[發明專利]一種殼聚糖季銨鹽及其制備和應用

有效

• 申請號: 200910230060.1
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN101701044A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 郭占勇;董方;薛欽昭;王剛;劉景利;任劍明
• 申請（專利權）人: 煙臺海岸帶可持續發展研究所
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;A01N43/40;A01P3/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本發明涉及海洋化工工程技術領域，具體講是一種殼聚糖季銨鹽及其制備和應用。

背景技術

甲殼素(Chitin)是N-乙酰基-D-葡萄糖通過β(1→4)糖苷鍵相連的直鏈多糖，廣泛存在于甲殼動物和節肢動物以及菌類細胞壁中，是地球上僅次于纖維素的含量最豐富的有機化合物之一。殼聚糖(Chitosan)是甲殼素脫乙酰后的產物，是一種天然堿性多糖，具有優良的生物親和性和生物可降解性。由于殼聚糖同時具有游離的氨基和羥基，故具有特殊的生理活性，廣泛應用于化工、農藥、醫藥、食品等領域。殼聚糖本身特殊的結構和性質，可以作為修飾的對象以期開發出二次先導化合物。

希夫堿是通過兩個等當量的醛和胺的縮合反應形成，反應機理是由含羰基的醛、酮類化合物與一級胺類化合物進行親核加成反應，親核試劑為胺類化合物，帶有孤對電子的氮原子進攻羰基基團上帶有正電荷的碳原子，完成親核加成反應，進一步脫水形成希夫堿。希夫堿化合物具有獨特的抗菌、抗癌、除草等生物活性。為了設計合成具有更高生物活性的化合物，根據活性因子疊加原理，合成具有獨特結構的希夫堿化合物，提高抑菌等生物活性。

發明內容

本發明的目的是提供一種殼聚糖季銨鹽及其制備和應用。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種殼聚糖季銨鹽：如式(1)所示，

式(1)

其中n的平均取值范圍是1035-1242。

殼聚糖季銨鹽的制備方法：5-氯水楊醛與4-氨基吡啶以等摩爾比于無水乙醇中，60-90℃回流反應4h，所得產物旋轉蒸發除去液體，得到黃色固體用無水乙醇重結晶，加入二甲亞砜使黃色固體完全溶解，而后加入氯乙酰殼聚糖，50-70℃反應16-24h，干燥即得低分子量殼聚糖季銨鹽衍生物；其中黃色固體與低分子量氯乙酰殼聚糖摩爾比為1∶2。

所述待黃色固體與低分子量氯乙酰殼聚糖反應完成后所得產物經丙酮沉淀，過濾，在用丙酮洗滌，而后用無水乙醇索氏提取1-2天，冷凍干燥即得低分子量殼聚糖季銨鹽衍生物。

殼聚糖季銨鹽的的應用：所述殼聚糖季銨鹽的具有抑菌作用。所述殼聚糖季銨鹽的對黃瓜黑星病菌、桃褐腐病菌具有抑菌作用。

本發明所具有的優點：本發明通過有效的合成手段得到的殼聚糖季銨鹽，合成步驟簡單，成本較低，通過氯乙酰殼聚糖的氯離子與吡啶希夫堿反應，把吡啶希夫堿引入到殼聚糖上，增強了正電性，采用生長速率法測定抑菌活性，結果表面，該殼聚糖季銨鹽對黃瓜黑星病菌和桃褐腐病菌有良好的抑制活性。同時，該合成方法也提供了合成系列季銨鹽衍生物的方法和途徑。

本發明所具有的優點：本發明通過有效的合成手段得到的殼聚糖季銨鹽，合成步驟簡單，成本較低，通過氯乙酰殼聚糖的氯離子與吡啶希夫堿反應，把吡啶希夫堿引入到殼聚糖上，增強了正電性，采用生長速率法測定抑菌活性，結果表面，該殼聚糖季銨鹽對黃瓜炭疽病菌和黃瓜枯萎病菌有良好的抑制活性。同時，該合成方法也提供了合成系列季銨鹽衍生物的方法和途徑。

說明書附圖

圖1為氯乙酰殼聚糖的紅外光譜圖。

圖2為本發明采用的殼聚糖季銨鹽的紅外光譜圖。

圖3為本發明采用的殼聚糖季銨鹽的核磁碳譜。

具體實施方式

實施例1

一種殼聚糖季銨鹽：如式(1)所示，

式(1)

其中n的平均取值范圍是1035-1242。

殼聚糖季銨鹽的制備：稱取0.94g?4-氨基吡啶溶于10mL無水乙醇中，磁力攪拌下滴加20mL含有1.56g?5-氯水楊醛的無水乙醇溶液，85℃反應4h，冷卻至室溫，減壓旋轉蒸發除去液體，得到黃色固體，即4-氨基吡啶縮5-氯水楊醛希夫堿。稱取0.3g氯乙酰殼聚糖溶于20mL二甲亞砜中，攪拌下加入希夫堿0.8g，60℃攪拌反應24h，于丙酮中沉淀，抽濾，以無水乙醇為溶劑，索氏提取兩天，冷凍干燥即得殼聚糖季銨鹽(參加圖2、圖3)，其中n的平均取值范圍是1035-1242。該季銨鹽呈深黃色固體，易容于水成深黃色透明液體，不容易甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑中。