本发明专利技术涉及一种壳聚糖6-OH固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法，属于高分子材料的制备与改性领域。本发明专利技术将专利CN2013100409574中所制备壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物的2-NH2进一步进行季铵化衍生，利用上述化合物在乙醇等有机溶剂中良好的溶解性能，与茶树油实现高效包合。同时加入低浓度的聚乙烯基吡咯烷酮，采用缓慢沉淀包合物的方法，有助于提高茶树油在壳聚糖衍生物分子链上固载的环糊精疏水性空腔中的包合效果。进一步利用壳聚糖季铵盐结构的温敏交联特性，获得包合抗菌剂茶树油的温敏水凝胶。本发明专利技术所制备的材料在生物医用敷料中具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
壳聚糖6-0H固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种壳聚糖6-0H固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法，属于高分子材料的制备与改性领域。
技术介绍
互叶白千层是澳大利亚土著的传统药材来源，其树叶常用于抗感染、消炎、治疗腹泻和外伤等。科学研究表明，互叶白千层新鲜枝叶所含精油(俗称茶树油，Teatreeoil)，具有抗病毒、抗菌、免疫激活、驱虫杀虫、化痰、镇静、止痛、促进伤口愈合等作用。1955年，美国处方手册指出茶树油的杀菌能力是石炭酸的10~15倍。William等的研究表明，茶树油对临床分离出的57种致病真菌和革兰氏阴性、阳性细菌均有较强的抑制活性能力，并发现茶树油处理霉菌、细菌和真菌引起的皮肤及粘膜感染有很好的疗效。茶树油已广泛用于医药、化妆品、日用化工、卫生清洁材料、香料、食品、农药等行业，已被列入欧洲药典，并被美国食品药品管理局(FDA)批准作为非处方药(OTC)中的急救药和保健品。利用茶树油的良好抗菌、止痛、促进伤口愈合作用，将其应用于医用敷料已有一些文献报道。其可用于水凝胶，无纺布，膜等不同形式的医用敷料中，提高敷料的功能效果。USP6861067 (2002)介绍了一种由聚氨酯预聚物，聚乙二醇等醇类化合物，茶树油及洗必泰盐酸盐等天然或合成抗菌剂组成的水凝胶敷料的制备方法。USP6033675(2000)介绍了一种含有茶树油的抗菌凝胶及无纺混合纤维的烧伤敷料的制备方法。台湾的Bai等人将茶树油应用于壳聚糖/聚己内酯复合形成的无纺布中，以提高无纺布的抑菌性能，并加速伤口的愈合(Materials Science&Engineering, C:Materials for Biological Applications, 2013，33(1): 224-233)。专利CN200610161521.0(2006)介绍了一种将含有茶树油的高分子溶胶浸透到中密度的聚氨酯海绵或脱脂纱布、羊毛毡、各种医用无纺布中，制备用于治疗烧伤、烫伤手术后使用的医用敷料的方法，该敷料能促进肌肤代谢、抗菌、杀菌、能使伤口湿润，止痛，无粘着感，加快伤口愈合，使外部皮肤伤害减至最低。Sanchez等将茶树油与壳聚糖形成复合抗菌膜，并发现该复合膜对单增李斯特菌和青霉素菌均有良好的抑制效果(Journalof Food Engineering, 2010, 98(4):443-452.)。虽然茶树油在各种形式的医用敷料中已有了应用，但在其应用中尚存在一定的问题。茶树油中含有的1，8-桉叶油素有较强的刺激性气味，并对皮肤有较强的刺激作用，直接使用或茶树油的释放速率过快容易引起敷料对人体皮肤的刺激性。此外，茶树油易于挥发，并很容易发生氧化，造成了其在各种形式的医用敷料中的贮存稳定性不高，影响了敷料的保质期和应用效果。此外，由于茶树油具有疏水性，在通过水凝胶的方式所制备的含有茶树油的凝胶类敷料中，茶树油在敷料中的均匀性和稳定性难以保证，茶树油既难以在凝胶中均匀存在，也容易从凝胶中产生渗析。只有将茶树油稳定包埋于载体中，才能保证茶树油在水凝胶类敷料中的均匀性和稳定性，确保敷料良好的应用效果。因此，对茶树油的包埋和缓释对提高其应用效果具有重要意义。环糊精是较好的茶树油包埋固定剂。周衡刚等研究了 (6-环糊精对茶树油的包合工艺(广东化工，2010, 37(2):26-28).但由于环糊精与茶树油的溶解性限制，在包合过程中只能将环糊精以饱和浓度溶于热水中，将茶树油溶于乙醇中，将环糊精与茶树油以质量比大于4:1的比例混合后包埋。由于过多的乙醇容易引起环糊精的沉淀析出，因此包合过程中茶树油的用量少，上述过程中茶树油的包合量有限，难以使包合物获得良好的抗菌性能。此外，环糊精分子量不高，本身难以形成具有一定强度的水凝胶结构；与其它成分复合形成水凝胶时，由于环糊精较强的分子内及分子间氢键作用，难于在凝胶中复合均匀。