一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410178866.1

申请日:

2014.04.29

公开号:

CN104231112A

公开日:

2014.12.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C08B 37/08登记生效日:20170602变更事项:专利权人变更前权利人:深圳大学变更后权利人:深圳市深大工业技术研究院有限公司变更事项:地址变更前权利人:518060 广东省深圳市南山区南海大道3688号变更后权利人:518000 广东深圳市南山区西丽智园A7栋1302|||专利权的转移IPC(主分类):C08B 37/08登记生效日:20170602变更事项:专利权人变更前权利人:深圳市深大工业技术研究院有限公司变更后权利人:深圳市阳光之路生物材料科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:518000 广东深圳市南山区西丽智园A7栋1302变更后权利人:518000 广东省深圳市南山区沙河西路茶光村工业园2栋8楼A|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08B 37/08申请日:20140429|||公开

IPC分类号:

C08B37/08

主分类号:

C08B37/08

申请人:

深圳大学

发明人:

吴奕光; 江长兵

地址:

518060 广东省深圳市南山区南海大道3688号

优先权:

专利代理机构:

深圳新创友知识产权代理有限公司 44223

代理人:

刘莉

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内容摘要

本发明公开了一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包含如下步骤:(1)甲壳素碱化处理;(2)甲壳素C6-O位羧甲基化;(3)6-O-羧甲基甲壳素的脱乙酰反应;(4)6-O-羧甲基壳聚糖的硫酸酯化。本发明的合成方法是一种运用甲壳素选择性取代、控制取代率的全新方法,该方法的合成产物不仅提供主要抗凝血活性的N位-SO3H,且引入-COOH使分子结构上大量带负电的-COOH和-SO3H有规则地分布,协同作用产生类肝素的抗凝血效应。此高分子多糖是由甲壳素经安全试剂选择改性的类肝素药物,减少了原料药试剂污染,更避免肝素生物体提取的病毒污染风险,理论上,其临床实验的药物安全性能较肝素钠更优异,有希望作为廉价的直接凝血酶抑制剂,替代肝素钠抗凝血药物。

权利要求书

1.  一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于,包含如下步骤:
(1)甲壳素碱化处理
将甲壳素与20wt%-60wt%的NaOH水溶液按甲壳素与NaOH的摩尔比为1:5~1:10的比例混合,在20-25℃搅拌分散,真空负压1-5小时待NaOH水溶液渗透完全,在-20~0℃冰冻12-48小时;
(2)甲壳素C6-O位羧甲基化
将经步骤(1)碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为10~20ml:1g,缓慢加入氯乙酸,在10min~1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为0.47~2.33g:1g,在25-65℃下反应2-24小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6-O-羧甲基甲壳素;
(3)6-O-羧甲基甲壳素的脱乙酰反应
将6-O-CMCH分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-羧甲基甲壳素的质量比为10~40ml:1g,加入20wt%-60wt%的NaOH水溶液,NaOH与6-O-羧甲基甲壳素的一个重复单元摩尔比为1~15:1,然后在50-100℃下搅拌反应2-8小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6-O-羧甲基壳聚糖;
(4)6-O-羧甲基壳聚糖的硫酸酯化
将6-O-羧甲基壳聚糖分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-羧甲基壳聚糖质量比为10~20ml:1g,在0-10℃下搅拌0.5-2小时,然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为2:1,混合酸液的体积与6-O-羧甲基壳聚糖质量比为5~15ml:1g,在0-65℃下恒温搅拌反应2-16小时,反应结束后用2-10wt%的NaOH水溶液中和,加入乙醚,在0-4℃下冷藏12-48h,倾去上层清液以去除游离的SO42-离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。

2.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特 征在于:所述步骤(2)中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种;所述步骤(3)中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。

3.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:所述步骤(4)中的分散剂为DMF、DMSO和甲酰胺中的至少一种。

4.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:所述步骤(4)中的有机溶剂为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。

5.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:所述步骤(1)中的甲壳素为50~200目,脱乙酰度大于0小于等于15%。

6.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:6-O-羧甲基甲壳素的羧甲基取代度为20-80%,脱乙酰度为15~50%。

7.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:6-O-羧甲基壳聚糖与6-O-羧甲基甲壳素的羧甲基取代度相同,为20~80%,脱乙酰度为50~90%。

8.
  如权利要求1所述的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于:6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的硫酸酯化程度为50~150%。

9.
  一种权利要求1-8任意一项所述的合成方法制备得到的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。

说明书

一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法
技术领域
本发明涉及医用高分子领域,特别是涉及一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法。
背景技术
价格昂贵而供不应求的肝素成为抗凝血药物以来,研究者一直在寻找合成具有高抗凝血活性、低副作用的肝素替代药物的方法,目前已有许多化学合成肝素替代药物的相关报道。肝素的分子链结构示意图如下图所示。

国内外的研究大多以壳聚糖磺化衍生物为目标药物,壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰反应得到的功能型生物高分子,化学活性相对较高。G.Vikhoreva(G.Vikhoreva,G.Bannikova,et al.Preparation and anticoagulant activity of a low-molecular-weight sulfated chitosan[J].Carbohydrate Polymers,2005,62:327-332.)在壳聚糖中加入发烟硫酸与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合液,在低温搅拌混合反应得到壳聚糖硫酸酯,产物在羟基和氨基上同时进行取代。Preeyanat V.(Preeyanat V,Warayuth S,Dumrat S,et a1.Anficoagulant activity of a sulfated chitosan[J].Carbohydrate Research,2002,337:1239-1242)和Huang等(Ronghua Huang,Yumin Du,Liamhuang Zheng,et al.A new approach to chemically modified chitosan sulfates and study of their influenoes on the inhibition of Escherichiacoli and Staphyloooccus aureus growth[J].Reactive&Functional Polymers,2004,59:41-51.)以磺化试剂(氯磺酸/DMF)控温在5℃下与壳聚糖反应,同样得到C2-N、C3-O、C6-O取代的壳聚糖硫酸酯产物。这些反应的示意式如下图所示:

在甲壳素/壳聚糖分子链上引入-SO3H基团是制备类肝素多糖的常用方法,然而肝素含有C2-N位乙酰基和C6-O位羧基等基团,单独在壳聚糖分子链上引入-SO3H基团不能最大程度仿肝素,因此一些学者考虑在甲壳素或壳聚糖C6-O位同时引入羧基,产物结构更接近肝素。Yuedong Yang(Yuedong Yang,Yongguo Zhou,Wenlong Hou,et al.Preparation and Anticoagulant Activity of Sulfated6-Carboxychitosan[J].Bioinformatics and Biomedical Engineering,2008,2:982-985.)研究在冰醋酸中,通过NO2实现壳聚糖C6-O位氧化,制备的羧基壳聚糖继续在氯磺酸/甲酰胺溶液中反应,实现C2-N位硫酸酯化。但由于中间产物制备条件苛刻、难以控制等缺点,产量并不可控,而且实施壳聚糖C6-O位氧化作用,产物羧基分布不规整,无法像氯乙酸取代反应制备羧甲基甲壳素那样实现可控制备,也易发生分子链的氧化降解等副反应,该反应示意式如下图所示:

中国专利申请200910273257.3提出将经磷酸处理的甲壳素分散于水中,冰浴条件下加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基和NaBr固体,搅拌至完全溶解后加入3wt%-10wt%NaClO溶液进行C6-O位选择性氧化反应,再经脱乙酰反应、磺化/硫酸醋化反应后制得类肝素多糖,其硫酸酯化取代度为0.3-1.35。而C6-O位氧化作用,也同样会产生氧化降解以及基团分布不规整等现象,无法如氯乙酸取代反应温和进行,其使用的三氧化硫/N、N-二甲基甲酰胺磺化剂在水溶液中活性较强,难以控制取代程度。
为了克服C6-O位氧化的缺陷,在甲壳素或壳聚糖分子链中引入羧甲基提供了新的思路,产物结构也与肝素接近。Muzzarelli(MuzzarelliRAA,Giaeomelji G.The blood anticoagulant activity of N-earboxymethyl chitosan trisulfate[J].Carbohydrate Polymers,1987,7:87.)在壳聚糖分子中同时引入-COOH和-SO3H,由C2-N位部分羧甲基化的羧甲基壳聚糖制备C2-N、C3-O、C6-O位取代富硫的羧甲基壳聚糖硫酸酯化衍生物,与抑制凝血酶和Xa因子结合性好。Shin-ichiro Nishimura(Shin-ichiro Nishimuraa,Seiichi Tokuraa.Preparation and antithrombogenic activities of heparinoid from6-O-(carboxymethyl)chitin[J].International Journal of Biological Macromolecules,1987,9(4):225-232.)的研究发现在C2-N位分布的-SO3H基团对于选择结合抗凝血酶III抑制凝血酶活性可能是至关重要的,动力学评价表明C6-O位羧甲基基团具有协同作用。Baumann.H(Baumann H,Faust V.Concepts for improved regioseleetive placement of O-sulfo,N-acetyl,and N-carboxylmethyl groups in chitosan derivatives[J].Carbohvdrate Research,2001,331:43.)利用壳聚糖分子结构上含有反应活性很强的氨基易与金属铜离子螯合保护氨基基团,并利用C3-O、C6-O的反应活性差异使-SO3H只在C6-O位选择性取代,在反应后需用离子交换柱去除金属离子,产物纯化操作困难。Tokura Sehchi(TOKURA Sehchi.Selective sulfation of chitin derivatives for biomedical functions[J].JMS-Pure Appl Chem,1994,A31(11):1710.)曾报道,N-COOH,O-SO3H壳聚糖在具有抗凝血性能的同时存在引起高血压症的可能,而O-COOH,N-SO3H壳聚糖则无此副作用,表明分子链上的改性应选择相应的取代基团。Yuquan Zou(Yuquan Zou,Eugene Khor.Preparation of sulfated-chitins under homogeneous conditions [J].Carbohydrate Polymers,2009,77:516-525.)实验发现磺化甲壳素含硫量越高,活性越高,使用HMQC-NMR测定部分结构认为N位-SO3H是抗凝血活性的主要位点。这些反应示意式如下图所示。

