CN108440773B - 一种壳寡糖双伯胺交联凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种壳寡糖双伯胺交联凝胶。采用水溶性的壳寡糖为原料，与双伯胺进行交联。本发明工艺简单，反应条件温和。所得凝胶含有大量活性基团，有利于其在吸附和药物缓释等方面的运用。

Description

一种壳寡糖双伯胺交联凝胶
技术领域
本发明属于天然高分子改性领域，具体涉及一种壳寡糖双伯胺交联凝胶。
背景技术
自法国学者H.Braconnot于1811年首次从真菌中提取出甲壳素后，甲壳素及其衍生物逐渐成为国内外学者研究的一个重要对象。甲壳素在经过脱乙酰化处理之后，若N-乙酰基被脱去55％以上，就得到了壳聚糖。如今壳聚糖已经被广泛运用于医药卫生、环境保护、食品工业、轻纺化工和农业等诸多领域之中。随着壳聚糖制备方法的不断成熟，特别是酶解法联合物理降解的使用，其在上述各个领域中的应用前景也更加广阔。将壳聚糖通过物理、化学或者生物方法进行降解，就能获得一系列低分子量的壳聚糖，也称为壳寡糖。虽然不同制备方法得到的壳寡糖集合度有所不同，但是通常来说壳寡糖是由2-20个氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而形成的一种低聚糖。与壳聚糖相比，壳寡糖具有更加优异的溶解性和生物活性。由于壳聚糖水溶性差，改性困难，且得到高分子聚合物多为粉末状，极大限制了其应用范围。因而利用水溶性好的壳寡糖进行三维交联高分子的合成具有重要意义。
壳寡糖的分子链上分布着大量游离的氨基和羟基，两者都是比较活泼的反应基团，可以发生O-酰化、N-酰化、醚化、N-烷基化、接枝共聚以及交联等反应。因此，可以利用壳寡糖的这些化学性质对其进行改性，在大分子链上引入各种不同的基团，达到改善其理化性质和赋予其更多的特点与功能的效果，从而将壳寡糖应用于不同的领域之中。
发明内容
本发明的目的在于用水溶性好的壳寡糖为原料，通过引入具有活性基团的有机双伯胺，经交联反应得到三维凝胶材料。
一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其中壳寡糖的分子量为500-5000Da，双伯胺具有如下结构：
Figure GDA0002746910390000021
其中，m为0-100的整数，n为0-100的整数，m，n不同时为0。
X，Y相同或者不同，代表-CH2-、-NH-、-O-、-S-、-CO-、-CH(R1)中的一个或多个以任意顺序连接组成的单元；R1代表氨基、羟基、巯基、羧基、醛基、甲氧基、硝基、卤原子、非取代的或被一个或多个氨基、羟基、巯基、羧基、醛基、甲氧基、硝基、卤原子取代的C1-C50的烷基。
本发明涉及的壳寡糖双伯胺交联凝胶，其制备方法为：
(1)将壳寡糖溶解于水中，加入环氧氯丙烷，恒温搅拌反应。其中环氧氯丙烷与壳寡糖中氨基的摩尔比为(0.4-3):1，反应温度为0-100℃，反应时间为0.1-48h。
(2)用有机溶剂萃取，取水相。其中有机溶剂为醚类、酯类、苯类、含氯溶剂，优选为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、乙酸乙酯、三氯乙烯中的任意一种。
(3)加入双伯胺，恒温搅拌反应。其中双伯胺与壳寡糖中氨基的摩尔比为(0.4-2):2，反应温度为20-80℃，反应时间为0.01-48h。
相比于现有技术，本发明的技术方案的优点在于：
(1)该壳寡糖双伯胺交联凝胶原料易得，合成方法简便，条件易于控制。
(2)该壳寡糖双伯胺交联凝胶含有大量活性基团，有利于其在吸附和药物缓释等方面的运用。
具体实施方式
实施例1
(1)称取5g壳寡糖，加入40mL水，充分溶解。
(2)称取1.435g环氧氯丙烷，加入壳寡糖溶液中，40℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应24h。
(3)反应结束后，用20mL乙醚萃取，取水相。
(4)在溶液中加入1.76g四乙烯五胺，50℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应6h，得到壳寡糖四乙烯五胺交联凝胶。
实施例2
(1)称取5g壳寡糖，加入40mL水，充分溶解。
(2)称取1.435g环氧氯丙烷，加入壳寡糖溶液中，80℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h。
(3)反应结束后，用20mL乙醚萃取，取水相。
(4)在溶液中加入1.76g四乙烯五胺，30℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h，得到壳寡糖四乙烯五胺交联凝胶。
实施例3
(1)称取5g壳寡糖，加入40mL水，充分溶解。
(2)称取2.87g环氧氯丙烷，加入壳寡糖溶液中，80℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h。
(3)反应结束后，用20mL二氯甲烷萃取，取水相。
(4)在溶液中加入3.52g四乙烯五胺，30℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h，得到壳寡糖四乙烯五胺交联凝胶。
实施例4
(1)称取5g壳寡糖，加入40mL水，充分溶解。
(2)称取1.435g环氧氯丙烷，加入壳寡糖溶液中，80℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h。
(3)反应结束后，用20mL乙醚萃取，取水相。
(4)在溶液中加入2.11g三乙烯四胺，30℃恒温搅拌，搅拌速度为150rpm，反应12h，得到壳寡糖三乙烯四胺交联凝胶。
附图说明
图1为壳寡糖原料及本发明实施例1制备的壳寡糖四乙烯五胺交联凝胶的红外光谱图。

Claims (5)

1.一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其特征在于该凝胶按下述方法制备而成：将壳寡糖溶解于水中，加入环氧氯丙烷，恒温搅拌反应；用有机溶剂萃取，取水相；加入双伯胺，恒温搅拌反应；所用壳寡糖的分子量为500-5000Da，双伯胺选自三乙烯四胺或四乙烯五胺。
2.根据权利要求1所述的一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其特征在于：原料环氧氯丙烷与壳寡糖中氨基的摩尔比为(0.4-3):1，反应温度为0-100℃，反应时间为0.1-48h。
3.根据权利要求1所述的一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其特征在于：原料双伯胺与壳寡糖中氨基的摩尔比为(0.4-2):2，反应温度为20-80℃，反应时间为0.01-48h。
4.根据权利要求1所述的一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其特征在于：制备过程中萃取所选有机溶剂为醚类、酯类、苯类、含氯溶剂。
5.根据权利要求4所述的一种壳寡糖双伯胺交联凝胶，其特征在于：有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、乙酸乙酯、石油醚、三氯乙烯中的任意一种。
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