因此，环糊精包合茶树油材料难以用在水凝胶中，获得良好的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统技术中含茶树油的水凝胶中茶树油的稳定性差，而环糊精包埋茶树油材料又无法在水凝胶中获得很好应用的缺点，而基于壳聚糖骨架材料，利用其6-0H上固载的环糊精的疏水性空腔包合茶树油，利用其2-NH2季铵化改性后所具有的温敏凝胶效果，提供一种茶树油包合效率高，茶树油在水凝胶中分散稳定，具有良好的温敏凝胶效果的水凝胶材料的制备方法。本专利技术的内容目的是通过以下技术方案实现的:本专利技术的一种壳聚糖6-0H固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法，具体制备步骤为:I) 2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物的制备在溶剂A中加入过量的NaOH粉末，搅拌I~3小时后，过滤出过量的NaOH，得到碱性溶剂。以质量浓度为0.5~10.0%将壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物加入上述碱性溶剂，30~70°C下碱化0.5~5小时。再向上述反应体系中加入用量为壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物结构单元摩尔量的I~5倍的季铵盐中间体B，40~80°C下反应I~8小时，得到的产物用溶剂C沉淀后，再用甲醇或异丙醇洗涤，干燥后得到目标产物。溶剂A为:N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基亚砜(DMS0)，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)。季铵盐中间体B为:环氧丙基乙基二甲基氯化铵，环氧丙基丙基二甲基氯化铵，环氧丙基丁基二甲基氯化铵，环氧丙基戊基二甲基氯化铵，环氧丙基己基二甲基氯化铵，环氧丙基庚基二甲基氯化铵，环氧丙基三乙基氯化铵，环氧丙基丙基二乙基氯化铵，环氧丙基丁基二乙基氯化铵，环氧丙基戊基二乙基氯化铵，环氧丙基三丙基氯化铵中的一种或多种的混合物。沉淀剂C为:丙酮，四氢呋喃，乙腈，乙醚，N-甲基吡咯烷酮。所述的壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物为按照专利CN2013100409574中的方法所制备而成的。2) 2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物包合茶树油将步骤I)制备的2_NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物溶于乙醇，或溶于乙醇与溶剂D以质量比1:0~I所形成的混合溶剂，得到溶液E，其中2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物在溶液中的质量浓度为0.01~10% ;将茶树油溶于乙醇中，得到溶液F，其中茶树油在乙醇中的质量浓度为5~70%，同时将聚乙烯基吡咯烷酮以质量浓度0.001~0.3%溶解于溶液F中。将溶液E和溶液F以质量比为10:1~1:3混合后，在30~80°C的反应条件下包合反应I~20小时。反应完毕后，用10~60分钟的时间加入溶液体系质量2~40倍的沉淀剂G，在5转/分~300转/分的搅拌速度下沉淀出包合物，并用甲醇或异丙醇洗涤，干燥，得到2-NH2季铵化的壳聚糖6-OH固载环糊精衍生物包合茶树油产物。溶剂D为:水，乙醇，甲醇，乙酸乙酯，DMSO, DMF, DMAc0沉淀剂G为:丙酮，四氢呋喃，乙腈，乙醚，N-甲基吡咯烷酮。3)基于2_NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物的温敏凝胶制备将步骤2)制备的2_NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物以质量浓度为0.01~7%溶解于水，或溶解于水与乙醇组成的混合溶剂中，其中水与乙醇的混合溶剂中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种壳聚糖6?OH固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法，其特征是：具体制备步骤为：1）2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物的制备在溶剂A中加入过量的NaOH粉末，搅拌1～3小时后，过滤出过量的NaOH，得到碱性溶剂。以质量浓度为0.5～10.0%将壳聚糖6?OH定位固载环糊精衍生物加入上述碱性溶剂，30～70℃下碱化0.5～5小时。再向上述反应体系中加入用量为壳聚糖6?OH定位固载环糊精衍生物结构单元摩尔量的1～5倍的季铵盐中间体B，40～80℃下反应1～8小时，得到的产物用溶剂C沉淀后，再用甲醇或异丙醇洗涤，干燥后得到目标产物。溶剂A为：N,N?二甲基甲酰胺（DMF），二甲基亚砜（DMSO），N,N?二甲基乙酰胺（DMAc）。