羟丙基四氢吡喃三醇，坊间昵称玻色因，是人工化学合成的木糖衍生物，英文INCI: Hydroxypropyl Tetrahydropyrantriol。欧莱雅在2020年为羟丙基四氢吡喃三醇在中国商标局申请了注册商标“玻色因”，目前还没被批准。而早在2006年，含羟丙基四氢吡喃三醇的化妆品在欧洲就已经上市，据欧莱雅发表的论文和专利，指出羟丙基四氢吡喃三醇具有促进糖胺聚糖、蛋白多糖的合成，帮助表皮与真皮紧密联结、维持真皮弹性；同时可以促进胶原蛋白的合成等功效。
2009年，欧莱雅在《Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters》期刊上发表了一篇论文“Synthesis of Pro-XylaneTM: A new biologically active C-glycoside in aqueous media”，文中给出羟丙基四氢吡喃三醇以水为溶剂的绿色化学合成工艺。羟丙基四氢吡喃三醇本身是无气味的，通常市售产品带点醋的酸味，是因为合成过程是一个两步反应，第一步是木糖和乙酰丙酮在碱性条件下合成中间体，这个过程中乙酸是副产物。接下来是一步有机化学经典还原反应。完全除去反应产生的乙酸盐很困难，但产品除杂越好，气味则越淡。
酸味会影响化妆品香味好感度，因此尽可能低的酸味，也就是尽可能低的乙酸盐残留，是评估羟丙基四氢吡喃三醇质量的一个指标。
欧莱雅的羟丙基四氢吡喃三醇(玻色因)合成工艺专利保护在2020年底将到期。这是个简单的化合物，对精细化工合成领域的专家们，合成简直易如反掌，不多功夫，各家就把羟丙基四氢吡喃三醇合成出来了。
除开合成工艺专利之外，围绕该物质，国际上，欧莱雅布局了很多使用专利。比如最重要的是美国专利US7049300B2，诉求就是保护羟丙基四氢吡喃三醇及其类似结构促进糖胺聚糖合成这一核心功效。该专利2022年到期。
https://www.zhihu.com/question/371422522/answer/1466967607（知乎），胖博士的文章，对专利情况进行详细分析。另外，CN1699390A《新的C-糖苷衍生物及其化妆用途》也有和该物质相关内容，合成专家应予以关注。
这个原料在中国能查到的相关应用专利是欧莱雅在2007年申请，并于2015年授权的CN 101522162B,《与坏血酸组合的C-糖苷衍生物的美容用途》。鉴于专利保护的地域性，因此在中国市场使用羟丙基四氢吡喃三醇，只要不涉及该中国专利保护的内容，使用羟丙基四氢吡喃三醇理论上是不侵权的。
报告分以下几个部分阐述：
1.1 羟丙基四氢吡喃三醇的结构；
1.2 用核磁共振波谱鉴别市场羟丙基四氢吡喃三醇的真伪；
1.3 羟丙基四氢吡喃三醇中非对映异构体的比例问题；
1.4 羟丙基四氢吡喃三醇的含量测定及和国产品的对比；
1.5 羟丙基四氢吡喃三醇适合化妆品应用应具备的质量关注点；
1.1 羟丙基四氢吡喃三醇的结构
羟丙基四氢吡喃三醇是由两个非对应异构体组成的化合物。
1.2 如何鉴别羟丙基四氢吡喃三醇的结构
通过核磁共振碳谱鉴定羟丙基四氢吡喃三醇的结构是较为合适的方法。
由于核磁共振氢谱中氢的信号相互裂分，有时有稀释溶剂，导致氢谱显得复杂，而核磁共振碳谱则能简单明了的显示每一个碳，且能初步根据碳信号的强弱，判断非对映异构体的比例。故建议用碳谱来鉴定羟丙基四氢吡喃三醇的结构。
羟丙基四氢吡喃三醇的核磁共振碳谱
