胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用，涉及生物材料领域。本发明专利技术提出胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，生物活性高，抑菌效果佳，作为载体运送具有生物活性的生物因子时可实现控制生物因子在伤口的释放速度。胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒在愈合伤口方面的应用，纳米粒包括上述胍基化壳聚糖衍生物，以及生物因子，胍基化壳聚糖衍生物包裹生物因子，可有效保留的生物因子的生物活性以及稳定性，具有良好的促进伤口愈合活性以及伤口抑菌作用，伤口在23天时完全愈合，27天时伤口处新形成的皮肤颜色接近于正常肤色，使用安全，不会给皮肤带来副作用。

Guanidine derivatives of chitosan nanoparticles and the application

The invention relates to a guanidine derivatives of chitosan nanoparticles and the application relates to the biological material field. The present invention guanidinated chitosan derivatives used as biological carrier, high biological activity, antibacterial effect, as carriers of biological factors with biological activity can be achieved when the biological control factors in the release rate of the wound. Application of guanidinated chitosan coated nanoparticles in biological factors in wound healing of nanoparticles comprising the guanidinated chitosan derivatives, and biological factors, guanidine derivatives of chitosan coated biological factor, biological factor can effectively retain the biological activity and stability, has good activity to promote wound healing and wound wound bacteriostatic effect. Completely healed in 23 days, 27 days of wound on the newly formed skin color close to normal skin color, the use of safe, will not bring adverse effects to the skin.

