一种修饰壳聚糖及其制备方法技术

本发明专利技术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，本发明专利技术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。

A Modified Chitosan and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种修饰壳聚糖及其制备方法
本专利技术属于医药
，具体涉及一种修饰壳聚糖及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术技术方案：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。本专利技术技术方案：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。本专利技术技术方案：步骤1)中催化剂和壳聚糖的质量比为1：30～50。本专利技术技术方案：步骤1)中反应温度为80～100℃，反应时间为12～20h。本专利技术技术方案：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。本专利技术技术方案：步骤2)中粘稠液体与有机溶剂的质量体积比为1g:20～30mL。本专利技术技术方案：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。本专利技术的有益效果：本专利技术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专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：实施例11)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50mLDMSO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21)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31)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1N，N-二甲基甘氨酸杀菌实验结果表2壳聚糖杀菌实验结果由表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杀菌实验结果结论：由表3可见，本专利技术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结论：由表4可知，本专利技术制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。表5皮肤变态反应实验结论：由表5可知，本专利技术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杀菌实验结果结论：由表6可见，本专利技术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结论：由表7可知，本专利技术制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。表8皮肤变态反应实验结论：由表8可知，本专利技术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杀菌实验结果结论：由表9可见，本专利技术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结论：由表10可知，本专利技术制得的修饰壳聚糖的刺激强度为轻度刺激性。表11皮肤变态反应实验结论：由表11可知，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
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5～10h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。

【技术特征摘要】
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5～10h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。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；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。3.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。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)中催化剂和壳聚糖的质量比为1：30～50。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)中反应温度为80～100℃，反应时...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡友良，黄龙，强浩，
申请(专利权)人：南京神奇科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32