CN110144018B - 一种修饰壳聚糖及其制备方法 - Google Patents

一种修饰壳聚糖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种修饰壳聚糖及其制备方法，将壳聚糖和N，N‑二甲基甘氨酸于溶剂中混合，在催化剂的作用下，进行反应；反应结束后，冷却，调节至中性，洗涤，分液，萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体；取上述粘稠液体加入到有机溶剂中，缓慢加入氯丙基硅烷，加热至回流持续5～10h得到产物；使用透析袋进行透析，浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。经验证，本发明所制备的修饰壳聚糖能够杀灭金黄色葡萄球菌，大肠杆菌和白色念珠菌，且杀菌率都达到99％以上。此外，该修饰壳聚糖未见皮肤变态反应。

Description

一种修饰壳聚糖及其制备方法
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种修饰壳聚糖及其制备方法。
背景技术
材料表面的抗菌功能修饰可以防治有害微生物的滋生，对控制病菌传播，保护材料本体不发生微生物腐蚀具有重要意义，因此，有关抗菌剂及抗菌功能材料的研究一直受到研究人员的普遍关注。有机硅季铵盐类化合物因其具有低毒、抗菌谱广等优良特性倍受青睐。并且不会对人体和环境造成伤害和污染；微生物在生命周期内不会对抗菌剂产生免疫力；抗菌性能优异。
天然高分子壳聚糖原材料来源丰富、无毒、无味、抗血栓、抗静电、耐碱、成膜性与生物相容性好。但壳聚糖只在酸性水溶液溶解，不能直接溶于水，限制了其应用。将壳聚糖制成有机硅高分子季铵盐抗菌剂，能够取长补短。新型修饰壳聚糖抗菌能力更强，且具有更好的生物相容性，能够应用于手术缝合线、医用敷料等。
发明内容
本发明是针对上述存在的技术问题提供一种修饰壳聚糖及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种修饰壳聚糖的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)将壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸于溶剂中混合后，在催化剂的作用下，进行反应；反应结束后，冷却，调节至中性，洗涤，分液，萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体；
2)取上述粘稠液体加入到有机溶剂中，缓慢加入氯丙基硅烷，加热至回流持续5～10h得到产物；使用透析袋进行透析，浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
一种上述的修饰壳聚糖，该壳聚糖是通过如下方法制备得到：
1)将壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸于溶剂中混合后，在催化剂的作用下，进行反应；反应结束后，冷却，调节至中性，洗涤，分液，萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体；
2)取上述粘稠液体加入到有机溶剂中，缓慢加入氯丙基硅烷，加热至回流持续5～10h得到产物；使用透析袋进行透析，浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
本发明技术方案：步骤1)中壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸的质量比为1～4：1；优选：步骤1)中壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸的质量比为1.5～2.5：1。
本发明技术方案：步骤1)中的溶剂为DMSO，甲苯，二甲苯中的至少一种，催化剂为对甲苯磺酸。
本发明技术方案：步骤1)中催化剂和壳聚糖的质量比为1：30～50。
本发明技术方案：步骤1)中反应温度为80～100℃，反应时间为12～20h。
本发明技术方案：步骤2)中所述的有机溶剂为甲苯，二甲苯，丁醇等常用有机溶剂中的至少一种。
本发明技术方案：步骤2)中粘稠液体与有机溶剂的质量体积比为1g:20～30mL。
本发明技术方案：步骤2)中所述的氯丙基硅烷为(3-氯丙基)二乙氧基甲基硅烷，(3-氯丙基)三甲氧基硅烷和(3-氯丙基)甲基二甲氧基硅烷中的至少一种，粘稠液体与氯丙基硅烷的质量体积比为1g:1～10mL。
本发明的有益效果：
本发明设计和制备的修饰壳聚糖具有以下有益效果：
1，具有杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌，且杀菌率都达到了≧99％；
2，通过毒理实验表明，其对皮肤无刺激，且未见皮肤变态反应。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
1)将壳聚糖与N，N-二甲基甘氨酸分别以质量为1.5g和1g投入到50mL DMSO中，再加入0.05g催化剂对甲苯磺酸，通入氮气于90℃下搅拌16小时。反应结束后，冷却，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液中和至中性，再用饱和食盐水洗涤至澄清，分液，有机层用乙酸乙酯萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体。
2)将上述粘稠液体1g加入到25mL甲苯中，缓慢滴加(3-氯丙基)二乙氧基甲基硅烷5mL，加热至回流6h得到产物。使用3500Da透析袋进行透析。浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