【技术实现步骤摘要】
胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用
本专利技术涉及生物材料领域，且特别涉及一种胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用。
技术介绍
壳聚糖是自然界中广泛存在的几丁质经脱乙酰基得到的，具有无毒性、生物相容性和生物可降解性等许多优良的生物特性。目前研究发现壳聚糖在抑菌、药物载体、基因载体等领域具有非常广阔的前景。胍基修饰的多种化合物被发现具有良好的抑菌活性，卡那霉素化合物上的氨基被胍基修饰之后，抑菌活性发生了明显的增强。壳聚糖通过多种连接手臂偶联胍基之后，抑菌活性均得到了不同程度的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，其生物活性高，抑菌效果佳，作为载体运送具有生物活性的生物因子时可实现控制生物因子在伤口的释放速度。本专利技术的另一目的在于提供一种胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒在愈合伤口方面的应用，可有效保留的生物因子的生物活性以及稳定性，具有良好的促进伤口愈合活性以及伤口抑菌作用，使用安全，不会给皮肤带来副作用。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，其中，胍基化壳聚糖衍生物的化学结构式如下：其中，R选自氢或卤素中的任一种。m与n为任一非零自然数。本专利技术提出一种胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒在愈合伤口方面的应用，其包括上述胍基化壳聚糖衍生物，以及生物因子，胍基化壳聚糖衍生物包裹生物因子。本专利技术实施例的胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用的有益效果是：胍基化壳聚糖衍生物，其活性高，抑菌效果佳，并且可作为载体运送具有生物活性的生物因子，同时实现控制释放生物因子的速度。而生物因子的稳定性较差，但该纳米粒的可有效保留的生物因子的生物活性以及稳定性，同时表现出良好的抑菌性以及促进伤口愈合，伤口平均在23天时完全愈合，27天时伤口处新形成的皮肤颜色接近于正常肤色，使用安全，不会给皮肤带来副作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒的结构示意图；图2为本专利技术实施例1和2提供的N，N’-二-Boc胍的1HNMR谱图及分子式；图3为本专利技术实施例1和2提供的N，N’-二-Boc-N”-三氟甲基磺酰胍的1HNMR谱图及分子式；图4为N-(N，N’-二-Boc胍基)-3，6-O-二-叔丁基二甲基硅-壳聚糖的FTIR谱图及分子式；图5为N-胍基壳聚糖的FTIR谱图及分子式；图6为CG、CGNP1和CGNP2的扫描电子显微镜图片。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的胍基化壳聚糖衍生物以及纳米粒的应用进行具体说明。本专利技术提供胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，该胍基化壳聚糖衍生物的化学结构式如下：其中，R选自氢或卤素中的任一种；例如，R为氢、氟、氯、溴或碘，在此不做限定。其中，m与n为任一非零自然数，例如m/n＝0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5、50或100等，其中m与n的比值不同，最终导致抑菌活性不同，本领域工作人员可根据实际的情况进行具体的m与n的比值选择。该胍基化壳聚糖衍生物作为载体，其活性高，抑菌效果佳，并且可作为载体运送具有生物活性的生物因子，同时还可以实现控制释放生物因子的速度，使药效最佳。本专利技术中，胍基化壳聚糖衍生物由以下方法制备：于有机试剂中将盐酸胍与无机碱混合，加入氨基保护基团后反应，得第一胍基样品；其中第一样品中的N1和N2被氨基保护基保护。优选地，无机碱混合后，于室温下搅拌2～10min，使盐酸胍与无机碱充分混合，提高反应效率。优选地，加入氨基保护基团后升温至30-60℃反应，更优选地，升温至30～50℃反应，例如30℃、35℃、40℃、45℃或50℃，有效促进反应效率。优选地，搅拌48～72h，更优选地，搅拌50～60h，加快反应速率，有效节省时间。优选地，有机试剂为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷，溶解度高，且不与其他试剂进行反应。优选地，无机碱为NaOH、KOH、K2CO3、Na2CO3或NaHCO3等，碱性适中，便于反应。更优选地，氨基保护基为邻苯二甲酰基、叔丁基氧羰基(Boc)、笏甲氧羰基(Fmoc)，一方面便于前期保护氨基，另一方面便于后期脱除。同时，利用薄层色谱(TLC)检测反应直至反应完全，有效提高反应的成果转化率，充分利用各原料。优选地，将反应完全得到的N1和N2被保护的第一胍基样品的粗品经分离纯化得到N1和N2被保护的第一胍基样品，其纯度高，便于后期加工。将第一胍基样品溶于极性有机溶剂后通过有机碱活化，预冷，加入磺酸酐磺化反应，得第二胍基样品，其中第二胍基样品中的N1和N2被保护。其中，有机碱为三乙胺或吡啶，活化效率高。由于磺酸酐酸性很强，常温下反应极危险，因此必须于冷却之后滴加，优选地，预冷至-40～-80℃，例如-40℃、-45℃、-50℃、60℃或-80℃。更优选地，预冷至-65～-80℃，例如-65℃、-70℃、-75℃或-80℃等。由于温度过低，磺化反应很慢，几乎不能进行，因此需进行磺化反应前升温，优选地，升温至常温条件下反应，更优选地，磺化反应2～10h，例如2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h等，更优选地，磺化反应3～6h，优选地，TLC跟踪点板检测反应，直至完全反应，有效提高反应的成果转化率，充分利用各原料。优选地，将磺化反应完成后得到的N1，N2和N3均被保护的胍基衍生物粗品经分离纯化得到N1，N2和N3均被保护的胍基衍生物，其纯度高，便于后期加工，有效提高最终产品的品质。用极性有机溶剂溶解羟基保护的壳聚糖，并活化壳聚糖的胺基后，加入第二胍基样品，优选于室温的条件下反应，得胍基化壳聚糖样品。其中，通过碱活化壳聚糖的胺基，碱为吡啶、三乙胺、NaHCO3或Na2CO3，有效活化壳聚糖的胺基，提高壳聚糖与第二胍基样品的反应效率。最后，脱除胍基上的保护基和壳聚糖上的保护基，透析冻干，即得。其中，采用酸或碱脱除胍基和壳聚糖骨架上的保护基，本领域工作人员可根据实际情况选择适宜的酸或碱，再此不做具体的限定。优选地，胍基样品磺化反应得到的产物进行卤胺化反应，将卤素引入，得第二胍基样品。更优选地，将胍基样品磺化反应得到的产物与NaClO溶液，例如pH＝7的NaClO溶液卤胺化反应。其中，pH＝7的NaClO溶液有以下方法制备：使用硫酸将NaClO的水溶液调节至pH＝7，加入第二胍基样品后，使第二胍基样品完全溶解并且产生较多的气泡，接着在室温的条件下磁力搅拌反应至少1h，反应完成之后用水稀释体系，随后透析2天，冻干得到第三胍基样品。本专利技术还提供一种胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒在愈合伤口方面的应用，其中，胍基化壳聚糖包裹生物因子的纳米粒的结构示意图如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，其特征在于，所述胍基化壳聚糖衍生物的化学结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种胍基化壳聚糖衍生物作为生物载体的应用，其特征在于，所述胍基化壳聚糖衍生物的化学结构式如下：其中，R选自氢或卤素中的任一种；m与n为任一非零自然数。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述胍基化壳聚糖衍生物由以下方法制备：于有机试剂中将盐酸胍与无机碱混合，加入氨基保护基团后反应，得第一胍基样品；将所述第一胍基样品溶于极性有机溶剂后通过有机碱活化，预冷，加入磺酸酐磺化反应，得第二胍基样品；用极性有机溶剂溶解羟基保护的壳聚糖，并活化所述壳聚糖的胺基后，加入第二胍基样品反应，得胍基化壳聚糖样品；脱除胍基化壳聚糖样品的保护基，透析冻干，即得；优选地，所述胍基样品磺化反应得到的产物进行卤胺化反应，得第二胍基样品；优选地，所述产物与NaClO溶液进行卤胺化反应制得所述第二胍基样品。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述有机试剂选自N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷中的一种或几种；优选地，所述无机碱选自NaOH、KOH、K2CO3、Na2CO3或NaHCO3中的一种或几种，优选地，加入氨基保护基后升温至30-60℃反应制得所述第一胍基样品。4.根据权利要求2所述的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红军，曹廷峰，任慧慧，李玲，马兆成，常春雨，
申请(专利权)人：山东百玛海洋生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37