一种壳寡糖基化合物的应用及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物材料技术领域，具体涉及一种壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，壳寡糖基化合物具有如式(Ⅰ)所示的结构，R为叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种与其所含羧基相连的支链。以聚合度为1～8的壳寡糖为主链，支链接枝在壳寡糖分子的活泼氨基处，使得壳寡糖基生物材料具备其它糖基生物材料所不具备的稳定性；同时，叶酸、月桂酸、迷迭香酸的接入增大了壳寡糖分子间的位阻，使得壳寡糖分子间不易形成氢键，进一步增强其溶解性。经改性的壳寡糖可作为一种新型的生物材料使用，扩大了以壳寡糖基为主链的生物材料的适用范围，而且原料成本低，工艺简单、产率高。

【技术实现步骤摘要】
一种壳寡糖基化合物的应用及其制备方法
本专利技术属于生物材料
，具体涉及一种壳寡糖基化合物的应用及其制备方法。
技术介绍
生物医用材料(BiomedicalMaterials)是用来对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料，是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为当代材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物医用材料已成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。糖、蛋白质和核酸是生命攸关的三大生物大分子，其中，糖是存在自然界中的最大的生物量，糖链是自然界中最大的生物信息库，在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维护有机生命体的正常代谢等方面有重要作用。同时，糖还因其具有良好的生物相容性、生物可降解性以及生物活性等而用作生物医用材料。自上个世纪80年代以来，国外形成了甲壳素(Chitin)、壳聚糖(Chitoson，CS)等多糖类生物医用材料的研究热潮，由此促生了糖生物工程的发展，糖生物工程是继基因工程、蛋白质工程之后又一引人注目的生物技术新领域。研究发现，壳聚糖经水解可制得壳寡糖(CSO)，一般由2～20个糖单元组成，分子量≤3200Da。壳寡糖具有壳聚糖无法比拟的优越性，如：它具有壳聚糖所没有的溶解性，壳聚糖只能溶于酸性溶液，而壳寡糖能溶于pH大于10的碱性水溶液；壳寡糖更容易被生物体吸收，而且表现出多重生理活性，具有提高免疫力、消除人体氧负离子自由基、活化机体细胞等功能。目前，已有文献报道将壳寡糖作为生物降解材料、药物控释载体和组织工程材料等方面的应用。但是，在壳寡糖的应用领域，仍面临一些亟待解决的技术难题，如：壳寡糖分子在高浓度及高温条件下容易发生缩合反应，在溶液状态且高于80℃时易被氧化；而且壳寡糖分子之间很容易形成氢键，导致其溶解性差，限制了其作为生物医用材料的应用。因此，对现有壳寡糖进行改性以制备新型壳寡糖基生物材料，以改善其化学稳定性、提高其溶解性，将具有十分重要的意义。
技术实现思路
因此，本专利技术的要解决的技术问题在于克服现有技术中的壳寡糖化学稳定性差、溶解性差的问题，从而提供一种新的壳寡糖基生物材料。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种壳寡糖基化合物作为生物材料的应用。可选的，所述壳寡糖基化合物由壳寡糖与叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种反应制得；其中，所述的壳寡糖基化合物具有如式(Ⅰ)结构：R1、R2、R3中至少一个为叶酸、月桂酸或迷迭香酸的取代位置，其余为H；n为壳寡糖单元重复数，1≤n≤8。可选的，上述结构壳寡糖基生物材料，6≤n≤8。本专利技术还提供上述的壳寡糖基化合物的制备方法，所述壳寡糖基化合物的制备方法包括以下步骤：其中，上述R为叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种与其所含羧基相连的支链，R1、R2、R3中至少一个取代位置为取代；(1)将式(I-1)所述R-COOH加至含二氯亚砜的混合溶剂中，避光反应得到含有式(I-2)所述化合物的反应液；(2)向步骤(1)所述的反应液中加入壳寡糖的甲基磺酸溶液，得到含有式(I)所述化合物的反应溶液；调节反应溶液pH大于9，过滤，收集滤饼，即得壳寡糖基生物材料；其中，所述混合溶剂为二氯亚砜-乙醇-水溶液或者二氯亚砜-甲醇-水溶液。可选的，上述的壳寡糖基化合物的制备方法，壳寡糖：R-COOH：二氯亚砜：甲基磺酸(mol：mol：ml：ml)＝1：(1.0～10.0)：(220～730)：(200～650)。可选的，上述的壳寡糖基化合物的制备方法，步骤(1)中，反应温度为20～25℃，反应时间为0.5～1.0小时；步骤(2)中，反应温度为0～5℃，反应时间为4～5小时。