一种新型壳聚糖接枝肉桂酰产物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及化学化工工程技术领域，具体设及一种新型壳聚糖接枝肉桂酷产物及 其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人民健康意识不断增强，食品安全 和环境污染问题已引起公众的高度关注。由于目前农业上大多使用的是化学农药，因农药 残留导致的食品安全和环境污染问题日益突出，有害农药残留已严重影响农业的可持续发 展和人类健康。因此，研制高效、低毒、低残留生物农药的呼声越来越高。
[000引我国是一个农业大国，同时也是一个海洋大国，利用丰富的海洋生物资源，开发新 型海洋生物源农药，是一个新的应用前景广阔的研究领域。甲壳素是来源于邮、蟹、昆虫等 节肢动物的外壳或软体动物的外壳W及真菌、低等藻类的细胞壁。甲壳素含量丰富，是含量 仅次于纤维素的第二大天然生物多糖。壳聚糖作为甲壳素的脱己酷产物，具有无毒、生物相 容性好、可自然降解等特点。此外，壳聚糖还能抑制植物病原真菌W及诱导植物产生抗病 性，W壳聚糖、寡糖为原料研制的海洋生物源农药已有多个产品面市。
[0004] 壳聚糖和寡糖制品普遍存在抑菌活性低和水溶性差等方面的不足，通过对壳聚糖 进行定位修饰、接枝共聚等手段进行化学改性，导入抑菌活性基团，能够获得具有较高抑菌 活性的新型壳聚糖衍生物。壳聚糖自身的抑菌活性主要源于其携带有大量的正电荷，因此 向壳聚糖分子中引入含有正电荷的活性基团将有望获得高抑菌活性的壳聚糖接枝衍生物。 肉桂酸是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸，其衍生物具有一定的络合性能，同时还具有 杀菌防腐、解热镇痛、抗风湿等作用，医药上常用做杀菌防腐剂，也用于某些皮肤病治疗；肉 桂醒大量存在于肉桂等植物体内，可从肉桂树皮、憧树树皮中提取，可用作香料、杀虫剂、抗 菌素、抗癌药物等。因此，本发明提出W肉桂酸或肉桂醒、肉桂醇作为活性基团接入壳聚糖 分子中，使壳聚糖与抑菌活性基团产生协同作用，同时使合成物能够保持壳聚糖无毒、易降 解和生物相容性好的特点，为研制新型海洋生物农药奠定基础。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种壳聚糖接枝肉桂酸衍生物及其制备方法和应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种壳聚糖接枝肉桂酸衍生物，接枝 壳聚糖衍生物为式I的6-0-肉桂酷壳聚糖；式I中R为肉桂酷基；n为聚合度>2 ;
[0007]
【主权项】
1. 一种新型壳聚糖接枝肉桂酰产物，其特征在于，其结构通如式I所示，
式I中R为肉桂酰基，n为聚合度多2。
2. 根据权利要求1所述的一种新型壳聚糖接枝肉桂酰产物，其特征在于，所述衍生物 是在壳聚糖分子的6-0位接入肉桂基活性结构。
3. -种制备如权利要求1所述新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，所述衍 生物为将肉桂酰卤与壳聚糖的氨基保护物反应制备而得。
4. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，具体包括以 下步骤：以肉桂酸与二氯亚砜反应制备得肉桂酰氯，再与壳聚糖的氨基保护产物即N-邻苯 二甲酰基壳聚糖反应生成2-N-邻苯二甲酰基-6-0-肉桂酰基壳聚糖；将所得2-N-邻苯二 甲酰基-6-0-肉桂酰基壳聚糖在水合肼溶液中脱去邻苯二甲酰基得6-0-肉桂酰壳聚糖。
5. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，所述壳聚糖 的氨基保护采用与邻苯二甲酸酐生成N-邻苯二甲酰基壳聚糖；其中壳聚糖分子聚合度不 小于2,脱乙酰度不小于80%。
6. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，所述肉桂酰 卤的制备是以肉桂酸为原料，或以肉桂醛、肉桂醇为原料经氧化后，经过卤代反应制备而 得。
7. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，所述壳聚糖 的氨基保护产物由以下步骤制得：以壳聚糖为原料，在含水二甲基甲酰胺中溶胀分散，加入 3倍量的邻苯二甲酸酐，120°C搅拌回流8h后冷却至室温，产物倾倒入冰水中，减压过滤并 用蒸馏水洗涤，过滤后将产物分散于乙醇中充分洗涤，过滤、烘干得到N-邻苯二甲酰基壳 聚糖。
8. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，将N-邻苯二 甲酰基壳聚糖分散于N，N-二甲基甲酰胺中，于60°C下搅拌溶胀30min，待温度降至室温后 逐滴加入过量含肉桂酰卤的N,N-二甲基甲酰胺溶液，于35°C下反应10h;将反应液倒入4 倍量无水乙醇中，于4°C下沉淀lh，用无水乙醇洗涤离心3次，将沉淀溶于蒸馏水中，冷冻干 燥得淡黄色产物，即为酰化产物2-N-邻苯二甲酰基-6-0-肉桂酰基壳聚糖。
9. 根据权利要求3所述的新型壳聚糖接枝肉桂酰产物方法，其特征在于，取所述 2-N-邻苯二甲酰基-6-0-肉桂酰基壳聚糖加入N-甲基-2-吡咯烷酮和80 %水合肼的混合 溶液中，80°C回流6h，反应液倒入4倍体积无水乙醇中沉淀，离心，固体用乙醇充分洗绦，然 后冻成固体，最后冷冻干燥，得灰色粉末产物，即6-肉桂酰壳聚糖。
10. -种如权利要求1所述的壳聚糖接枝肉桂酰衍生物在制备水基杀菌剂中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种壳聚糖接枝肉桂酸衍生物及其制备方法和应用，壳聚糖接枝肉桂酸衍生物为式Ⅰ的6-O-肉桂酰壳聚糖；式Ⅰ中R为肉桂酰基；n为聚合度≥2；所述衍生物是在壳聚糖分子的6-O位接入肉桂酸文字描述分子活性结构。所述的制备方法为将肉桂酰氯与壳聚糖的氨基保护物反应制备而得。上述的壳聚糖接枝肉桂酰衍生物在制备水基杀菌剂中的应用。
【IPC分类】C08F251-00
【公开号】CN104774291
【申请号】CN201510197016
【发明人】胡林峰, 朱红霞, 安彩霞, 汤波, 韩会娟, 荆树科, 陈红艳
【申请人】河南科技学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月23日