一種6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，屬于海洋生物材料與生物化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明以甲殼素為原料，制備6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素后，再脫乙酰制備6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖，方法簡單有效，且減少了資源浪費，降低了引入不必要基團(tuán)的機(jī)會。且本發(fā)明的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法以LiCl/DMAc離子液體為溶劑溶解甲殼素，使反應(yīng)在均相體系中進(jìn)行，有利于充分反應(yīng)。
【專利說明】一種6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海洋生物材料與生物化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種6-氨乙胺基-6-脫 氧殼聚糖的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 殼聚糖是由甲殼素脫乙?；饔玫玫降囊环N天然氨基多糖聚合物，因具有無毒 性、良好的生物相容性和生物可降解性得到研究者的廣泛關(guān)注。大量研究證實，殼聚糖的生 物功能和溶解性能與其分子結(jié)構(gòu)中存在的游離氨基密切相關(guān)。殼聚糖分子鏈上的氨基數(shù)量 越多，越容易質(zhì)子化而帶正電荷，因此大量研究集中在向殼聚糖分子中引入氨基基團(tuán)來增 強(qiáng)其生物活性和溶解性能。殼聚糖分子的2位氨基和6位羥基是其化學(xué)修飾的主要位點， 且一般情況下，在中性或酸性介質(zhì)中，殼聚糖C 2_NH2的活性要大于C6-0H的活性，因此在氨 基殼聚糖衍生物的制備過程中，若使反應(yīng)發(fā)生在C 6-0H上，首先要保護(hù)氨基，最后再脫去保 護(hù)基，不僅過程繁瑣，造成資源浪費，且易引入不必要的有機(jī)保護(hù)劑。
[0003] 殼聚糖是甲殼素脫乙酰的化產(chǎn)物，而甲殼素的乙?；潭容^高，基本上不存在游 離氨基，因此對甲殼素的修飾可以不必保護(hù)氨基，而是直接使反應(yīng)發(fā)生在C 6-0H上。這樣制 得甲殼素衍生物之后，再將甲殼素衍生物的乙酰氨基脫乙酰化，制得殼聚糖衍生物，方法簡 單有效，且減少了資源浪費，降低了引入不必要基團(tuán)的機(jī)會。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法。
[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法的具體步驟如下：
[0007] (1)甲殼素溶液的制備：
[0008] 將LiCl溶解于N，N-二甲基乙酰胺（DMAc)中制備DMAc/LiCl離子液作為溶劑，然 后將甲殼素粉末加入到DMAc/LiCl離子液中，充分?jǐn)嚢枞芙?，得甲殼素溶液?br> [0009] (2)對甲苯磺酸酯甲殼素的制備：
[0010] 對甲苯磺酰氯溶解于N，N-二甲基乙酰胺中制備濃度為20%?40% w/v的溶液， 向該溶液中加入三乙胺，控制轉(zhuǎn)速200?500r/s，溫度15?25°C，以10?20滴/min的滴 加速度逐滴加入步驟（1)制備的甲殼素溶液，滴加完成后繼續(xù)反應(yīng)10?24h，得橙色粘稠 物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘干，得對甲苯磺酸酯甲殼素；
[0011] (3)6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素的制備：
[0012] 對甲苯磺酸酯甲殼素溶解于N，N-二甲基乙酰胺中，制備濃度為0. 5%?1% w/v 的溶液，加入乙二胺，40?60°C反應(yīng)3?8h，得淺黃色粘稠物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘 干，得6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素；
[0013] (4) 6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備：
[0014] 將6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素加入到濃度為40 %?60 %的NaOH溶液中，以80? 240r/min速度攪拌，40?60°C反應(yīng)12?24h，用HC1調(diào)節(jié)溶液pH至中性，過濾，濾液用無 水乙醇沉淀，再次過濾，濾渣烘干得6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖。
[0015] 步驟（1)中，LiCl與N，N-二甲基乙酰胺的重量體積比為2. 5-10:100g/ml。
[0016] 步驟（1)中，甲殼素的乙酰化程度在90%以上，甲殼素與LiCl的重量比為 0. 5-1. 5:2. 5-10。
[0017] 步驟⑵中，甲殼素，對甲苯磺酰氯和三乙胺的摩爾比為1 :8-20 :5_30。
