[發明專利]乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201710342161.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107188991A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 樊李紅;閔蓮;柳夢;朱晨
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;A61K38/16;A61P17/02;A61P31/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮,官群

技術領域

本發明屬高分子化學材料領域，具體涉及一種乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽及其制備方法和用途。

背景技術

殼聚糖(chitosan,CS)是甲殼素在堿性條件下部分脫乙酰基的產物，是自然界中唯一具有明顯堿性的天然多糖，具有優良的生物降解性、良好的抑菌性能和生物相容性，但其在堿性和中性條件下難以溶解的特性，較大程度地限制了它的應用。對殼聚糖進行季銨化改性，能有效改善殼聚糖在中性甚至弱堿性水溶液中的溶解能力，與殼聚糖相比，改性后的殼聚糖季銨鹽因具有更為優良的水溶性、吸濕保濕性和抗菌性能而受到廣泛關注。

乳酸鏈球菌肽(nisin)是由乳酸鏈球菌在代謝過程中合成和分泌的具有很強殺菌作用的陽離子多肽，其分子量約為3500Da，由34個氨基酸殘基構成，其分子結構中含有不常見的氨基酸和硫醚基團，這些基團使其具有一些功能特性，如耐酸性、抗菌性和抗氧化活性。近年來，相關研究者采用傳統化學交聯劑如戊二醛、EDC/NHS等，將多肽接枝到多糖上以期獲得具有更好生物性能(如水溶性、抗菌性和抗氧化活性等)的高分子化合物。然而，此類化學試劑不可避免的會產生毒性且常常伴隨著一些副反應的發生。因此，尋求一種綠色高效的合成方法已變得刻不容緩。

本發明以轉谷氨酰胺酶為催化劑，催化乳酸鏈球菌肽和殼聚糖季銨鹽合成以酰胺鍵連接的乳酸鏈球菌肽-殼聚糖季銨鹽改性物，該催化反應選擇性專一，環境友好，所制備的改性物具有良好的抗菌性能，除此之外，經接枝改性后的化合物抗氧化活性顯著增強，能有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羥自由基，是一種有潛在應用價值的傷口敷料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽及其制備方法和用途。該方法制備工藝簡單，制得的乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽具有良好的抗氧化能力和抗菌活性以及對細胞無明顯毒性。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

提供一種乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽，它是以殼聚糖季銨鹽和乳酸鏈球菌肽為底物，轉谷氨酰胺酶為催化劑催化接枝得到的。

按上述方案，所述乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽中殼聚糖季銨鹽的氨基被乳酸鏈球菌肽取代的取代度為0.233-0.467。

按上述方案，所述殼聚糖季銨鹽由殼聚糖接枝3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨得到。

所述殼聚糖季銨鹽具體制備方法為：將3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨溶于蒸餾水中，隨后加入殼聚糖，殼聚糖與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨質量比為1:10-15，在75-95℃下接枝反應20-28h，隨后將所得反應液后處理得到殼聚糖季銨鹽。

本發明還提供上述乳酸鏈球菌肽接枝基殼聚糖季銨鹽的制備方法：先將殼聚糖季銨鹽溶于PBS溶液中，再與乳酸鏈球菌肽在轉谷氨酰胺酶的作用下進行接枝反應，再經后處理得到乳酸鏈球菌肽接枝基殼聚糖季銨鹽。

上述制備方法具體步驟如下：

1)將殼聚糖季銨鹽溶于pH值為4-6的PBS緩沖溶液中，得到濃度為0.02-0.30mg/mL的殼聚糖季銨鹽溶液；

2)將乳酸鏈球菌肽和轉谷氨酰胺酶凍干粉分別溶于PBS緩沖溶液，得到乳酸鏈球菌肽溶液和轉谷氨酰胺酶溶液，然后將乳酸鏈球菌肽溶液、轉谷氨酰胺酶溶液依次加入到步驟1)所得殼聚糖季銨鹽溶液中進行接枝反應，再進行后處理得到乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽。

按上述方案，步驟2)所述乳酸鏈球菌肽與殼聚糖季銨鹽溶液中殼聚糖季銨鹽的質量比為0.5-2.5：1。

按上述方案，步驟2)所述轉谷氨酰胺酶凍干粉由粗制轉谷氨酰胺酶經純化后冷凍干燥得到，所述轉谷氨酰胺酶凍干粉與殼聚糖季銨鹽溶液中殼聚糖季銨鹽的質量比為0.05-0.25：1。

按上述方案，步驟2)所述接枝反應條件為：在25-55℃下反應1-4小時。

按上述方案，步驟2)所述后處理包括將接枝后的產物加熱煮沸15min后，再進行離心、透析冷凍干燥處理。

本發明還包括上述乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽在傷口創面愈合處理方面的應用。

本發明的有益效果在于：本發明制備工藝簡單，環境友好，成本低廉；制備的乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽水溶性好，具有良好的抗氧化能力和抗菌活性以及對細胞無明顯毒性，在傷口的愈合方面具有潛在的應用價值。

附圖說明

圖1為實施例1制備的乳酸鏈球菌肽接枝殼聚糖季銨鹽的紅外光譜圖；