用于药物载体的羧甲基化-chtac季铵化蔗渣木聚糖的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于药物载体的羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 广西作为我国重要的甘蔗生产基地之一，拥有丰富的具有较高生物活性及生物降 解性等性质的蔗渣木聚糖资源。目前对蔗渣木聚糖化学修饰方面的研宄主要是通过蔗渣木 聚糖的活性基团进行改性，以达到具有更多功能性质和拓宽其应用领域的目的。两性木聚 糖衍生物是木聚糖通过两种改性方式获得的一类木聚糖衍生物，综合了阳离子与阴离子木 聚糖衍生物的双重性质，即具有阴离子基团又具有阳离子基团，为木聚糖的实践应用研宄 奠定了 一定的基础。
[0003] 目前国内外对两性木聚糖的研宄尚处于起步阶段，其应用潜能尚待开发。两性木 聚糖的合成原理主要是通过木聚糖活性基团醇羟基与阴、阳离子试剂的活性官能团形成醚 键、酯键等的修饰过程。季铵盐类等可作为改性的阳离子试剂，羧酸盐类等可作为改性的阴 离子试剂。在高分子药物载体方面的研宄目前主要集中在壳聚糖、聚乙烯醇等材料，且壳聚 糖药物载体也有相关的临床应用研宄。但是壳聚糖是一类阳离子型聚合物，对于载药具有 一定的局限性；同时聚乙烯醇属于一种水溶性聚合物，也具有一定的局限性。而对于两性蔗 渣木聚糖，因其无毒副作用及优良的生物相容性等性能，是一种优良的新型药物载体。
[0004] 本发明以蔗渣木聚糖为起始原料，乙醇水溶液为溶剂，分别经羧甲基化、 3-氯-2-轻丙基三甲基氯化按（3-chloro_2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride，简称CHTAC)阳离子化在蔗渣木聚糖上引入阴、阳离子，制备一种用于药物载体 的两性羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是通过改性蔗渣木聚糖的表观性能，以达到蔗渣木聚糖改性的目 的，从而使其具有其自身不具备的性能，提供一种制备药物载体羧甲基化-CHTAC季铵化蔗 渣木聚糖的方法。
[0006] 具体步骤为：
[0007] (1)将蔗渣木聚糖在60°C真空干燥箱中干燥至恒重，得干基蔗渣木聚糖。
[0008] (2)将步骤⑴所得干基蔗渣木聚糖与体积比为4 : 1的无水乙醇和蒸馏水加入 反应器中配成30?50mL混合均勾的鹿澄木聚糖悬浮液。
[0009] (3)将步骤⑵体系升温至40?45°C，缓慢滴加10?15mL质量分数为25%的氢 氧化钠溶液，经30?50分钟滴加完毕后继续搅拌活化1?3小时。
[0010] (4)称取与蔗渣木聚糖脱水木糖单元物质的量比均为1. 50倍的氢氧化钠和一氯 乙酸混溶于10?20mL蒸馏水中；控制反应温度60?65°C，用恒压漏斗将该混合液向步骤 (3)中滴加，控制在1?2小时滴完，然后继续反应时间6?8小时。
[0011] (5)分别量取体积比为3 : 1 : 2?3的质量分数为30%的三甲胺水溶液、质量分 数为36%的浓盐酸和分析纯环氧氯丙烷；将质量分数为36%的浓盐酸滴加到已加入质量 分数为30%三甲胺水溶液的另一个反应器中，搅拌10?15分钟至均匀；再加入分析纯环 氧氯丙烷，控制反应温度25?35°C，反应时间1?2小时，得液体阳离子醚化剂3-氯-2-羟 丙基三甲基氯化,安（3-chloro_2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloride，简称 CHTAC)〇
[0012] (6)将步骤（5)所得CHTAC缓慢滴加到步骤⑷所得产物中，在反应温度50? 60°C下，控制2?3小时滴加完毕，继续反应6?9小时。
[0013] (7)用30?50mL无水乙醇沉淀步骤（6)所得溶液，抽滤，得滤饼；依次分别用 20?30mL蒸馏水、15?25mL无水乙醇洗绦滤饼各2?3次，至用浓度为0. 05mol/L的硝 酸银溶液检测洗涤后的滤液无白色沉淀。
[0014] (8)将步骤（7)所得洗涤过的滤饼放入玻璃皿中，置于50°C的真空干燥箱中干燥 至恒重即得两性羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖。
[0015] (9)用络合滴定法测定产物的阴离子取代度，具体操作方法如下：精确称取I.Og 的两性羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖放入50mL烧杯中，加入20mL市售铜离子标准溶 液，用浓度为0. 5mol/L的NaOH溶液调节pH至6. 0?7. 0;待固体沉淀析出时，滤出沉淀物； 取滤液，用浓度为0. 5mol/L的NaOH溶液调节pH至7. 5?8. 0,滴入2?3滴过氧乙酰硝酸 酯（PAN)指示剂，用乙二胺四乙酸（EDTA)标准溶液滴定至绿色。在相同条件下，进行空白 滴定。样品中阴离子羧基基团所含的质量百分比（B)和取代度（DS)的计算公式如下：
