[發明專利]一種羧甲基殼聚糖的均相合成方法

在審

• 申請號: 201810351561.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN110386996A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 陳西廣;畢世超;程曉杰;孔明;劉雅;馮超
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種羧甲基殼聚糖的均相合成方法，首先殼聚糖粉末分散于氫氧化鉀/尿素水溶液中，然后經過低溫處理后得到殼聚糖溶液；向殼聚糖溶液中加入氯乙酸鈉，機械攪拌反應后得到羧甲基殼聚糖。所用的殼聚糖溶劑無毒、無污染、價格低廉；整個合成方法操作簡便、反應條件溫和、速度快且不需要加入有機溶劑作稀釋劑。所得的產品取代度具有可控性、水溶性好。由此開辟一條低成本、綠色環保、水溶液體系制備羧甲基殼聚糖的新途徑。

技術領域

本發明公開了一種羧甲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/尿素溶液中進行羧基化反應制備羧甲基殼聚糖的方法。

背景技術

羧甲基殼聚糖 (CMC) 是一種水溶性的離子型殼聚糖衍生物。由于具有良好成膜性、吸濕保濕性、絮凝性以及抗靜電性等性能，近年來被廣泛用于藥物運載、化妝品、食品等領域。目前，殼聚糖羧甲基化改性的方法主要有兩種 ：(1) 在堿性條件下殼聚糖分子結構中的氨基被羧基化修飾基團取代，生成殼聚糖的羧甲基化衍生物。(2) 在堿性條件下殼聚糖分子結構中的的羥基與氨基分別被羧基化修飾基團取代，生成殼聚糖的羧甲基化衍生物。然而，由于殼聚糖在堿性條件下難以溶解，所以前兩種方法屬于異相反應，反應過程只能由表及里地進行。因此，得到的羧甲基殼聚糖的取代度與均勻性都極為有限。此外，上述方法操作繁瑣， 過程中使用較多有機溶劑，成本較高且不利于環保，限制了該材料的工業化大規模生產。由此，開發廉價、綠色并可制備高取代殼聚糖羧甲基衍生物的新方法是目前殼聚糖研究的一個熱點。

發明內容

本發明提供了一種堿/尿素水溶液中均相合成羧甲基殼聚糖的新方法。

本發明的技術方案具體如下 ：

一種羧甲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℃后得到殼聚糖溶液；

向殼聚糖溶液中加入氯乙酸鈉，于0℃～60℃機械攪拌反應1小時至48小時，反應液經沉淀、洗滌、脫水后得到取代度為0.2～1.6羧甲基殼聚糖。

所述的殼聚糖溶液的濃度為0.5％～6％（w/w）。

加入氯乙酸鈉的摩爾量為殼聚糖氨基葡萄糖單元摩爾量的0.5～24 倍。

本發明具有以下優點：

(1) 首次在氫氧化鉀/尿素體系下通過均相反應合成了羧甲基殼聚糖，合成過程簡便易控、綠色環保。

(2) 與現有技術相比，本發明制備的羧甲基殼聚糖的取代度具有可控性。

(3) 與現有技術相比，本發明制備的羧甲基殼聚糖具有更加優異的水溶性。

附圖說明

圖 1 為殼聚糖與本發明制得的羧甲基殼聚糖的紅外圖譜。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不用于限制本發明。

實施例 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氯乙酸鈉 (氯乙酸鈉與殼聚糖氨基葡萄糖單元的摩爾比為1:2)，于15℃下機械攪拌反應1小時，反應液經沉淀、洗滌、脫水后得到羧甲基殼聚糖(CMC-1)，取代度為0.2。

實施例 2