[發明專利]不同類型的殼聚糖甲基丙烯酸酯及其制備方法

無效

• 申請號: 201010201467.4
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101857683A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王宏田;王波
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08B37/08;C08K13/02;C08K5/1535;C08K3/30;C08J3/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明涉及一種殼聚糖衍生物-殼聚糖甲基丙烯酸酯。

本發明還涉及上述殼聚糖甲基丙烯酸酯的制備方法。

背景技術

甲殼素是自然界中含量僅次于纖維素的高分子多糖聚合物。殼聚糖是由甲殼素脫乙酰基后形成的高分子多糖聚合物。由于甲殼素和殼聚糖原料來源廣泛，且本身具有生物相容性，無免疫原性和生理毒性，因此它們是在生物醫學工程中具有廣泛應用前景的高分子物質。但甲殼素不能溶解于水中，殼聚糖也只能溶解于酸性溶液中，這極大地限制了它們的應用。為此，可以用不同的化學基團和殼聚糖發生取代反應以生產不同的殼聚糖衍生物，從而使殼聚糖能夠溶解于中性水溶液中。要使這些殼聚糖衍生物能夠用于組織工程、酶的固定化等過程中，還需要使殼聚糖衍生物能夠形成具有一定機械強度和韌性，并且沒有生理毒性的凝膠。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可在不同酸堿度下溶解，又可在一定條件下形成凝膠的具有生物活性的殼聚糖甲基丙烯酸酯。

本發明的又一目的在于提供上述殼聚糖甲基丙烯酸酯的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供的具有生物活性的殼聚糖甲基丙烯酸酯，由殼聚糖接枝甲基丙烯酸制得，能在不同的酸堿度條件下溶解，并在加入交聯劑后形成凝膠；由下述方法制備得到：

A)將脫乙酰度為80-95％，分子量為50w的殼聚糖室溫溶于酸溶液中；

B)向溶液中加入甲基丙烯酸進行取代反應，反應產生的殼聚糖甲基丙烯酸酯用乙醇沉淀，冷凍風干；

C)將殼聚糖甲基丙烯酸酯溶于緩沖液中，加入維生素C和過硫酸鈉使殼聚糖甲基丙烯酸酯聚合形成凝膠，即得目標產品。

或者通過下述方法制備得到：

a)將脫乙酰度為80-95％，分子量為50w的殼聚糖室溫溶于醋酸溶液中；

b)加入纖維素酶，混勻后恒溫酶解，酶解后殼聚糖的分子量為25-10w；

c)酶解后，使酶失活；

d)向溶液中加入甲基丙烯酸進行取代反應，反應產生的殼聚糖甲基丙烯酸酯用乙醇沉淀，冷凍風干；

e)將殼聚糖甲基丙烯酸酯溶于緩沖液中，加入維生素C和過硫酸鈉使殼聚糖甲基丙烯酸酯聚合形成凝膠，即得目標產品。

本發明提供的殼聚糖甲基丙烯酸酯的方法，其主要步驟為：

1)將脫乙酰度為80-95％，分子量為50w的殼聚糖，室溫溶于比體積濃度1-2％的醋酸溶液中形成殼聚糖溶液；

2)向溶液中加入甲基丙烯酸45-55℃恒溫振蕩，反應產生的殼聚糖甲基丙烯酸酯用乙醇沉淀，冷凍風干；

3)將殼聚糖甲基丙烯酸酯溶于緩沖液中，加入維生素C和過硫酸鈉使殼聚糖甲基丙烯酸酯聚合形成凝膠，即得目標產品。

本發明的制備方法還可以是：

a)將脫乙酰度為80-95％，分子量為50w的殼聚糖室溫溶于醋酸溶液中；

b)加入纖維素酶于45-55℃恒溫振蕩進行酶解，酶解后，將溶液于80-100℃下使酶失活；

c)向溶液中加入甲基丙烯酸于45-55℃恒溫振蕩進行取代反應，反應產生的殼聚糖甲基丙烯酸酯用乙醇沉淀，冷凍風干；

e)將殼聚糖甲基丙烯酸酯溶于緩沖液中，加入維生素C和過硫酸鈉使殼聚糖甲基丙烯酸酯聚合形成凝膠，即得目標產品。

所述的方法中，殼聚糖溶液質量濃度為2-5％，甲基丙烯酸的濃度為0.2-1ml/1g殼聚糖，振蕩頻率為160rpm。

所述的方法中，纖維素酶的用量為200-500U/1g殼聚糖，振蕩頻率為160rpm。

所述的方法中，緩沖液為磷酸緩沖鹽水溶液，pH值為5-9。

所述的方法中，殼聚糖甲基丙烯酸酯終濃度為10％(w/v)，維生素C終濃度為0.025mol/L，過硫酸鈉終濃度為0.062mol/L，凝結溫度為37℃。

本發明制備步驟簡單，所用的試劑、材料成本低，來源廣泛；所制備的殼聚糖甲基丙烯酸酯沒有生理毒性，具有生物相容性，可以用作生物醫學工程材料，藥物緩釋材料，以及生物傳感器和生物燃料電池中酶的固定劑。

具體實施方式

本發明旨在生產一種既可在不同酸堿度下溶解，又可在一定條件下形成凝膠的殼聚糖甲基丙烯酸酯，以滿足不同環境下對可溶性殼聚糖衍生物的需求。