[发明专利]一种巯基化壳聚糖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种巯基化壳聚糖及其制备方法，为羟丁基和巯基共同改性的壳聚糖。其制备方法包括以下步骤，首先在壳聚糖分子链上引入羟丁基；其次，巯基部分由羟丁基壳聚糖的游离氨基和L‑半胱氨酸的羧基发生缩合反应引入巯基。本发明的巯基化壳聚糖，其水溶液低温下呈溶液状态，可以流动注射，当温度升高到37℃附近时，即可形成水凝胶。由于巯基的引入，增加了材料的抗氧化能力、组织黏附能力。该法制备的巯基化壳聚糖在组织工程、药物递送系统、细胞培养和化妆品等方面可能具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于医用材料技术领域，涉及一种巯基化壳聚糖及其制备方法。

背景技术

壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖，广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品、抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医用领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业。羟丁基壳聚糖是壳聚糖的衍生物，具有水溶性和温度响应性。羟丁基壳聚糖水溶液具有温敏性，在低温下呈溶液状态，温度升高，形成凝胶。

然而羟丁基壳聚糖作为一种具有温敏成胶性质的聚合物，在实际应用中受到组织黏附性不够、抗氧化能力差等限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种巯基化壳聚糖及其制备方法，该法制备的巯基化壳聚糖具有良好的水溶性和温敏性，在组织工程、药物递送系统、细胞培养和化妆品等方面可能具有广泛的应用前景。

根据本发明目的第一方面，本发明采用以下技术方案：

一种巯基化壳聚糖，其特征在于所述的巯基化壳聚糖为羟丁基和巯基共同改性的壳聚糖。所述巯基化壳聚糖可以用下式表达：

根据本发明目的的另一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种以上所述的巯基化壳聚糖的制备方法，以壳聚糖为原料，通过先后引入羟丁基、巯基基团合成了一种巯基化壳聚糖，即巯基化羟丁基化壳聚糖HBC-SH，其具体步骤如下：(1)制备羟丁基壳聚糖HBC；(2)将HBC溶于醋酸水溶液，向其中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC.HCl和N-羟基琥珀酰亚胺NHS，室温避光搅拌；随后加入L-半胱氨酸盐酸盐Cys.HCl，室温避光搅拌；调节反应液体的pH至4-6，室温避光反应；(3)反应完毕后，用纯化水避光透析；冷冻干燥所得透析液，得到巯基化壳聚糖。

所述方法的合成步骤也可如下式表示：

进一步地，所述步骤(2)中HBC的浓度为0.01-10％。

进一步地，所述步骤(2)中用1M氢氧化钠调节反应液体的pH至4-6

进一步地，所述步骤(2)中反应时间为4-48h。

如何在保留羟丁基壳聚糖温敏性的同时，赋予其更好的组织黏附性能及抗氧化能力，是本发明所解决的关键问题。L-半胱氨酸是一种生物体内常见的氨基酸，是组成谷胱甘肽的天然成分之一。因其分子中含有活泼的巯基(-SH)，对巯基蛋白酶、受毒害的肝实质细胞，具有保护作用，并能刺激造血机能，增加白细胞和促进皮肤损伤的修复。利用L-半胱氨酸将羟丁基壳聚糖转化为含巯基的羟丁基壳聚糖。此巯基化壳聚糖不仅保留了原有羟丁基壳聚糖的温敏性，而且由于巯基的引入增加了材料的抗氧化能力、组织黏附能力。

本发明的巯基化壳聚糖，其水溶液低温下呈溶液状态，可以流动注射，当温度升高到37℃附近时，即可形成水凝胶。本发明不仅可以在生理条件下形成原位凝胶，而且由于巯基的引入，增加了材料的抗氧化能力、组织黏附能力。本方法制备的巯基化壳聚糖在组织工程、药物递送系统、细胞培养和化妆品等方面可能具有广泛的应用前景。

以下结合附图和实施例对本发明做出进一步说明。

附图说明