[0018] 步驟⑶中，對甲苯磺酸酯甲殼素與乙二胺的摩爾比為1 :〇. 5-2。
[0019] 步驟⑷中，6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素與NaOH溶液的質(zhì)量體積比小于等于 0.lg/mL〇
[0020] 本發(fā)明的積極效果如下：
[0021] 本發(fā)明以甲殼素為原料，C6-0H接入氨基后制備6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素，然 后脫乙?；苽?-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖，省去了保護(hù)氨基和最后脫去保護(hù)基的繁瑣步 驟，方法簡單有效，且減少了資源浪費，降低了引入不必要基團(tuán)的機(jī)會。本發(fā)明的6-氨乙胺 基-6-脫氧殼聚糖的制備方法以LiCl/DMAc離子液體為溶劑溶解甲殼素，使反應(yīng)在均相體 系中進(jìn)行，有利于充分反應(yīng)。

【具體實施方式】
[0022] 下面的實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023] 實施例1
[0024] (1)甲殼素溶液的制備：
[0025] 將1. 3gLiCl溶解于25mlN，N-二甲基乙酰胺（DMAc)中制備DMAc/LiCl離子液作 為溶劑，然后將〇. 2g甲殼素（脫乙酰度92% )粉末加入到DMAc/LiCl離子液中，充分?jǐn)嚢?溶解，得甲殼素溶液；
[0026] (2)對甲苯磺酸酯甲殼素的制備：
[0027] 對甲苯磺酰氯溶解于N，N-二甲基乙酰胺中制備濃度為20% w/v的溶液，向該溶 液中加入三乙胺，使甲殼素，對甲苯磺酰氯和三乙胺的摩爾比為1 :8 :10。控制轉(zhuǎn)速300r/s， 溫度20°C，以10?20滴/min的滴加速度逐滴加入步驟（1)制備的甲殼素溶液，滴加完成 后繼續(xù)反應(yīng)l〇h，得橙色粘稠物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘干，得對甲苯磺酸酯甲殼素；
[0028] ⑶6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素的制備：
[0029] 對甲苯磺酸酯甲殼素溶解于N，N-二甲基乙酰胺中，制備濃度為0. 5 % w/v的溶液， 加入乙二胺，使對甲苯磺酸酯與乙二胺的摩爾比為1:0. 5,40°C反應(yīng)5h，蒸餾水和無水乙醇 洗滌后烘干，得6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素；
[0030] (4)將6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素加入到濃度為40 %的NaOH溶液中，使6-氨乙 胺基-6-脫氧甲殼素和NaOH的質(zhì)量體積比為0. 08g/ml，以120r/min速度攪拌，60°C反應(yīng) 12h，用HC1調(diào)節(jié)溶液pH至中性，過濾，濾液用無水乙醇沉淀，再次過濾，濾渣烘干得淺黃色 粉末狀6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖，產(chǎn)品溶于水。
[0031] 實施例2
[0032] (1)甲殼素溶液的制備：
[0033] 將2. 5gLiCl溶解于50mlN，N-二甲基乙酰胺（DMAc)中制備DMAc/LiCl離子液作 為溶劑，然后將o. 7g甲殼素（脫乙酰度92% )粉末加入到DMAc/LiCl離子液中，充分?jǐn)嚢?溶解，得甲殼素溶液；
[0034] (2)對甲苯磺酸酯甲殼素的制備：
[0035] 對甲苯磺酰氯溶解于N，N_二甲基乙酰胺中制備濃度為30% w/v的溶液，向該溶液 中加入三乙胺，使甲殼素，對甲苯磺酰氯和三乙胺的摩爾比為1 :10 :15?？刂妻D(zhuǎn)速200r/s， 溫度15°C，以10?20滴/min的滴加速度逐滴加入步驟（1)制備的甲殼素溶液，滴加完成 后繼續(xù)反應(yīng)12h，得橙色粘稠物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘干，得對甲苯磺酸酯甲殼素；
[0036] ⑶6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素的制備：
[0037] 對甲苯磺酸酯甲殼素溶解于N，N-二甲基乙酰胺中，制備濃度為0. 7 % w/v的溶液， 加入乙二胺，使對甲苯磺酸酯與乙二胺的摩爾比為1:1，50°C反應(yīng)3h，蒸餾水和無水乙醇洗 滌后烘干，得6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素。
[0038] (4)將6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素加入到濃度為40 %的NaOH溶液中，使6-氨 乙胺基-6-脫氧甲殼素和NaOH的質(zhì)量體積比為0. 05g/ml，以80r/min速度攪拌，40°C反應(yīng) 24h，用HC1調(diào)節(jié)溶液pH至中性，過濾，濾液用無水乙醇沉淀，再次過濾，濾渣烘干得淺黃色 粉末狀6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖，產(chǎn)物溶于水。
[0039] 實施例3
[0040] (1)甲殼素溶液的制備：
