聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的合成方法，包括以下步驟：在堿性化合物的作用下，將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚進行開環(huán)反應，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚；將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖在酸性條件下進行接枝反應，得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。由上述反應過程可知，本發(fā)明制備聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的過程簡單，并且反應迅速。并且由于聚乙二醇單甲醚是親水親油性溶劑物質(zhì)，殼聚糖通過接枝聚乙二醇單甲醚改變了殼聚糖難溶于水和難溶于油性溶劑的特性，從而使接枝聚乙二醇單甲醚的殼聚糖具有親水親油的特性。
【專利說明】聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及殼聚糖衍生物【技術(shù)領域】，尤其涉及聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]殼聚糖，又名聚葡萄胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰作用，得到的一種無毒、可生物降解且具有良好生物相容性的天然高分子材料，被廣泛應用于生物醫(yī)藥和環(huán)境工程等領域。
[0003]目前，隨著對殼聚糖多種生物活性的發(fā)現(xiàn)，全世界對該類材料的研究十分活躍，其應用領域也不斷拓寬。例如，殼聚糖與人體內(nèi)透明質(zhì)酸和膠原的電荷性質(zhì)類似，有助于保持蛋白質(zhì)類藥物和小分子多肽的生物活性。再如，殼聚糖衍生物有較好的抗菌活性，能抑制一些真菌、細菌和病毒的生長繁殖。但是，殼聚糖僅能溶解在弱酸性溶液或超極性溶劑中，該特性嚴重限制了殼聚糖在生物領域中的應用。
[0004]目前，通過接枝環(huán)氧聚乙二醇單甲醚(PEG)、殼聚糖甲基羧酸化等方法是改善殼聚糖水溶性、增加生物相容性的主要方法。其中由于PEG是一類線性、不帶電荷、無毒、溶解性良好的高分子，同時也是被FDA許可用于食品醫(yī)藥的材料之一，常作為殼聚糖改性中的最優(yōu)選擇。但是把PEG接枝到殼聚糖上的常用方法是先把PEG醛基化，并與殼聚糖的氨基形成席夫堿，然后通過NaCNBH3還原反應，該方法反應步驟多、周期長等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種反應步驟少且周期短的聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備方法。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的合成方法，包括以下步驟:
[0007]在堿性化合物的作用下，將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚進行開環(huán)反應，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚；
[0008]將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖在酸性條件下進行接枝反應，得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。
[0009]優(yōu)選的，所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的制備過程具體為:
[0010]將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚在堿性化合物的作用下，在20-30°C反應24-48h，得到第一反應產(chǎn)物；
[0011]將所述第一反應產(chǎn)物進行減壓抽濾后，將濾液置于第一無水溶劑中，得到白色固體，將所述白色固體采用有機溶劑提純I-3次后得到提純液，將所述提純液在第二無水溶劑中沉淀，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚。
[0012]優(yōu)選的，所述聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備過程具體為:
[0013]將殼聚糖溶于酸性水溶液中，加入環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的水溶液，在60-80°C反應24-48h，得到第二反應產(chǎn)物；
[0014]將所述第二反應產(chǎn)物離心后，下層沉淀依次經(jīng)過水洗、透析、無水溶劑洗滌和干燥后得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。
[0015]優(yōu)選的，所述第一無水溶劑為乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、I，4-環(huán)氧六環(huán)或正丙醚；所述第二無水溶劑為乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、I，4-環(huán)氧六環(huán)或正丙醚。
[0016]優(yōu)選的，所述有機溶劑為二氯甲烷、氯仿、乙醇、甲醇、苯、甲苯或四氯化碳。
[0017]優(yōu)選的，所述殼聚糖與所述酸性水溶液的比例為Ig: (50-100) L，所述酸性水溶液為乙酸的水溶液、甲酸的水溶液、鹽酸的水溶液、硫酸的水溶液或磷酸的水溶液，所述酸性水溶液的體積百分比為0.4-2.0%。
[0018]優(yōu)選的，所述無水溶劑為丙酮、乙醇或甲醇。
[0019]優(yōu)選的，所述堿性化合物與所述聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I-400):1 ;所述環(huán)氧氯丙烷與所述聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I-500):1。
[0020]優(yōu)選的，所述堿性化合物為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鉀。
[0021]優(yōu)選的，所述殼聚糖與環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I-10):1。
