专利名称：胍基丁胺改性o-羧甲基壳聚糖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胍基丁胺改性生物大分子的合成，更具体的说是，一种胍基丁胺改性羧甲基壳聚糖及其制备方法。
背景技术：
基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用。应用于基因治疗的载体主要有病毒载体(viralvector)和非病毒载体(nonviral vector)两种。病毒载体在基因治疗中取得了一些突破性进展，但是在临床应用过程中，其免疫原性和潜在致癌性等仍然是其难以克服的重大隐患。非病毒载体作为基因递送的另一条途径，被人们广泛研究，包括裸DNA、脂质体、阳离子闻聚物等。 过去的几十年中，人们已经证实聚阳离子非病毒载体可有效的用于基因转染，但聚阳离子非病毒载体仍有一些缺陷，如转染效率不高，有毒等，另外，对于合成的阳离子聚合物来说，所谓的可生物降解主要是由于主链或侧链的断裂，而且这些断链仍可能对病人产生威胁。因此，作为有可能用于临床的理想的载体应该能降解或者分裂成无副反应和无毒害的物质。为了能够得到生物相容性好并且可降解的聚阳离子化合物，研究者试图直接将带正电的胺类与多糖相连，如葡聚糖、普罗兰、硫酸软骨素及透明质酸。基于糖环的载体中，葡聚糖以其能降解、生物相容性好和非免疫性而得到广泛关注。羧甲基壳聚糖是甲壳胺的高级衍生物，由甲壳质在碱性条件下与氯こ酸反应得至IJ。与甲壳质相比，其物理、化学性质均得到优化，具有100%水溶性、成膜性及极强的重金属螯合作用。这种中性、纯天然和完全无毒的产物在医学保健、エ农业等领域均显示出更加优越的特点。目前已应用在高级化妆品添加剤、重金属螯合剂、药物缓释剂、植物生长剂、エ业废水处理等诸多方面。作为医药保健品，羧甲基壳聚糖保留了壳聚糖对人体保健的一系列优点，还具备壳聚糖所不具备的无涩味等对人体健康更加有利的特点。ロ服后，经转化、降解成低分子物质，被人体吸收，效果更佳。胍基丁胺是精氨酸的代谢产物，本身具有生物活性，在大脑中合成，几乎分布于体内所有的器官，并呈器官特异性分布，含量最高的器官是胃。它是ー种神经递质或调质，參与多个生物学作用，影响细胞的粘附和増殖。其结构中含有一个丁胺基活性基团和胍基基团，带正电荷，且胍基具有类似于细胞穿膜肽的作用，有利于跨膜。目前已常用于健身类保健品领域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对羧甲基壳聚糖与胍基丁胺的优点，利用胍基丁胺改性羧甲基壳聚糖，以降低对生物大分子生物功能的破坏性，提供一种胍基丁胺改性羧甲基壳聚糖及其制备方法。本发明的目的通过下述技术方案予以实现
胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖，以O-羧甲基壳聚糖为主链，利用主链上的羟基将胍基丁胺键接到O-羧甲基壳聚糖分子主链上，形成如下述化学式所示的分子结构
权利要求
1.胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖，其特征在于，以O-羧甲基壳聚糖为主链，利用主链上的羟基将胍基丁胺键接到O-羧甲基壳聚糖分子主链上，形成如下述化学式所示的分子结构
2.胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，首先(即步骤I)利用对甲苯磺酰氯改性O-羧甲基壳聚糖，得到对甲苯磺酰化O-羧甲基壳聚糖，然后(即步骤2)将胍基丁胺与对甲苯磺酰化的O-羧甲基壳聚糖溶于水中，并加入三こ醇胺，在惰性气体保护下进行反应，即得到胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖。
3.根据权利要求2所述的胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，在所述步骤I中，将O-羧甲基壳聚糖溶于水中，并调节pH至碱性并在冰水浴中搅拌，然后将对甲苯磺酰氯的こ腈溶液中滴入O-羧甲基壳聚糖的水溶液中，立刻会有沉淀产生，冰水浴下进行反应后，将沉淀抽滤，透析后冻干，即得对甲苯磺酰化的O-羧甲基壳聚糖。
4.根据权利要求3所述的胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，优选在O — 5°C下反应3—6小时；至于O-羧甲基壳聚糖、对甲苯磺酰氯的比例应当结合反应机理和转化程度进行选择，为提高O-羧甲基壳聚糖的对甲苯磺酰化，优选等摩尔比或者对甲苯磺酰氯略微过量，如I :(1. 1-1.2)。
5.根据权利要求2所述的胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，胍基丁胺、对甲苯磺酰化的O-羧甲基壳聚糖、三こ醇胺的用量应当结合反应机理和转化程度进行选择，为提高反应转化率，优选胍基丁胺和三こ醇胺的用量基本相等，且都大于对甲苯磺酰化O-羧甲基壳聚糖的用量，优选80-90°C下反应至少24小吋，以保证效果；待反应结束后，将溶液PH调到7，透析后冻干，即得到胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖。
全文摘要
本发明公开了胍基丁胺改性O-羧甲基壳聚糖及其制备方法，首先利用对甲苯磺酰氯改性O-羧甲基壳聚糖，得到对甲苯磺酰化O-羧甲基壳聚糖，然后将胍基丁胺与对甲苯磺酰化的O-羧甲基壳聚糖溶于水中，并加入三乙醇胺，在惰性气体保护下进行反应，即得到胍基丁胺改性羧甲基壳聚糖。利用羧甲基壳聚糖和胍基丁胺的优点，并进行两种物质的有效结合，利用胍基丁胺改性羧甲基壳聚糖，胍基化羧甲基壳聚糖通过对甲苯磺酰化的羧甲基壳聚糖与胍基丁胺的伯胺进行亲核反应，这种共聚方式不会损害羧甲基壳聚糖的主链并能将伯胺变成仲胺以降低对生物大分子生物功能的破坏性，降低毒性。
文档编号C08B37/08GK102690371SQ20121013844
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者刘文广, 孙亮, 杨建海 申请人:天津大学