羟丙基四氢吡喃三醇的分子式为C8H16O5，由于是一对非对映异构体，故碳谱上能显示16个碳信号，且每一个碳信号的化学位移不同。（化学位移49左右的，中间很多峰堆在一起的是溶剂甲醇的碳信号）。同时可以根据化学位移22或化学位移41左右附近的两个峰的高低可以初步判断非对映异构体的比例。
从碳谱上看，羟丙基四氢吡喃三醇的碳谱可以看到16个碳信号，且一组8个碳的信号低一点，另一组8个碳的信号高一点，显示羟丙基四氢吡喃三醇的一对非对映异构体中，一个结构的比例高一些，另一个结构的比例低一些。
1.3 羟丙基四氢吡喃三醇中异构体的组成比例
羟丙基四氢吡喃三醇是一组非对映异构体，是两个化合物，其异构体的来源主要是结构中羟基碳（即7位碳）的手性，而不是糖的端基碳（即1位碳）造成的。也就是，羟丙基四氢吡喃三醇的端基碳只会有一个构型，就是β构型。
文献证据（1）文献1的证据：
从该论文所给出的结构式中（红圈处），我们可以明确的看出糖的端基碳是β构型。
（2）文献2的证据：
该论文给出的第一步反应产物，糖的端基碳（即1位碳）只有一个构型，就是β构型。
其实要确证这个想法也容易的，第一步用混合木糖（α-D-木糖 和β-D-木糖的混合物为原料）与乙酰丙酮反应，得到的产物，将产物纯化做核磁碳谱，如果只得到一个构型的产物，则应该只有一组碳谱，就证明反应后糖的端基碳（即1位碳）只有一个β构型。我们自己不做化学合成，这个留待今后有机会有样品后再测。
1.3.1羟丙基四氢吡喃三醇中非对映异构体的哪种比例是恰当的？羟丙基四氢吡喃三醇的结构
按文献，羟丙基四氢吡喃三醇的非对映异构体较佳比例大约为50/50-70/30。
从该论文的功效测试数据中，我们可以明确的看到非对映异构体比例为70/30的羟丙基四氢吡喃三醇活性稍高于非对映异构体比例为50/50的样品（备注：1.图中红色框中就是非对映异构体比例为70/30的羟丙基四氢吡喃三醇活性柱状图）。
羟丙基四氢吡喃三醇结构中7位的羟基（hydroxyl group）的立体构型（stereochemistry）对活性有较重要的影响。见法国科学家有关羟丙基四氢吡喃三醇活性研究的文章。如下：
既然构型比例不同效果不同，那是否其中一个更为高效些，文献没说。根据论文所述的经典路线合成出来，就是两种构型同时存在的，完全拆分手性成分是困难的。这个问题，今后考虑用制备色谱分别切分富集形成单晶后，再分别进行进一步研究，这是以后的工作。
后面对欧家添加市售羟丙基四氢吡喃三醇的化妆品的分析，可以发现两种异构体基本分布就在50/50-70/30之间，估计考虑到合成及提纯的经济性和波动性，一般可以认为50/50-70/30都是合适的范围。
1.4 羟丙基四氢吡喃三醇的含量测定及和国产品的对比
羟丙基四氢吡喃三醇，用HPLC+ELSD检测器测定很方便。具体的液相分析方法，考虑到可能被滥用，这里不公开。
羟丙基四氢吡喃三醇标准品（Catalog No. T16579，纯度98%），可从美国Target Molecule Corp公司购买，可确定出峰时间，以及定量标准曲线；成都普睿法药物研发有限公司的标准品，经过和Target Molecule Corp公司标样比对，一致，可使用。
液相分析
1.标准品的谱图
标准品中两个异构体基本是46/54。
2. 分别对市售的黑*带，紫*斗里的羟丙基四氢吡喃三醇HPLC测试，观察异构体比例；
黑*带中羟丙基四氢吡喃三醇异构体比例分析，异构体的比例为53/47。
通过定量，也可测得产品中含羟丙基四氢吡喃三醇和宣传添加量一致。
紫*斗中羟丙基四氢吡喃三醇异构体比例分析，异构体的比例为71/29。
结合论文，判断原厂原料中的羟丙基四氢吡喃三醇异构体比例，应该在50/50 – 70/30之间。
