 合物反应。运导致形成亚胺，其可W使用还原剂例如棚氨化钢被进一步还原为胺。因此，还 原步骤提供比亚胺中间体更稳定的氨基产物，并且还将未反应的幾基转化为径基。幾基的 消除显著地降低了衍生的纳米颗粒与非祀标分子(例如血浆蛋白）的非特异性相互作用的 可能性。
[0096] 可W在一个容器中同时进行幾基化合物和氨基化合物之间的反应W及还原步骤 (其中向相同反应混合物中引入适合的还原剂）。运种反应被称为直接还原胺化反应。此处， 可W使用在幾基的存在下选择性还原亚胺的任何还原剂，例如氯基棚氨化钢。
[0097] 为了从幾基官能化的纳米颗粒制备氨基官能化的纳米颗粒，可W使用任何锭盐或 含伯胺或仲胺的化合物，例如乙酸锭、氯化锭、阱、乙二胺或己二胺。运种反应可W在水中或 在含水极性有机溶剂例如乙醇、DMSO或二甲基甲酯胺中进行。
[0098] 还可W通过使用下列两步法来实现本文所描述的纳米颗粒的还原胺化。该第一步 是締丙基化，即，通过在还原剂例如棚氨化钢的存在下用締丙基面反应将径基转化为締丙 基。在第二步骤中，使締丙基与双官能氨基硫醇化合物例如氨基乙硫醇反应。
[0099] 氨基官能化的纳米颗粒可W被进一步修饰。例如，氨基与幾基化合物(醒和酬）、簇 酸及其衍生物(例如酷氯、醋）、班巧酷亚胺醋、异硫氯酸醋、横酷氯化物等反应。
[0100] 在某些实施方式中，使用氯基化方法将本文的纳米颗粒官能化。运种方法导致在 多糖径基上形成氯酸醋和亚氨基碳酸醋。运些基团在非常溫和的条件下可W与伯胺容易地 反应，形成共价键。氯化剂如漠化氯并且优选1-氯基-4-二乙基氨基-化晚盐(CDAP)可W被 用于纳米颗粒的官能化。
[0101] 官能化的纳米颗粒可W被直接附接至携带有能够结合至幾基或氨基的官能团的 化合物。但是，对于一些应用，通过间隔子或接头包括例如聚合物间隔子或接头来附接化合 物可能是重要的。运些可W是携带有官能团（包括但不限于氨基、幾基、琉基、班巧酷亚胺 基、马来酷亚胺和异氯酸醋）的同双官能接头或异双官能接头，例如二氨基己烧、糖双(横基 班巧酷亚胺基班巧酸）乙二醋(横基-EGS)、二横基班巧酷亚氨基酒石酸醋(横基-DST)、二硫 代双(横基班巧酷亚胺基丙酸醋）(DTSSP)、氨基乙硫醇等。
[0102] 在某些实施方式中，本文所描述的纳米颗粒的小分子修饰剂可W是能够作为催化 剂的那些，并且包括但不限于金属有机络合物。
[0103] 在某些实施方式中，用作纳米颗粒的修饰剂的药学上有用的部分包括但不限于疏 水性修饰剂、药代动力学修饰剂、生物活性修饰剂和可检测修饰剂。
[0104] 在某些实施方式中，可W使用具有光吸收、光发射、巧光、发光、拉曼散射、巧光共 振能量转移和电致发光特性的化合物来修饰纳米颗粒。
[0105] 在某些实施方式中，使用两种或更多种化合物来产生多官能衍生物。
[0106] 在一个实施方式中，本文所描述的多官能糖原或植物糖原添加剂是干粉或颗粒的 形式。多官能添加剂可容易地分散在水中并且可W通过强力揽拌直接与水相混合。其既不 需要预分散也不需要中和并且可W热加工或冷加工。
[0107] 在一个实施方式中，W具有最高达25%w/w浓度的水溶液的形式提供多官能添加 剂。在一个实施方式中，W具有最高达35%w/w浓度的凝胶或半固体的形式提供多官能添加 剂。
[0108] 本发明包括基于水的和基于醇的配方，其包含多官能糖原或植物糖原添加剂。
[0109] 在一个实施方式中，配方包括天然胶。
[0110] 在一个实施方式中，组合物是食品、化妆品、个人护理产品、营养食品、药物、洗液、 凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻井泥浆。
[0111] 含有溶解于水相中的醇的乳液配方经常被用于喷雾型化妆品中，例如防晒霜、止 汗剂、须后水、洗手液等。运允许此种配方在皮肤表面上快速干燥。但是，此种含醇配方的制 造提出了挑战，因为难W将亲油性(油溶性)化合物渗入到含水的基于醇的乳液配方中，并 且通常不能获得稳定的乳液。据信由于在油-醇界面的低表面活性剂吸附，此种乳液通常非 常不稳定。
[0112] 在一个实施方式中，配方包括醇包油分散体。在一个实施方式中，醇没有特别地限 制并且适合的醇可W由本领域技术人员基于组合物的用途进行选择。在一个实施方式中， 醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的 组合。
[0113] 本发明人们已经证明，疏水性修饰的糖原（例如OSA修饰的糖原）允许将油性化合 物如润肤剂、防晒剂、香料(芳香物）、维生素 A、D和E、精油等渗入到水性的含醇的配方中，运 显著地减少或甚至消除了对乳化剂和稳定添加剂的需求。本发明人发现，加入具有范围为 从0.05至0.3的取代度的OSA修饰的糖原产生了稳定的处于水性醇溶液中的分散体，其中醇 含量最高达85 %。在运些溶液中使用的醇选自下列醇：乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、 下二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇等W及运些醇的组合。另外，含有疏水性修饰的糖原的水 性醇配方的低粘度使得可能将运些配方用于 化妆品、个人护理和其他产品的喷雾应用。
[0114] 在一个实施方式中，与不具有多官能添加剂的相同组合物相比，组合物具有改善 的溶解度和稳定性。
[0115] 在一个实施方式中，组合物是喷雾型个人护理产品。在一个实施方式中，喷雾型个 人护理产品是化妆品喷雾、防晒霜喷雾、发胶、除臭剂喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手 液喷雾。
[0116]流变能力
