[發明專利]一種含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810554090.7
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108623708A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 郭占勇;宓英其;譚文強;王剛;董方
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

本發明涉及海洋化工工程技術領域，具體涉及一種含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽及其制備方法和應用，以殼聚糖、3?氯?2?羥丙基三甲基氯化銨、氫氧化鈉、異丙醇以及鹵代乙酸類化合物為原料，首先殼聚糖分散于異丙醇中溶脹，室溫攪拌4小時，加入3?氯?2?羥丙基三甲基氯化銨與氫氧化鈉溶液，繼續反應12小時，然后用適量乙醇沉淀，得到殼聚糖季銨鹽。最后將殼聚糖季銨鹽溶入水中，與鹵代乙酸鹽進行離子交換，得到最終產物。本發明的優點是制備過程簡單，所用材料成本低，且經研究證明，衍生物水溶性良好，具有很好的抑菌活性，可以廣泛應用于醫藥和農藥等領域。

技術領域

本發明涉及海洋化工工程技術領域，具體涉及一種含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽及其制備方法和應用。

背景技術

殼聚糖(CTS)是甲殼素脫乙酰度達到50％以上的天然高分子化合物,不但保持了甲殼素的生物相容性,而且應用性能比甲殼素明顯改善。但由于殼聚糖只能溶于如乙酸等少數有機溶劑和pH<4的水中,為其廣泛的應用帶來了限制,因此對殼聚糖進行化學改性以改善其溶解性和拓寬其應用范圍十分必要。殼聚糖季銨鹽具有比殼聚糖更好的生物活性，且極大的提升了殼聚糖的水溶性。目前一般所涉及到的殼聚糖季銨鹽具有的陰離子為碘離子或氯離子，這兩種離子對殼聚糖季銨鹽的生物活性影響較小。

在殼聚糖分子中引入羥丙基三甲基氯化銨基團,制備N上取代的羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖(殼聚糖季銨鹽),羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖(殼聚糖季銨鹽)中氯離子可以換成具有與殼聚糖季銨鹽生物活性相近的其他陰離子基團，使得同一個化合物中陰陽離子都具有一定的生物活性，根據活性疊加原理，具有相同或相近生物活性的殼聚糖季銨鹽陽離子與鹵代乙酸陰離子形成的鹽，具有更高的生物活性。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽及其制備方法和應用。

具體技術方案如下：

一種含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽，所述含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽的結構式如下：

其中n的平均取值范圍是300-900。

所述含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽可以應用于醫藥和農藥等領域。

以殼聚糖、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、氫氧化鈉、異丙醇以及鹵代乙酸類化合物為原料，具體制備步驟如下：

(1)稱取一定量的殼聚糖分散于一定體積的異丙醇中，室溫下溶脹反應4小時，依次加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨溶液、氫氧化鈉溶液，于75℃條件下反應10-12小時；然后加入適量無水乙醇沉淀，并用85％乙醇洗滌抽濾得到濾餅，65℃烘干至恒重，即得到殼聚糖季銨鹽；

(2)將所得殼聚糖季銨鹽溶于去離子水中，室溫下攪拌1小時至充分溶解，將所述充分溶解殼聚糖季銨鹽轉移至截留分子量為500的透析袋中，在一定濃度的鹵代乙酸鈉溶液中透析12小時，然后去掉鹵代乙酸鈉溶液，在蒸餾水中透析24h，冷凍干燥，即得到含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽。

上述步驟(2)可以替換為所述殼聚糖季銨鹽溶于去離子水中，緩慢滴加到一定濃度的鹵代乙酸鈉溶液中，然后把溶液在蒸餾水中透析24h，冷凍干燥，即得到含鹵代乙酸的殼聚糖季銨鹽。

上述步驟(1)所述殼聚糖、異丙醇、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、氫氧化鈉的用量比例為：每1-1.5g殼聚糖，使用異丙醇20-40mL、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨6-12ml、氫氧化鈉1-1.5g。

上述步驟(2)所述殼聚糖季銨鹽、鹵代乙酸鈉的用量為：殼聚糖季銨鹽1-1.5g，鹵代乙酸鈉1.5g-3g。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果如下：