羥丙基四氫吡喃三醇，坊間暱稱玻色因，是人工化學合成的木糖衍生物，英文INCI: Hydroxypropyl Tetrahydropyrantriol。歐萊雅在2020年為羥丙基四氫吡喃三醇在中國商標局申請了註冊商標「玻色因」，目前還沒被批准。而早在2006年，含羥丙基四氫吡喃三醇的化妝品在歐洲就已經上市，據歐萊雅發表的論文和專利，指出羥丙基四氫吡喃三醇具有促進糖胺聚糖、蛋白多糖的合成，幫助表皮與真皮緊密聯結、維持真皮彈性；同時可以促進膠原蛋白的合成等功效。
2009年，歐萊雅在《Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters》期刊上發表了一篇論文「Synthesis of Pro-XylaneTM: A new biologically active C-glycoside in aqueous media」，文中給出羥丙基四氫吡喃三醇以水為溶劑的綠色化學合成工藝。羥丙基四氫吡喃三醇本身是無氣味的，通常市售產品帶點醋的酸味，是因為合成過程是一個兩步反應，第一步是木糖和乙醯丙酮在鹼性條件下合成中間體，這個過程中乙酸是副產物。接下來是一步有機化學經典還原反應。完全除去反應產生的乙酸鹽很困難，但產品除雜越好，氣味則越淡。
酸味會影響化妝品香味好感度，因此儘可能低的酸味，也就是儘可能低的乙酸鹽殘留，是評估羥丙基四氫吡喃三醇質量的一個指標。
歐萊雅的羥丙基四氫吡喃三醇合成工藝專利保護在2020年底將到期。這是個簡單的化合物，對精細化工合成領域的專家們，合成簡直易如反掌，不多功夫，各家就把羥丙基四氫吡喃三醇合成出來了。
除開合成工藝專利之外，圍繞該物質，國際上，歐萊雅布局了很多使用專利。比如最重要的是美國專利US7049300B2，訴求就是保護羥丙基四氫吡喃三醇及其類似結構促進糖胺聚糖合成這一核心功效。該專利2022年到期。
https://www.zhihu.com/question/371422522/answer/1466967607（知乎），胖博士的文章，對專利情況進行詳細分析。另外，CN1699390A《新的C-糖苷衍生物及其化妝用途》也有和該物質相關內容，合成專家應予以關注。
這個原料在中國能查到的相關應用專利是歐萊雅在2007年申請，並於2015年授權的CN 101522162B,《與壞血酸組合的C-糖苷衍生物的美容用途》。鑑於專利保護的地域性，因此在中國市場使用羥丙基四氫吡喃三醇，只要不涉及該中國專利保護的內容，使用羥丙基四氫吡喃三醇理論上是不侵權的。
既然羥丙基四氫吡喃三醇國產很多家都有樣品了，那麼結構怎麼鑑定，質量怎麼判別呢？
從原料研究角度，從化妝品應用角度，應做個較完整的分析。
——因為絕大多數檢測設備都現成有，比較方便，於是很快就有了結果。
報告分以下幾個部分闡述：
1.1 羥丙基四氫吡喃三醇的結構；
1.2 用核磁共振波譜鑑別市場羥丙基四氫吡喃三醇的真偽；
1.3 羥丙基四氫吡喃三醇中非對映異構體的比例問題；
1.4 羥丙基四氫吡喃三醇的含量測定及和國產品的對比；
1.5 羥丙基四氫吡喃三醇適合化妝品應用應具備的質量關注點；
羥丙基四氫吡喃三醇是由兩個非對應異構體組成的化合物。
通過核磁共振碳譜鑑定羥丙基四氫吡喃三醇的結構是較為合適的方法。
由於核磁共振氫譜中氫的信號相互裂分，有時有稀釋溶劑，導致氫譜顯得複雜，而核磁共振碳譜則能簡單明了的顯示每一個碳，且能初步根據碳信號的強弱，判斷非對映異構體的比例。故建議用碳譜來鑑定羥丙基四氫吡喃三醇的結構。
