专利名称：水溶性二羟丙基壳聚糖的制备方法
技术领域：
本发明涉及水溶性生物性材料领域，更详细地，涉及一种水溶性二羟丙基壳聚糖 的制备方法。
背景技术：
壳聚糖是一种自然界少见的带正电荷生物高分子化合物，来源丰富，价格低廉，可 自然降解，具有无毒性、无免疫原性、无刺激性、无致突变性及良好的组织相容性等优良特 性，已被广泛受到关注。然而壳聚糖作为一种阳离子聚合物，不溶于水和碱性溶剂。这大大 影响了壳聚糖特点的发挥及其应用的范围。由于壳聚糖分子链上有丰富的羟基和氨基，这 些反应活性位点使其易于进行化学反应从而赋予壳聚糖更多的功能。为了增强壳聚糖的水溶性、使其应用的范围能够更加广泛，通过醚化反应在C6-0H 位上引入羟基的办法逐渐引起关注，如羟乙基壳聚糖、羟丙基壳聚糖等。改性后的壳聚糖水 溶性均有所提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型水溶性二羟丙基壳聚糖(Dihydroxypropy 1 Chitosan, DHPCS)的制备方法，其水溶解性能较先前的改性壳聚糖产品更高。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种水溶性二羟丙基壳聚糖的制备方法，其特征在于，
将壳聚糖加入与壳聚糖质量体积比为2 5的3(T40wt%的NaOH溶液中，均勻浸泡广3 小时后冻干；
将干燥后的碱性壳聚糖与异丙醇混合搅拌30min，加入缩水甘油，升温至45°C 60°C反 应6 101!，其中壳聚糖、异丙醇、缩水甘油的摩尔比为1: 22 23:15 25 ；
反应结束后，加入物质的量是壳聚糖Ilf 120倍的蒸馏水搅拌至完全溶解，4000r/min 离心lOmin，取上清液于80°C 90°C下旋转蒸发，以除去异丙醇； 冷却后，稀盐酸调pH值至中性，透析袋透析24h后冻干即得。如上所述的方法，其中，所述壳聚糖为黏均相对分子质量5万，脱乙酰度大于90% 的壳聚糖。按照如上所述方法制备的二羟丙基壳聚糖。如上所述的二羟丙基壳聚糖，其中，所述二羟丙基壳聚糖的颜色为白色或浅黄色， 在水中的溶解度为6 12g/100mLH20。本发明的有益效果为
利用缩水甘油为醚化剂，使反应后的壳聚糖产物接枝上了更多的亲水的羟基基团，使 整个壳聚糖衍生物亲水性更强。反应物缩水甘油较以往的环氧乙烷、环氧丙烷具有更好的 亲水性，使得反应无需加入催化剂，且多余未反应的缩水甘油易于通过简单的透析方法除 去。
具体实施例方式实施例1
将2g壳聚糖加入5mL 30^40wt%Na0H均勻浸泡2小时后冻干；将干燥后的碱性壳聚糖 与20mL异丙醇混合搅拌30min，加入15mL自制缩水甘油(缩水甘油制法参见于良民，韩青 龙，李昌诚，等.缩水甘油的低温合成与表征[J],精细化工，2007，M (5) :517-520.)，升温 至45°C反应他(壳聚糖、异丙醇和缩水甘油的摩尔比=1 :22. 4 19);反应结束后，加入25mL 蒸馏水(壳聚糖和水的摩尔比=1 :119)搅拌至完全溶解，4000r/min离心lOmin，取上清液于 80°C下旋转蒸发，除去异丙醇；冷却后，稀盐酸调pH值至中性，透析袋透析24h后冻干。产 品颜色呈浅黄色，其溶解度及产率如表1所示。实施例2
将2g壳聚糖加入5mL 30^40wt%Na0H均勻浸泡3小时后冻干；将干燥后的碱性壳聚糖 与20mL异丙醇混合搅拌30min，加入20mL自制缩水甘油，升温至60°C反应他(壳聚糖、异 丙醇和缩水甘油的摩尔比=1 22. 4 25 )；反应结束后，加入25mL蒸馏水(壳聚糖和水的摩尔 比=1 :119)搅拌至完全溶解，4000r/min离心lOmin，取上清液于80°C下旋转蒸发，除去异 丙醇；冷却后，稀盐酸调PH值至中性，透析袋透析24h后冻干。产品颜色为白色，其溶解度 及产率如表1所示。实施例3