[0117]在一个实施方式中，多官能添加剂是植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物。在一 个实施方式中，运种植物糖原纳米颗粒的单分散性组合物是通过由相同申请人的、与本申 请同时提交的标题为"植物糖原纳米颗粒及其制造方法(Phytoglycogen Nanoparticles and Methods of Manufacture Thereof)"的国际专利申请中公开的方法制备的，该方法包 括在本申请的实施例1中公开的方法。在天然聚合物中，运种添加剂在水中最高达20-25% (w/w)的浓度下保持非常低的粘度方面是独特的。树胶在1%的溶液中典型地表现出0.2和 IOOPas之间的粘度值(在低剪切速率下）。多官能添加剂在25%浓度(w/w)下达到3Pas的粘 度值（图1)。对于大于20% (w/w)的浓度，悬浮液表现出随浓度增加而提高的剪切稀化行为 (图2)。对于低于20% (w/w)的多官能添加剂的浓度，悬浮液基本上表现为牛顿流体(粘度和 剪切应力值不依赖于剪切速率值）（图3)。在高于25% (w/w)时，添加剂分散体的粘度显著提 高，其行为对于已知的植物糖原制剂是独特的。卡波姆和多糖胶(如阿拉伯树胶、角叉菜胶、 黄原胶)的粘度曲线依赖于抑、W及电解质和盐浓度。对环境条件的运种敏感性限制了运些 粘度改性剂的应用领域并且使得配制工艺复杂化。相比之下，盐的添加不会显著的影响本 文的多官能添加剂的粘度曲线。此外，多官能添加剂的粘度曲线耐受在3-9范围内的pH变 化。
[0118] 多官能添加剂的分散体的粘度值未显示出对离子强度的依赖性。
[0119] 添加剂对含水分散体的流变行为的影响
[0120] 本发明人已经证明，当在基于水的和基于醇的配方中并且特别地是在小分子、聚 合物、生物聚合物、胶体颗粒或油的溶液和分散体(例如乳液）中用作添加剂时，糖原和植物 糖原纳米颗粒担当了流变改性剂的角色。当在稳当的浓度下使用时，添加剂调整粘度和粘 弹性质。所使用的具体浓度将取决于所使用的特定配方并且在本领域技术人员的技能范围 内。但是，在一个实施方式中，基于组合物的重量，添加剂的使用量最高达25%w/w。
[0121] 时间依赖性流变行为在食品应用和许多其他工业领域中可能是有用的，如油漆、 涂料、医药、化妆品应用领域，其中可能高度期望的是，产品具有稠的、高粘度的质地，但在 晃动之后变成液体样并且容易倾倒出，并且随后在其自短暂静置后恢复其原有的性能。
[0122] 当提高应用至材料的剪切应力时导致粘度降低，运种现象被称为剪切稀化(表现 出剪切稀化行为的材料被称为假塑性体）。因为在混合停止时需要时间来重建假塑性体材 料的内部结构，因此将所有的剪切稀化组合物定义为是触变的。"再增稠"所需的时间是实 际应用的关键。当通过简单观察，再增稠需要明显的时间时，使用术语触变性。
[0123] 在一个实施方式中，本发明的多官能添加剂响应于剪切W剪切稀化的形式改变流 变性质。在一个实施方式中，多官能添加剂提供时间依赖性流变行为。在一个实施方式中， 当存在于已经是假塑性体系中时，多官能添加剂增加了再增稠时间。在一个实施方式中，多 官能添加剂在其他粘弹性体系中赋予了触变行为。
[0124] 天然胶被化妆品、食品和其他行业广泛地用作增稠剂、稳定剂和胶凝剂和乳化剂。 天然胶是多糖并且取决于它们的化学性质和结构，它们可W发挥的效果能够通过配方中的 其他组成来改变。在含水配方中，当存在多于一种类型的运种水溶性天然胶时，通常观察到 的协同作用。在协同作用中，能够获得比所增加的个体值高出10-50倍的粘度值。
[0125] 在一个实施方式中，多官能添加剂与包含天然胶的基于水的配方一起使用。与能 够显著提高粘度值的其他高分子量多糖不同，糖原和植物糖原纳米颗粒可W独特地改变包 含其他胶和粘度改性剂的组合物性质。
[0126] 如在实施例中所证明的，多官能添加剂能够被用于改变基于水的分散体中的天然 胶的时间依赖性流变行为。含有本发明的多官能添加剂的样品的模量值在预剪切之后显著 下降，并且损耗模量值(G")变得比储能模量值(G'）更高(没有预剪切G'〉G")。运种行为意味 着，配方在振摇之后变成"液体样"，并且在静置一段时间之后回到其高粘度状态。运种行为 在许多食品（如沙拉酱、调味酱、肉糜、肉汁等）W及化妆品和制药应用(洗剂、胶凝剂）中可 能是非常有益的。
[0127] 添加剂作为稳定剂
[0128] 多官能糖原或植物糖原添加剂可W被用作用于赋予增加的相稳定性、增加的热稳 定性、和增加的存储稳定性的成分。另外，添加剂充当通常在各种化妆品、药物和食品配方 中使用的光不稳定化合物的光稳定剂。添加剂还提供了水包油乳液如面霜、洗液等的改善 的乳化性和乳液稳定性。当将其他成分被引入到配方中时，其还可W被用于混合工序中作 为附加步骤。
[0129] 对于个人护理配方，稳定性(物理、化学和光化学)是关键因素。溫度对于稳定性具 有显著影响。向配方中引入不同的组合对于乳液的粘度W及应力和溫度耐受性可能具有显 著影响。
[0130] 在溫度循环测试过程中，在加热阶段和冷却阶段之间循环时，粘度滞后现象 化ysteresis)是常见的。观察到的滞后现象越少，乳液对热应力的耐受性越好。同样重要的 是，在加热和冷却循环之后粘度回到原始值，因为如果粘度不返回至相同值，表明已经发生 了一些不期望的变化。设计此种"溫度循环"测试W重现真实生活条件，其中产品可W经历 制造、运输、胆存、存放时间、顾客使用等之间的显著溫度变化。
[0131] 本发明人已经证明，本文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂在溫度循环中改 善了乳液稳定性并且延迟或防止了水包油乳液在0-50°C溫度范围内的"烙化"（在G'和G"之 间穿越）。
[0132] 当使用不同的方法将新组分引入到配方中时，工序的性质可W显著影响产品的流 变性质，但是本文所描述的多官能添加剂可W防止运种现象的发生。
