聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的合成方法，包括以下步骤：在碱性化合物的作用下，将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚进行开环反应，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚；将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖在酸性条件下进行接枝反应，得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。由上述反应过程可知，本发明制备聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的过程简单，并且反应迅速。并且由于聚乙二醇单甲醚是亲水亲油性溶剂物质，壳聚糖通过接枝聚乙二醇单甲醚改变了壳聚糖难溶于水和难溶于油性溶剂的特性，从而使接枝聚乙二醇单甲醚的壳聚糖具有亲水亲油的特性。
【专利说明】聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及壳聚糖衍生物【技术领域】，尤其涉及聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备方法。
【背景技术】
[0002]壳聚糖，又名聚葡萄胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用，得到的一种无毒、可生物降解且具有良好生物相容性的天然高分子材料，被广泛应用于生物医药和环境工程等领域。
[0003]目前，随着对壳聚糖多种生物活性的发现，全世界对该类材料的研究十分活跃，其应用领域也不断拓宽。例如，壳聚糖与人体内透明质酸和胶原的电荷性质类似，有助于保持蛋白质类药物和小分子多肽的生物活性。再如，壳聚糖衍生物有较好的抗菌活性，能抑制一些真菌、细菌和病毒的生长繁殖。但是，壳聚糖仅能溶解在弱酸性溶液或超极性溶剂中，该特性严重限制了壳聚糖在生物领域中的应用。
[0004]目前，通过接枝环氧聚乙二醇单甲醚(PEG)、壳聚糖甲基羧酸化等方法是改善壳聚糖水溶性、增加生物相容性的主要方法。其中由于PEG是一类线性、不带电荷、无毒、溶解性良好的高分子，同时也是被FDA许可用于食品医药的材料之一，常作为壳聚糖改性中的最优选择。但是把PEG接枝到壳聚糖上的常用方法是先把PEG醛基化，并与壳聚糖的氨基形成席夫碱，然后通过NaCNBH3还原反应，该方法反应步骤多、周期长等。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题在于提供一种反应步骤少且周期短的聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备方法。
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的合成方法，包括以下步骤:
[0007]在碱性化合物的作用下，将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚进行开环反应，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚；
[0008]将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖在酸性条件下进行接枝反应，得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。
[0009]优选的，所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的制备过程具体为:
[0010]将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚在碱性化合物的作用下，在20-30°C反应24-48h，得到第一反应产物；
[0011]将所述第一反应产物进行减压抽滤后，将滤液置于第一无水溶剂中，得到白色固体，将所述白色固体采用有机溶剂提纯I-3次后得到提纯液，将所述提纯液在第二无水溶剂中沉淀，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚。
[0012]优选的，所述聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备过程具体为:
[0013]将壳聚糖溶于酸性水溶液中，加入环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的水溶液，在60-80°C反应24-48h，得到第二反应产物；
[0014]将所述第二反应产物离心后，下层沉淀依次经过水洗、透析、无水溶剂洗涤和干燥后得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。
[0015]优选的，所述第一无水溶剂为乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、I，4-环氧六环或正丙醚；所述第二无水溶剂为乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、I，4-环氧六环或正丙醚。
[0016]优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙醇、甲醇、苯、甲苯或四氯化碳。
[0017]优选的，所述壳聚糖与所述酸性水溶液的比例为Ig: (50-100) L，所述酸性水溶液为乙酸的水溶液、甲酸的水溶液、盐酸的水溶液、硫酸的水溶液或磷酸的水溶液，所述酸性水溶液的体积百分比为0.4-2.0%。
[0018]优选的，所述无水溶剂为丙酮、乙醇或甲醇。
[0019]优选的，所述碱性化合物与所述聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I-400):1 ;所述环氧氯丙烷与所述聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I-500):1。
[0020]优选的，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钾。
[0021]优选的，所述壳聚糖与环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I-10):1。
[0022]本发明提供了一种聚乙二醇单甲醚-壳聚糖的制备方法，包括以下步骤:在碱性化合物的作用下，将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚进行开环反应，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚；将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖在酸性条件下进行接枝反应，得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。本发明在制备聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的过程中，首先以环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚为原料，使两者进行开环反应得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚，然后将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖进行接枝反应，从而得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物，由上述反应过程可知，本发明制备聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的过程简单，并且反应迅速。并且由于聚乙二醇单甲醚是亲水亲油性溶剂物质，壳聚糖通过接枝聚乙二醇单甲醚改变了壳聚糖的难溶于水和难溶于油性溶剂的特性，从而使接枝聚乙二醇单甲醚的壳聚糖具有亲水亲油的特性。
【具体实施方式】
[0023]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0024]本发明实施例公开了一种聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的合成方法，包括以下步骤:
[0025]在碱性化合物的作用下，将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚进行开环反应，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚；
[0026]将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖在酸性条件下进行接枝反应，得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。
[0027]本发明中，所述壳聚糖的结构如式(I )所示:
[0028]
【权利要求】
1.一种聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤: 在碱性化合物的作用下，将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚进行开环反应，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚； 将所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚与壳聚糖在酸性条件下进行接枝反应，得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的制备过程具体为: 将环氧氯丙烷与聚乙二醇单甲醚在碱性化合物的作用下，在20-30°C反应24-48h，得到第一反应产物； 将所述第一反应产物进行减压抽滤后，将滤液置于第一无水溶剂中，得到白色固体，将所述白色固体采用有机溶剂提纯I-3次后得到提纯液，将所述提纯液在第二无水溶剂中沉淀，得到环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物的制备过程具体为: 将壳聚糖溶于酸性水溶液中，加入环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的水溶液，在60-80°C反应24-48h，得到第二反应产物； 将所述第二反应产物离心后，下层沉淀依次经过水洗、透析、无水溶剂洗涤和干燥后得到聚乙二醇单甲醚-壳聚糖衍生物。
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述第一无水溶剂为乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、1，4_环氧六环或正丙醚；所述第二无水溶剂为乙醚、石油醚、二苯醚、甲乙醚、1，4_环氧六环或正丙醚。
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙醇、甲醇、苯、甲苯或四氯化碳。
6.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述壳聚糖与所述酸性水溶液的比例为Ig: (50-100) L，所述酸性水溶液为乙酸的水溶液、甲酸的水溶液、盐酸的水溶液、硫酸的水溶液或磷酸的水溶液，所述酸性水溶液的体积百分比为0.4-2.0%。
7.根据权利要求3所述合成方法，其特征在于，所述无水溶剂为丙酮、乙醇或甲醇。
8.根据权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述碱性化合物与所述聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I-400):1 ;所述环氧氯丙烷与所述聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I -500):1。
9.根据权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钾。
10.根据权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述壳聚糖与环氧丙烷-聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(I-10):1。
【文档编号】C08B37/08GK103450369SQ201310428657
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】靳林, 王振领, 李春阳, 张新磊, 李庆峰, 田博士, 罗稳, 岳丹 申请人:周口师范学院