实施例2
1)将壳聚糖与N，N-二甲基甘氨酸分别以质量为2g和1g投入到50mL甲苯中，再加入0.05g催化剂对甲苯磺酸，通入氮气于92℃下搅拌16小时。反应结束后，稍冷却，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液中和至中性，再用饱和食盐水洗涤至澄清，分液，有机层用乙酸乙酯萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体。
2)将上述粘稠液体1g加入到25mL二甲苯中，缓慢滴加(3-氯丙基)三甲氧基硅烷5mL，加热至回流6h得到产物。使用3500Da透析袋进行透析。浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
实施例3
1)将壳聚糖与N，N-二甲基甘氨酸分别以质量为2.5g和1g投入到50mL二甲苯中，再加入0.05g催化剂对甲苯磺酸，通入氮气于90℃下搅拌16小时。反应结束后，稍冷却，用质量分数为10％的碳酸氢钠溶液中和至中性，再用饱和食盐水洗涤至澄清，分液，有机层用乙酸乙酯萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体。
2)将上述粘稠液体1g加入到25mL丁醇中，缓慢滴加(3-氯丙基)三甲氧基硅烷5mL，加热至回流6h得到产物。使用3500Da透析袋进行透析。浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
杀菌实验：
首先对原料N，N-二甲基甘氨酸和壳聚糖分别进行杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌实验，检测在不同作用时间内的杀菌率，作为对比结果如下：
表1 N，N-二甲基甘氨酸杀菌实验结果
Figure BDA0002090339260000031
表2壳聚糖杀菌实验结果
Figure BDA0002090339260000032
Figure BDA0002090339260000041
由表1可知原料N，N-二甲基甘氨酸没有杀菌作用。由表2可知壳聚糖对细菌具有一定的杀伤作用，但杀伤效果不强。
对实施例1所得到的修饰壳聚糖进行杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌实验，检测在不同作用时间内的杀菌率。结果如下：
表3杀菌实验结果
Figure BDA0002090339260000042
结论：由表3可见，本发明制得的修饰壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均有显著的杀菌作用。
毒理实验：
对实施例1所得到的修饰壳聚糖进行两项毒理实验。本实验参照《消毒技术规范》2002版第二部分皮肤刺激性试验和皮肤变态反应实验。结果如下表所示：
表4皮肤刺激性实验结果
Figure BDA0002090339260000043
结论：由表4可知，本发明制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。
表5皮肤变态反应实验
Figure BDA0002090339260000044
结论：由表5可知，本发明制得的修饰壳聚糖对皮肤的致敏率为0。无致敏性。
杀菌实验：
对实施例2所得到的修饰壳聚糖进行杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌实验，检测在不同作用时间内的杀菌率。结果如下：
表6杀菌实验结果
Figure BDA0002090339260000051
结论：由表6可见，本发明制得的修饰壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均有显著的杀菌作用。
毒理实验：
对实施例2所得到的修饰壳聚糖进行两项毒理实验。本实验参照《消毒技术规范》2002版第二部分皮肤刺激性试验和皮肤变态反应实验。结果如下表所示：
表7皮肤刺激性实验结果
Figure BDA0002090339260000052
结论：由表7可知，本发明制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。
表8皮肤变态反应实验
Figure BDA0002090339260000053
结论：由表8可知，本发明制得的修饰壳聚糖对皮肤的致敏率为0。无致敏性。
杀菌实验：
对实施例3所得到的修饰壳聚糖进行杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌实验，检测在不同作用时间内的杀菌率。结果如下：
表9杀菌实验结果
Figure BDA0002090339260000061
结论：由表9可见，本发明制得的修饰壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均有显著的杀菌作用。
毒理实验：
对实施例3所得到的修饰壳聚糖进行三项毒理实验。本实验参照《消毒技术规范》2002版第二部分皮肤刺激性试验和皮肤变态反应实验。结果如下表所示：
表10皮肤刺激性实验结果
Figure BDA0002090339260000062
结论：由表10可知，本发明制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。
表11皮肤变态反应实验
Figure BDA0002090339260000063
结论：由表11可知，本发明制得的修饰壳聚糖对皮肤的致敏率为0。无致敏性。