[0133] 在乳液基化妆品、食品和药物配方(典型地水包油乳液）的制备中，有必要在高于 50°C下加热水相和油相W制造充分混合的乳液(基础乳液）。但是，有时候需要在较低的溫 度例如低于35°C的溫度下向配方中引入另外的热不稳定的（热敏性）、水溶性组分，例如防 腐剂、生物活性物质、香料等。运可W通过冷却基础乳液并且混入含有热敏性成分的第=基 于水的相。然而，最终产物的粘度将强烈地依赖于用来将第=相混合至基础乳液中的机械 技术。
[0134] 如本文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂的存在提高了乳液对机械应力的 耐受性并且使得能够使用更快的高能混合技术，例如均化器。
[0135] UV 防护
[0136] 无论是基于物理(含有无机颜料)还是基于化学(含有UV吸收化学品）的防晒剂，本 文所描述的糖原或植物糖原多官能添加剂提高了防晒配方的SP巧旨数。
[0137] 过度暴露于阳光中对人皮肤的破坏性影响是众所周知的。紫外（UV)福射（290-4(K)nm)是太阳光谱中最有害的一部分。为了保护人体皮肤免受有害的阳光福射，已经开发 了基于物理和化学药剂的各种各样的防晒制剂。为了实现充分的SPF，需要在配方中使用高 浓度的防晒油。但是，监管机构例如FDA基于组分安全数据将防晒油浓度限制至最大值3-15%。因此，配方中必须含有大量的不同的防晒活性物质。
[0138] 经修饰的（辛締基班巧酸）和未经修饰的糖原和植物糖原添加剂已经被本发明人 渗入到含有胡莫柳醋或二氧化铁的防晒配方中。所得到的防晒配方显示出更高的SPF和改 善的光稳定性。
[0139] 配方的光稳定化
[0140] 如实施例中示出的，本发明人们已经证明，根据本发明的糖原和植物糖原纳米颗 粒的多官能添加剂充当了光稳定剂的角色。
[0141] 本发明的多官能添加剂的光稳定作用在有机防晒配方的情况下是特别有用的。许 多最近的研究表明，许多防晒活性物质的光稳定性不足并且在暴露于紫外福射之后快速地 丧失它们的光防护能力。运导致上市的产品可能不能达到它们标识的SP巧旨数。另外，防晒 油的光失活可能产生充当敏化剂和光过敏原的自由基中间体和化合物。
[0142] 本发明人已经证明，可W通过向防晒配方中引入植物糖原来增强防晒有机活性物 质的光稳定性。
[0143] 运些结果表明，使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的福射配方的SPF值显著更 高。使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的选择将取决于特定有机防晒化合物。为了提高光 稳定性和分散性，防晒活性物质也可W被共价地结合至植物糖原。
[0144] 不希望受到理论的束缚，据信，更高的SPF值反映了防晒滤光器的光稳定性的改善 W及脱水配方的膜的整体不透明性的改善。
[014引湿润剂
[0146] 当与其他众所周知的保湿剂相比时，本发明的糖原或植物糖原多官能添加剂表现 出增强的水保留性质。
[0147] 不希望受到理论的束缚，运种独特的水保留能力可能是由于糖原或植物糖原纳米 颗粒的物理结构造成的。每一个颗粒是带有气孔的半刚性结构。由于糖原或植物糖原纳米 颗粒是由糖构建的，并且糖是高度亲水的，似乎可W合理地假定水进入到颗粒的孔中并且 被强烈地保持在其中。因此，很可能是独特的纳米物理结构与糖内在性质的组合提供了运 种独特的保水能力。
[0148] 本发明人们人粘度测量计算得出，当糖原或植物糖原纳米颗粒完全水化时，它们 体积的~62%充满了水，并且1.6?水/g糖原是经水化的糖原结构的一部分。当使得糖原或 植物糖原纳米颗粒添加剂在高湿度(98%畑)环境中达到平衡时，其会吸收其自身重量的~ 50%的水。
[0149] 实施例1.从甜玉米粒提取植物糖原
[0150] 在20°C下将Ikg冻甜玉米粒(75%含水量）与化去离子水混合，并且在捣碎机中在 300化pm下粉碎3分钟。在4°C下将糊状物在12 ,OOOxg下离屯、15分钟。使用具有0.1皿孔径的 膜滤器，使合并的上清部分经受CFF。使用具有500W)a的MWCO的膜，并且在室溫和6的体积倍 数(diavolume)下，通过间歇渗滤进一步纯化滤出液(体积倍数是在渗滤过程中引入到操作 中的总mQ水体积与滞留体积的比）。
[0151] 将滞留级分与2.5体积95%乙醇混合，并且在4°C下在8,000xg下离屯、10分钟。将滞 留物与2.5体积的95%的乙醇混合并且在4°C下在8,000xg下离屯、10分钟。将含有植物糖原 的沉淀在烘箱中在50°C下干燥24小时，然后研磨至45目。干燥的植物糖原的重量为97邑。
[0152] 根据化S测量，所产生的植物糖原纳米颗粒具有为83. Onm的颗粒尺寸直径和0.081 的多分散指数。
[0153] 实施例2.通过在水中与辛締基班巧酸酢反应来修饰植物糖原
[0154] 在一个化的玻璃反应容器中，将100.0 g根据权利要求1生产的植物糖原分散在 750mL去离子水中。不断揽拌分散体并且保持在35°C下。将50mL辛締基班巧酸酢（0SA, Sigma-Al化ich)加热至40°C并且累入到反应容器中。使用自动控制系统通过向反应混合物 中加入4 %的化0田容液W将抑恒定地保持在8.5。100分钟之后，停止OSA累，并且使反应继续 进行另外的2.5小时。然后使用IM HCl将混合物的抑调节至7.0,并且与3体积的95%乙醇混 合，在4°C下在8,500xg下离屯、15分钟。将沉淀再悬浮于水中，将pH调节至7.0,并且使用相同 的条件将溶液沉淀和离屯、两次。最后，在烘箱中在50°C下将含有OSA修饰的植物糖原干燥24 小时，然后研磨至45目。通过NMR光谱学确定的取代度为0.27。
