CN102391519B - 一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法

技术领域

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。

背景技术

壳聚糖由于吡喃环上具有2-NH₂的独特结构，具有良好的可修饰性和生理活性，是新型功能高分子材料研究的热点。环糊精具有独特的内疏水、外亲水的空腔结构，是超分子化学中研究较多的一类大环主体化合物，在化学分析、药物控制释放、手性识别、分子开关、模拟酶、超分子构筑等方面发挥了很大的作用。将环糊精在壳聚糖分子链上进行固载，可将两者的优异性能有效结合，制备出性能优异的生物大分子基超分子主体材料。目前以壳聚糖固载环糊精构筑超分子主体的文献报道很多。但目前制备的壳聚糖固载环糊精衍生物中，环糊精主要固载在易于改性的壳聚糖的2-NH₂上，在固载的同时消耗了壳聚糖分子链上功能独特的氨基，不利于进一步的改性及产物的应用。

若能在保持壳聚糖2-NH₂所赋予的不同于其它天然多糖的优异性能的同时，在壳聚糖的6-OH实现环糊精的固载，形成结构、功能优异的天然高分子材料固载环糊精超分子主体结构，可大大扩展其应用领域。Zhang等通过对壳聚糖氨基希夫碱保护后，对其6-OH进行环氧氯丙烷化改性，将氨基脱保护后，利用环糊精促进环氧开环的反应制备了固载产物，测得的环糊精固载率为25.8μmol·g^-1(Zhang X，Wang Y T，Yi Y.J Appl.Polym.Sci.，2004，94，860-864)。Zha等也采用类似的方法制备了壳聚糖6-OH定位固载环糊精产物(Zha F，Lu R H，Chang Y.J.Macromol.Sci.Pure，2007，44：413-415)。马志伟等人报道了采用单氨基取代的环糊精与6-羧甲基化壳聚糖通过酰胺化反应制备壳聚糖6-OH固载β-环糊精衍生物的路线(马志伟，张邦乐，何炜等.合成化学，2007，15：605-607)。Sreenivasan认为，在较低的pH值条件下(pH＜6)，壳聚糖6-OH易于与1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)的-NCO基团反应，HMDI的-NCO基团同时可与环糊精的羟基反应，制得壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物(Sreenivasan，K.，JAppl.Polym.Sci.，1998，69，1051-1055)。

上述反应产物的固载效率均显著低于壳聚糖2-NH₂对环糊精的固载率，究其原因可能是氨基与羟基都是具有活泼氢的官能团，结构相似，相比之下氨基较羟基的反应活性更高，实现环糊精在壳聚糖6-OH的定位化，高固载率制备存在困难。较低的固载率在应用时难以发挥环糊精的突出性能，因此有关壳聚糖6-OH定位固载环糊精衍生物也很少有应用报道。

此外，目前反应对壳聚糖6-OH的定位取代反应多是将壳聚糖2-NH₂希夫碱化保护后，对其6-OH进行定位固载反应，最后将壳聚糖2-NH₂上的保护基团脱保护，从而获得壳聚糖6-OH定位固载环糊精衍生物。上述反应步骤一方面使固载反应变得复杂，副产物增多，产率下降；另一方面，希夫碱很难完全脱除保护，对最终的壳聚糖6-OH固载环糊精的水溶性及应用效果产生了很大限制。上述问题也进一步限制了壳聚糖6-OH定位固载环糊精衍生物的应用。

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，甲壳素的乙酰基其实也是吡喃环2-NH₂上的保护基团。通过控制甲壳素的来源，乙酰胺基含量可＞95％，从而实现对是吡喃环2-NH₂的高效保护。因此，本发明对甲壳素直接进行6-OH固载环糊精反应，再脱除甲壳素的乙酰基，获得壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物。这一路线大大简化了壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物的制备过程。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种利用甲壳素制备壳聚糖固载环糊精衍生物的方法，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；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，用滴液漏斗在1～30分钟内缓慢加入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；优选为三氯甲烷、六氟异丙醇、DMF、DMSO或DMAc。使用DMAc时还可以同时加入1～5份LiCl；

