一种多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用魔芋葡甘聚糖制备多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的方法。此方法包括使魔芋葡甘聚糖与高碘酸钠的混合物在30℃～70℃的温度下进行反应。
【专利说明】
一种多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种制备交联剂的方法，本发明尤其是涉及一种用魔芋葡甘聚糖制备 多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的方法。
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【背景技术】
[0003] 胶原具有良好的生物和化学特性。然而经过近年的生物和临床应用，人们发现胶 原作为生物材料的许多不足，这严重制约了胶原良好特性的发挥，限制了胶原材料的应用。 比如胶原力学强度不高，不能承受作为体内组织器官的力学环境的要求，这就需要通过交 联来改善； 胶原材料用作可降解的生物支架材料，用途不同要求的降解速率也不相同，这也需要 交联改性以调节降解时间。胶原的交联是指在胶原分子内部和胶原分子间，通过某些交联 剂来引入共价键使胶原交联，在保留大部分胶原结构的前提下，达到提高胶原热稳定性，增 强其力学性能，延缓降解速度的目的。交联主要是胶原中组氨酸，羟赖氨酸，赖氨酸的氨基 和羧基等残基与交联剂发生反应。 在生物、化工、医药材料蓬勃发展的今天，研究、开发和利用生物相容性好，天然可生物 降解，安全无毒价廉的交联剂势在必行。
[0004] 戊二醛是当前应用最广泛的一种双官能团交联剂，戊二醛的两个醛基能与胶原中 的伯氨基反应生成希夫碱，将胶原分子桥连起来。虽然戊二醛能有效交联胶原，提高其变性 温度，改善机械性能，但大量研究表明其有一定的细胞毒性，会加速组织钙化，使组织硬化， 容易引发职业性皮炎。所以需要通过寻找合适的无毒的交联剂才能很好的解决。细胞毒性 主要由交联作用和交联剂的引入带来的。如果交联剂无毒，但交联后引入的交联键有毒，则 胶原材料会产生细胞毒性。如果交联剂本身有毒，则交联后交联剂不可能完全被洗脱，所以 交联后的胶原材料肯定具有细胞毒性。
[0005] 交联作用能够改善胶原存在的一些缺点。但交联剂的选择很关键，以前常用的交 联剂都存在一些问题，如存在细胞毒性，有很深的颜色，或者交联效果不好，导致胶原的缺 点改善效果不佳。本发明的多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂解决了这些问题，希望用本发明的 交联剂改性后的胶原能够满足更多应用的需要。
【发明内容】
[0006] 魔芋葡甘聚糖（简称为KGM)是一种由魔芋茎块中提取出来的无毒价廉的多糖，是 一种较为丰富的可再生，可生物降解的天然高分子资源。由于KGM中存在大量以β-1，4糖苷 键连接的糖残基，在魔芋葡甘聚糖的一个单体单元上含有2个相邻的羟基，所以其分子链 上与羟基分别相连的C-C键能被高碘酸钠氧化断裂形成2个醛基，醛基对氨基和酰肼有极高 反应活性，因此可被用作胶原蛋白、胶原多肽等生物活性物质的交联剂。
[0007] 魔芋葡甘聚糖的分子链上有顺式邻二醇和反式邻二醇，其分子中与羟基分别相连 的c-c键均会被高碘酸钠氧化断裂形成醛基。
本发明的目的是提供一种制备多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的方法。本说明书中所用的 魔芋葡甘聚糖的产地:云南。