[0155] 实施例3.糖原/植物糖原作为赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(振荡扫描测 试）
[0156] 将0.7% (w/w)茹翦胶的含水分散体与0.7% (w/w)茹翦胶加 0.7%浓度的(w/w)根 据实施例1制备的植物糖原的含水分散体用于流变测试。
[0157] 茹翦胶被食品行业用作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂和成膜剂。化学上，其是基 本上由甘露糖和葡萄糖的糖类(葡甘露聚糖)组成的高分子量多糖。运种胶也被单独地或与 其他天然胶组合地用在化妆品配方中。
[0158] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上，使用锥板几何形状(4cm直径 板，1.58°钢锥;截断间隔= 50.祉m)进行测量。测试在20°C下运行。在加载样品之后，具有4 分钟的平衡时间，然后在IHz下从1至IOiOOOiiNm(转矩范围）进行应力扫描。Wlog模式采集 数据(每十进位10个点）。在运行应力扫描之前施加预剪切的运行中，使组合物经受10化预 剪切6分钟。
[0159] 发现茹翦胶分散体的粘度未显示出对预剪切的敏感性。但是，当存在植物糖原时， 预剪切引起了其应力耐受性的急剧变化:在施加预剪切之后，含有植物糖原的样品的模量 值显著下降，并且损耗模量值(G")变得比储能模量值(G'）大，指示着更"液体样"的行为。未 预剪切时，G'大于G"。
[0160] 当混合或振摇时，具有运种行为的配方变得"液体样"，并且在一段时间之后返回 其更高的粘度状态。运种行为在许多食品（例如，沙拉酱、调味料、面团等）、化妆品和制药应 用(洗剂、胶凝剂）中、在油漆、涂料和油墨中W及在石油化工行业的钻探泥浆中可能是非常 有益的。运一实验表明，本发明多官能添加剂可W被用作非增稠流变改性剂，其向各种工业 产品配方赋予所需的流变性质。
[0161] 实施例4.糖原/植物糖原用作赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(峰值保持测 试）
[0162] 在运些实验中使用的测试组合物是0.5% (w/w)茹翦胶，不具有糖原/植物糖原或 者具有另外的0.5% (w/w)根据实施例1制备的植物糖原。
[0163] 使用RA 2000流变仪（T A Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.8皿)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品之后，进行4 分钟的平衡，随后使用IOHz剪切速率进行峰值保持流量测试1小时（IOs的采样延迟时间）。 在峰值保留测试之后，在IHz下进行时基扫描（time swe邱)20分钟，使用4化振动应力作为 控制变量(采样延迟时间为10s)。
[0164] 不具有植物糖原的配方未表现出触变行为(参见图4)。
[0165] 当存在植物糖原时，观察到相应于触变行为的粘度时间依赖性下降(参见图4)，在 施加剪切的前2-3分钟，粘度快速下降，在~12分钟之后达到稳态值。当剪切停止时，在短时 间内（~2分钟），重新确立"未受干扰状态"的粘度。
[0166] 运些数据明显地表明，本发明的多官能添加剂的加入向含有增稠剂例如树胶的配 方中赋予期望的触变性质。
[0167] 实施例5.糖原/植物糖原作为赋予触变性的非增稠流变改性添加剂(阶梯式流动 循环）。
[0168] 在运些测试中使用的组合物含有0.5% (w/w)的茹翦胶，不具有糖原/植物糖原或 具有附加0.5%根据实施例1制备的植物糖原。在循环的第一部分中W不断增加的剪切速率 (向上流动）、随后在循环的第二部分不断下降剪切速率（向下流动）来进行阶梯式流动循 环。
[0169] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上使用板锥几何形状(4cm直径， 1.58°钢锥;截断间隙= 50.8pm)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品后，平衡4分钟， 随后进行阶梯式流动循环。在循环的第一部分，转矩范围从1提高至60化Nm。在循环的第二 部分，转矩范围从600降低至IiiNm(每十倍程10个点-log模式；IOs的时间常数;平均持续 5s)。
[0170] 图5A和图5B中示出测量的结果。与无糖原的溶液获得的结果相比（图5A)，向水溶 液中茹翦胶中引入植物糖原产生向上流动曲线和向下流动曲线之间的显著滞回曲线 化ysteresis loop)(图5B)。对于在配方中存在本发明的多官能添加剂的向上流动和下向 流动，测量的粘度值之间的差异显示，在随不断增加的流动速度所观察到的剪切稀化之后， 本发明的多官能添加剂增加了重建时间并使得体系是触变的。
[0171] 实施例6.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，其提供溫度应力耐 受性。
[0172] 使用来自MakingCosmet ics Inc Renton WA , USA的市售"平衡的霜基料 (Balanced cream base)"研究了糖原/植物糖原对化妆品配方的流变性质的影响。
[0173] 成分(来自制造商）：水、栋桐酸异丙醋、荷荷己油、辛酸癸酸甘油S醋、角整烧、1， 3-丙二醇、嫁蜡硬脂醇酸-20、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸甘油醋、覆盆子巧油、嫁蜡硬脂醇、 阳G-IOO硬脂酸醋、月桂酷乳酸钢、辛基十二烧醇、蜂蜡、乙基己基甘油、辛酷基乙二醇、醋酸 生育酪、径乙基纤维素、己二醇、EDTA二钢、生育酪、抗坏血酸栋桐酸醋、抗坏血酸、巧樣酸、 甲基异嚷挫嘟酬。
