一种含噻唑盐的N,O-羧甲基壳聚糖及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及功能食品、保健品及日化等领域，具体涉及一种含噻唑盐的N,O

【技术实现步骤摘要】
一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及功能食品、保健品及日化等领域，具体涉及一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖及其制备和应用。

技术介绍

[0002]作为自然界中唯一的天然碱性多糖，由于分子中氨基的特殊结构，壳聚糖具有独特的物理化学性质。壳聚糖是一种天然无毒、丰富的可再生生物资源，具有良好的生物相容性和生物降解性，并具有免疫调节、抗菌、抗氧化、抗炎等多种生物活性，广泛应用于化工、农药、医药、食品等领域。N,O
‑
羧甲基壳聚糖是最重要的壳聚糖衍生物之一，它是壳聚糖分子链上的活性羟基和氨基在特定条件下同时与氯乙酸发生取代反应制备而成的。相较于壳聚糖，N,O
‑
羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性及一定的抗菌活性、吸湿性、抗炎作用等，但与常见的抗菌剂、抗氧化剂等相比，N,O
‑
羧甲基壳聚糖具有的生物活性相对较弱，不足以支撑其大规模的工业开发。
[0003]抗氧化剂、抗细菌剂在食品、保健品和日化等领域具有广泛的应用。抗氧化剂和抗细菌剂均是食品工业中最常用的一种食品添加剂，一方面抗氧化剂可以通过发挥抗氧化作用防止腐败，从而减少毒性物质的生成，同时抗氧化剂可以通过抑制油脂氧化产生不健康的化合物，从而延缓营养成分的流失和食物外表色泽的改变。另一方面，抗细菌剂可以通过抑制微生物生长，从而达到改善食品品质、延长食品贮藏期、保证食品安全的目的。此外，对于人体来说，抗氧化剂在延缓机体衰老、促进心脑血管健康以及遏制恶性肿瘤生长方面发挥着不可或缺的作用，是多种功能食品和保健品中的主要活性物质。
[0004]作为一种定向、高效、方便的合成手段，化学改性能够提高甚至赋予多糖新的功能从而满足不同的需求。对N,O
‑
羧甲基壳聚糖进行目的性的化学结构修饰，可以增强其生物活性，并提供大量的新型功能性产品，同时实现壳聚糖的高值化开发，提高其经济价值，是现阶段需要进一步研究的课题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖及其制备和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖，含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖如式一所示：
其中聚合度n的平均取值范围为10
‑
1300。
[0007]一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的制备方法，以壳聚糖为原料，首先对其2位氨基和6位羟基同时进行羧甲基化，然后与2
‑
氨基噻唑反应，得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑衍生物，反应后产物与碘甲烷反应，得到式一所示含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖。
[0008]具体的说：（1）N,O
‑
羧甲基壳聚糖的合成：将壳聚糖分散于异丙醇中溶胀1
‑
2 h，而后分次向溶胀后壳聚糖中滴加氢氧化钠水溶液，碱化1
‑
2 h；然后加入氯乙酸水溶液，50
‑
60℃条件下继续反应4
‑
6 h，得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖，其中，壳聚糖、氢氧化钠、氯乙酸的摩尔量比值是1：4
‑
6:4
‑
6；（2）N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑的合成：将N,O
‑
羧甲基壳聚糖溶于二甲亚砜中，随后依次加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐活化1
‑
2 h，然后加入2
‑
氨基噻唑和N
‑
羟基琥珀酰亚胺，于25℃条件下避光反应18
‑
24 h，反应后得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑，其中，N,O
‑
羧甲基壳聚糖、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、2
‑
氨基噻唑、N
‑
羟基琥珀酰亚胺化合物的摩尔量比值是1:1
‑
3:4
‑
6:1
‑
3；（3）含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的合成：将上述N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑溶解于二甲亚砜中，溶解后滴加碘甲烷，70
‑
80℃回流反应6
‑
8 h，即得到含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖，其中N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑、碘甲烷的摩尔量比值是1:3
‑
6。
[0009]所述步骤（1）中将壳聚糖分散至异丙醇，分散液中壳聚糖浓度为10wt%
‑
20 wt%；所述分次向溶胀后壳聚糖中滴加氢氧化钠水溶液，每次滴加1
‑
1.5 mL，滴加氢氧化钠所设时间间隔为10
‑
20分钟；其中，氢氧化钠水溶液的浓度为40%
‑
45%；所述氯乙酸水溶液浓度为10%
‑
20%。
[0010]所述步骤（1）反应后产物用无水乙醇沉淀并洗涤，抽滤冻干得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖。
[0011]所述步骤（2）中将N,O
‑
羧甲基壳聚糖溶于二甲亚砜中所得溶液中N,O
‑
羧甲基壳聚糖浓度为10%
‑
20%。
[0012]所述步骤（2）中反应后产物用无水乙醇沉淀并洗涤，即得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑。
[0013]所述步骤（3）中将N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑溶于二甲亚砜中所得溶液中N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑浓度为10%
‑
20%。
[0014]一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的应用，所述含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖在
功能食品、保健品或日化领域中作为抗氧化剂或抗细菌剂的应用。
[0015]本专利技术所具有的优点：（1）本专利技术含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖以壳聚糖的氨基和羟基为活性位点通过化学修饰引入羧甲基基团和噻唑盐基团，使这些活性基团以壳聚糖为主体发挥抗氧化活性、抗细菌活性的同时，还保留了壳聚糖无毒、可降解、生物相容性好等优势。实验结果证明含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖抗氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖，其特征在于：含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖如式一所示：其中聚合度n的平均取值范围为10
‑
1300。2.一种按权利要求1所述的含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：以壳聚糖为原料，首先对其2位氨基和6位羟基同时进行羧甲基化，然后与2
‑
氨基噻唑反应，得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑衍生物，反应后产物与碘甲烷反应，得到式一所示含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖。3.按权利要求2所述的含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：（1）N,O
‑
羧甲基壳聚糖的合成：将壳聚糖分散于异丙醇中溶胀1
‑
2 h，而后分次向溶胀后壳聚糖中滴加氢氧化钠水溶液，碱化1
‑
2 h；然后加入氯乙酸水溶液，50
‑
60℃条件下继续反应4
‑
6 h，得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖，其中，壳聚糖、氢氧化钠、氯乙酸的摩尔量比值是1：4
‑
6:4
‑
6；（2）N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑的合成：将N,O
‑
羧甲基壳聚糖溶于二甲亚砜中，随后依次加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐活化1
‑
2 h，然后加入2
‑
氨基噻唑和N
‑
羟基琥珀酰亚胺，于25℃条件下避光反应18
‑
24 h，反应后得到N,O
‑
羧甲基壳聚糖接枝2
‑
氨基噻唑，其中，N,O
‑
羧甲基壳聚糖、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、2
‑
氨基噻唑、N
‑
羟基琥珀酰亚胺化合物的摩尔量比值是1:1
‑
3:4
‑
6:1
‑
3；（3）含噻唑盐的N,O
‑
羧甲基壳聚糖的合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭占勇，宓英其，谭文强，张晶晶，李青，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：