[发明专利]一种温敏性壳聚糖衍生物―羟戊基壳聚糖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种温敏性壳聚糖衍生物—羟戊基壳聚糖及其制备方法。

背景技术

壳聚糖[Chitosan,(1,4)-2-氨基-2脱氧-β-D-葡聚糖]是高分子量的多糖，它通过甲壳素部分脱乙酰化作用而获得。生物界中每年生物合成的甲壳素估计有将近100亿吨，是地球上数量仅次于纤维素的天然有机化合物，且主要由动物合成。

20世纪中后期，国际上十分重视这一资源的开发和利用，其应用已经涉及到食品、医药、化工、环境保护及农业等许多部门和领域。但由于壳聚糖分子中-O-H┈O-型及-N-H┈O-型的氢键作用，分子间的有序结构使结晶致密稳定，虽然可以溶于醋酸等某些酸性溶液中，但不能溶于一般的有机溶剂和水，当PH值>6.5时，壳聚糖就会从溶液中析出，再加上醋酸的引入极大地影响到其生物安全性，这在很大程度上限制了它的推广应用。因此，在壳聚糖分子内引入功能性基团改变或增加其溶解性和功能性，以拓宽其应用范围，是壳聚糖应用开发的主要方向之一。因其分子中含有6-OH和-NH₂等活性基团，于是就提供了化学修饰改性的基础。现在有很多的修饰方法得到水溶性壳聚糖，如羧甲基壳聚糖、羟乙基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、羟丁基壳聚糖、烷基化壳聚糖，经过改性的壳聚糖衍生物的水溶性得到了极大的提高，从而拓展了壳聚糖的应用范围。

温敏性水凝胶是一类对外界温度刺激能产生敏感响应的水凝胶，随着温度的变化水凝胶的状态随之发生变化，如由流动液态变为固态凝胶状，或反之由固态转变为液态等。由于温敏性水凝胶的独特响应性，在药物载体、基因载体，组织工程，传感器、人造肌肉、化学存储器、分子分离体系等方面具有很好的应用前景，因而对这一类材料的研究引起越来越多科学家的注意。

但现有的温敏性水凝胶主要是一些嵌段共聚物，如聚异丙基丙烯酰类和聚乙二醇/聚（乳酸-co-乙醇酸）类，这些材料虽然具有温敏性，但存在着一些不足，如聚合度低、分子量小以及当温度升高时会造成凝胶的相分离现象。针对嵌段共聚物分子量低以及聚合单体的残留量高等缺陷，通过对高分子进行化学改性、接枝或共混，得到了一些高分子量的温敏性水凝胶，如壳聚糖-聚乙二醇、羧甲基壳聚糖与聚乙烯醇的共混物等，但由于存在不同程度，工艺复杂，收率低，温敏性较差，凝胶化温度偏高，凝胶强度较低等缺点限制了其开发应用。

已有专利及文献报道称壳聚糖衍生物-羟丁基壳聚糖具有较好的水溶性、温敏性和细胞及生物相容性。其中包括本发明人所在课题组申请的中国专利申请CN200810033699.6，发明名称：一种温敏性壳聚糖衍生物-羟丁基壳聚糖的制备方法，公开号：CN101284884A；中国专利申请CN200910052695.7，发明名称：温敏性几丁糖制剂及其制备与应用，公开号：CN101579353A。羟戊基壳聚糖比羟丁基壳聚糖多了一个-CH₂基团，理论上同样具有良好的水溶性及温敏性，且性质应该比羟丁基壳聚糖更优越。但目前国内外还没有关于羟戊基壳聚糖的制备、性质及应用的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时具有良好的水溶性和温敏性的壳聚糖衍生物－羟戊基壳聚糖的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种温敏性壳聚糖衍生物－羟戊基壳聚糖的制备方法，其方法为：

第一步，壳聚糖的制备:

取100克新鲜虾壳，用清水洗净，用500-2000毫升浓度为5%（W/V）的盐酸浸泡除钙，然后用500-2000毫升10%（W/V）的氢氧化钠浸泡去除杂蛋白，用去离子水洗涤PH至7-8，烘干、磨粉得到粉末几丁质，然后将几丁质加入500-2000毫升50%（W/V）的氢氧化钠溶液中，温度为80℃-100℃条件下脱乙酰反应12-32小时，用去离子水洗涤固形物PH值至7-8，然后用浓度为95%的酒精脱水，最后真空干燥得脱乙酰度为75-95%的壳聚糖。

第二步，壳聚糖的纯化：

将第一步制备的壳聚糖加至500-2000毫升浓度为2%（W/V）的氢氧化钠溶液中，控制温度在70-80℃之间，搅拌1-3小时，抽滤固形物，相同过程重复2-4次，将得到的固形物用去离子水洗PH值至7-8，50℃真空干燥，烘干得到壳聚糖的粗品。