[0041] 將7gLiCl溶解于100mlN，N-二甲基乙酰胺（DMAc)中制備DMAc/LiCl離子液作為 溶劑，然后將〇. 9g甲殼素（脫乙酰度92% )粉末加入到DMAc/LiCl離子液中，充分?jǐn)嚢枞?解，得甲殼素溶液；
[0042] (2)對甲苯磺酸酯甲殼素的制備：
[0043] 對甲苯磺酰氯溶解于N，N_二甲基乙酰胺中制備濃度為40% w/v的溶液，向該溶液 中加入三乙胺，使甲殼素，對甲苯磺酰氯和三乙胺的摩爾比為1 :14 :20。控制轉(zhuǎn)速500r/s， 溫度25°C，以10?20滴/min的滴加速度逐滴加入步驟（1)制備的甲殼素溶液，滴加完成 后繼續(xù)反應(yīng)24h，得橙色粘稠物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘干，得對甲苯磺酸酯甲殼素；
[0044] ⑶6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素的制備：
[0045] 對甲苯磺酸酯甲殼素溶解于N，N_二甲基乙酰胺中，制備濃度為1.0% w/v的溶液， 加入乙二胺，使對甲苯磺酸酯與乙二胺的摩爾比為1:1. 4,60°C反應(yīng)5h，蒸餾水和無水乙醇 洗滌后烘干，得6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素。
[0046] (4)將6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素加入到濃度為55 %的NaOH溶液中，使6-氨 乙胺基-6-脫氧甲殼素和NaOH的質(zhì)量體積比為0. lg/ml，以200r/min速度攪拌，50°C反應(yīng) 20h，用HC1調(diào)節(jié)溶液pH至中性，過濾，濾液用無水乙醇沉淀，再次過濾，濾渣烘干得淺黃色 粉末狀6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖，產(chǎn)物溶于水。
[0047] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如 下： (1)甲殼素溶液的制備： 將LiCl溶解于N，N-二甲基乙酰胺中制備DMAc/LiCl離子液作為溶劑，然后將甲殼素 粉末加入到DMAc/LiCl離子液中，充分?jǐn)嚢枞芙?，得甲殼素溶液；?)對甲苯磺酸酯甲殼素 的制備： 對甲苯磺酰氯溶解于N，N-二甲基乙酰胺中制備濃度為20%?40% w/v的溶液，向該 溶液中加入三乙胺，控制轉(zhuǎn)速200?500r/s，溫度15?25°C，以10?20滴/min的滴加速 度逐滴加入步驟（1)制備的甲殼素溶液，滴加完成后繼續(xù)反應(yīng)10?24h，得橙色粘稠物，蒸 餾水和無水乙醇洗滌后烘干，制得對甲苯磺酸酯甲殼素； (3) 6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素的制備： 對甲苯磺酸酯甲殼素溶解于N，N-二甲基乙酰胺中，制備濃度為0. 5%?1 % w/v的溶 液，加入乙二胺，40?60°C反應(yīng)3?8h，得淺黃色粘稠物，蒸餾水和無水乙醇洗滌后烘干，得 6-氨乙胺基_6_脫氧甲殼素； (4) 6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備： 將6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素加入到濃度為40 %?60 %的NaOH溶液中，以80? 240r/min速度攪拌，40?60°C反應(yīng)12?24h，用HC1調(diào)節(jié)溶液pH至中性，過濾，濾液用無 水乙醇沉淀，再次過濾，濾渣烘干得6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖。
2. 如權(quán)利要求1所述的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：步驟（1) 中，LiCl與N，N-二甲基乙酰胺的重量體積比為2. 5-10:100g/ml。
3. 如權(quán)利要求1所述的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：步驟（1) 中，甲殼素的乙?；潭仍?0%以上，甲殼素與LiCl的重量比為0. 5-1. 5:2. 5-10。
4. 如權(quán)利要求1所述的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：步驟（2) 中，甲殼素，對甲苯磺酰氯和三乙胺的摩爾比為1 :8-20 :5-30。
5. 如權(quán)利要求1所述的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：步驟（3) 中，對甲苯磺酸酯甲殼素與乙二胺的摩爾比為1 :〇. 5-2。
6. 如權(quán)利要求1所述的6-氨乙胺基-6-脫氧殼聚糖的制備方法，其特征在于：步驟（4) 中，6-氨乙胺基-6-脫氧甲殼素與NaOH溶液的質(zhì)量體積比小于等于0. lg/mL。
【文檔編號】C08B37/08GK104151446SQ201410382609
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】劉成圣, 黨奇峰, 于德君, 高輝, 范冰 申請人:中國海洋大學(xué), 青島澳潤生物科技有限公司