[發(fā)明專利]胍基丁胺改性O(shè)-羧甲基殼聚糖及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210138443.8
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102690371A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文廣;孫亮;楊建海
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種胍基丁胺改性生物大分子的合成，更具體的說是，一種胍基丁胺改性羧甲基殼聚糖及其制備方法。

背景技術(shù)

基因治療是指將人的正常基因或有治療作用的基因通過一定方式導(dǎo)入人體靶細胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。應(yīng)用于基因治療的載體主要有病毒載體（viral?vector）和非病毒載體（nonviral?vector）兩種。病毒載體在基因治療中取得了一些突破性進展，但是在臨床應(yīng)用過程中，其免疫原性和潛在致癌性等仍然是其難以克服的重大隱患。非病毒載體作為基因遞送的另一條途徑，被人們廣泛研究，包括裸DNA、脂質(zhì)體、陽離子高聚物等。

過去的幾十年中，人們已經(jīng)證實聚陽離子非病毒載體可有效的用于基因轉(zhuǎn)染，但聚陽離子非病毒載體仍有一些缺陷，如轉(zhuǎn)染效率不高，有毒等，另外，對于合成的陽離子聚合物來說，所謂的可生物降解主要是由于主鏈或側(cè)鏈的斷裂，而且這些斷鏈仍可能對病人產(chǎn)生威脅。因此，作為有可能用于臨床的理想的載體應(yīng)該能降解或者分裂成無副反應(yīng)和無毒害的物質(zhì)。為了能夠得到生物相容性好并且可降解的聚陽離子化合物，研究者試圖直接將帶正電的胺類與多糖相連，如葡聚糖、普羅蘭、硫酸軟骨素及透明質(zhì)酸。基于糖環(huán)的載體中，葡聚糖以其能降解、生物相容性好和非免疫性而得到廣泛關(guān)注。

羧甲基殼聚糖是甲殼胺的高級衍生物,由甲殼質(zhì)在堿性條件下與氯乙酸反應(yīng)得到。與甲殼質(zhì)相比，其物理、化學性質(zhì)均得到優(yōu)化，具有100%水溶性、成膜性及極強的重金屬螯合作用。這種中性、純天然和完全無毒的產(chǎn)物在醫(yī)學保健、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域均顯示出更加優(yōu)越的特點。目前已應(yīng)用在高級化妝品添加劑、重金屬螯合劑、藥物緩釋劑、植物生長劑、工業(yè)廢水處理等諸多方面。作為醫(yī)藥保健品，羧甲基殼聚糖保留了殼聚糖對人體保健的一系列優(yōu)點，還具備殼聚糖所不具備的無澀味等對人體健康更加有利的特點?？诜?，經(jīng)轉(zhuǎn)化、降解成低分子物質(zhì)，被人體吸收，效果更佳。

胍基丁胺是精氨酸的代謝產(chǎn)物，本身具有生物活性，在大腦中合成，幾乎分布于體內(nèi)所有的器官，并呈器官特異性分布，含量最高的器官是胃。它是一種神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)，參與多個生物學作用，影響細胞的粘附和增殖。其結(jié)構(gòu)中含有一個丁胺基活性基團和胍基基團，帶正電荷，且胍基具有類似于細胞穿膜肽的作用，有利于跨膜。目前已常用于健身類保健品領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對羧甲基殼聚糖與胍基丁胺的優(yōu)點，利用胍基丁胺改性羧甲基殼聚糖，以降低對生物大分子生物功能的破壞性，提供一種胍基丁胺改性羧甲基殼聚糖及其制備方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

胍基丁胺改性O(shè)-羧甲基殼聚糖，以O(shè)-羧甲基殼聚糖為主鏈，利用主鏈上的羥基將胍基丁胺鍵接到O-羧甲基殼聚糖分子主鏈上，形成如下述化學式所示的分子結(jié)構(gòu)：

其中x，y分別表示兩種重復(fù)單元的聚合度，這一點可以通過原料O-羧甲基殼聚糖的測試或者產(chǎn)品信息予以確認。當R全是羥基時，結(jié)構(gòu)為O-羧甲基殼聚糖，故R不能全為羥基。

胍基丁胺改性O(shè)-羧甲基殼聚糖的制備方法，首先利用對甲苯磺酰氯改性O(shè)-羧甲基殼聚糖，得到對甲苯磺?；疧-羧甲基殼聚糖，然后將胍基丁胺與對甲苯磺?；腛-羧甲基殼聚糖溶于水中，并加入三乙醇胺，在惰性氣體保護下進行反應(yīng)，即得到胍基丁胺改性O(shè)-羧甲基殼聚糖。具體來說，需要注意以下幾點：

（1）將O-羧甲基殼聚糖溶于水中，并調(diào)節(jié)pH至堿性并在冰水浴中攪拌，然后將對甲苯磺酰氯的乙腈溶液中滴入O-羧甲基殼聚糖的水溶液中，立刻會有沉淀產(chǎn)生，冰水浴下進行反應(yīng)后，將沉淀抽濾，透析后凍干，即得對甲苯磺酰化的O-羧甲基殼聚糖，優(yōu)選在0-5℃下反應(yīng)3-6小時；至于O-羧甲基殼聚糖、對甲苯磺酰氯的比例應(yīng)當結(jié)合反應(yīng)機理和轉(zhuǎn)化程度進行選擇，為提高O-羧甲基殼聚糖的對甲苯磺?；?，優(yōu)選等摩爾比或者對甲苯磺酰氯略微過量，如1：（1.1—1.2）。

（2）胍基丁胺、對甲苯磺?；腛-羧甲基殼聚糖、三乙醇胺的用量應(yīng)當結(jié)合反應(yīng)機理和轉(zhuǎn)化程度進行選擇，為提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，優(yōu)選胍基丁胺和三乙醇胺的用量基本相等，且都大于對甲苯磺?；疧-羧甲基殼聚糖的用量，優(yōu)選80—90℃下反應(yīng)至少24小時，以保證效果；待反應(yīng)結(jié)束后，將溶液pH調(diào)到7，透析后凍干，即得到胍基丁胺改性O(shè)-羧甲基殼聚糖。