本发明专利技术涉及新的季化聚合物，特别是甲壳质／壳聚糖类型的，并且本发明专利技术涉及带有季化的铵基团、特别是季化的哌嗪鎓基团的碳水化合物聚合物。所述聚合物的特征在于，即，改进的溶解特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的季化聚合物(quaternary polymer )和通过不同共价键合 的间隔基将季铵部分加到低聚物或聚合物如任何天然的、半合成的或合成的 聚合物，优选壳聚糖和曱壳质的方法。所述季铵聚合物衍生物在多种工业应 用中具有增强的水溶性、实用性和活性，所述工业应用例如，在医药应用中， 在化妆品、食品科学、水净化、纸浆和造纸工业中，和在纺织工业中。可以 将一种或多种季化部分插入到聚合物的单体单元中。本专利技术还涉及能在所述 聚合物的制备中使用的单或二季化哌。秦镜酸，以及它们的制备方法。
技术介绍
壳聚糖(聚l-，4-(3-D-葡糖胺)是通过在碱性条件下脱乙酰作用由曱壳质获 得的无毒的(Journal of Biomedical Material Research 59, 2002, 585)和可生物 降解的(Biomaterials 20， 1999， 175)多糖。术语壳聚糖用于描述具有不同的脱 乙酰程度和分子量的葡糖胺和,乙酰基葡糖胺的多种杂聚物。壳聚糖在许多 领域中具有很多潜在的应用，例如，在医药(Drug Development and Industrial Pharmacy 24, 1998, 979; Pharmaceutical Research 15, 1998, 1326; S.T.P. Pharma Science 10, 2000, 5)、食品科学(International Dairy Journal 14, 2004, 273; Agro Food Industry Hi-Tech 14, 2003， 39)、水净化(Water Research 34, 2000, 1503)、 纸浆和造纸工业(Journal of Applied Polymer Science 91， 2004, 2642)中，和在 纺织工业(Journal of Macromolecular Science Polymer Reviews C43， 2003, 223) 中。在不同应用中使用壳聚糖的主要障碍是差的溶解性，特别是差的水溶 性。曱壳质和壳聚糖的差的溶解性是由于强的分子内和分子间氢键，导致高 度结晶的结构。壳聚糖由于该聚合物中氨基的质子化作用而仅溶解于酸性水 溶液。壳聚糖难溶于所有常用的有机溶剂。当脱乙酰程度为大约50%时，由 于不利于形成分子间氢键的构象，壳聚糖变为可溶于水(Biomacromolecules 1, 2000, 609)。已设计和合成了各种曱壳质和壳聚糖衍生物，主要用来改进壳聚糖的溶解性(Progress in Polymer Science 26, 2001， 1921; Progress in Polymer Science 29， 2004, 887)。阴离子水溶性壳聚糖衍生物为羧酸衍生物 (International Journal of Biological Macromolecules 14, 1992, 122; European Polymer Journal 39, 2003， 1629),磷酸盐(Carbohydrate Polymers 44， 2001， 1) 和硫酸盐(Carbohydrate Research 302, 1997, 7)。其它水溶性壳聚糖衍生物为聚 (乙二醇二乙醇酸酯)衍生物(Carbohydrate Polymers 36, 1998， 49)。重要的水溶性壳聚糖衍生物为具有季铵部分的衍生物。这些衍生物相对 于母体壳聚糖具有两个主要的优点(l)它们在包括中性和碱性条件在内的宽 pH范围内是水溶性的，和(2)它们在聚合物主链上具有永久的正电荷。通常 认为聚阳离子特性是造成壳聚糖的独特性能和活性的原因。季化壳聚糖衍生 物可以通过使已存在于聚合物中的氨基季化或者通过加入一种或多种季铵部分来制备。(AVV，AO-三曱基壳聚糖的合成已得到广泛研究和报道 (Carbohydrate Polymers 5， 1985, 297; International Journal of Biological Macromolecules 8, 1986, 105; Carbohydrate Polymers 24, 1994, 209; Carbohydrate Polymers 36, 1998, 157; Drug Development and Industrial Pharmacy 27, 2001， 373)。 (MAyV)-三曱基壳聚糖的药学性能已得到广泛研究 (例J(口， European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 58, 2004, 225; Biomaterials 23, 2002, 153; Carbohydrate Research 333， 2001, 1)。但是，如果 轻基未被保护，则不能通过直接曱基化获得良好限定的统一的壳聚糖衍生物 结构。聚合物中的羟基，即6位的伯羟基和3位的仲羟也被曱基化。不使多 糖全部O-曱基化，就不能获得高度的季化(Carbohydrate Polymers 36, 1998， 157)。壳聚糖中的氨基也已通过以下方式季铵化首先用醛将其还原烷基化以 形成亚胺、随后还原以获得7V-烷基衍生物。这些烷基衍生物进一步用烷基碘 季化(Polymer Bulletin 38, 1997, 387; Carbohydrate Research 333, 2001， 1; European Polymer Journal 40， 2004, 1355)。 Uragami与合作者已采用各种交联 剂，例如釆用四乙氧基硅烷(Biomacromolecules 5， 2004, 1567)和采用二甘醇 二环氧甘油醚(Macromolecular Chemistry and Physics 203, 2002, 116)将 (A^V,7V)-三曱基壳聚糖交联。Murata等人将壳聚糖的半乳糖衍生物中的一些 氨基季化(Carbohydrate Polymers 29, 19%， 69; Carbohydrate Polymers 32, 1997: 105)。 Ucheqbu等人制备了季铵椋榈酰基壳聚糖以获得用于药物输送的多皂(International Journal of Pharmaceutics 224, 185-199)。但是，所有这些均存在 与(iV,AVV)-三曱基壳聚糖相关的问题，即由于合成过程期间聚合物羟基的甲 基化而不能获得统一 的结构。季铵部分可以通过各种间隔基插入聚合物结构中。通过使壳聚糖与缩水 甘油基三曱基氯化铵反应，可以获得A4(2-羟基-3-三曱基铵)丙基]壳聚糖氯 化物(Biomaterials 24， 2003, 5015; Carbohydrate Research 339， 2004, 313; Coloration Technology 120, 2004， 108 ; Colloids and Surfaces A : Physicochemical Engineering Aspects 242,本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有通式（Ⅰ）的季化聚合物： ＊＊＊ （Ⅰ） 其中， Ｔ为ＮＨ或Ｏ， Ｘ↓［１］、Ｘ↓［２］和Ｘ↓［３］独立地为： Ｈ或＊＊＊， 在Ｔ为ＮＨ的情况中（即，甲壳质和壳聚糖），Ｘ↓［１］、Ｘ↓［２］和Ｘ↓［３］也可以是＊＊＊， 另外，Ｘ↓［１］也可以是： －＊－ＣＨ↓［３］ 其中，Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］独立地为Ｈ或者具有１～６个碳原子的线性或支化的、取代或未取代的烷基链，且ｍ为１～１２的整数， Ｙ为季铵部分，选自于具有下式的哌嗪部分： ＊＊＊ 或者选自以下基团： ＊＊＊ 其中，Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］独立地为具有１～６个碳原子的线性或支化的、取代或未取代的烷基链， Ｚ↑［－］为带负电荷的反离子，优选地选自Ｃｌ↑［－］、Ｂｒ↑［－］、Ｉ↑［－］、ＯＨ↑［－］、Ｒ↓［１］ＣＯＯ↑［－］、Ｒ↓［１］ＳＯ↓［４］↑［－］，其中Ｒ↓［１］为Ｈ、或具有１～６个碳原子的烷基、或芳族部分， 其中，对于全部基团Ｘ↓［１］、Ｘ↓［２］和Ｘ↓［３］季化取代基的取代程度（ｄｓ）为至少０．０１， ｎ为聚合度，且可以为２～１０００００的整数， 前提是，当Ｔ为Ｏ时，Ｙ可以仅具有所定义的式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）或（Ｅ）的基团的含义。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱卡霍拉帕，托米贾维南，塔皮奥内瓦莱南，朱科萨沃莱南，拉斯塔姆萨芬，
申请(专利权)人：芬诺医药公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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