[0009] 本发明的多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂包括下述步骤： (1) 配制浓度0.1~1.3mol/L的高碘酸钠溶液，在此溶液中加入高碘酸钠与魔芋葡甘 聚糖的重量比为1: 〇. 5~1:1的魔芋葡甘聚糖，调溶液pH为1~6，在30°C~70°C温度水浴中， 搅拌，避光反应lh~6h; (2) 在此溶液中加入与高碘酸钠与乙二醇重量比为1:0.1~1:0.6的乙二醇，搅拌状态 下避光反应〇. lh~3h; (3) 将反应混合物倒入烧杯中，加入与反应混合物重量比为1:1~1: 5的无水乙醇，搅 拌，析出沉淀，抽滤； (4) 将所得到的固体放入透析袋(分子量Mw: 1000)内用蒸馏水透析12h~72h，在此期间 换水2~7次左右，并搅拌，加快透析速率； (5) 将透析袋(分子量Mw: 1000)内的溶液在30°C~60°C下干燥得多醛基魔芋葡甘聚糖。
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【具体实施方式】
[0011]下面实例将进一歩说明本发明。
[0012] 实施例1 (1)称取30克的NaI〇4固体，配制浓度0.6mol/L的高碘酸钠溶液，在此溶液中加入18克 魔芋葡甘聚糖，调溶液pH为2,在35°C温度水浴中，搅拌，避光反应3h。
[0013] (2)在此溶液中加入9克的乙二醇，搅拌状态下避光反应0.5h。
[0014] (3)将反应混合物倒入烧杯中，加入与反应混合物等重量的无水乙醇，搅拌，析出 沉淀，抽滤。
[0015] (4)将所得到的固体放在透析袋(分子量胸：1000)内用蒸馏水透析24h，在此期间 换水3次，并搅拌，加快透析速率。
[0016] (5)将透析袋(分子量勤:1000)内的溶液在40°C下干燥得多醛基魔芋葡甘聚糖。
[0017] 实施例2 (1)称取40克的NaI〇4固体，配制浓度0.9mol/L的高碘酸钠溶液，在此溶液中加入28克 魔芋葡甘聚糖，调溶液pH为4，在40°C温度水浴中，搅拌，避光反应4h。
[0018] (2)在此溶液中加入16克的乙二醇，搅拌状态下避光反应0.7h。
[0019] (3)将反应混合物倒入烧杯中，加入与反应混合物等重量的无水乙醇，搅拌，析出 沉淀，抽滤。
[0020] (4)将所得到的固体放在透析袋(分子量胸：1000)内用蒸馏水透析36h，在此期间 换水6次，并搅拌，加快透析速率。
[0021] (5)将透析袋(分子量Mw: 1000)内的溶液在50°C下干燥得多醛基魔芋葡甘聚糖。
[0022] 实施例3 (1)称取20克的NaI04固体，配制浓度0.8mol/L的高碘酸钠溶液，在此溶液中加入16克 的魔芋葡甘聚糖，调溶液pH为5，在45°C温度水浴中，搅拌，避光反应3.5h。
[0023] (2)在此溶液中加入10克的乙二醇，搅拌状态下避光反应0.6h。
[0024] (3)将反应混合物倒入烧杯中，加入与反应混合物等重量的无水乙醇，搅拌，析出 沉淀，抽滤。
[0025] (4)将所得到的固体放在透析袋(分子量MW: 1000)内用蒸馏水透析30h，在此期间 换水5次，并搅拌，加快透析速率。
[0026] (5)将透析袋(分子量MW: 1000)内的溶液在45°C下干燥得多醛基魔芋葡甘聚糖。
【主权项】
1. 一种用魔芋葡甘聚糖制备多醛基魔芋葡甘聚糖交联剂的方法，其特征在于该方法由 以下步骤组成： (1) 配制浓度0.1~1.3mol/L的高碘酸钠溶液，在此溶液中加入高碘酸钠与魔芋葡甘 聚糖的重量比为1: 〇. 5~1:1的魔芋葡甘聚糖，调溶液pH为1~6，在30°C~70°C温度水浴中， 搅拌，避光反应Ih~6h; (2) 在此溶液中加入与高碘酸钠与乙二醇重量比为1:0.1~1:0.6的乙二醇，搅拌状态 下避光反应〇. Ih~3h; (3) 将反应混合物倒入烧杯中，加入与反应混合物重量比为1:1~1: 5的无水乙醇，搅 拌，析出沉淀，抽滤； (4) 将所得到的固体放入透析袋(分子量胸:1000)内用蒸馏水透析12h~72h，在此期间 换水2~7次左右，并搅拌，加快透析速率； (5) 将透析袋(分子量Mw: 1000)内的溶液在30°C~60°C下干燥得多醛基魔芋葡甘聚糖。
【文档编号】C08B37/02GK105884927SQ201610449836
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】舒子斌, 盛雄丰, 杨华, 文昌秀, 蒋敏, 邓心艺, 何兰, 刘璐, 史美玲, 彭惠
【申请人】四川师范大学