以上羧甲基化和硫酸酯化改性均以壳聚糖为原料,而壳聚糖是以甲壳素为原料经多次脱乙酰反应制得,脱乙酰度偏高致使活性较高的氨基大量存在,导致羧甲基选择性取代及控制取代度非常困难。此外,选择三氧化硫/N、N-二甲基甲酰胺作为磺化剂,以及氨基的螯合保护等合成方法均不理想。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足,本发明提出一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包含如下步骤:
(1)甲壳素碱化处理
将甲壳素与20wt%-60wt%的NaOH水溶液按甲壳素与NaOH的摩尔比为1:5~1:10的比例混合,在20-25℃搅拌分散,真空负压1-5小时待NaOH水溶液渗透完全,在-20~0℃冰冻12-48小时;
(2)甲壳素C6-O位羧甲基化
将经步骤(1)碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为10~20ml:1g,缓慢加入氯乙酸,在10min~1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为0.47~2.33g:1g,在25-65℃下反应2-24小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6-O-羧甲基甲壳素(6-O-CMCH);
(3)6-O-CMCH的脱乙酰反应
将6-O-CMCH分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-CMCH的质量比为10~40ml:1g,加入20wt%-60wt%的NaOH水溶液,NaOH与6-O-CMCH的一个重复单元摩尔比为1~15:1(6-O-CMCH的一个重复单元分子质量为203-42×DD+58×DSC),然后在50-100℃下搅拌反应2-8小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6-O-羧甲基壳聚糖(6-O-CMCS);
(4)6-O-CMCS的硫酸酯化
将6-O-CMCS分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-CMCS质量比为10~20ml:1g,在0-10℃下搅拌0.5-2小时,然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为2:1,混合酸液的体积与6-O-CMCS质量比为5~15ml:1g,在0-65℃下恒温搅拌反应2-16小时,反应结束后用2-10wt%的NaOH水溶液中和,加入乙醚,在0-4℃下冷藏12-48h,倾去上层清液以去除游离的SO42-离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物(sulfated6-O-CMCS)。
优选地,所述步骤(2)中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种;所述步骤(3)中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。
优选地,所述步骤(4)中的分散剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和甲酰胺中的至少一种,6-O-羧甲基壳聚糖的DMF溶液进行非均相硫酸酯化反应易于控制,含硫量较高,所以进一步优选在DMF中进行反应。
优选地,所述步骤(4)中的有机溶剂为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。
优选地,所述步骤(1)中的甲壳素为50~200目,脱乙酰度(DD)大于0小于等于15%。
优选地,6-O-CMCH的羧甲基取代度(DSC)为20-80%,DD为15~50%。
优选地,6-O-CMCS与6-O-CMCH的DSC相同,为20~80%,DD为50~90%。
优选地,sulfated6-O-CMCS的硫酸酯化程度(DSS)为50~150%。
一种上述任意一项所述的合成方法制备得到的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。
本发明的合成方法是一种运用甲壳素选择性取代、控制取代率的全新方法,该方法的合成产物(高分子多糖)不仅提供主要抗凝血活性的N位-SO3H,且引入-COOH使分子结构上大量带负电的-COOH和-SO3H有规则地分布,协同作用产生类肝素的抗凝血效应。此高分子多糖是由甲壳素经安全试剂选择改性的类肝素药物,减少了原料药试剂污染,更避免肝素生物体提取的病毒污染风险,理论上,其临床实验的药物安全性能较肝素钠更优异,有希望作为廉价的直接凝血酶抑制剂,替代肝素钠抗凝血药物。
本发明的优势在于:①制备条件易于操作控制,重复性好,具有同时引入-COOH和-SO3H基团产生协同抗凝血活性效果。②6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化制备C6-O位羧甲基化、C2-N位硫酸酯化壳聚糖抗凝血替代药物,产物定位取代结构可控。③采用氯磺酸/浓硫酸作为硫酸酯化试剂,其试剂性质温和、毒性小。④利用本方法制备的硫酸酯化多糖(即6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物sulfated6-O-CMCS),在反应过程中多糖降解小,副反应少,产物纯度高。
附图说明
图1是本发明一个优选实施例制备的甲壳素及其衍生物的FT-IR谱图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,在一个实施例中,包含如下步骤:
(1)甲壳素碱化处理
将甲壳素与20wt%-60wt%的NaOH水溶液按甲壳素与NaOH的摩尔比为1:5~1:10的比例混合,在20-25℃搅拌分散,真空负压1-5小时待NaOH水溶液渗透完全,在-20~0℃冰冻12-48小时;
(2)甲壳素C6-O位羧甲基化
将经步骤(1)碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为10~20ml:1g,缓慢加入氯乙酸,在10min~1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为0.47~2.33g:1g,在25-65℃下反应2-24小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6-O-CMCH;
(3)6-O-CMCH的脱乙酰反应
将6-O-CMCH分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-CMCH的质量比为10~40ml:1g,加入20wt%-60wt%的NaOH水溶液,NaOH与6-O-CMCH的一个重复单元摩尔比为1~15:1(6-O-CMCH的一个重复单元分子质量为203-42×DD+58×DSC),然后在50-100℃下搅拌反应2-8小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系pH值为5~9,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6-O-CMCS;
(4)6-O-CMCS的硫酸酯化
将6-O-CMCS分散于分散剂中,分散剂的体积与6-O-CMCS质量比为10~20ml:1g,在0-10℃下搅拌0.5-2小时,然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为2:1,混合酸液的体积与6-O-CMCS质量比为5~15ml:1g,在0-65℃下恒温搅拌反应2-16小时,反应结束后用2-10wt%的NaOH水溶液中和,加入乙醚,在0-4℃下冷藏12-48h,倾去上层清液以去除游离的SO42-离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到sulfated6-O-CMCS。
本发明利用甲壳素乙酰胺基的保护,直接以甲壳素(Chitin)为起始原料,首先通过碱处理破坏甲壳素的结晶区,降低结晶度,得到接近无定形的甲壳素,然后,与氯乙酸(MCA)非均相反应并通过控制反应条件合成适当DSC的水溶性6-O-CMCH;然后,6-O-CMCH在非均相反应体系中利用浓碱进一步脱去部分乙酰基,并控制反应条件制备得到一定DD的6-O-CMCS;最后控温非均相条件下在氯磺酸/硫酸溶液中进行硫酸酯化反应制得目标产物sulfated6-O-CMCS,经过以上反应步骤控制了产物C6-O位-COOH、C2-N位乙酰基及-SO3H比例,使产物分子链结构与肝素类似。反应示意式如下:

其中,步骤(2)、(3)和(4)均为非均相反应体系。步骤(2)和步骤(3)中,调节pH值可以优选用质量分数≥10%的浓盐酸调节,调节至中性,pH为5~9都可以称为本发明中的中性。
步骤(2)、(3)、(4)中的干燥可以优选在真空下进行,可以更快更易干燥。
步骤(4)中的浓硫酸是指质量分数≥98%的浓硫酸。步骤(4)中氯磺酸和浓硫酸的混合酸液先预冷到0~10℃,然后可以在冰浴下缓慢加入混合酸液。
在其他优选的实施例中,所述步骤(2)中的分散剂可以为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。所述步骤(3)中的分散剂可以为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。所述步骤(4)中的分散剂可以为DMF、DMSO和甲酰胺中的至少一种。所述步骤(4)中的有机溶剂可以为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。所述步骤(1)中的甲壳素为50~200目,DD大于0小于等于15%。6-O-CMCH的DSC为20-80%,DD为15~50%。6-O-CMCS与6-O-CMCH的DSC相同,为20~80%,DD为50~90%。sulfated6-O-CMCS的DSS为50~150%。
本发明还提供一种上述任意一项所述的合成方法制备得到的6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。经过以上反应步骤控制了产物C6-O位-COOH、C2-N位乙酰基及-SO3H比例,6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物主链为类肝素分子的葡聚糖环,使产物分子链结构与肝素类似。
以下通过一个更优选的实施例对本发明进行详细说明。
一种6-O-羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包括如下步骤:
(1)甲壳素碱化处理
称取150目的甲壳素2g,加入6.23g浓度为45wt%的NaOH水溶液,搅拌 分散均匀,在真空干燥箱中室温抽真空2小时,待碱液渗透完全后于在-20℃下冷冻24h。
(2)甲壳素C6-O位羧甲基化
将前述碱化甲壳素转入反应釜内,加入40ml异丙醇(分散剂)于室温下搅拌,缓慢加入(在1小时内加完)1.42g氯乙酸,恒温40℃反应4小时。反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中后用市售浓盐酸调节体系pH值至中性(pH为5~9),用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥并进行称量,得到2.13g6-O-CMCH。
(3)6-O-CMCH的脱乙酰反应
将上述产物6-O-CMCH加入40ml异丙醇中,并加入60wt%的NaOH水溶液,NaOH与6-O-CMCH的一个重复单元的摩尔比为5:1,在80℃恒温脱乙酰反应4小时,反应结束后过滤除去异丙醇,滤渣溶于去离子水中后用市售浓盐酸调节体系pH值至中性(pH为5~9),用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥并进行称量,得到1.91g6-O-CMCS。
(4)6-O-CMCS的硫酸酯化
将6-O-CMCS加入到40ml的DMF溶剂中,0℃下搅拌1小时,缓慢滴加30ml经预冷至0℃的氯磺酸/浓硫酸混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为2:1,浓硫酸的质量分数为98%,滴加完毕后恒温50℃反应4小时得到黄色粘稠液体产物,用5wt%的NaOH水溶液中和,加入适量乙醚(本领域技术人员可以根据产物的量选用适量的乙醚),4℃下冷藏24h,倾去上层清液以去除游离SO42-离子。加入无水乙醇沉淀出固体,过滤除去乙醇,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥得到2.56g终产物sulfated6-O-CMCS。
采用FT-IR、电位滴定和元素分析方法表征各级产物结构,通过电位滴定和元素分析方法测得其中原料甲壳素的DD为6.25%;6-O-CMCH的DSC为53.47%,DD为21.74%;6-O-CMCS的DSC与6-O-CMCH的DSC相同,DD为73.34%;sulfated6-O-CMCS的DSS(C2和C6的DSS之和)为86.33%。图1为甲壳素及其衍生物的FT-IR谱图,其中,曲线a为甲壳素chitin,曲线b为6-O-CMCH,曲线c为6-O-CMCS,曲线d为sulfated6-O-CMCS。在甲壳素的 谱图中,2878cm-1处为C-H伸缩振动峰;3448cm-1处有强而宽的吸收峰,表示有缔合-OH伸缩振动;3271cm-1附近有弱的N-H伸缩振动峰;1660cm-1处有较强的吸收峰,为酰胺的C=O伸缩振动;1315cm-1和1379cm-1处分别为CH3和CH2的弯曲振动峰;950~1100cm-1处有一系列较强吸收峰,为C-O-C的伸缩振动。在6-O-CMCH的谱图中,1415cm-1处为-COO-伸缩振动峰,且1028cm-1处C6位C-O伸缩振动峰变弱,说明甲壳素的C6-O位发生了羧甲基化。在6-O-CMCS的谱图中,1598cm-1处-CH2COONa中羰基伸缩振动特征峰与酰胺Ⅰ谱带和酰胺Ⅱ谱带重叠在一起形成的强吸收峰,而1646cm-1处酰胺Ⅰ谱带减弱,3294cm-1处N-H伸缩峰减弱,说明发生了脱乙酰反应。在sulfated6-O-CMCS的谱图中,出现磺化羧甲基壳聚糖的特征峰,其中1253cm-1处为C-O-S伸缩振动双峰,1080~1000cm-1处为S-O对称伸缩和反对称伸缩振动双峰,802cm-1处为S=O伸缩振动峰。FT-IR的表征结果证实了目标产物的结构。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。