[0174] 制造商想要的是，运种配方可W通过合计达15-20% (体积百分比）的附加液体成 分如活性成分和/或香料来定制，而不会过度稀化霜。
[017引样品制备：
[0176] 配方1: W9:1的比率(w/w)将霜基与Milli-Q水（电阻率18.2M Q -cm)结合。
[0177] 配方2:^9:1的比率(w/w;植物糖原在霜中的最终浓度为2.2%)，将霜基与22% (w/w)植物糖原(根据实施例1制备的)在Mi 11 i -Q水中的溶液结合。
[0178] 配方3: W9:1的比率(w/w;0SA修饰的植物糖原在霜中的最终浓度为2.2% )将霜基 与22 % OSA修饰的植物糖原(根据实施例2制备的化Mi 11 i -Q水中的溶液结合。
[0179] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙= 50.祉m)进行"溫度循环"测量。将样品加载到冷几何形状上，并 且在平衡3分钟后，一旦溫度达到0°C，进行5分钟的预剪切（IOHz)。首先，将溫度W5°C增量 从(TC提高至50°C(加热循环），并且在每次增量之后平衡3分钟。然后W相同的方式(5°C增 量，与3分钟的平衡时间)将溫度从50°C降低至0°C(冷却循环）。测试在IHz下运行。使用了两 个转矩值:200iiNm("高转矩")和20iiNm("低转矩"）。对于每个"高转矩"和"低转矩"，使用新 鲜样品。
[0180] 在溫度循环测试过程中，看到加热阶段和冷却阶段之间的粘度滞后是常见的。滞 后越低，乳液对热应力的耐受性越好。同样重要的是，在加热和冷却循环之后，粘度恢复至 其原始值。如果粘度值没有恢复，运指示着已经发生了不期望的变化。设计运样的"溫度循 环"是复制现实生活条件，其中乳液基产品在例如生产现场、仓库和零售店之间的运输过程 中经历显著的溫度变化。
[0181] 如从图6中呈现的数据看到的，对于"高转矩"实验，在配方中存在植物糖原时，滞 后回线面积明显更小。另外，对于配方2(含有植物糖原），在加热和冷却循环结束时，粘度恢 复了其起始值。相比之下，不含植物糖原的配方1的粘度显著地低于溫度循环开始时的粘 度，运可能是由于配方1的局部破乳造成的。运表明，植物糖原改善了乳液溫度循环的稳定 性。
[0182] 使配方1、2和3经历"低转矩"测试，并且测量了存储模量值(G'）和损耗模量值(G") 的量度。对于不含有植物糖原的配方1，对于G'和G"模量值，均观察到了加热循环和冷却循 环之间的大滞后。溫度循环结束时的模量值显著地低于起始值，表明可能有不期望的破乳。 对于配方3(含有OSA修饰的植物糖原），观察到了显著滞后，因为溫度循环结束时的模量值 大于起始值，但是它的存在阻止了模量值之间的交叉。配方2(含有植物糖原）的测试显示了 最低的滞后，在实验之后，模量值恢复了它们的初始值，并且损耗模量曲线不交叉储能模量 曲线。
[0183] 运一结果表明，在溫度循环过程中，本发明的多官能添加剂提高了乳液基配方的 稳定性。
[0184] 实施例7.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，提供了对机械应力 的耐受性(应力和应变耐受性）。
[018引如实施例6制备样品。
[0186] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.祉m)进行测量。测试在20°C下进行。在加载样品之后，允许进 行平衡5分钟，然后使用1至10,000yNm的转矩范围在IHz下进行应力扫描。Wlog模式采集 数据(每十倍程10点）。
[0187] 植物糖原或OSA修饰的植物糖原的存在提高了霜的稳定性，因为当存在植物糖原 或OSA修饰的植物糖原时，运些配方的线性粘弹区域扩展到更大的振荡应力和应变值。运一 结果表明，相对于应变和应力的变化，未修饰的W及OSA修饰的本发明的多官能添加剂均提 供了更大的稳定性。
[0188] 实施例8.糖原/植物糖原作为乳液基配方的流变稳定添加剂，提供了对机械应力 的耐受性。
[0189] 为了研究用于引入新组分的不同方法的影响，根据实施例6制备配方，但是使用两 种不同的混合方法。配方使用低剪切机械揽拌或者使用高能均化器（IKA TlSBasic Ul化a Turrax)进行混合。在各种乳液基产品的制备中，更期望的是使用均化器，因为其允许快速 混合并且相应地减少制备时间。
[0190] 使用振荡应力测试W评估在使用本质上不同的能量输入W及为完成该过程所需 不同时间的混合方法进一步定制基料霜时植物糖原对配方的可能影响。
[0191] 使用RA 2000流变仪（TA Instruments-Waters LLC)、使用锥板几何形状（4cm直 径，1.58°钢锥;截断间隙=50.8Mm)进行测试。测试在20°C进行。在加载样品之后，允许进行 平衡5分钟，然后使用I至10,000iiNm的转矩范围在IHz下进行应力扫描。Wlog模式采集数据 (每十倍程10点）。
[0192] 与使用低剪切机械揽拌制备的配方1相比，使用高能量均化器制备配方1(不具有 糖原/植物糖原）导致配方的粘度不期望地降低了 10倍(30Pa*s比3化*s)。通过将植物糖原 (按照实施例1制备)渗入到配方中（配方2)，使用均化器获得的粘度值更接近于使用低剪切 机械揽拌获得的粘度值(20Pa*s对27化*s)。运一结果表明，植物糖原的渗入大幅地改善了 乳液对机械应力的稳定性。OSA修饰的植物糖原的渗入(根据实施例2制备）（配方3)也导致 降低了由使用均化器的高能量混合引入的粘度下降（均化器的3.4Pa*s对低剪切机械揽拌 的11化*s)，但是其效果不如未修饰的植物糖原(配方2)显著。
[0193] 在对照实验（无添加剂）中，使用高剪切均化器导致了最终乳液粘度的不期望下 降。相比之下，简单的机械揽拌未产生粘度的此种大幅下降，但是不期望地需要长时间W混 合各相。但是，向配方中渗入本文所描述的多官能添加剂允许使用高能量混合技术。