碱B为NaOH、KOH、氨水或三乙胺，优选为NaOH或三乙胺；

有机溶剂C为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃，优选为乙醇、丙酮或四氢呋喃；

沉淀剂D为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃，优选为乙醇、丙酮或四氢呋喃；

有机溶剂E为三氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮或DMSO；优选为三氯甲烷或DMSO；

优选的反应条件为：

1)称取1份甲壳素，氮气保护下，加入30～80份有机溶剂A，在25～60℃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10～20份碱B，得到甲壳素溶液；

2)将3～10份对甲苯磺酰氯溶于30～70份有机溶剂C中，用滴液漏斗在1～30分钟内缓慢加入1)得到的甲壳素溶液中，反应5～30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。

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，优选为六氟异丙醇、DMF或DMSO；

有机溶剂I为六氟异丙醇、DMF、DMSO或DMAc，优选为六氟异丙醇、DMF或DMSO；

有机溶剂H为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或四氢呋喃，优选为乙醇、丙酮或四氢呋喃；

优选的反应条件为：称取1份甲壳素衍生物a溶于10～30份有机溶剂G中，0～50℃下搅拌使之溶解。加入1～3份叠氮化钠后，在40～80℃下搅拌反应5～15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。

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，用恒压滴液漏斗在5～30分钟内缓慢的滴加到反应体系中，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，优选为NaOH或KOH；

有机溶剂L为三氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮或DMSO，优选为三氯甲烷或DMSO；

有机溶剂M为三氯甲烷、丙酮、N-甲基吡咯烷酮或DMSO，优选为三氯甲烷或DMSO；

优选的反应条件为：称取1份β-环糊精，加入5～12份质量浓度为0.5％～2％的碱K的水溶液中，在-10～30℃下搅拌使β-环糊精完全溶解。将1～3份对甲苯磺酰氯溶解于1～5份的有机溶剂L中，用恒压滴液漏斗在10～20分钟内缓慢的滴加到反应体系中，继续搅拌反应1～3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。

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，优选为乙醇或DMSO；

有机溶剂Q为乙醇、丙醇、DMF或DMSO，优选为乙醇或DMSO；

水和有机溶剂O的质量比为1∶9～9∶1，优选为3∶7～7∶3；

沉淀剂P为乙腈、丙酮、四氢呋喃或N-甲基吡咯烷酮，优选为乙腈或四氢呋喃；

优选的反应条件为：将1份β-环糊精衍生物c和1～5份炔丙胺或炔丙醇分散在20～70份的水和有机溶剂O的混合物中，在40～70℃温度下并在N₂保护下，搅拌反应20～30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。

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，优选为乙腈或四氢呋喃；

有机溶剂U为乙醇、丙醇、DMF或DMSO，优选为乙醇或DMSO；

优选的反应条件为：

1)称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于5～15份的有机溶剂S中；

2)称取0.01～0.05份CuSO₄·5H₂O分散于1～10份有机溶剂T中，加入0.01～0.05份抗坏血酸钠，及0.05～0.2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20～60℃下搅拌反应3～6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。

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，优选为甲醇、DMSO、DMF或DMAc；

优选的反应条件为：将得到的1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在10～30份质量浓度为15～40％的碱W的水溶液中，搅拌及60～100℃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。

上述第一步至第六步的反应方程式为：

有益效果

利用本方法提出的制备路线，既可借助点击化学反应的高效路线，显著提高环糊精在壳聚糖6-OH上的定位固载效率；又可通过甲壳素C₂位乙酰胺基的占位作用，结合后期的脱乙酰基反应过程，获得2-NH₂含量高，具有良好水溶性的壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物。

采用本方法制备的产物的环糊精固载率可达到195μmol·g^-1以上，远高于目前文献报道的其它方法制备壳聚糖6-OH环糊精固载率＜85μmol·g^-1的指标，某些实施例得到的固载率已超过文献报道的壳聚糖2-NH2固载环糊精最高240μmol·g^-1的固载率。所制备产物的脱乙酰度可达到95％，产物具有良好的水溶性。

高的环糊精定位固载效率，以及壳聚糖2-NH₂的保留，使得环糊精疏水性空腔的包结作用以及壳聚糖2-NH₂的生物活性能够最大限度的得到发挥与保留，从而使壳聚糖6-OH定位固载环糊精衍生物在靶向药物的缓释，生物传感器膜材料构建，色谱固定相的制备等领域具有突出的独特优势，为其获得广泛的应用奠定了基础。为这类衍生物获得良好的应用效果奠定基础。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容做进一步说明。

