一種o-羧甲基殼聚糖的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及到一種〇-羧甲基殼聚糖的制備方法，尤其涉及一種單一 (：6位選擇性 取代的〇-羧甲基殼聚糖的制備方法。
【背景技術】
[0002] 羧甲基殼聚糖是一種水溶性殼聚糖衍生物，因其也具有良好的水溶性、成膜性、保 濕性生物相容性、無毒性和可生物降解性而在醫學領域逐漸受到重視。由于殼聚糖分子結 構中有2個羥基（C3位和C6位）和1個氨基（C2位）羧甲基化在這3個位置均可發生。因 此產物有N，0-CMC、N-CMC和0-CMC。O-CMC是既含有活性氨基又含有羧基的生物可降解陽 性多糖，在醫藥方面可與多種生物活性物質連接，在大大提高其承載性能，可以作為新一代 的基因和藥物靶向控釋載體材料。有0-羧甲基殼聚糖的制備，國內報道較多的是采用在較 低的溫度下在堿性介質中與氯乙酸進行反應將羧甲基引入在殼聚糖的〇-位，但在上述反 應條件下仍會有少量N-位羧甲基殼聚糖產物，特別是為了獲得具有較高取代度的產物或 反應時間較長時N-位產物的出現會較明顯，而且反應過程中會易受溫度波動的影響。本發 明以殼聚糖為原料，利用苯甲醛與氨基的席夫堿反應生成亞胺結構來保護其鏈上的氨基， 再在堿性條件下接入羧甲基后在酸性條件下除去苯甲醛，生成0-CMC。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是針對現有制備0-羧甲基殼聚糖方法的不足之處，提供一種以苯甲 醛為保護劑制備含有大量活性集團單一 (：6位選擇性取代的0-羧甲基殼聚糖的制備方法。
[0004] 其原理是：游離氨基和羧基是衡量羧甲基殼聚糖功能性質的重要指標，因此制備 羧甲基殼聚糖應盡量避免消耗氨基。以殼聚糖為原料，利用苯甲醛與氨基的席夫堿反應生 成亞胺結構來保護其鏈上的氨基，再在堿性條件下接入羧甲基后在酸性條件下除去苯甲 醛，生成O-CMC。
[0005] 具體通過以下步驟實現：
[0006] (1)殼聚糖C2位氨基的保護：精密稱取3.OgCTS溶于240ml1 %醋酸溶液中，在 25°C下完全溶解后慢慢加入180ml甲醇。精密稱取3.Og苯甲醛溶于45ml甲醇，均勻混合 后逐滴加入，升溫到60°C攪拌反應4h。慢慢加入240ml5%NaOH溶液和60ml甲醇，繼續攪 拌8h。反應完后經抽濾沉淀依次用95%乙醇洗滌、無水乙醇脫水，除去未反應的苯甲醛，于 55°C烘干。反應多次積累產品備用。
[0007] (2)羧甲基反應：取上述反應后的殼聚糖5.Og(過60目篩網）懸浮于50ml異丙 醇中，55°C溶脹5h。冷卻至25°C，在攪拌條件下慢慢滴加25mlM%NaOH溶液，速度為3s/ d。滴加完畢后，繼續攪拌lh，使其充分混合，-20°C冷凍過夜。次日解凍后，在冰浴條件下， 邊攪拌邊滴加20.Oml異丙醇溶解的Ng氯乙酸，速度為5s/d。滴加完畢后，在30°C攪拌反 應2h，再在70°C加熱回流2h。反應完后經抽濾倒掉上清，沉淀依次用70%，60%乙醇分別 洗滌三次（每次100ml，浸泡15min)然后加200ml蒸餾水溶解，離心去沉淀，用鹽酸調pH值 為中性，上清加乙醇至總體積的70%，析出產品。再用70%的乙醇洗滌1次，無水乙醇脫水， 55 °C干燥得產品，備用。
[0008] (3)保護基團的去除：CMC粗產物用150ml0? 5mol/LHCl室溫浸泡48h，用NaOH調 pH值為中性，離心去沉淀。上清加乙醇至總體積的70%，析出產品，再用70 %乙醇洗滌3 次，無水乙醇脫水，55 °C烘干得產品。