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1、10申请公布号CN104231112A43申请公布日20141224CN104231112A21申请号201410178866122申请日20140429C08B37/0820060171申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号72发明人吴奕光江长兵74专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人刘莉54发明名称一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法57摘要本发明公开了一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包含如下步骤1甲壳素碱化处理;2甲壳素C6O位羧甲基化;36O羧甲基甲壳素的脱乙酰反应;46O羧甲基壳聚糖的硫酸酯化。本发明的合成方法是一种。

2、运用甲壳素选择性取代、控制取代率的全新方法,该方法的合成产物不仅提供主要抗凝血活性的N位SO3H,且引入COOH使分子结构上大量带负电的COOH和SO3H有规则地分布,协同作用产生类肝素的抗凝血效应。此高分子多糖是由甲壳素经安全试剂选择改性的类肝素药物,减少了原料药试剂污染,更避免肝素生物体提取的病毒污染风险,理论上,其临床实验的药物安全性能较肝素钠更优异,有希望作为廉价的直接凝血酶抑制剂,替代肝素钠抗凝血药物。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图1页10申请公布号CN104231112ACN10423111。

3、2A1/2页21一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于,包含如下步骤1甲壳素碱化处理将甲壳素与20WT60WT的NAOH水溶液按甲壳素与NAOH的摩尔比为15110的比例混合,在2025搅拌分散,真空负压15小时待NAOH水溶液渗透完全,在200冰冻1248小时;2甲壳素C6O位羧甲基化将经步骤1碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为1020ML1G,缓慢加入氯乙酸,在10MIN1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为047233G1G,在2565下反应224小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节PH值为59,用分子量截留值。

4、为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6O羧甲基甲壳素;36O羧甲基甲壳素的脱乙酰反应将6OCMCH分散于分散剂中,分散剂的体积与6O羧甲基甲壳素的质量比为1040ML1G,加入20WT60WT的NAOH水溶液,NAOH与6O羧甲基甲壳素的一个重复单元摩尔比为1151,然后在50100下搅拌反应28小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系PH值为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6O羧甲基壳聚糖;46O羧甲基壳聚糖的硫酸酯化将6O羧甲基壳聚糖分散于分散剂中,分散剂的体积与6O羧甲基壳聚糖质量比为1020ML1G,在010下搅拌052小时,。

5、然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为21,混合酸液的体积与6O羧甲基壳聚糖质量比为515ML1G,在065下恒温搅拌反应216小时,反应结束后用210WT的NAOH水溶液中和,加入乙醚,在04下冷藏1248H,倾去上层清液以去除游离的SO42离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。2如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于所述步骤2中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种;所述步骤3中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至。

6、少一种。3如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于所述步骤4中的分散剂为DMF、DMSO和甲酰胺中的至少一种。4如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于所述步骤4中的有机溶剂为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。5如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于所述步骤1中的甲壳素为50200目,脱乙酰度大于0小于等于15。6如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于6O羧甲基甲壳素的羧甲基取代度为2080,脱乙酰度为1550。7如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其。

7、特征在于6O羧甲基壳聚糖与6O羧甲基甲壳素的羧甲基取代度相同,为2080,脱乙酰度为5090。权利要求书CN104231112A2/2页38如权利要求1所述的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,其特征在于6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的硫酸酯化程度为50150。9一种权利要求18任意一项所述的合成方法制备得到的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。权利要求书CN104231112A1/7页4一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法技术领域0001本发明涉及医用高分子领域,特别是涉及一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法。背景技术0002价格昂贵而供不应求的肝素成为抗凝血药物以来,研究者一直在寻。

8、找合成具有高抗凝血活性、低副作用的肝素替代药物的方法,目前已有许多化学合成肝素替代药物的相关报道。肝素的分子链结构示意图如下图所示。00030004国内外的研究大多以壳聚糖磺化衍生物为目标药物,壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰反应得到的功能型生物高分子,化学活性相对较高。GVIKHOREVAGVIKHOREVA,GBANNIKOVA,ETALPREPARATIONANDANTICOAGULANTACTIVITYOFALOWMOLECULARWEIGHTSULFATEDCHITOSANJCARBOHYDRATEPOLYMERS,2005,62327332在壳聚糖中加入发烟硫酸与N,N二甲基甲酰胺DMF的。

9、混合液,在低温搅拌混合反应得到壳聚糖硫酸酯,产物在羟基和氨基上同时进行取代。PREEYANATVPREEYANATV,WARAYUTHS,DUMRATS,ETA1ANFICOAGULANTACTIVITYOFASULFATEDCHITOSANJCARBOHYDRATERESEARCH,2002,33712391242和HUANG等RONGHUAHUANG,YUMINDU,LIAMHUANGZHENG,ETALANEWAPPROACHTOCHEMICALLYMODIFIEDCHITOSANSULFATESANDSTUDYOFTHEIRINFLUENOESONTHEINHIBITIONOFESCH。

10、ERICHIACOLIANDSTAPHYLOOOCCUSAUREUSGROWTHJREACTIVEFUNCTIONALPOLYMERS,2004,594151以磺化试剂氯磺酸/DMF控温在5下与壳聚糖反应,同样得到C2N、C3O、C6O取代的壳聚糖硫酸酯产物。这些反应的示意式如下图所示00050006在甲壳素/壳聚糖分子链上引入SO3H基团是制备类肝素多糖的常用方法,然而肝素含有C2N位乙酰基和C6O位羧基等基团,单独在壳聚糖分子链上引入SO3H基团不能最大程度仿肝素,因此一些学者考虑在甲壳素或壳聚糖C6O位同时引入羧基,产物结构更说明书CN104231112A2/7页5接近肝素。YUEDON。