[0194] 运一实验表明，本发明的多官能添加剂的存在改善了乳液对机械应力的耐受性并 且允许使用更快速的高能混合技术，例如均化器。
[0195] 实施例9.糖原/植物糖原提高有机防晒配方的防晒性能。
[0196] 将使用辛締基班巧酸修饰的植物糖原和植物糖原(0SA修饰的糖原)渗入到如下的 含有胡莫柳醋(UV-吸收化合物)的防晒配方中。
[0197] 表1.防晒配方 [019 引 相 成分 _% wt/wt_ T Il IlT H 羊毛脂 425 425 ^25 矿蜡 2.6 2.6 2.6 硬脂酸 3.5 3.5 3.5 栋搁酸硬脂基酷 1.7 1.7 1.7 山齋醇 0.9 0.9 0.9 对超基苯甲酸丙醋 0.05 0.05 0.05 胡莫柳醋 7.0 7.0 7.0 水 去离子水 73.65 67.65 67.65 丙二醇 5.0 5.0 5.0 植物糖原 6.0 OSA修饰的糖原 6.0 r0i99i 黄原胶 0.2 0.2 0.2 H 乙醇胺 1.0 1.0 1.0 EDTA 0.05 0.05 0.05 对搔基苯甲酸甲醋 0.1 0.1 0.1
[0200] 如实施例1中描述的，植物糖原提取自甜玉米。按实施例2中描述制备OSA修饰的植 物糖原并且得到的取代度为0.27。
[0201] 不断揽拌下将两相(水相和油相)加热至83°C直至完全融化/溶解。使用高能均化 器（IKA TlSBasic叫tra Turrax)在24K巧m下将水相揽拌2分钟，然后与油相混合。然后将 油相加入到水相中，同时使用均化器在24Krpm揽拌2分钟，冷却至40°C同时缓慢揽拌，然后 再使用均化器在24K巧m下揽拌I分钟。
[0202] 使用Optometries SPF-290S分光光度计和Ocean Optics UV-VIS光谱仪测试所得 到的防晒配方的SPF值W及光稳定性。测试的结果示于表1I中。SPF提升值是指相对于不含 植物糖原或OSA修饰的植物糖原的配方在SPF值方面的百分比增加。
[0203] 表1I 防晒活性物质_SPF 临界波长，nm SPF提升，％ I 胡莫柳酿 2.119 328 0
[0204] 岛 胡莫柳酿牛植物麵原 2.22 乾貧 6.2 曲 胡莫柳醋+ OSA修饰的植2.40 328 14.8 物糖原
[020引实施例10.糖原/植物糖原改善无机防晒配方的防晒性能。
[0206] 使用类似于实施例9中描述的工艺，将植物糖原和OSA修饰的植物糖原渗入到含有 二氧化铁的防晒配方中。配方的含量描述于表HI中。
[0207] 表1II.
[020引 相 威分 _%wl/wl_ 1 Il III H 羊毛脂 4：^ 4：^ 4：^ 矿蜡 2.6 2.6 2.6 硬脂酸 3.5 3.'5 .3.5 踪搁酸硬脂基醋 1.7 1.7 1.7 山崭醇 0.9 0.9 0 9
[0209] 对搔基苯甲酸两醋 Ws ^ 矿物油 7.0 7.0 7.0 米 去离子水 机化 61.65 61.65 丙二醇 5.0 5.0 5.0 二氧化钦 6.0 6.0 6.0 糖原 6.0 OSA修饰的植物糖原 6.0 黄原胶 化2 0.2 0.2 H 乙醇胺 1.0 1.0 1.0 EDTA 0.05 0.05 0.05 对搔基苯甲酸甲醋 0.1 0.1 0.1
[0210] 使用Optometries SPF-290S分光光度计和Ocean Optics UV-VIS光谱仪测试所得 到的防晒配方的SPFW及光稳定性。测试的结果示于表1V中。SPF提升值是指相对于不含植 物糖原或OSA修饰的植物糖原的配方在SPF值方面的百分比增加。
[0211] 表1V 防晒活性賴潇_SPF 临界波长，nm SPFMfh % I TiO,. 2.37 388 0
[0212] II Ti〇2+植物潑原 2.64 388 11.4 III Ti〇2+OSA 修饰的植物糖原 2:.78 38:8 17.3:
[0213] 实施例11.糖原/植物糖原提高有机防晒剂的光稳定性
[0214] 将植物糖原和OSA修饰的植物糖原渗入到如实施例9中描述的含有化学防晒活性 物质的配方中。
[0215] 将配方作为薄膜(表面覆盖度为2-4mg/cm2)沉积在石英板上并且在空气中干燥30 分钟。干燥后，使用UV光(两个UV灯，15W，254nm，UVP Inc.，pad#34-000-801)将样品照射4 小时，然后通过记录光学吸收光谱来测试它们的光稳定性。
[0216] 从相应产品的最大吸收的减少量来计算光降解。另外，测量了如实施例9和实施例 10中描述的配方的SPF值随照射时间的变化。结果示于表V、表VI、表Vn和表VIII中。
[0217] 表V.胡莫柳醋在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 齡麻祐化颇庶 吸光度赎光4小时后的暇光度前
[0218] 防晒猜隆物质 的OSnm暇光度贫編nm变化，％ 巧萬柳酷7% Co ^
[0219] 亂莫柳酷7% +植鐘原6% W 1.0 0 胡莫柳酷7〇/〇OSA修饰的植物糖原6〇/。 1.0 0.沿 -18
[0220] 表VI.甲氧肉桂酸辛醋在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 防晒活性物质 吸光度曝光4树吸光麵 刷物巧 3161,m后的吸光度变化，％
[0221] 甲氧肉植酸率醋7% 玩 马。 甲氧肉桂酸辛醋7%+植物糖原6% LO 1,30 巧0.0 甲氧肉桂酸辛醋7% OSA修饰的植物糖原6% 1.0 0.92 -8.0
[0222] 表VII.阿伏苯宗在不具有或具有糖原/植物糖原的配方中的光稳定性 吸光度曝光4小时后的吸触的 闘白化顯 的OSnm吸光度的OSnm变化，〇/'?