实施例1

称取1份甲壳素，氮气保护下，加入40份DMAc，同时加入3份LiCl，在40℃下搅拌30分钟使甲壳素充分溶胀。之后将该反应体系降温至0℃反应条件下，加入15份NaOH，然后将5份对甲苯磺酰氯溶于40份三氯甲烷中，用滴液漏斗在20分钟内缓慢加入甲壳素溶液中，反应10小时，反应完毕后加入乙醇沉淀，抽滤，用三氯甲烷洗去未反应的对甲苯磺酰氯，60℃下真空干燥得到甲壳素衍生物a。

称取1份甲壳素衍生物a溶于20份DMAc中，30℃下搅拌使之溶解。加入2份叠氮化钠后，在60℃下搅拌反应10小时。反应结束后，使用乙醇沉淀，用水洗涤析出物，最后依次用DMAc和水洗涤3次，抽滤后60℃真空干燥得到甲壳素衍生物b。

称取1份β-环糊精，加入8份质量浓度为1.5％的NaOH的水溶液中，在15℃下搅拌使β-环糊精完全溶解。将1.2份对甲苯磺酰氯溶解于3份的DMSO中，用恒压滴液漏斗在15分钟内缓慢的滴加到反应体系中，继续搅拌反应2小时后，加入氯化铵调节溶液的pH值到8，有大量的白色物质析出。用去离子水和DMSO分别清洗抽滤2次以上，然后将滤饼在60℃下真空干燥得到β-环糊精衍生物c。

将1份β-环糊精衍生物c和1.3份炔丙胺分散在40份的水和DMSO的混合溶剂中，其中水和DMSO的质量比为6∶4，在50℃、N₂保护下，搅拌反应24小时后，加入乙腈沉淀，过滤，用水、DMSO交替洗涤2次后，将滤饼在60℃下真空干燥得到β-环糊精衍生物d。

称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于10份的DMAc中，另外称取0.02份CuSO₄·5H₂O分散于8份有机溶剂中，加入0.02份抗坏血酸钠，及0.1份水增进溶解；然后将溶液进行混合；称取3份β-环糊精衍生物d，加入上述溶液，在40℃下搅拌反应5小时，停止反应，加入沉淀剂乙腈后，用DMF洗涤2次以上，将滤饼在60℃下真空干燥得到甲壳素固载环糊精衍生物e。

将得到的1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在20份质量浓度为20％的NaOH的水溶液中，搅拌及80℃下加热反应12小时，过滤后，用DMF洗涤两次后在60℃下真空干燥得到最终产物f。测得环糊精的固载率为201.3μmol·g^-1。

实施例2

利用实施例1所制备的甲壳素衍生物b及β-环糊精衍生物d的点击化学反应制备甲壳素固载环糊精衍生物e：

称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于12份的DMAc中，另外称取0.03份CuSO₄·5H₂O分散于6份有机溶剂中，加入0.03份抗坏血酸钠，及0.08份水增进溶解，将溶液进行混合；称取3.5份β-环糊精衍生物d，加入上述溶液，在40℃下搅拌反应6小时，停止反应，加入沉淀剂乙腈后，用DMF洗涤4次，将滤饼在60℃下真空干燥得到甲壳素固载环糊精衍生物e。

将得到的1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在20份质量浓度为20％的NaOH的水溶液中，搅拌及80℃下加热反应20小时，过滤后，用DMF洗涤两次后在60℃下真空干燥得到最终产物f。测得环糊精的固载率为216.7μmol·g^-1。

实施例3

称取1份甲壳素，同时加入40份六氟异丙醇，在40℃下搅拌30分钟使甲壳素充分溶胀。之后将该反应体系降温至-10℃反应条件下，加入30份三乙胺，然后将4份对甲苯磺酰氯溶于40份三氯甲烷中，用滴液漏斗在15分钟内缓慢加入甲壳素溶液中，反应10小时，反应完毕后加入四氢呋喃，抽滤，用三氯甲烷洗去未反应的对甲苯磺酰氯，60℃下真空干燥得到甲壳素衍生物a。