[0022]本發(fā)明提供了一種聚乙二醇單甲醚-殼聚糖的制備方法，包括以下步驟:在堿性化合物的作用下，將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚進行開環(huán)反應，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚；將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖在酸性條件下進行接枝反應，得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。本發(fā)明在制備聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的過程中，首先以環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚為原料，使兩者進行開環(huán)反應得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚，然后將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖進行接枝反應，從而得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物，由上述反應過程可知，本發(fā)明制備聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的過程簡單，并且反應迅速。并且由于聚乙二醇單甲醚是親水親油性溶劑物質(zhì)，殼聚糖通過接枝聚乙二醇單甲醚改變了殼聚糖的難溶于水和難溶于油性溶劑的特性，從而使接枝聚乙二醇單甲醚的殼聚糖具有親水親油的特性。
【具體實施方式】
[0023]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0024]本發(fā)明實施例公開了一種聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的合成方法，包括以下步驟:
[0025]在堿性化合物的作用下，將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚進行開環(huán)反應，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚；
[0026]將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖在酸性條件下進行接枝反應，得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。
[0027]本發(fā)明中，所述殼聚糖的結(jié)構(gòu)如式(I )所示:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步驟: 在堿性化合物的作用下，將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚進行開環(huán)反應，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚； 將所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚與殼聚糖在酸性條件下進行接枝反應，得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的制備過程具體為: 將環(huán)氧氯丙烷與聚乙二醇單甲醚在堿性化合物的作用下，在20-30°C反應24-48h，得到第一反應產(chǎn)物； 將所述第一反應產(chǎn)物進行減壓抽濾后，將濾液置于第一無水溶劑中，得到白色固體，將所述白色固體采用有機溶劑提純I-3次后得到提純液，將所述提純液在第二無水溶劑中沉淀，得到環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物的制備過程具體為: 將殼聚糖溶于酸性水溶液中，加入環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的水溶液，在60-80°C反應24-48h，得到第二反應產(chǎn)物； 將所述第二反應產(chǎn)物離心后，下層沉淀依次經(jīng)過水洗、透析、無水溶劑洗滌和干燥后得到聚乙二醇單甲醚-殼聚糖衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述第一無水溶劑為乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、1，4_環(huán)氧六環(huán)或正丙醚；所述第二無水溶劑為乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、1，4_環(huán)氧六環(huán)或正丙醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述有機溶劑為二氯甲烷、氯仿、乙醇、甲醇、苯、甲苯或四氯化碳。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述殼聚糖與所述酸性水溶液的比例為Ig: (50-100) L，所述酸性水溶液為乙酸的水溶液、甲酸的水溶液、鹽酸的水溶液、硫酸的水溶液或磷酸的水溶液，所述酸性水溶液的體積百分比為0.4-2.0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述合成方法，其特征在于，所述無水溶劑為丙酮、乙醇或甲醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的合成方法，其特征在于，所述堿性化合物與所述聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I-400):1 ;所述環(huán)氧氯丙烷與所述聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I -500):1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的合成方法，其特征在于，所述堿性化合物為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鉀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的合成方法，其特征在于，所述殼聚糖與環(huán)氧丙烷-聚乙二醇單甲醚的摩爾比為(I-10):1。
【文檔編號】C08B37/08GK103450369SQ201310428657
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】靳林, 王振領, 李春陽, 張新磊, 李慶峰, 田博士, 羅穩(wěn), 岳丹 申請人:周口師范學院