一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法

摘要

本发明涉及一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法，属于高分子材料制备技术领域。该方法以甲壳素分子中的乙酰胺基作为氨基保护基团，在对甲壳素上的6-OH进行对甲苯磺酰化取代后采用点击化学反应法制备定位固载环糊精衍生物，最后在碱性条件下脱除甲壳素乙酰基，形成6-OH高效定位固载环糊精的壳聚糖衍生物。本发明的方法提高环糊精在壳聚糖6-OH上的定位固载效率；得到的产物的环糊精固载率可达到195μmol·g-1以上；所制备产物的脱乙酰度可达到95％，产物具有良好的水溶性。

主权项

一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法，其特征在于具体步骤为：第一步：甲壳素6‑OH对甲苯磺酰酯化衍生物的制备1)称取1份甲壳素，氮气保护下，加入20～150份有机溶剂A，在25～80℃下搅拌10～40分钟使甲壳素充分溶胀；之后将该反应体系降温至‑20～20℃反应条件下，加入5～40份碱B，得到甲壳素溶液；2)将1～30份对甲苯磺酰氯溶于20～100份有机溶剂C中，在1～30分钟内加入1)得到的甲壳素溶液中，反应3～48小时，反应完毕后加入沉淀剂D，抽滤，用有机溶剂E洗去未反应的对甲苯磺酰氯，50～80℃下真空干燥得到甲壳素衍生物a；有机溶剂A为三氯甲烷、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮、六氟异丙醇、DMF、DMSO或DMAc中的一种；碱B为NaOH、KOH、氨水或三乙胺；有机溶剂C为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃；沉淀剂D为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃；有机溶剂E为三氯甲烷、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮或DMSO；第二步：甲壳素6‑OH叠氮化衍生物的制备称取1份甲壳素衍生物a溶于5～50份有机溶剂G中，0～80℃下搅拌使之溶解；然后加入1～5份叠氮化钠后，在30～100℃下搅拌反应2～20小时；反应结束后，使用有机溶剂H沉淀，用水洗涤析出物，最后依次用有机溶剂I和水洗涤2次以上，抽滤后50～80℃真空干燥得到甲壳素衍生物b；有机溶剂G为六氟异丙醇、DMF、DMSO或DMAc；有机溶剂I为六氟异丙醇、DMF、DMSO或DMAc；有机溶剂H为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃；第三步：环糊精单对甲苯磺酰化衍生物的制备称取1份β‑环糊精，加入3～20份质量浓度为0.2％～5％的碱K的水溶液中，在‑10～50℃下搅拌使β‑环糊精完全溶解；将0.5～5份对甲苯磺酰氯溶解于1～10份的有机溶剂L中，在5～30分钟内滴加到反应体系中，继续搅拌反应0.5～6小时后，加入氯化铵调节溶液的pH值到7～9，有白色物质析出；用去离子水和有机溶剂M分别清洗抽滤2次以上，然后将滤饼在50～80℃下真空干燥得到β‑环糊精衍生物c；碱K为NaOH、KOH或氨水；有机溶剂L为三氯甲烷、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮或DMSO；有机溶剂M为三氯甲烷、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮或DMSO；第四步：环糊精单炔基化衍生物的制备将1份β‑环糊精衍生物c和1～10份炔丙胺或炔丙醇分散在10～150份的水和有机溶剂O的混合物中，在20～80℃温度下并在N2保护下，搅拌反应12～48小时后，加入沉淀剂P，析出沉淀，过滤，用水、有机溶剂Q洗涤2次以上后，将滤饼在50～80℃下真空干燥得到β‑环糊精衍生物d；有机溶剂O为乙醇、丙醇、DMF或DMSO；有机溶剂Q为乙醇、丙醇、DMF或DMSO；水和有机溶剂O的质量比为1∶9～9∶1；沉淀剂P为乙腈、丙酮、四氢呋喃或N‑甲基吡咯烷酮；第五步：点击化学反应制备甲壳素6‑OH定位固载化环糊精衍生物1)称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于1～30份的有机溶剂S中；2)称取0.01～0.1份CuSO4·5H2O分散于1～10份有机溶剂T中，加入0.01～0.1份抗坏血酸钠，及0.01～0.5份水增进溶解；3)将1)和2)得到的溶液进行混合；4)称取1～5份β‑环糊精衍生物d，加入到3)得到的溶液中，在0～80℃下搅拌反应0.5～8小时，停止反应，加入沉淀剂T后，用有机溶剂U洗涤2次以上，将滤饼在50～80℃下真空干燥得到甲壳素固载环糊精衍生物e；有机溶剂S为DMSO、DMF或DMAc；沉淀剂T为乙腈、丙酮、四氢呋喃或N‑甲基吡咯烷酮；有机溶剂U为乙醇、丙醇、DMF或DMSO；第六步：脱乙酰化及壳聚糖6‑OH固载环糊精衍生物的获得将1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在2～60份质量浓度为10％～60％的碱W的水溶液中，搅拌，在30～100℃下加热反应12～36小时，过滤后，用有机溶剂X洗涤两次后在50～80℃下真空干燥得到最终产物f；碱W为NaOH或KOH；有机溶剂X为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、DMSO、DMF或DMAc。