[0016]B=CedtaX(V空白-V样品)XKT3X2X81Xm样X100%
[0017]DS=132X81XB-(81-1)XB
[0018] 式中：B--乙酸钠基的质量分数，％ ;
[0019] m^p样品的质量，单位g;
[0020] Cedta--EDTA标准溶液的浓度，单位mol/L;
[0021] Vea--记录空白消耗EDTA标准溶液的体积，单位mL;
[0022] V#p--记录试样消耗EDTA标准溶液的体积，单位mL;
[0023] 132和81 -一蔗渣木聚糖脱水木糖单元和一氯乙酸脱水单元的相对分子质量。
[0024] (10)参照凯氏定氮法测定产物的阳离子取代度，具体方法如下：精确称取LOg 的样品放入250mL三口烧瓶中，加入0. 5g催化剂硫酸铜，IOg硫酸钾，少许沸石，再加入取 2〇mL质量分数为98%浓硫酸，轻轻摇匀。在微沸状态下，硝化裂解至反应液呈蓝绿色。用 20mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液碱化，蒸馏释放氨气，用4%的硼酸溶液吸收；再用 0.01mol/L的HCl标准溶液滴定至无色。在相同条件下，进行空白滴定。含氮量（n)、木聚 糖阳离子取代度（DS)计算方法如下：
【主权项】
1. 一种用于药物载体的羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖的制备方法，其特征在于 具体步骤为： (1) 将蔗渣木聚糖在60°C真空干燥箱中干燥至恒重，得干基蔗渣木聚糖； (2) 将步骤（1)所得干基蔗渣木聚糖与体积比为4 : 1的无水乙醇和蒸馏水加入反应 器中配成30~50mL混合均勾的鹿澄木聚糖悬浮液； (3 )将步骤（2 )体系升温至40~45 °C，缓慢滴加10~15mL质量分数为25%的氢氧化钠溶 液，经30~50分钟滴加完毕后继续搅拌活化1~3小时； (4) 称取与蔗渣木聚糖脱水木糖单元物质的量比均为1. 50倍的氢氧化钠和一氯乙酸 混溶于10~20mL蒸馏水中；控制反应温度60~65°C，用恒压漏斗将该混合液向步骤（3)中滴 加，控制在1~2小时滴完，然后继续反应时间6~8小时； (5) 分别量取体积比为3 : 1 : 2~3的质量分数为30%的三甲胺水溶液、质量分数为 36%的浓盐酸和分析纯环氧氯丙烷；将质量分数为36%的浓盐酸滴加到已加入质量分数为 30%三甲胺水溶液的另一个反应器中，搅拌10~15分钟至均匀；再加入分析纯环氧氯丙烷， 控制反应温度25~35°C，反应时间1~2小时，得液体阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基 氯化,安即 3-chloro_2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride，简称 CHTAC ; (6) 将步骤（5)所得CHTAC缓慢滴加到步骤（4)所得产物中，在反应温度50~60°C下， 控制2~3小时滴加完毕，继续反应6~9小时； (7) 用30~50mL无水乙醇沉淀步骤（6)所得溶液，抽滤，得滤饼；依次分别用20~30mL蒸 馏水、15~25mL无水乙醇洗涤滤饼各2~3次，至用浓度为0. 05mol/L的硝酸银溶液检测洗涤 后的滤液无白色沉淀； (8) 将步骤（7)所得洗涤过的滤饼放入玻璃皿中，置于50°C的真空干燥箱中干燥至恒 重即得两性羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖。
【专利摘要】本发明公开了一种用于药物载体的羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖的制备方法。以蔗渣木聚糖为起始原料，水和95%的乙醇为混合溶剂，氢氧化钠为醚化活化剂，一氯乙酸和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（简称CHTAC）为两性修饰试剂,通过催化羧甲基化、阳离子化二元变性工艺方法，制备了一种用于药物载体的两性羧甲基化-CHTAC季铵化蔗渣木聚糖。本发明制备的两性蔗渣木聚糖分子中，即引入了阴离子基团羧甲基，又引进了阳离子CHTAC基团，使蔗渣木聚糖衍生物分子既具有阴离子木聚糖的性质又具有阳离子木聚糖的性质，具有无毒，可生物降解等性能，对人体没有毒副作用，可作为一种优良的药物载体。
【IPC分类】A61K47-36, C08B37-00
【公开号】CN104610461
【申请号】CN201510099940
【发明人】李和平, 杨旭, 武冠亚, 黄云燕, 袁金伟, 邹英东, 孙彦
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年3月8日