一種季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物材料領域的一種季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]殼聚糖(CS)是一類資源豐富的天然高聚物，具有良好的生物相容性、無毒性和生物可降解性等特點，除用特殊方法所制的殼聚糖外，一般不溶于水，因此，殼聚糖雖已有不少用途，但由于其溶解性能所致，在一定程度上限制了它的廣泛應用。殼聚糖具有良好的可紡性，可以做成無紡布，殼聚糖纖維本身沒有吸水溶脹的特性，在外傷敷料中很難吸收傷口流出的組織液，并且達不到抑菌的作用，但是季銨鹽有很強的抑菌作用，經季銨化后的殼聚糖纖維具有吸水溶脹和抑菌的作用。因此，將殼聚糖纖維進行季銨化是很好的解決這一難題的方法之一。
[0003]文獻報道了一些可溶性季銨鹽殼聚糖的制備方法，但是溶解性的季銨鹽殼聚糖由于吸收傷口流出的組織液后溶解，因此不能用于外傷敷料，限制了季銨鹽殼聚糖的在這方面的應用。因此本發明旨在發明一種溶脹型的季銨鹽殼聚糖纖維，來填補殼聚糖在外傷敷料方面的應用。本發明采用二甲基亞砜來代替1-甲基-2-吡咯烷酮作為反應介質，提高反應速率。
[0004]文獻和專利公開了一種抗菌棉纖維的制造方法，是以普通纖維棉布為載體，將水解后的鹵烷基硅烷接枝到棉布上，然后通過叔胺官能團和棉布上的鹵烷基之間的季銨化反應，將含有叔胺官能團的鹵胺前置體接枝到棉布上。此反應所需要的普通棉花纖維難以降解，并且有反應步驟多，反應溫度高等不足。
[0005]殼聚糖分子中本身存在一個氨基，可以在此氨基上直接引入甲基，形成季銨鹽，避免了反應步驟的繁瑣，并減少了有機試劑的使用。本發明以殼聚糖纖維為載體，在殼聚糖纖維上直接引入甲基，以此提供一種季銨鹽殼聚糖纖維的制造方法。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，以彌補已有原料和工藝的缺點，生產一種強抑菌性和不同溶脹度的生物材料，用于外傷敷料。
[0007]本發明采用殼聚糖纖維為原料，不需要將殼聚糖纖維進行溶脹，其后加入甲基化試劑，搖勻，水浴反應后，除去有機溶劑，干燥，即得到季銨鹽殼聚糖纖維。
[0008]本發明采用二甲基亞砜來代替1-甲基-2-吡咯烷酮作為反應介質，提高反應速率，反應時間短，有機溶劑使用少，操作非常簡單，工藝穩定性能好。本發明制造的季銨鹽殼聚糖纖維存放穩定，具有良好的水溶脹性和抑菌性，并且本產品在醫藥、醫用材料、環保等方面都具有良好研究和應用前景。
【具體實施方式】
[0009]本發明以殼聚糖纖維為原材料，用15%的氫氧化鈉或氫氧化鉀使殼聚糖纖維堿化，堿化后的殼聚糖纖維有利于反應充分進行，使纖維各處的季銨化程度相同，氫氧化鈉或氫氧化鉀的用量是3-6 ml/g殼聚糖纖維，堿化的時間為5-20 min。然后以二甲基亞砜作為反應介質，與碘甲烷混勻后放置于40-60 °C水浴10-30 min。二甲基亞砜的用量是20-50ml/g殼聚糖纖維，碘甲烷的用量是1-4 ml/g殼聚糖纖維。反應完后，取出纖維，放入無水乙醇中終止反應，并洗滌2-3次，自然晾干。得到季銨鹽殼聚糖纖維產品，產品為白色或淺黃色纖維狀，遇水溶脹。
[0010]以下幾個具體實施例為例進一步給出本發明的制造方法。
[0011]實施例1
體系中取殼聚糖纖維I g，用6 ml 15%氣氧化鈉充分浸潤5 min后,再在體系中加入50ml的二甲基亞砜和4 ml碘甲燒的混合溶液,于60 °C中水浴反應10 min,用無水乙醇終止反應，并用無水乙醇洗滌2-3次，自然晾干，即得到季銨鹽殼聚糖纖維，產品為白色纖維狀，重量 1.0440 g0
[0012]實施例2
體系中取殼聚糖纖維I g，用3 ml 15%氣氧化鈉充分浸潤20 min后,再在體系中加入20 ml的二甲基亞砜和I ml碘甲燒的混合溶液,于40 °C中水浴反應30 min,用無水乙醇終止反應，并用無水乙醇洗滌2-3次，自然晾干，即得到季銨鹽殼聚糖纖維，產品為白色纖維狀，重量1.0968 g0
[0013]實施例3
體系中取殼聚糖纖維I g，用5 ml 15%氣氧化鈉充分浸潤10 min后,再在體系中加入40 ml的二甲基亞砜和2 ml碘甲燒的混合溶液,于50 °C中水浴反應20 min,用無水乙醇終止反應，并用無水乙醇洗滌2-3次，自然晾干，即得到季銨鹽殼聚糖纖維，產品為白色纖維狀，重量1.0828 g0
[0014]實施例4
體系中取殼聚糖纖維I g，用4 ml 15%氣氧化鈉充分浸潤15 min后,再在體系中加入30 ml的二甲基亞砜和3 ml碘甲燒的混合溶液,于40 °C中水浴反應20 min,用無水乙醇終止反應，并用無水乙醇洗滌2-3次，自然晾干，即得到季銨鹽殼聚糖纖維，產品為白色纖維狀，重量1.1048 go
【主權項】
1.本發明公開了一種季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，其特征是采用殼聚糖纖維為原料，通過殼聚糖氨基的季銨化反應合成目標產物，首先將殼聚糖纖維在15%的氫氧化鈉或氫氧化鉀中堿化，得到堿化殼聚糖纖維，然后在二甲亞砜中與碘甲烷進行季銨化反應，反應完后，取出纖維，放入無水乙醇中終止反應，并洗滌2-3次，自然晾干，得到季銨鹽殼聚糖纖維產品。2.根據權利要求1所述的季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，其特征是殼聚糖纖維首先在氫氧化鈉或氫氧化鉀中充分浸潤，使纖維各處的堿化程度相同，浸潤時間5-20 min。3.根據權利要求1所述的季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，其特征是反應在二甲亞砜和碘甲烷中進行，二甲基亞砜的用量是20-50 ml/g殼聚糖纖維，碘甲烷的用量是1-4 ml/g殼聚糖纖維。4.根據權利要求1所述的季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，其特征是反應條件為40-60°C水浴 10-30 min。
【專利摘要】本發明公開了一種季銨鹽殼聚糖纖維的制備方法，采用殼聚糖纖維為原料，通過殼聚糖氨基的季銨化反應合成目標產物，首先將殼聚糖纖維在氫氧化鈉或氫氧化鉀中堿化，得到堿化殼聚糖纖維，然后在二甲亞砜中與碘甲烷進行季銨化反應，得到季銨鹽殼聚糖纖維。產品具有良好的水溶脹性和抑菌性，在醫藥、醫用材料、環保等方面都具有良好的研究和應用前景。
【IPC分類】D06M11/38, D06M13/08, C08B37/08
【公開號】CN105506968
【申請號】CN201410538399
【發明人】陳西廣, 周忠政, 孔明, 程曉杰, 劉雅
【申請人】中國海洋大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年10月14日