[发明专利]胍基壳聚糖季胺盐的制备方法

说明书

本发明提出了一种胍基壳聚糖季胺盐的制备方法，包括步骤a.以3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为季铵化试剂，对壳聚糖进行季铵化改性，通过用红外光谱FTIR和X‑射线衍射进行结构表征，结果证实了壳聚糖季铵盐(CTA‑CTS)的生成；步骤b.以聚六亚甲基单胍为胍基化试剂，运用接枝反应对壳聚糖季铵盐(CTA‑CTS)进行胍基化改性，制备的产品通过用红外光谱FTIR进行结构表征，结果证实了胍基壳聚糖季铵盐的生成；步骤c.将季胍壳聚糖进行抑菌性试验，并与不同成分C壳聚糖、P单胍、D季铵盐的溶液对接种菌的抑菌效果进行比对。聚糖分子与季铵盐、单胍形成化学键结合在一起，产生协同增效作用，具有更强抗菌作用。扩大了其应用领域，在医药领域有广泛的应用。

技术领域

本发明涉及壳聚糖制备领域，特别是指一种胍基壳聚糖季胺盐的制备方法。

背景技术

壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰后的产物，是一种天然碱性多糖，具有优良的生物亲和性和生物可降解性，容易制成各种衍生物。因其来源极其丰富，无毒，能溶解在醋酸和其它有机酸中，已被广泛应用于工业和医药领域。尤其是抗菌性，近年来，壳聚糖作为一种天然抗菌剂受到了人们的广泛关注，但是，与传统的抗菌剂相比壳聚糖的抗菌活性低，且壳聚糖不溶于水，只能溶于某些稀酸溶液，因而限制其在很多方面的应用。

然而，壳聚糖分子上的活泼基团——羟基和氨基，可以作为修饰时的作用基团(如图1)。壳聚糖(CTS)分子链的糖残基上既有活泼羟基又有氨基。一个是一级羟基C(6)-OH，另一个是二级羟基C(3)-OH，C(6)-OH活性大于C(3)-OH，经过化学反应，C(6)-OH可生成一系列羟基衍生物。壳聚糖上的氨基属于一级氨基，N上的H较活泼，能发生许多反应生成系列N—衍生物。因此，可在这些基团上导入不同基团对其进行改性。改性后的壳聚糖衍生物，将在金属吸附、絮凝剂、药物、酶载体、细胞固化、和农用化学制剂等方面有更广泛的应用前景。

目前，壳聚糖化学改性的现有方法主要有酰化改性、醚化改性、烷基化改性、酯化改性、季铵化改性、羧基化改性等。其中季铵化改性和羧基化改性是其中重要的两种。以壳聚糖与2，3一环氧丙基三甲基氯化按反应，合成了轻丙基三甲基氯化按壳聚糖(HACC)，并研究了不同pH值条件对水溶性壳聚糖季按盐产率及产物溶解性的影响，讨论其pH值对反应的影响机理。结果表明，当反应pH为6.0时，水溶性HAcc产物的产率高于pH为40、7.0和9.0时的产率。

将壳聚糖与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应，成功的将难溶性壳聚糖修饰为可溶性壳聚糖季铵盐(CSTM)，通过IR和1H-NMR对聚合物进行结构鉴定，显示TM和PEG-FA的特征峰明显，成功完成了壳聚糖的两步修饰过程。

用异丙醇-水异相为媒介，以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为改性试剂，对壳聚糖(CTS)进行单一改性，制备出了壳聚糖季铵盐；然后在此基础之上，采用氯乙酸(ClCH2COOH)为改性剂，对壳聚糖季铵盐(CTA-CTS)进行羧甲基化改性，制备出了羧甲基壳聚糖季铵盐(CM-CTACTS)，并将自制的最终产品羧甲基壳聚糖季铵盐和中间产物壳聚糖季铵盐应用在淀粉废水的COD去除和浊度去除上，对其絮凝效果进行评价。

采用壳聚糖和二氧化硫脲为原料，制备了壳聚糖单胍衍生物，研究了反应时间、温度、pH值及壳聚糖和三氧化硫脲的投料比等因素对产率的影响，采用正交试验确定了最佳合成工艺。研究了壳聚糖单胍衍生物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度，采用红外光谱和核磁谱图对产物的结构进行表征，同时，还研究了抗菌剂用量、微波功率和时间等因素对氧化处理过羊毛的抗菌性影响，以得出最佳的整理工艺。结果表明，整理剂用量为1％(owf)、交联剂为柠檬酸、微波功率为400W、处理时间为2小时时达到最好的抗菌性，在经过数次洗涤后，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌值分别为4.82和3.90，仍具有较好的抗菌活性。