[发明专利]一种β‑环糊精衍生物接枝羟丙基壳聚糖水凝胶及其制备方法

摘要

一种β‑环糊精衍生物接枝羟丙基壳聚糖水凝胶及其制备方法。本发明提供了一种新的马来酸酐改性的β‑环糊精接枝羟丙基壳聚糖水凝胶及其制备方法。首先以β‑环糊精和马来酸酐为原料，利用多功能超声萃取器制备马来酸酐改性的β‑环糊精，再利用其与羟丙基壳聚糖通过羧基与氨基的反应，生成酰胺键。该制备方法成本较低，产率高，反应条件容易控制。本发明制备的水凝胶均一稳定、具有良好的生物相容性。

主权项

一种β‑环糊精(β‑CD)衍生物接枝羟丙基壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)β‑CD的精制对β‑CD重结晶，得到纯度为99.9％以上的β‑CD晶体；(2)马来酸酐改性β‑CD的制备称取马来酸酐和步骤(1)的β‑CD晶体，加入到装有温度计、搅拌装置的三口烧瓶中；向烧瓶内加入溶剂A，将烧瓶置于多功能超声波萃取器中，恒温超声反应4‑7h，其中超声过程分为三个阶段，第一阶段，超声频率为25KHz，超声时间为1‑2h，第二阶段，超声频率为35KHz，超声时间为2‑3h，第三阶段，超声频率为45KHz，超声时间为1‑2h；取三个洁净反应器，分别为1号、2号、3号，每个反应器内均装有二氯甲烷或者三氯甲烷；超声过程第一阶段结束后，将三口烧瓶与1号反应器之间用双向蠕动泵及两根蠕动泵管连接，构成一个循环系统，将三口烧瓶中的液体泵入1号反应器，1号反应器内立即生成白色絮状沉淀，静置10‑15min，将1号反应器中的上层液体泵回三口烧瓶中开始第二阶段超声反应；第二阶段结束后，将三口烧瓶与2号反应器用双向蠕动泵及两根蠕动泵管连接，并将液体泵入2号反应器，静置10‑20min，将2号反应器中上层液体泵回三口烧瓶开始第三阶段超声反应；第三阶段结束后，将三口烧瓶与3号反应器用双向蠕动泵及两根蠕动泵管连接，并将液体泵入3号反应器，又有沉淀生成，静置20min，不再有液体在3号反应器上层，因此不需再泵回三口烧瓶，超声过程结束后，将三个反应器中的沉淀混合、过滤，用丙酮洗涤三次，真空干燥，得白色粉末，即为马来酸酐改性的β‑CD；(3)马来酸酐改性的β‑CD与羟丙基壳聚糖反应制备水凝胶称取羟丙基壳聚糖于三口烧瓶中，加入溶剂B，搅拌使其完全溶解，将三口烧瓶置于多功能超声波萃取器中，之后向三口烧瓶中加入(2)得到的马来酸酐改性的β‑CD和活化剂，25‑40℃恒温超声反应29‑35h，其中超声过程分为三个阶段，第一阶段，超声频率为45KHz，超声时间为13‑15h，第二阶段，超声频率为60KHz，超声时间为8‑10h，第三阶段，超声频率为80KHz，超声时间为8‑10h；活化剂分为三次加入，其中第一次加入其物质的量的70％，第二次加入其物质的量的20％，第三次加入其物质的量的10％，第一次活化时间为30min，第二次活化时间为10min，第三次活化时间为5min，在每次调整超声频率之前加入活化剂；超声反应结束后将反应液置于分子量截留量3500Mw的透析袋中，透析、冻干，得马来酸酐改性的β‑CD接枝羟丙基壳聚糖水凝胶冻干物；其中步骤(2)中所述的溶剂A为无水的N,N‑二甲基甲酰胺；步骤(2)中所述的β‑CD和马来酸酐的摩尔比为1:7‑1:10；步骤(2)中所述的β‑CD和溶剂A的质量体积比为1g:5‑10mL；步骤(2)中所述的反应温度为60‑80℃；步骤(2)中所述的β‑CD与二氯甲烷或者三氯甲烷总体积的质量体积比为1g:10‑20mL；其中1号反应器中装有二氯甲烷或者三氯甲烷总体积的13‑15％，2号反应器装有二氯甲烷或者三氯甲烷总体积的19‑22％，3号反应器装有二氯甲烷或者三氯甲烷总体积的63‑68％；步骤(3)中所述的马来酸酐改性的β‑CD和羟丙基壳聚糖的质量比为1:1‑1:5；所述的溶剂B为0‑0.6mol/L的氯化钠溶液；所述的马来酸酐改性的β‑CD和溶剂B的质量体积比为1g:70‑120mL；所述的活化剂为1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺(EDC)或EDC与N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)联用；所述的马来酸酐改性的β‑CD与活化剂EDC的摩尔比为1:1‑1:2。