11、GYANGYUEDONGYANG,YONGGUOZHOU,WENLONGHOU,ETALPREPARATIONANDANTICOAGULANTACTIVITYOFSULFATED6CARBOXYCHITOSANJBIOINFORMATICSANDBIOMEDICALENGINEERING,2008,2982985研究在冰醋酸中,通过NO2实现壳聚糖C6O位氧化,制备的羧基壳聚糖继续在氯磺酸/甲酰胺溶液中反应,实现C2N位硫酸酯化。但由于中间产物制备条件苛刻、难以控制等缺点,产量并不可控,而且实施壳聚糖C6O位氧化作用,产物羧基分布不规整,无法像氯乙酸取代反应制备羧甲基甲壳素那样实现可控制备,也。

12、易发生分子链的氧化降解等副反应,该反应示意式如下图所示00070008中国专利申请2009102732573提出将经磷酸处理的甲壳素分散于水中,冰浴条件下加入2,2,6,6四甲基哌啶1氧自由基和NABR固体,搅拌至完全溶解后加入3WT10WTNACLO溶液进行C6O位选择性氧化反应,再经脱乙酰反应、磺化/硫酸醋化反应后制得类肝素多糖,其硫酸酯化取代度为03135。而C6O位氧化作用,也同样会产生氧化降解以及基团分布不规整等现象,无法如氯乙酸取代反应温和进行,其使用的三氧化硫/N、N二甲基甲酰胺磺化剂在水溶液中活性较强,难以控制取代程度。0009为了克服C6O位氧化的缺陷,在甲壳素或壳聚糖分子链。

13、中引入羧甲基提供了新的思路,产物结构也与肝素接近。MUZZARELLIMUZZARELLIRAA,GIAEOMELJIGTHEBLOODANTICOAGULANTACTIVITYOFNEARBOXYMETHYLCHITOSANTRISULFATEJCARBOHYDRATEPOLYMERS,1987,787在壳聚糖分子中同时引入COOH和SO3H,由C2N位部分羧甲基化的羧甲基壳聚糖制备C2N、C3O、C6O位取代富硫的羧甲基壳聚糖硫酸酯化衍生物,与抑制凝血酶和XA因子结合性好。SHINICHIRONISHIMURASHINICHIRONISHIMURAA,SEIICHITOKURAAPREPA。

14、RATIONANDANTITHROMBOGENICACTIVITIESOFHEPARINOIDFROM6OCARBOXYMETHYLCHITINJINTERNATIONALJOURNALOFBIOLOGICALMACROMOLECULES,1987,94225232的研究发现在C2N位分布的SO3H基团对于选择结合抗凝血酶III抑制凝血酶活性可能是至关重要的,动力学评价表明C6O位羧甲基基团说明书CN104231112A3/7页6具有协同作用。BAUMANNHBAUMANNH,FAUSTVCONCEPTSFORIMPROVEDREGIOSELEETIVEPLACEMENTOFOSULFO,NA。

15、CETYL,ANDNCARBOXYLMETHYLGROUPSINCHITOSANDERIVATIVESJCARBOHVDRATERESEARCH,2001,33143利用壳聚糖分子结构上含有反应活性很强的氨基易与金属铜离子螯合保护氨基基团,并利用C3O、C6O的反应活性差异使SO3H只在C6O位选择性取代,在反应后需用离子交换柱去除金属离子,产物纯化操作困难。TOKURASEHCHITOKURASEHCHISELECTIVESULFATIONOFCHITINDERIVATIVESFORBIOMEDICALFUNCTIONSJJMSPUREAPPLCHEM,1994,A31111710曾报道,N。

16、COOH,OSO3H壳聚糖在具有抗凝血性能的同时存在引起高血压症的可能,而OCOOH,NSO3H壳聚糖则无此副作用,表明分子链上的改性应选择相应的取代基团。YUQUANZOUYUQUANZOU,EUGENEKHORPREPARATIONOFSULFATEDCHITINSUNDERHOMOGENEOUSCONDITIONSJCARBOHYDRATEPOLYMERS,2009,77516525实验发现磺化甲壳素含硫量越高,活性越高,使用HMQCNMR测定部分结构认为N位SO3H是抗凝血活性的主要位点。这些反应示意式如下图所示。00100011以上羧甲基化和硫酸酯化改性均以壳聚糖为原料,而壳聚糖是以。

17、甲壳素为原料经多次脱乙酰反应制得,脱乙酰度偏高致使活性较高的氨基大量存在,导致羧甲基选择性取代及控制取代度非常困难。此外,选择三氧化硫/N、N二甲基甲酰胺作为磺化剂,以及氨基的螯合保护等合成方法均不理想。发明内容0012为了弥补上述现有技术的不足,本发明提出一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法。0013本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决0014一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包含如下步骤00151甲壳素碱化处理0016将甲壳素与20WT60WT的NAOH水溶液按甲壳素与NAOH的摩尔比为15110的比例混合,在2025搅拌分散,真空负压15小时待NAOH水溶液渗透完全。

18、,在200冰冻1248小时;00172甲壳素C6O位羧甲基化0018将经步骤1碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为1020ML1G,缓慢加入氯乙酸,在10MIN1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为047233G1G,在2565下反应224小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节PH值为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤说明书CN104231112A4/7页7纯化,最后经干燥得到6O羧甲基甲壳素6OCMCH;001936OCMCH的脱乙酰反应0020将6OCMCH分散于分散剂中,分散剂的体积与6OCMCH的质量比为1040ML。