可选的，上述的壳寡糖基化合物，所述混合溶剂中，二氯亚砜：乙醇：水(ml：ml：ml)＝1：(13～15)：(4～6)；或者，二氯亚砜：甲醇：水(ml：ml：ml)＝1：(9～12)：(7～10)。可选的，上述的壳寡糖基化合物的制备方法，还包括所述壳寡糖的制备方法：将壳聚糖加至盐酸中，75～80℃加热搅拌溶解，调节溶液pH值为4.0～4.7，加入纤维素酶，反应10～15小时，4000～4100r/min离心8～10分钟，上清液以所需分子量的超滤膜分级，所得超滤液经冷冻干燥，得到聚合度为1～8的壳寡糖；其中，壳聚糖：盐酸：纤维素酶(g:ml:g)＝1:(30～50):(0.005～0.01)。可选的，上述的壳寡糖基化合物的制备方法，所述盐酸的浓度为3～6mol/L；所述冷冻干燥的温度为-45～-20℃。本专利技术还提供上述的壳寡糖基化合物在作为荧光分子载体的应用。本专利技术的上述技术方案具有以下优点：1.本专利技术提供的壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，经改性的壳寡糖可作为一种新型的生物材料使用，扩大了以壳寡糖基为主链的生物材料的适用范围。2.本专利技术提供的壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，该壳寡糖基生物材料以壳寡糖为主链，在壳寡糖的氨基上引入叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种反应制得。叶酸、月桂酸、迷迭香酸分子本身的稳定较好，而且接枝在壳寡糖分子的活泼氨基处，所得到的壳寡糖基生物材料具备其它糖基生物材料所不具备的稳定性，如在食盐、蔗糖、强酸、重金属离子、高温等环境下，仍能保持其稳定性而不发生降解、氧化等；同时，叶酸、月桂酸、迷迭香酸的介入增大了壳寡糖分子间的位阻，使得壳寡糖分子间不易形成氢键，进一步增强其溶解性。3.本专利技术提供的壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，迷迭香酸具有较壳寡糖更好的水溶性，经引入迷迭香酸后，材料分子所含羟基比例增加，提升了壳寡糖基生物材料的水溶性。4.本专利技术提供的壳寡糖基化合物的制备方法，原料成本低，工艺简单、产率高，通过该方法制备的壳寡糖基生物材料具有良好的生物相容性，而且无毒性，可以代替传统芯片作为荧光分子载体，对于生物体或者组织的检测、诊断等具有重要的意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1制备的壳寡糖基化合物的高效液相图谱；图2是本专利技术实施例2制备的壳寡糖基化合物的高效液相图谱；图3是本专利技术实施例3制备的壳寡糖基化合物的高效液相图谱；图4是本专利技术实施例4制备的壳寡糖基化合物的高效液相图谱；图5是本专利技术实施例1-4制备的壳寡糖基化合物的红外波谱图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例所用的试剂等基础化工原料，均可在国内化工产品市场买到，或在有关中间体制备厂定做。实施例1本实施例提供一种作为生物材料的壳寡糖基化合物，R1、R3为H取代，R2为迷迭香酸取代，具有如式(Ⅰ)结构：其中，1≤n≤2。本实施例提供一种如式(Ⅰ)所示结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳寡糖基化合物作为生物材料的应用。

【技术特征摘要】
1.一种壳寡糖基化合物作为生物材料的应用。2.根据权利要求1所述的壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，其特征在于，所述壳寡糖基化合物由壳寡糖与叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种反应制得；其中，所述的壳寡糖基化合物具有如式(Ⅰ)结构：R1、R2、R3中至少一个为叶酸、月桂酸或迷迭香酸的取代位置，其余为H；n为壳寡糖单元重复数，1≤n≤8。3.根据权利要求2所述的壳寡糖基化合物作为生物材料的应用，其特征在于，7≤n≤8。4.一种如权利要求1-3任一所述的壳寡糖基化合物的制备方法，其特征在于，所述壳寡糖化合物的合成路线包括以下步骤：其中，上述R为叶酸、月桂酸、迷迭香酸中的至少一种与其所含羧基相连的支链，R1、R2、R3中至少一个取代位置为取代；(1)将式(I-1)所述R-COOH加至含二氯亚砜的混合溶剂中，避光反应得到含有式(I-2)所述化合物的反应液；(2)向步骤(1)所述的反应液中加入壳寡糖的甲基磺酸溶液，得到含有式(I)所述化合物的反应溶液；调节反应溶液pH大于9，过滤，收集滤饼，即得壳寡糖基生物材料；其中，所述混合溶剂为二氯亚砜-乙醇-水溶液或者二氯亚砜-甲醇-水溶液。5.根据权利要求4所述的壳寡糖基化合物的制备方法，其特征在于，壳寡糖：R-COOH：二氯亚砜：甲基磺酸(mol：mol：ml：ml)＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：车团结，
申请(专利权)人：苏州百源基因技术有限公司，兰州百源基因技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32