[022引 阿伏苯宗7% LO 046 与石^ 师伏苹宗7% +植物糖原6% 1.0 1.08 巧.0 阿伏苯宗7% OSA修饰的植物糖原6% 1.0 0.53 -47.0
[0224]表VIII.经照射的含有植物糖原和OSA修饰的植物糖原的防晒组合物中的SPF提升 晚麻煤化物t席 SPF 曝光4小时? SPF撰 mmmm sw 繊 spf 化 ％
[02巧] 胡莫柳酿7% ^ X25 U3. 朗莫柳酷7%+植物糖原6% 2.45 4.2 71.2 朗莫柳酷7〇/〇 OSA修饰的植物糖原炉3.0 4.5 洗.0
[0226] 运此结果显示，使用植物糖原或OSA修饰的植物糖原的经照射的配方的SPF值显著 更高。使用未修饰的或OSA修饰的多官能添加剂的选择取决于特定的有机防晒化合物。
[0227] 实施例12.通过OSA修饰的植物糖原对维生素 A的光稳定化
[0228] 将给生素 A和OSA修饰的植物糖原(根据实施例2制备)渗入到基于醇的乳液中。在 不断揽拌下，将24mL水或OSA修饰的植物糖原的20 %水溶液加入到74mL的95 %乙醇中。然后 加入2g维生素 A(乙酸视黄醇醋），并且在室溫下，使用高能均化器（IKA TlSBasic叫tra Turrax)在24K巧m下将混合物揽拌4分钟。运产生了具有低粘度的稳定乳液，适于喷雾应用。
[0229] 如实施例11中的描述进行测量。从在371nm下的最大吸收的减少量计算维生素 A的 光降解并且从在335nm下的最大吸收的减少量计算维生素 A-OSA修饰的植物糖原的光降解。
[0230] 结果示于表1X中，并且它们表明，OSA修饰的植物糖原极大地提高了维生素 A的光 稳定性。经过3小时的UV照射之后，在含有OSA修饰的植物糖原的乳液中，维生素 A浓度没有 可测量的变化，与此相反的是，在不含OSA修饰的植物糖原的乳液中，维生素 A浓度下降了 56%。
[0231] 表1X.维生素 A在不具有或具有OSA修饰的植物糖原的配方中光稳定性 接曲I席 耐A曲曝光3小时吸光度的 「……1德性物质吸脯后謎光度变化％
[0232] - 维生素 A, 2% 1.0 0.44 -56.0 维生素 A，2%+OSA修饰的植物糖原6% 1,0 LO ()
[0233] 实施例13.使用氨基肉桂酸醋衍生化糖原/植物糖原的方法
[0234] 将Ig班巧酷化的植物糖原(DS = O. 128)溶解于12ml的milliQ水中并且将抑调节至 5。将150mg 4-氨基肉桂酸乙醋溶解于3ml DMSO中并且与班巧酷化的植物糖原溶液混合。将 混合物冷却至〇°C，并且在剧烈揽拌下，向其中加入0.2g溶解于mi 11 iQ水中的抓AC(N-(3-二 甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐）。在室溫下使反应继续进行24小时，然后使用一 体积的乙醇沉淀样品。将沉淀物再悬浮于水中并且再将沉淀步骤重复两次。在最后一次沉 淀步骤之后，将样品溶解于水中并且冻干。
[0235] 班巧酷化的植物糖原是如下制备的：
[0236] 将4g植物糖原溶解于34ml DMSO中并且向该溶液中加入0.3g DMAP(4-二甲基氨基 化晚)和〇.4g班巧酸酢。在50°C溫育（同时揽拌)0/N样品。在溫育之后，向反应混合物中加入 50ml蒸馈水中并且将抑调节至7。使用1体积的乙醇将样品沉淀。在离屯、之后，将沉淀分散在 pH被调节至7.0-7.2的蒸馈水(75ml)中。重复离屯、步骤两次，在室溫下空气干燥0/N样品，然 后在60°C干燥两天。
[0237] 实施例14.植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸结合物相对于氨基肉桂酸醋的光稳定性
[0238] 将氨基肉桂酸醋和植物糖原-乙基-4-氨基肉桂酸醋结合物分别溶解于乙醇或水 中。
[0239] 将溶液作为薄膜沉积在石英板上并且在空气中干燥30分钟。干燥之后，如实施例 11，使用UV光照射样品4小时，然后测试它们的光稳定性。
[0240] 从相应产品的最大吸收的减少量计算光降解。结果示于图7中。
[0241] 从图7示出的数据可W看到，在暴露于UV-照射中4小时之后，植物糖原-乙基-4-氨 基肉桂酸醋保留了其活性的95%，与此相比，氨基肉桂酸醋保留其活性的40%。
[0242] 实施例15
[024引比较了根据实施例1制备的多官能添加剂、丙S醇、PEG 400和透明质酸随时间变 化的相对水保留。使样品在37°C下在湿度室中吸收水分十天。在量化水吸收之后，将样品置 于具有干燥剂的封闭室中，并且对它们相对含水量的时间依赖性测量十天。结果示于图8 中，每个数据点代表了 =个独立测量的平均值。
[0244] 实施例16.植物糖原粘度对离子强度的耐受性
[0245] 将20%(w/w)植物糖原(根据实施例1制备的）的含水分散体用于流变测试。
[0246] 在RA 2000流变仪(TA Instruments-Waters UX)上，使用锥板几何形状(4cm直径 板，1.58°钢锥;截断间隙= 50.祉m)进行测量。在20°C下运行测试。结果示于图9中。
[0247] 实施例17.