将2g壳聚糖加入5mL 30^40wt%Na0H均勻浸泡1. 5小时后冻干；将干燥后的碱性壳聚 糖与20mL异丙醇混合搅拌30min，加入15mL自制缩水甘油，升温至60°C反应他(壳聚糖、 异丙醇和缩水甘油的摩尔比=1 :22. 4:19);反应结束后，加入25mL蒸馏水(壳聚糖和水的摩 尔比=1 :119)搅拌至完全溶解，4000r/min离心lOmin，取上清液于80°C下旋转蒸发，除去 异丙醇；冷却后，稀盐酸调PH值至中性，透析袋透析24h后冻干。产品颜色为白色，其溶解 度及产率如表1所示。实施例4
将2g壳聚糖加入5mL 30^40wt%Na0H均勻浸泡2. 5小时后冻干；将干燥后的碱性壳聚 糖与20mL异丙醇混合搅拌30min，加入15mL自制缩水甘油，升温至60°C反应IOh(壳聚糖、 异丙醇和缩水甘油的摩尔比=1 :22.4 :19);反应结束后，加入25mL蒸馏水(壳聚糖和水的摩 尔比=1 :119)搅拌至完全溶解，4000r/min离心lOmin，取上清液于80°C下旋转蒸发，除去 异丙醇；冷却后，稀盐酸调PH值至中性，透析袋透析24h后冻干。产品颜色为白色，其溶解 度及产率如表1所示。
权利要求
1.一种水溶性二羟丙基壳聚糖的制备方法，其特征在于，将壳聚糖加入3(T40wt%的NaOH溶液中，均勻浸泡广3小时后冻干；所述壳聚糖和NaOH 溶液的质量体积比为2:5;将干燥后的碱性壳聚糖与异丙醇混合搅拌30min，加入缩水甘油，升温至45°C 60°C反 应6 101!，其中壳聚糖、异丙醇、缩水甘油的摩尔比为1: 22 23:15 25 ；反应结束后，加入摩尔量是壳聚糖Ilf 120倍的蒸馏水搅拌至完全溶解，4000r/min离 心lOmin，取上清液于80°C 90°C下旋转蒸发，除去异丙醇；冷却后，稀盐酸调pH值至中性，透析袋透析24h后冻干即得。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖为黏均相对分子质量5万，脱乙 酰度大于90%的壳聚糖。
3.按照权利要求1或2所述方法制备的二羟丙基壳聚糖。
4.权利要求3所述的二羟丙基壳聚糖，其特征在于，所述二羟丙基壳聚糖的颜色为白 色或浅黄色，在水中的溶解度为6 12g/100mLH20。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性二羟丙基壳聚糖的制备方法，是以异丙醇溶液为反应体系，缩水甘油为醚化剂，对壳聚糖进行碱化、醚化、中和以及提纯处理，即得到了二羟丙基壳聚糖。最佳反应条件为壳聚糖2g，NaOH30~40wt%，缩水甘油15mL，温度60℃，反应时间10h。采用本发明方法得到的产品颜色为白色或浅黄色，溶解度6~12g/100mLH2O。本发明的优点在于利用缩水甘油为醚化剂，使反应后的壳聚糖产物接枝上了更多的亲水的羟基基团，使整个壳聚糖衍生物的亲水性更强。反应物缩水甘油较以往的环氧乙烷、环氧丙烷具有更好的亲水性，使得反应无需加入催化剂，且多余未反应的缩水甘油通过简单的透析方法易于除去。
文档编号C08B37/08GK102060939SQ20101058260
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者林强, 王旭颖, 董安康 申请人:北京联合大学生物化学工程学院