3. 国产样品，我们找到样品很多，分别测试后，目前国内我们找到做的最接近的羟丙基四氢吡喃三醇样品，从图中我们可以看出非对映异构体的比例大约为62/38；
4. 将国内我们找到做的最接近的羟丙基四氢吡喃三醇样品与黑*带样品混合后，进样的液相色谱图；
第三张液相图，可以看出，国产品和原版出峰时间一致，混合进样后出峰时间无差异，异构体比例也差异不大。经过这样的色谱对比后，国产做的较好的羟丙基四氢吡喃三醇和原版结构和分布上，可以说几无差异了。
4. 市面上的羟丙基四氢吡喃三醇；
我们测试中也发现一些市面上存在的羟丙基四氢吡喃三醇，存在谱线上杂峰较多（杂质较多），或者非对映异构体的比例不一致的情况，还有只含有单一异构体的样品（可惜出峰位置是前一个峰位置），如下图等。
1.5 羟丙基四氢吡喃三醇用于化妆品的质量关注点
1.5.1考虑到含水或其他溶剂后使用核磁共振鉴定困难，含量在95%及以上高纯版本，会比较容易鉴定。用50毫克的样品，以0.6毫升氘代甲醇做溶剂，用核磁共振设备测试碳谱即可。
1.5.2作为化妆品原料的质量关注点
颜色：浅黄色，接近透明，颜色越接近无色越好；
气味：轻微酸味，气味越淡越好；
外观：极其粘稠液体
PH值（1%）：5-7；
水分（卡尔费休法）：≤5%，水分理论上，越低越好（但水分越低越粘稠，可能难于称量）；
纯度：≥98%，含量越高越好，液相色谱图上杂峰越少，所占面积越小越好；
含量：≥95%，含量越高越好；
电导率（将样品用去离子水稀释大约10倍，也就是稀释到以9-10% 羟丙基四氢吡喃三醇质量含量计）：≤1000 uS/cm，优质品应尽可能低于500 uS/cm，电导率越低越好，说明离子性成分含量越低；
非对映异构体的比例关系：50/50-70/30之间（来自对目前市售化妆品成品的分析），但期待未来更多研究；
重金属：符合化妆品安全技术规范，越低越好；
溶剂：除水以外的溶剂含量越少越好，不含有毒溶剂；
微生物：菌落总数≤100CFU/G，不得检出致病菌，当然实际应该是检不出任何菌落；
写在后面：
1. 随着我国科学界和产业界对化妆品行业日益重视，也随着新法规对新原料的松绑，无数研发人员在努力，国产原料企业正在踏实前行，预计3~5年之内，中国化妆品原料界必将涌现一批领先国际的核心原料生产企业。化妆品行业要去做实实在在的研究，才能促进产业未来发展。
2. 羟丙基四氢吡喃三醇其实是国外二十年前开发的原料，只是这几年爆红大家研究才多，说明我们国家化妆品原料的基础研究和对国外同行的研究进展，视野不够开阔，认识还有待加强。另外也鼓励我们国家化妆品原料界，要从模仿优秀到追求原创。
3. 羟丙基四氢吡喃三醇的功效，因为没做人体功效评价，不作评论。
*关于功效：https://zhuanlan.zhihu.com/p/55217800（知乎）胡晓波文章中表达的意见，应该是客观的。)
发表这个文章的缘由，是因为前几天，在浙江省药监局和浙江省保健品化妆品协会组织的会议上，我被推举为浙江省化妆品协会新技术开发与应用组的小组长，我想总要做点普及大众的工作。
所以，编撰此文，与日益提高的中国化妆品原料生产企业共勉。
在本次对羟丙基四氢吡喃三醇的实验和数据解读中，陈封政教授给予大量指导，并提供部分检测数据和谱图，在此感谢。发此微信前，也和吴江博士进行了沟通。
限于学识水平，本文难免可能存在欠缺，希望诸位同行批评指正，大家一起为中国化妆品事业的发展贡献自己的智慧与力量。
蒋丽刚 2020/11/18
备注: 文章组那只网络，版权归作者左右。
本公司提供本文所述 标准品---羟丙基四氢吡喃三醇(玻色因)