称取1份甲壳素衍生物a溶于25份六氟异丙醇中，30℃下搅拌使之溶解。加入2.8份叠氮化钠后，在60℃下搅拌反应12小时。反应结束后，使用丙酮沉淀，用水洗涤析出物，最后依次用六氟异丙醇和水洗涤2次以上，抽滤后50～80℃真空干燥得到甲壳素衍生物b。

称取1份β-环糊精，加入10份质量浓度为1％的NaOH的水溶液中，在20℃下搅拌使β-环糊精完全溶解。将1.5份对甲苯磺酰氯溶解于3份三氯甲烷中，用恒压滴液漏斗在20分钟内缓慢的滴加到反应体系中，继续搅拌反应3小时后，加入氯化铵调节溶液的pH值到8，有大量的白色物质析出。用去离子水和三氯甲烷分别清洗抽滤2次，然后将滤饼在60℃下真空干燥得到β-环糊精衍生物c。

将1份β-环糊精衍生物c和2份炔丙醇分散在25份的水和乙醇的混合物中，其中水和乙醇的质量比为5∶5，在60℃、N₂保护下，搅拌反应25小时后，加入四氢呋喃沉淀，过滤，用水、乙醇洗涤2次后，将滤饼在60℃下真空干燥得到β-环糊精衍生物d。

称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于8份的DMF中，另外称取0.015份CuSO₄·5H₂O分散于6份有机溶剂中，加入0.015份抗坏血酸钠，及0.06份水增进溶解；称取3.5份β-环糊精衍生物d，加入上述溶液，在50℃下搅拌反应5小时，停止反应，加入沉淀剂乙腈后，用DMF洗涤2次以上，将滤饼在60℃下真空干燥得到甲壳素固载环糊精衍生物e。

将得到的1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在25份质量浓度为30％的KOH的水溶液中，搅拌及80℃下加热反应24小时，过滤后，用乙醇洗涤两次后在60℃下真空干燥得到最终产物f。测得环糊精的固载率为217.7μmol·g^-1。

实施例4

利用实施例3所制备的甲壳素衍生物b及β-环糊精衍生物d的点击化学反应制备甲壳素固载环糊精衍生物e：

称取1份甲壳素衍生物b，分散溶胀于8份的DMF中，另外称取0.015份CuSO₄·5H₂O分散于6份有机溶剂中，加入0.015份抗坏血酸钠，及0.06份水增进溶解，将溶液进行混合；称取3.8份β-环糊精衍生物d，加入上述溶液，在60℃下搅拌反应6小时，停止反应，加入沉淀剂乙腈后，用DMF洗涤2次以上，将滤饼在60℃下真空干燥得到甲壳素固载环糊精衍生物e。

将得到的1份甲壳素固载环糊精衍生物e浸泡在25份质量浓度为35％的KOH的水溶液中，搅拌及80℃下加热反应24小时，过滤后，用乙醇洗涤两次后在60℃下真空干燥得到最终产物f。测得环糊精的固载率为221.3μmol·g^-1。

制备的壳聚糖6-OH定位固载环糊精衍生物固载率的测定：

β环糊精在浓硫酸作用下，水解生成单糖，并迅速脱水生成糖醛衍生物，然后与苯酚缩合成橙黄色化合物，在波长490nm处和一定的浓度范围内，其吸光度与多糖含量呈线性关系正比。依次，做出环糊精标准工作曲线为：

Y_CD’＝0.04858+13.94142·X_CD’

式中，Y_CD’为环糊精水解产物在测试条件下的吸光度，X_CD’为待测溶液中环糊精的浓度，单位为g·L^-1。

接下来，称取0.0040克化合物(7)溶于2毫升水中，加入1毫升质量分数为80％的苯酚水溶液，慢慢滴加5毫升浓硫酸，室温反应30分钟。测定紫外吸收曲线，并按下式计算β-环糊精的固载率：

Q＝c·v·1000/(1135·m)

其中：Q为壳聚糖分子链上环糊精的固载率，μmol·g^-1；c为环糊精的浓度，测定吸光度后由环糊精标准工作曲线得出，g·L^-1；v为样品溶液的体积，ml；m为测定物质量，g。

Claims (1)

1.一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：脱乙酰化及壳聚糖固载环糊精衍生物的获得

将1份环糊精衍生物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。