[0248] 在化p2细胞系上测试了从贝类分离的单分散性糖原添加剂的毒性，并且与在药物 递送体系中常用的PLGA纳米颗粒的毒性进行了对比（图10和图11)。在本实验中，在比公知 PGLA具有毒性的浓度高出一数量级的浓度下，死亡细胞的数目（图10)和LDH(乳酸脱氨酶） 的释放(图11)均显示，实施例1的多官能添加剂无显著毒性。
【主权项】
1. 一种改变基于水的或基于醇的配方的流变行为的方法，包括向所述配方中加入单分 散性糖原或植物糖原纳米颗粒的组合物。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述配方是触变的并且所述流变行为的改变包括 重建时间的增加。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述流变行为的改变包括赋予触变行为。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述配方是小分子、聚合物、生物聚合 物、胶体颗粒或油中的至少一种的分散体或溶液。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述配方是基于水的配方。6. 根据权利要求4所述的方法，其中所述配方是基于醇的配方。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二 醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的组合。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中通过动态光散射测量的，所述组合物 具有低于约0.3的多分散指数。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述组合物的按干重计的至少约80% 是具有约30nm至约150nm之间的平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米 颗粒是经化学修饰的。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是通过 使用羰基、胺基、硫醇基、羧基或烃基来化学官能化其羟基中的至少一个而被修饰的。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述烃基是烷基、乙烯基或烯丙基。13. 根据权利要求10所述的方法，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是使用 辛烯基琥泊酸修饰的。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述配方包含天然胶。15. 根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述配方是食品、化妆品、个人护理 产品、营养食品、药物、洗液、凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定剂或钻 井泥楽·。16. -种用于基于水的或基于醇的配方的多官能添加剂，包含单分散性糖原或植物糖 原纳米颗粒。17. 根据权利要求16所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.3的多分散指数。18. 根据权利要求17所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.2的多分散指数。19. 根据权利要求18所述的多官能添加剂，其中通过动态光散射测量的，所述添加剂具 有低于约0.1的多分散指数。20. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的至少约90 %是具有约30nm至约150nm之间平均粒径的单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒。21. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90 %是具有约30nm至约150nm之间平均粒径的植物糖原纳米颗粒。22. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90 %是具有约60nm至约11Onm之间的平均颗粒尺寸的纳米颗粒。23. 根据权利要求16至19中任一项所述的多官能添加剂，其中所述添加剂的按干重计 的约90%是具有约20至约60nm之间的平均直径的糖原纳米颗粒。24. 根据权利要求16至23中任一项所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植 物糖原纳米颗粒是经化学修饰的。25. 根据权利要求24所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒是通过使用羰基、胺基、硫醇基、羧基或烃基来化学官能化其羟基中的至少一个而被修饰 的。26. 根据权利要求25所述的多官能添加剂，其中所述烃基是烷基、乙烯基或烯丙基。27. 根据权利要求24所述的多官能添加剂，其中所述单分散性糖原或植物糖原纳米颗 粒是使用辛烯基琥珀酸修饰的。28. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为粉末的形式。29. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为液体的形式。30. 根据权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂，其为凝胶的形式。31. -种组合物，包含权利要求16至27中任一项所述的多官能添加剂以及基于水的或 基于醇的配方。32. 根据权利要求31所述的组合物，其中所述基于水的或基于醇的配方是小分子、聚合 物、生物聚合物、胶体颗粒或油中的至少一种的溶液或分散体。33. 根据权利要求32所述的组合物，其中所述组合物是基于水的配方。34. 根据权利要求32所述的组合物，其中所述组合物是基于醇的配方。35. 根据权利要求34所述的组合物，其中所述醇是乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、 丁二醇、二丙二醇、乙氧基二甘醇、甘油或它们的组合。36. 根据权利要求31至35中任一项所述的组合物，其中所述多官能添加剂构成该组合 物的约5至约25 %w/w。37. 根据权利要求31至36中任一项所述的组合物，其中与不具有所述多官能添加剂的 相同组合物相比，所述组合物具有触变行为。38. 根据权利要求31至36中任一项所述的组合物，其中所述组合物是触变的，并且与不 具有所述多官能添加剂的相同组合物相比具有增加的重建时间。39. 根据权利要求31至38中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含天然胶。40. 根据权利要求31至39中任一项所述的组合物，其中所述组合物是食品、化妆品、个 人护理产品、营养食品、药物、洗液、凝胶、油漆、涂料、油墨、润滑剂、赋形剂、表面薄膜、稳定 剂或钻井泥浆。41. 根据权利要求31至39中任一项所述的组合物，其中与不具有所述多官能添加剂的 相同组合物相比，所述组合物具有改善的溶解度和稳定性。42. 根据权利要求40所述的组合物，其中所述组合物是喷雾型个人护理产品。43. 根据权利要求42所述的组合物，其中所述喷雾型个人护理产品是化妆品喷雾、防晒 喷雾、发胶、除臭剂喷雾、止汗剂喷雾、须后水喷雾或洗手液喷雾。44. 一种使基于水的或基于醇的配方稳定的方法，包括向所述配方中加入单分散性糖 原或植物糖原纳米颗粒。45. -种向基于水的或基于醇的配方赋予触变行为的方法，包括向所述配方中加入单 分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。46. -种增加触变性基于水的或基于醇的配方的重建时间的方法，包括向所述配方中 加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。47. -种提高基于水的或基于醇的配方中有机化合物的光稳定性的方法，包括向所述 配方中加入单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒。48. -种保护生物活性剂的生物活性的方法，包括将所述生物活性剂与单分散性糖原 或植物糖原纳米颗粒的组合物混合。
【专利摘要】单分散性糖原或植物糖原纳米颗粒是适合于在基于水的或基于醇的化妆品、药物或食品配方中使用的多官能添加剂。纳米颗粒可以分离自各种来源(例如玉米)，并且可选地修饰有一系列有机部分(如辛烯基琥珀酸)。据信，糖原/植物糖原的单分散性和微粒性使得此种材料作为流变改性剂(包括触变行为的调整)、有机和生物材料的稳定剂以及防晒霜中的光稳定剂是有用的。
【IPC分类】A61K47/36, A61K8/73, C08L5/00, C08J3/02
【公开号】CN105491994
【申请号】CN201480036344
【发明人】安东·科列涅夫斯基, 埃尔兹塞贝特·帕普-绍博, 约翰·罗伯特·达彻, 奥列格·斯图卡洛夫
【申请人】奇迹连结生物技术公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年4月25日
【公告号】CA2910393A1, CA2910399A1, CN105555856A, EP2988725A1, EP2988725A4, EP2989156A1, EP2989156A4, US20160083484, US20160114045, WO2014172785A1, WO2014172786A1, WO2014172786A8
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