季铵盐中间体B为：环氧丙基乙基二甲基氯化铵，环氧丙基丙基二甲基氯化铵，环氧丙基丁基二甲基氯化铵，环氧丙基戊基二甲基氯化铵，环氧丙基己基二甲基氯化铵，环氧丙基庚基二甲基氯化铵，环氧丙基三乙基氯化铵，环氧丙基丙基二乙基氯化铵，环氧丙基丁基二乙基氯化铵，环氧丙基戊基二乙基氯化铵，环氧丙基三丙基氯化铵中的一种或多种的混合物。沉淀剂C为：丙酮，四氢呋喃，乙腈，乙醚，N?甲基吡咯烷酮。所述的壳聚糖6?OH定位固载环糊精衍生物为按照专利CN2013100409574中的方法所制备而成的。2）2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油将步骤1）制备的2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物溶于乙醇，或溶于乙醇与溶剂D以质量比1:0～1所形成的混合溶剂，得到溶液E，其中2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物在溶液中的质量浓度为0.01～10%；将茶树油溶于乙醇中，得到溶液F，其中茶树油在乙醇中的质量浓度为5～70%，同时将聚乙烯基吡咯烷酮以质量浓度0.001～0.3%溶解于溶液F中。将溶液E和溶液F以质量比为10:1～1:3混合后，在30～80℃的反应条件下包合反应1～20小时。反应完毕后，用10～60分钟的时间加入溶液体系质量2～40倍的沉淀剂G，在5转/分～300转/分的搅拌速度下沉淀出包合物，并用甲醇或异丙醇洗涤，干燥，得到2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油产物。溶剂D为：水，乙醇，甲醇，乙酸乙酯，DMSO，DMF，DMAc。沉淀剂G为：丙酮，四氢呋喃，乙腈，乙醚，N?甲基吡咯烷酮。3）基于2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物的温敏凝胶制备将步骤2）制备的2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物以质量浓度为0.01～7%溶解于水，或溶解于水与乙醇组成的混合溶剂中，其中水与乙醇的混合溶剂中水与乙醇的质量比在5.5:0～4.5之间。加入与2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物质量比为5:1～1:20的甘油磷酸钠，将溶液在搅拌作用下，在30～80℃范围内搅拌反应10分钟～5小时，获得基于2?NH2季铵化的壳聚糖6?OH固载环糊精衍生物包合茶树油衍生物的温敏凝胶。...
【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖6-0H固载环糊精包合茶树油温敏凝胶的制备方法，其特征是:具体制备步骤为: 1)2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物的制备 在溶剂A中加入过量的NaOH粉末，搅拌I~3小时后，过滤出过量的NaOH，得到碱性溶剂。以质量浓度为0.5~10.0%将壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物加入上述碱性溶剂，30~70°C下碱化0.5~5小时。再向上述反应体系中加入用量为壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物结构单元摩尔量的I~5倍的季铵盐中间体B，40~80°C下反应I~8小时，得到的产物用溶剂C沉淀后，再用甲醇或异丙醇洗涤，干燥后得到目标产物。 溶剂A为:N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基亚砜(DMS0)，N，N- 二甲基乙酰胺(DMAc)。 季铵盐中间体B为:环氧丙基乙基二甲基氯化铵，环氧丙基丙基二甲基氯化铵，环氧丙基丁基二甲基氯化铵，环氧丙基戊基二甲基氯化铵，环氧丙基己基二甲基氯化铵，环氧丙基庚基二甲基氯化铵，环氧丙基三乙基氯化铵，环氧丙基丙基二乙基氯化铵，环氧丙基丁基二乙基氯化铵，环氧丙基戊基二乙基氯化铵，环氧丙基三丙基氯化铵中的一种或多种的混合物。 沉淀剂C为:丙酮，四氢呋喃，乙腈，乙醚，N-甲基吡咯烷酮。 所述的壳聚糖6-0H定位固载环糊精衍生物为按照专利CN2013100409574中的方法所制备而成的。 2)2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物包合茶树油 将步骤I)制备的2-NH2季铵化的壳聚糖6-0H固载环糊精衍生物溶于乙醇，或溶于乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈煜，叶彦春，李伟萍，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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