[發明專利]一種水溶性的改性殼聚糖及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910863363.0
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110551235A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 翁杰;盧敏;陳星羽
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 51228 成都君合集專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 何巍

本發明公開了一種水溶性的改性殼聚糖，屬于高分子化合物改性技術領域，通過2?甲基丙烯酰氧基乙基膽堿磷酸酯與殼聚糖發生邁克爾加成反應制得，具體結構為：該改性殼聚糖可以作為在制備皮膚傷口敷料、藥物載體、抗菌涂膜劑中的應用。本發明中的改性殼聚糖可溶于水，且水溶性良好，避免酸性溶液的使用，減輕副作用，減少對環境污染；只在殼聚糖氨基上進行反應，保留殼聚糖的原始骨架，不會失去殼聚糖原有的物理化學活性；通過2?甲基丙烯酰氧基乙基膽堿磷酸酯的引入，賦予殼聚糖更加優異的生物學性能；該改性殼聚糖制備方法簡單易行，實驗條件溫和，成品產率較高，對于工業生產應用有極大的指導意義，適宜廣泛推廣應用。

技術領域

本發明涉及高分子化合物改性技術領域，具體是指一種水溶性的改性殼聚糖及其制備方法與應用。

背景技術

殼聚糖分子鏈上含有大量氨基和羥基等活性基團，可利用這些基團對殼聚糖進行各種化學改性，例如烷基化反應、季銨化反應、羧甲基反應、開環反應和酰化反應，以獲得水溶性或有機可溶性的殼聚糖衍生物，此類改性后的殼聚糖衍生物可應用于皮膚傷口敷料、藥物載體、抗菌等生物醫學領域。

現有的各種對殼聚糖進行改性的技術就是通過對其氨基和羥基的化學修飾來改善其溶解性、電荷等物理特性。包括在殼聚糖上接枝親水或者疏水的基團，來增強殼聚糖衍生物在基因或藥物傳遞過程中的抗菌活性和細胞吸收。為了保留殼聚糖上的氨基，大多數技術利用羥基作為反應位點改性殼聚糖，但由于羥基官能團的反應活性不如氨基活潑，反應條件也相對嚴苛，所以對殼聚糖改性較普遍的方法是對氨基進行修飾，通過聚乙二醇、聚乳酸以及聚己內酯等改性制備性能更加優良的殼聚糖類衍生物。對氨基改性雖然簡單易行，但許多情況下會破壞殼聚糖原有的骨架結構，使殼聚糖失去原有的物理化學活性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種易溶于水，減少酸性溶液的使用，保護人體健康和環境安全，且具備抗污、抗蛋白吸附但促進細胞黏附的水溶性改性殼聚糖。

本發明另一個目的在于提供上述改性殼聚糖的制備方法，該制備方法簡單易行，實驗條件溫和。

本發明還有一個目的在于提供上述改性殼聚糖的具體應用。

本發明通過下述技術方案實現：一種水溶性的改性殼聚糖，其結構式如下：

根據上式化合物結構可知：該改性殼聚糖是在殼聚糖的氨基上通過邁克爾加成反應，接入2-(甲基丙烯酰氧基)乙基膽堿磷酸酯(MCP)，從而實現對殼聚糖的改性，保留了殼聚糖的原始骨架。

邁克爾型反應是已知的在α，β-不飽和羰基化合物上加入各種氨的過程，已經證實可以在在溫和的反應條件下通過邁克爾加成反應用雙鍵單體對殼聚糖進行化學改性。

其中，2-甲基丙烯酰氧基乙基膽堿磷酸酯(MCP)是具有磷酸膽堿(CP)側基的兩性離子單體。磷脂酰膽堿(PC)是真核細胞細胞膜中脂質的頭部基團，CP被認為是具有與PC相似基團和電荷分布但結構相反的兩性離子基團。這種新型兩性離子能通過PC-CP之間的靜電特異性結合促進細胞的粘附。MCP作為一種兩性離子，生物學性能比較優異，我們把它和殼聚糖接到一起改善了殼聚糖不溶于水的性能，又可以保留殼聚糖和MCP的優良性能。

上述水溶性的改性殼聚糖的合成路線如下：

根據其合成路線，其具體的制備方法，如下：