羥丙基四氫吡喃三醇的分子式為C8H16O5，由於是一對非對映異構體，故碳譜上能顯示16個碳信號，且每一個碳信號的化學位移不同。（化學位移49左右的，中間很多峰堆在一起的是溶劑甲醇的碳信號）。同時可以根據化學位移22或化學位移41左右附近的兩個峰的高低可以初步判斷非對映異構體的比例。
從碳譜上看，羥丙基四氫吡喃三醇的碳譜可以看到16個碳信號，且一組8個碳的信號低一點，另一組8個碳的信號高一點，顯示羥丙基四氫吡喃三醇的一對非對映異構體中，一個結構的比例高一些，另一個結構的比例低一些。
羥丙基四氫吡喃三醇是一組非對映異構體，是兩個化合物，其異構體的來源主要是結構中羥基碳（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，羥丙基四氫吡喃三醇的端基碳只會有一個構型，就是β構型。
從該論文所給出的結構式中（紅圈處），我們可以明確的看出糖的端基碳是β構型。
該論文給出的第一步反應產物，糖的端基碳（即1位碳）只有一個構型，就是β構型。
其實要確證這個想法也容易的，第一步用混合木糖（α-D-木糖 和β-D-木糖的混合物為原料）與乙醯丙酮反應，得到的產物，將產物純化做核磁碳譜，如果只得到一個構型的產物，則應該只有一組碳譜，就證明反應後糖的端基碳（即1位碳）只有一個β構型。我們自己不做化學合成，這個留待今後有機會有樣品後再測。
1.3.1羥丙基四氫吡喃三醇中非對映異構體的哪種比例是恰當的？羥丙基四氫吡喃三醇的結構
按文獻，羥丙基四氫吡喃三醇的非對映異構體較佳比例大約為50/50-70/30。
從該論文的功效測試數據中，我們可以明確的看到非對映異構體比例為70/30的羥丙基四氫吡喃三醇活性稍高於非對映異構體比例為50/50的樣品（備註：1.圖中紅色框中就是非對映異構體比例為70/30的羥丙基四氫吡喃三醇活性柱狀圖）。
羥丙基四氫吡喃三醇結構中7位的羥基（hydroxyl group）的立體構型（stereochemistry）對活性有較重要的影響。見法國科學家有關羥丙基四氫吡喃三醇活性研究的文章。如下：
既然構型比例不同效果不同，那是否其中一個更為高效些，文獻沒說。根據論文所述的經典路線合成出來，就是兩種構型同時存在的，完全拆分手性成分是困難的。這個問題，今後考慮用製備色譜分別切分富集形成單晶後，再分別進行進一步研究，這是以後的工作。
後面對歐家添加市售羥丙基四氫吡喃三醇的化妝品的分析，可以發現兩種異構體基本分布就在50/50-70/30之間，估計考慮到合成及提純的經濟性和波動性，一般可以認為50/50-70/30都是合適的範圍。
1.4 羥丙基四氫吡喃三醇的含量測定及和國產品的對比
羥丙基四氫吡喃三醇，用HPLC+ELSD檢測器測定很方便。具體的液相分析方法，考慮到可能被濫用，這裡不公開。
羥丙基四氫吡喃三醇標準品（Catalog No. T16579，純度98%），可從美國Target Molecule Corp公司購買，可確定出峰時間，以及定量標準曲線；成都普睿法藥物研發有限公司的標準品，經過和Target Molecule Corp公司標樣比對，一致，可使用。
2. 分別對市售的黑*帶，紫*鬥裡的羥丙基四氫吡喃三醇HPLC測試，觀察異構體比例；
黑*帶中羥丙基四氫吡喃三醇異構體比例分析，異構體的比例為53/47。
通過定量，也可測得產品中含羥丙基四氫吡喃三醇和宣傳添加量一致。
