一种制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
一种
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子化合物领域，特别涉及一种
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]壳聚糖是一类重要的天然多糖，可以从海洋资源获得。这种天然多糖具有优异的生物官能性、生物相容性、无毒、抗菌性和生物降解性等特点，已成为一个新型的生理功能材料而广泛应用于医药、环保、纺织、食品及化妆品行业等领域。
[0003]壳聚糖分子中含有氨基、羟基等活性基团，这使得利用这些基团通过各种反应制备各种壳聚糖衍生物成为可能。这些反应包括壳聚糖的羧甲基化、季按化、醛亚胺反应、Schiff碱反应、接枝交联化、烷基化、脱氨化、硅烷基化、活性游离基聚合反应等等。通过这些化学修饰作用在壳聚糖分子结构中引入了各种功能团，改善了壳聚糖的物化性质，制备的壳聚糖衍生物可用于制造手术缝合线、医疗用的敷料和人工皮肤、抗胆固醇剂、免疫促进剂、抗肿瘤剂、抗凝血剂等。也广泛用于药物释放载体和固定化酶载体。
[0004]多组分反应(MCRs)是一组独特的反应，它使用三种或三种以上的反应物同时发生一步化学反应生成产物，MCRs最早应用于有机合成，在有机合成中占有重要位置，特别是在药物前体的合成方面发挥了重要作用，一直广受有机合成化学家的青睐。但是国内孟建强团队用单步的四组分反应(Ugi
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4CR)对商业聚酰胺RO复合膜进行了抗污染和抗菌性能改性。改性后的RO膜具有较高的抗污染和抗菌性能。相关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A上(DOI:10.1039/c6ta05746b)。
[0005]由于α
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氨基膦酸酯及其衍生物与α
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氨基酸结构的类似而备受关注。α
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氨基膦酸酯及其衍生物可用作酶抑制剂、抗菌剂、除草剂、抗病毒剂以及抗肿瘤剂，因此被广泛应用于工业，农业，医药等领域，具有广阔的应用前景。该化合物活性的本质是具有α
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氨基膦酸酯基团，引入该基团进入壳聚糖，可对壳聚糖改性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目标就是保持壳聚糖其对人体的组织器官和细胞有良好的生物相容性，且具有良好的可降解性，加强其抗菌性的特点，从而提出一种
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物及其制备方法和应用。
[0007]一种
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物，其化学结构式是：
[0008][0009]壳聚糖分子量为5～10万，R为氢或芳烃基，R'为烃基。
[0010]本专利技术的
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物以壳聚糖，甲醛，芳香醛，亚磷酸三酯为原料，选用多组分Kabachnik
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Fields反应制备得到，反应方程式：
[0011][0012]本专利技术的
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物的制备中，醛为甲醛和/或芳香醛，溶剂为水，催化剂为TsOH等固体酸，反应温度40～80℃，反应时间3～10小时，反应产物纯化采用透析法，透析时间24～36小时，除去小分子。纯化后的产物进行冷冻干燥，干燥时间24～48小时。
[0013]ɑ
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氨基磷酸酯基具有很好的抗菌活性，
ɑ
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氨基磷酸酯基的壳聚糖衍生物比原壳聚糖具有更好的抗菌性，可代替壳聚糖用于医用辅料。本专利技术的制备方法简单，条件温和可控，绿色环保。
附图说明
[0014]图1为壳聚糖与三种壳聚糖衍生物的红外图谱；
[0015]图2为壳聚糖及三种α
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氨基磷酸酯基化壳聚糖衍生物的断面扫描图像。
[0016]图3为三种α
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氨基磷酸酯基化壳聚糖衍生物的TGA分析曲线。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
[0018]本专利技术的
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物，其化学结构式是：
[0019][0020]壳聚糖分子量为5～10万，R为氢或芳烃基，R'为烃基
[0021]该壳聚糖衍生物的制备方法如下：
[0022]其是以壳聚糖，甲醛，芳香醛，亚磷酸三酯为原料，选用多组分Kabachnik
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Fields反应制备得到。醛为甲醛或芳香醛，溶剂为水，催化剂为TsOH等固体酸，壳聚糖(壳聚糖单元体分子量161.2计摩尔数)，醛，亚磷酸三酯摩尔比为1:1:1.反应温度40～80℃，反应时间3～10小时，反应产物纯化采用透析法，透析时间24～36小时，除去小分子。纯化后的产物进行冷冻干燥，干燥时间24～48小时。
[0023]实施例1
[0024]准备50ml 2％的醋酸溶液，加入1g壳聚糖，搅拌使其充分溶解；然后升温至80℃，加入的甲醛0.5ml和1.62ml亚磷酸三苯酯，置于恒温搅拌器中，壳聚糖，甲醛，亚磷酸三苯酯的摩尔比为1:1:1。加入0.1g TsOH在80℃条件下反应，3小时使反应完全，反应颜色由浅黄色渐变为奶白色，粘稠度增加，产物透析两天并在恒温冷冻干燥箱中冷冻干燥36h；最终得到壳聚糖衍生物A:甲氨基
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膦酸二苯酯基
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壳聚糖。
[0025]实施例2
[0026]准备50ml 2％的醋酸溶液，加入1g壳聚糖，搅拌使其充分溶解；然后升温至80℃，加入的苯甲醛0.7ml和1.6ml亚磷酸三苯酯，置于恒温搅拌器中，壳聚糖，苯甲醛，亚磷酸三苯酯的摩尔比为1:1:1，再加入0.1g TsOH，于80℃下反应，3小时使反应完全，反应颜色由浅黄色渐变为奶白色，粘稠度增加，产物透析两天并在恒温冷冻干燥箱中冷冻干燥36h；最终得到壳聚糖衍生物B:苯氨基
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膦酸二苯酯基
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壳聚糖。
[0027]实施例3
[0028]准备50ml 2％的醋酸溶液，加入1g壳聚糖，搅拌使其充分溶解；然后升温至80℃，加入的间硝基苯甲醛0.94g和1.6ml亚磷酸三苯酯，置于恒温搅拌器中，壳聚糖，苯甲醛，亚磷酸三苯酯的摩尔比为1:1:1，加入0.1g TsOH于80℃下反应，3小时使反应完全，反应颜色由浅黄色渐变为奶白色，粘稠度增加，产物透析两天并在恒温冷冻干燥箱中冷冻干燥36h；最终得到壳聚糖衍生物C:间硝基苯胺基
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膦酸二苯酯
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壳聚糖。
[0029]1、壳聚糖和三种壳聚糖衍生物的红外图谱
[0030]如图1所示，为壳聚糖与三种壳聚糖衍生物的红外图谱，将壳聚糖和三种壳聚糖衍生物的固体样品用溴化钾压片，然后于傅里叶变换红外光谱仪上检测，分辨率为4cm
‑1，扫描次数为32次/min。有图1可知，CTS、A和B在3300<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物，其特征在于，其化学结构式是：壳聚糖分子量为5～10万，R为氢或芳烃基，R'为烃基2.根据权利要求1所述的
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于，其是以壳聚糖，甲醛，芳香醛，亚磷酸三酯为原料，选用多组分Kabachnik
‑
Fields反应制备得到。3.根据权利要求2所述的
ɑ
‑
氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于，醛为甲醛和/或芳香醛。4.根据权利要求2所述的
ɑ
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氨基磷酸酯基壳聚糖衍生物的制备方法，其特征在于，溶剂为水。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明华，刘坚，林余，罗辉，
申请(专利权)人：广东医科大学，
类型：发明
国别省市：