[0009] 本發明制備出的0-羧甲基殼聚糖與N，0-羧甲基殼聚糖、N-羧甲基殼聚糖相比， 既含有氨基又含有羧基具有更好的促凝血性、生物降解、抑菌作用；可加快損傷愈合，有效 地防止組織粘連和瘢痕的形成；對酸根離子、蛋白質具有較好的吸附效果，可與多種生物活 性物質連接，對重金屬離子的負載能力強，廣泛地應用于食品、醫藥、化工等領域。
【具體實施方式】
[0010] 下面的實施例將對本發明做進一步的解釋，但是本發明并不僅僅局限于這些實施 例，這些實施例不以任何方式限制本發明的范圍。本領域的技術人員在權利要求的范圍內 所做出的某些改變和調整也應該認為屬于本發明范圍
[0011] 實施例1
[0012] (1)殼聚糖C2位氨基的保護：精密稱取3.OgCTS溶于240ml1 %醋酸溶液中，在 25°C下完全溶解后慢慢加入180ml甲醇。精密稱取3.Og苯甲醛溶于45ml甲醇，均勻混合 后逐滴加入，升溫到60°C攪拌反應4h。慢慢加入240ml5%NaOH溶液和60ml甲醇，繼續攪 拌8h。反應完后經抽濾沉淀依次用95%乙醇洗滌、無水乙醇脫水，除去未反應的苯甲醛，于 55°C烘干。反應多次積累產品備用。
[0013] (2)羧甲基反應：取上述反應后的殼聚糖5.Og(過60目篩網）懸浮于50ml異丙 醇中，55°C溶脹5h。冷卻至25°C，在攪拌條件下慢慢滴加25ml20%NaOH溶液，速度為3s/ d。滴加完畢后，繼續攪拌lh，使其充分混合，-20°C冷凍過夜。次日解凍后，在冰浴條件下， 邊攪拌邊滴加20.Oml異丙醇溶解的14g氯乙酸，速度為5s/d。滴加完畢后，在30°C攪拌反 應2h，再在70°C加熱回流2h。反應完后經抽濾倒掉上清，沉淀依次用70%，60%乙醇分別 洗滌數次后加200ml蒸餾水溶解，離心去沉淀，用鹽酸調pH值為中性，上清加乙醇至總體積 的70%，析出產品。再用70%的乙醇洗滌1次，無水乙醇脫水，55°C干燥得產品，備用。
[0014] (3)保護基團的去除：CMC粗產物用150ml0? 5mol/LHCl室溫浸泡48h，用NaOH調 pH值為中性，離心去沉淀。上清加乙醇至總體積的70%，析出產品，再用70 %乙醇洗滌3 次，無水乙醇脫水，55 °C烘干得產品。
[0015] 實施例2
[0016] (1)殼聚糖C2位氨基的保護：精密稱取3.OgCTS溶于240ml1 %醋酸溶液中，在 25°C下完全溶解后慢慢加入180ml甲醇。精密稱取3.Og苯甲醛溶于45ml甲醇，均勻混合 后逐滴加入，升溫到60°C攪拌反應4h。慢慢加入240ml5%NaOH溶液和60ml甲醇，繼續攪 拌8h。反應完后經抽濾沉淀依次用95%乙醇洗滌、無水乙醇脫水，除去未反應的苯甲醛，于 55°C烘干。反應多次積累產品備用。
[0017] (2)羧甲基反應：取上述反應后的殼聚糖5.Og(過60目篩網）懸浮于50ml異丙 醇中，55°C溶脹5h。冷卻至25°C，在攪拌條件下慢慢滴加25ml25%NaOH溶液，速度為3s/ d。滴加完畢后，繼續攪拌lh，使其充分混合，-20°C冷凍過夜。次日解凍后，在冰浴條件下， 邊攪拌邊滴加20.Oml異丙醇溶解的14g氯乙酸，速度為5s/d。滴加完畢后，在30°C攪拌反 應2h，再在70°C加熱回流2h。反應完后經抽濾倒掉上清，沉淀依次用70%，60%乙醇分別 洗滌數次后加200ml蒸餾水溶解，離心去沉淀，用鹽酸調pH值為中性，上清加乙醇至