[發(fā)明專利]一種羥丁基殼聚糖的均相合成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810351525.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110386995A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳西廣;畢世超;程曉杰;孔明;劉雅;馮超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): C08B37/08
• 分類號(hào): C08B37/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種羥丁基殼聚糖的均相合成方法，首先將殼聚糖均勻分散于氫氧化鉀/尿素水溶液中，然后經(jīng)過(guò)低溫處理后得到殼聚糖溶液；向殼聚糖溶液中加入環(huán)氧丁烷，機(jī)械攪拌反應(yīng)后得到羥丁基殼聚糖。所用的殼聚糖溶劑綠色環(huán)保、價(jià)格低廉；合成過(guò)程操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、速度快，不需要加入異丙醇等有機(jī)溶劑作為分散劑。制備的羥丁基殼聚糖水溶性良好且取代度具有可控性，開(kāi)辟一條在堿性殼聚糖溶液中均相合成羥丁基殼聚糖的新途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)了一種羥丁基殼聚糖的均相合成方法，具體涉及將殼聚糖溶解在氫氧化鉀/尿素溶液中進(jìn)行烷基化反應(yīng)制備羥丁基殼聚糖的方法。

背景技術(shù)

殼聚糖是自然界已發(fā)現(xiàn)的唯一一種天然聚陽(yáng)離子多糖，具有可降解性、抑菌性、和粘附性等特點(diǎn)，基于其優(yōu)良特性，殼聚糖已被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、組織工程、化工、食品和化妝品等領(lǐng)域。然而，由于分子間和分子內(nèi)的氫鍵作用，殼聚糖只能溶解于酸性溶液和部分離子液中，限制了其應(yīng)用范圍。

化學(xué)改性是實(shí)現(xiàn)殼聚糖快速溶解的重要措施之一，文獻(xiàn)(Xia G, Liu Y, Tian M,et al. 2017, 5(17): 3172-3185) 和 (Bao Z, Jiang C, Wang Z, et al. 2017, 170:80-88) 中報(bào)道了通過(guò)對(duì)殼聚糖進(jìn)行烷基化改性來(lái)制備羥丁基殼聚糖的方法，所制備的羥丁基殼聚糖具有良好的水溶性。然而上述報(bào)道中殼聚糖改性的反應(yīng)環(huán)境往往是堿性的有機(jī)溶劑，在堿性有機(jī)溶劑環(huán)境中殼聚糖無(wú)法溶解，所以上述方法屬于異相反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程只能由表及里地進(jìn)行。因此，得到的羥丁基殼聚糖的取代度與均勻性都極為有限。此外，上述反應(yīng)過(guò)程中需要添加異丙醇等有機(jī)試劑作為分散劑，過(guò)程繁瑣且可能造成一定的環(huán)境污染。因此，開(kāi)發(fā)一種綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)便和低成本的殼聚糖烷基化修飾方法是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種堿/尿素水溶液中均相合成羥丁基殼聚糖的新方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下 ：

一種羥丁基殼聚糖的均相合成方法，包括以下步驟 ：

將殼聚糖均勻分散于氫氧化鉀（6~20%）/尿素（0~30%）（w/w）水溶液中，然后將上述組分降溫至0℃～-80℃得到殼聚糖溶液；

向殼聚糖溶液中加入環(huán)氧丁烷，于0℃～60℃機(jī)械攪拌反應(yīng)1小時(shí)至48小時(shí)后得到取代度為0.3～1.5羥丁基殼聚糖。

所述的殼聚糖溶液的濃度為0.5％～6％（w/w）。

加入環(huán)氧丁烷的摩爾量為殼聚糖氨基葡萄糖單元摩爾量的0.5～24倍。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 首次在氫氧化鉀/尿素體系下通過(guò)均相反應(yīng)合成了羥丁基殼聚糖，反應(yīng)過(guò)程綠色環(huán)保、成本低廉且合成方法簡(jiǎn)便易操作。

(2) 與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明制備的羥丁基殼聚糖的取代度具有可控性。

(3) 與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明制備的羥丁基殼聚糖水溶性良好且溶液可在40℃以上穩(wěn)定存放超過(guò)三個(gè)月。

附圖說(shuō)明

圖 1 為殼聚糖與本發(fā)明制得的羥丁基殼聚糖的紅外圖譜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不用于限制本發(fā)明。

實(shí)施例 1

將0.5份殼聚糖粉末分散在含有12份氫氧化鉀/8份尿素（w/w）的水溶液中降溫至0℃得到透亮的殼聚糖溶液 (0.5wt％)。向殼聚糖溶液中加入環(huán)氧丁烷 (環(huán)氧丁烷與殼聚糖氨基葡萄糖單元的摩爾比為1:2)，于15℃下機(jī)械攪拌反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)液經(jīng)沉淀、洗滌、脫水后得到羥丁基殼聚糖(HBC-1)，取代度為0.3。