19、1G,加入20WT60WT的NAOH水溶液,NAOH与6OCMCH的一个重复单元摩尔比为11516OCMCH的一个重复单元分子质量为20342DD58DSC,然后在50100下搅拌反应28小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系PH值为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6O羧甲基壳聚糖6OCMCS;002146OCMCS的硫酸酯化0022将6OCMCS分散于分散剂中,分散剂的体积与6OCMCS质量比为1020ML1G,在010下搅拌052小时,然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为21,混合酸液的体积与6OCMCS质量比为51。

20、5ML1G,在065下恒温搅拌反应216小时,反应结束后用210WT的NAOH水溶液中和,加入乙醚,在04下冷藏1248H,倾去上层清液以去除游离的SO42离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物SULFATED6OCMCS。0023优选地,所述步骤2中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种;所述步骤3中的分散剂为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。0024优选地,所述步骤4中的分散剂为二甲基甲酰胺DMF、二甲基亚砜DMSO和甲酰胺中的至少一种,6O羧甲基壳聚糖的DMF溶液。

21、进行非均相硫酸酯化反应易于控制,含硫量较高,所以进一步优选在DMF中进行反应。0025优选地,所述步骤4中的有机溶剂为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。0026优选地,所述步骤1中的甲壳素为50200目,脱乙酰度DD大于0小于等于15。0027优选地,6OCMCH的羧甲基取代度DSC为2080,DD为1550。0028优选地,6OCMCS与6OCMCH的DSC相同,为2080,DD为5090。0029优选地,SULFATED6OCMCS的硫酸酯化程度DSS为50150。0030一种上述任意一项所述的合成方法制备得到的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。0031本发明的合成方法是一种运用甲壳素选。

22、择性取代、控制取代率的全新方法,该方法的合成产物高分子多糖不仅提供主要抗凝血活性的N位SO3H,且引入COOH使分子结构上大量带负电的COOH和SO3H有规则地分布,协同作用产生类肝素的抗凝血效应。此高分子多糖是由甲壳素经安全试剂选择改性的类肝素药物,减少了原料药试剂污染,更避免肝素生物体提取的病毒污染风险,理论上,其临床实验的药物安全性能较肝素钠更优异,有希望作为廉价的直接凝血酶抑制剂,替代肝素钠抗凝血药物。0032本发明的优势在于制备条件易于操作控制,重复性好,具有同时引入COOH和SO3H基团产生协同抗凝血活性效果。6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化制备C6O位羧甲基化、C2N位硫酸酯化壳聚糖抗凝。

23、血替代药物,产物定位取代结构可控。采用氯磺酸/浓说明书CN104231112A5/7页8硫酸作为硫酸酯化试剂,其试剂性质温和、毒性小。利用本方法制备的硫酸酯化多糖即6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物SULFATED6OCMCS,在反应过程中多糖降解小,副反应少,产物纯度高。附图说明0033图1是本发明一个优选实施例制备的甲壳素及其衍生物的FTIR谱图。具体实施方式0034下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。0035本发明提供一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,在一个实施例中,包含如下步骤00361甲壳素碱化处理0037将甲壳素与20WT60WT的NAOH水溶液按甲壳素与NA。

24、OH的摩尔比为15110的比例混合,在2025搅拌分散,真空负压15小时待NAOH水溶液渗透完全,在200冰冻1248小时;00382甲壳素C6O位羧甲基化0039将经步骤1碱化处理后的甲壳素加入分散剂中搅拌至完全分散,分散剂的体积与甲壳素的质量比为1020ML1G,缓慢加入氯乙酸,在10MIN1小时内加完,氯乙酸与甲壳素的质量比为047233G1G,在2565下反应224小时;反应结束后过滤除去分散剂,将滤渣溶于去离子水中调节PH值为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到6OCMCH;004036OCMCH的脱乙酰反应0041将6OCMCH分散于分散剂中,分散剂的。

25、体积与6OCMCH的质量比为1040ML1G,加入20WT60WT的NAOH水溶液,NAOH与6OCMCH的一个重复单元摩尔比为11516OCMCH的一个重复单元分子质量为20342DD58DSC,然后在50100下搅拌反应28小时,反应结束后过滤除去分散剂,滤渣溶于去离子水中后调节体系PH值为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,经干燥得到6OCMCS;004246OCMCS的硫酸酯化0043将6OCMCS分散于分散剂中,分散剂的体积与6OCMCS质量比为1020ML1G,在010下搅拌052小时,然后加入氯磺酸和浓硫酸的混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为21,混合酸液的体积与。

26、6OCMCS质量比为515ML1G,在065下恒温搅拌反应216小时,反应结束后用210WT的NAOH水溶液中和,加入乙醚,在04下冷藏1248H,倾去上层清液以去除游离的SO42离子,然后加入有机溶剂沉淀出固体,过滤除去有机溶剂,滤渣溶于去离子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经干燥得到SULFATED6OCMCS。0044本发明利用甲壳素乙酰胺基的保护,直接以甲壳素CHITIN为起始原料,首先通过碱处理破坏甲壳素的结晶区,降低结晶度,得到接近无定形的甲壳素,然后,与氯乙酸MCA非均相反应并通过控制反应条件合成适当DSC的水溶性6OCMCH;然后,6OCMCH在非均相反。