紫*鬥中羥丙基四氫吡喃三醇異構體比例分析，異構體的比例為71/29。
結合論文，判斷原廠原料中的羥丙基四氫吡喃三醇異構體比例，應該在50/50 – 70/30之間。
3. 國產樣品，我們找到樣品很多，分別測試後，目前國內我們找到做的最接近的羥丙基四氫吡喃三醇樣品，從圖中我們可以看出非對映異構體的比例大約為62/38；
4. 將國內我們找到做的最接近的羥丙基四氫吡喃三醇樣品與黑*帶樣品混合後，進樣的液相色譜圖；
第三張液相圖，可以看出，國產品和原版出峰時間一致，混合進樣後出峰時間無差異，異構體比例也差異不大。經過這樣的色譜對比後，國產做的較好的羥丙基四氫吡喃三醇和原版結構和分布上，可以說幾無差異了。
我們測試中也發現一些市面上存在的羥丙基四氫吡喃三醇，存在譜線上雜峰較多（雜質較多），或者非對映異構體的比例不一致的情況，還有隻含有單一異構體的樣品（可惜出峰位置是前一個峰位置），如下圖等。
1.5.1考慮到含水或其他溶劑後使用核磁共振鑑定困難，含量在95%及以上高純版本，會比較容易鑑定。用50毫克的樣品，以0.6毫升氘代甲醇做溶劑，用核磁共振設備測試碳譜即可。
顏色：淺黃色，接近透明，顏色越接近無色越好；
氣味：輕微酸味，氣味越淡越好；
外觀：極其粘稠液體
PH值（1%）：5-7；
水分（卡爾費休法）：≤5%，水分理論上，越低越好（但水分越低越粘稠，可能難於稱量）；
純度：≥98%，含量越高越好，液相色譜圖上雜峰越少，所佔面積越小越好；
含量：≥95%，含量越高越好；
電導率（將樣品用去離子水稀釋大約10倍，也就是稀釋到以9-10% 羥丙基四氫吡喃三醇質量含量計）：≤1000 uS/cm，優質品應儘可能低於500 uS/cm，電導率越低越好，說明離子性成分含量越低；
非對映異構體的比例關係：50/50-70/30之間（來自對目前市售化妝品成品的分析），但期待未來更多研究；
重金屬：符合化妝品安全技術規範，越低越好；
溶劑：除水以外的溶劑含量越少越好，不含有毒溶劑；
微生物：菌落總數≤100CFU/G，不得檢出致病菌，當然實際應該是檢不出任何菌落；
1. 隨著我國科學界和產業界對化妝品行業日益重視，也隨著新法規對新原料的鬆綁，無數研發人員在努力，國產原料企業正在踏實前行，預計3~5年之內，中國化妝品原料界必將湧現一批領先國際的核心原料生產企業。化妝品行業要去做實實在在的研究，才能促進產業未來發展。
2. 羥丙基四氫吡喃三醇其實是國外二十年前開發的原料，只是這幾年爆紅大家研究才多，說明我們國家化妝品原料的基礎研究和對國外同行的研究進展，視野不夠開闊，認識還有待加強。另外也鼓勵我們國家化妝品原料界，要從模仿優秀到追求原創。
3. 羥丙基四氫吡喃三醇的功效，因為沒做人體功效評價，不作評論。
*關於功效：https://zhuanlan.zhihu.com/p/55217800（知乎）胡曉波文章中表達的意見，應該是客觀的。)
發表這個文章的緣由，是因為前幾天，在浙江省藥監局和浙江省保健品化妝品協會組織的會議上，我被推舉為浙江省化妝品協會新技術開發與應用組的小組長，我想總要做點普及大眾的工作。
所以，編撰此文，與日益提高的中國化妝品原料生產企業共勉。
在本次對羥丙基四氫吡喃三醇的實驗和數據解讀中，陳封政教授給予大量指導，並提供部分檢測數據和譜圖，在此感謝。發此微信前，也和吳江博士進行了溝通。
限於學識水平，本文難免可能存在欠缺，希望諸位同行批評指正，大家一起為中國化妝品事業的發展貢獻自己的智慧與力量。
蔣麗剛 2020/11/18