Claims (10)

1.一种修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1）将壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸于溶剂中混合，在催化剂的作用下，进行反应；反应结束后，冷却，调节至中性，洗涤，分液，萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体；
2）取上述粘稠液体加入到有机溶剂中，缓慢加入氯丙基硅烷，加热至回流持续5~10 h得到产物；使用透析袋进行透析，浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤1）中壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸的质量比为1~4：1。
3.根据权利要求2所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤1）中壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸的质量比为1.5~2.5：1。
4.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤1）中的溶剂为DMSO，甲苯，二甲苯中的至少一种，催化剂为对甲苯磺酸。
5.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤1）中催化剂和壳聚糖的质量比为1：30~50。
6.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤1）中反应温度为80~100℃，反应时间为12~20 h。
7.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的有机溶剂为甲苯，二甲苯，丁醇中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤2）中粘稠液体与有机溶剂的质量体积比为1g:20~30mL。
9.根据权利要求1所述的修饰壳聚糖的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的氯丙基硅烷为（3-氯丙基）二乙氧基甲基硅烷，（3-氯丙基）三甲氧基硅烷和（3-氯丙基）甲基二甲氧基硅烷中的至少一种，粘稠液体与氯丙基硅烷的质量体积比为1g:1~10mL。
10.一种修饰壳聚糖，其特征在于：该壳聚糖是通过如下方法制备得到：
1）将壳聚糖和N，N-二甲基甘氨酸于溶剂中混合后，在催化剂的作用下，进行反应；反应结束后，冷却，调节至中性，洗涤，分液，萃取，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到粘稠液体；
2）取上述粘稠液体加入到有机溶剂中，缓慢加入氯丙基硅烷，加热至回流持续5~10 h得到产物；使用透析袋进行透析，浓缩产物并烘干，得到终产物修饰壳聚糖。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109528631A (zh) * 2018-12-29 2019-03-29 南京神奇科技开发有限公司 一种妇用抗菌水凝胶及其制备方法
CN114262392A (zh) * 2021-12-30 2022-04-01 南京神奇科技开发有限公司 有机硅修饰阳离子透明质酸钠及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539866A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国医学科学院生物医学工程研究所 可控性精氨酸偶联壳聚糖的制备方法
CN105343886A (zh) * 2015-10-30 2016-02-24 成都理工大学 一种抑菌性壳聚糖药物载体及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539866A (zh) * 2012-07-09 2014-01-29 中国医学科学院生物医学工程研究所 可控性精氨酸偶联壳聚糖的制备方法
CN105343886A (zh) * 2015-10-30 2016-02-24 成都理工大学 一种抑菌性壳聚糖药物载体及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Antibacterial Effects of Amino Acids-grafted Water-soluble Chitosan against Drug-resistant Bacteria;Jun-Ho Kim等;《Biotechnology and Bioprocess Engineering》;20161231;第21卷;第183-189页 *
Synthesis and characterization of a novel organosilane-functionalized chitosan nanocarrier as an efficient gene delivery system: Expression of green fluorescent protein;Kamran Iravani Kashkouli等;《International Journal of Biological Macromolecules》;20181126;第125卷;第143-148页 *
一种新型蚕蛹壳聚糖化合物的制备;石凉等;《安徽农业科学》;20111220;第39卷(第36期);第22607-22608页 *
壳聚糖季铵盐的抗菌性能及医用研究进展;孟德茹;《宜春学院学报》;20181225;第40卷(第12期);第26-29，32页 *

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