27、应体系中利用浓碱进一步脱去部分乙酰基,并控制反应条件制备得到一定DD说明书CN104231112A6/7页9的6OCMCS;最后控温非均相条件下在氯磺酸/硫酸溶液中进行硫酸酯化反应制得目标产物SULFATED6OCMCS,经过以上反应步骤控制了产物C6O位COOH、C2N位乙酰基及SO3H比例,使产物分子链结构与肝素类似。反应示意式如下00450046其中,步骤2、3和4均为非均相反应体系。步骤2和步骤3中,调节PH值可以优选用质量分数10的浓盐酸调节,调节至中性,PH为59都可以称为本发明中的中性。0047步骤2、3、4中的干燥可以优选在真空下进行,可以更快更易干燥。0048步骤4中的浓硫酸。

28、是指质量分数98的浓硫酸。步骤4中氯磺酸和浓硫酸的混合酸液先预冷到010,然后可以在冰浴下缓慢加入混合酸液。0049在其他优选的实施例中,所述步骤2中的分散剂可以为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。所述步骤3中的分散剂可以为正丙醇、异丙醇和乙醇中的至少一种。所述步骤4中的分散剂可以为DMF、DMSO和甲酰胺中的至少一种。所述步骤4中的有机溶剂可以为甲醇或乙醇或丙酮或乙醚或至少两者的混合。所述步骤1中的甲壳素为50200目,DD大于0小于等于15。6OCMCH的DSC为2080,DD为1550。6OCMCS与6OCMCH的DSC相同,为2080,DD为5090。SULFATED6OCMCS的DS。

29、S为50150。0050本发明还提供一种上述任意一项所述的合成方法制备得到的6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物。经过以上反应步骤控制了产物C6O位COOH、C2N位乙酰基及SO3H比例,6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物主链为类肝素分子的葡聚糖环,使产物分子链结构与肝素类似。0051以下通过一个更优选的实施例对本发明进行详细说明。0052一种6O羧甲基壳聚糖硫酸酯化产物的合成方法,包括如下步骤00531甲壳素碱化处理0054称取150目的甲壳素2G,加入623G浓度为45WT的NAOH水溶液,搅拌分散均匀,在真空干燥箱中室温抽真空2小时,待碱液渗透完全后于在20下冷冻24H。00552甲壳素C6O位羧甲基。

30、化0056将前述碱化甲壳素转入反应釜内,加入40ML异丙醇分散剂于室温下搅拌,缓慢加入在1小时内加完142G氯乙酸,恒温40反应4小时。反应结束后过滤除去分散说明书CN104231112A7/7页10剂,将滤渣溶于去离子水中后用市售浓盐酸调节体系PH值至中性PH为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥并进行称量,得到213G6OCMCH。005736OCMCH的脱乙酰反应0058将上述产物6OCMCH加入40ML异丙醇中,并加入60WT的NAOH水溶液,NAOH与6OCMCH的一个重复单元的摩尔比为51,在80恒温脱乙酰反应4小时,反应结束后过滤除去异丙醇,滤渣溶于。

31、去离子水中后用市售浓盐酸调节体系PH值至中性PH为59,用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥并进行称量,得到191G6OCMCS。005946OCMCS的硫酸酯化0060将6OCMCS加入到40ML的DMF溶剂中,0下搅拌1小时,缓慢滴加30ML经预冷至0的氯磺酸/浓硫酸混合酸液,氯磺酸与浓硫酸的体积比为21,浓硫酸的质量分数为98,滴加完毕后恒温50反应4小时得到黄色粘稠液体产物,用5WT的NAOH水溶液中和,加入适量乙醚本领域技术人员可以根据产物的量选用适量的乙醚,4下冷藏24H,倾去上层清液以去除游离SO42离子。加入无水乙醇沉淀出固体,过滤除去乙醇,滤渣溶于去离。

32、子水中后用分子量截留值为10,000的超滤膜超滤纯化,最后经真空干燥得到256G终产物SULFATED6OCMCS。0061采用FTIR、电位滴定和元素分析方法表征各级产物结构,通过电位滴定和元素分析方法测得其中原料甲壳素的DD为625;6OCMCH的DSC为5347,DD为2174;6OCMCS的DSC与6OCMCH的DSC相同,DD为7334;SULFATED6OCMCS的DSSC2和C6的DSS之和为8633。图1为甲壳素及其衍生物的FTIR谱图,其中,曲线A为甲壳素CHITIN,曲线B为6OCMCH,曲线C为6OCMCS,曲线D为SULFATED6OCMCS。在甲壳素的谱图中,2878。

33、CM1处为CH伸缩振动峰;3448CM1处有强而宽的吸收峰,表示有缔合OH伸缩振动;3271CM1附近有弱的NH伸缩振动峰;1660CM1处有较强的吸收峰,为酰胺的CO伸缩振动;1315CM1和1379CM1处分别为CH3和CH2的弯曲振动峰;9501100CM1处有一系列较强吸收峰,为COC的伸缩振动。在6OCMCH的谱图中,1415CM1处为COO伸缩振动峰,且1028CM1处C6位CO伸缩振动峰变弱,说明甲壳素的C6O位发生了羧甲基化。在6OCMCS的谱图中,1598CM1处CH2COONA中羰基伸缩振动特征峰与酰胺谱带和酰胺谱带重叠在一起形成的强吸收峰,而1646CM1处酰胺谱带减弱,。

34、3294CM1处NH伸缩峰减弱,说明发生了脱乙酰反应。在SULFATED6OCMCS的谱图中,出现磺化羧甲基壳聚糖的特征峰,其中1253CM1处为COS伸缩振动双峰,10801000CM1处为SO对称伸缩和反对称伸缩振动双峰,802CM1处为SO伸缩振动峰。FTIR的表征结果证实了目标产物的结构。0062以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。说明书CN104231112A101/1页11图1说明书附图CN104231112A11。

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