[发明专利]一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐及其制备方法和应用。三氮唑基壳聚糖双季铵盐结构式如式(1)所示，其中，R为三氮唑基三甲基季铵盐,平均聚合度n取值范围是20‑3000。本发明反应高效，易于推广，所需设备及原料易得。研究表明合成的三氮唑基壳聚糖双季铵盐水溶性好，具有极好的抑真菌活性，可以广泛应用于日化及医药领域。

技术领域

本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐及其制备方法和应用。

背景技术

壳聚糖(Chitosan)是由甲壳素经过脱乙酰化得到的唯一的碱性多糖。甲壳素主要存在于虾蟹、昆虫的外壳以及真菌的细胞壁中，含量丰富。甲壳素和壳聚糖作为一种可再生、无毒副作用，生物相容性和降解性良好的多糖，具有很多独特的生理、药理功能性质，被广泛应用于医药、食品、农业、日化、环保等多种工业领域中。由于氨基的存在，壳聚糖具有一定的杀菌、抑菌活性，以及无毒、无污染的特性，可以作为修饰的对象以期开发出二次先导化合物。但是由于壳聚糖本身的水溶性较差，严重影响了壳聚糖的使用范围。壳聚糖含有活泼的-OH、-NH₂，通过对壳聚糖的化学修饰，引入其他活性基团，可以得到水溶性较好和生物活性好的衍生物，进而能够改善其生物活性，甚至产生新的活性功能。

发明内容

本发明目的是提供一种具有较好抑真菌活性的三氮唑基壳聚糖双季铵盐及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐，三氮唑基壳聚糖双季铵盐结构式如式(1)所示，

其中，R为三氮唑基三甲基季铵盐,平均聚合度n取值范围是20-3000。

一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐的制备方法：

首先将壳聚糖季铵化，而后在碱性条件下直接与3-溴丙炔反应得到季铵化炔丙基壳聚糖，所得季铵化炔丙基壳聚糖再与三甲基叠氮乙基溴化铵反应，即得式(1)所示产物三氮唑基壳聚糖双季铵盐；

所述3-溴丙炔的摩尔量为壳聚糖摩尔量的2-3倍；三甲基叠氮乙基溴化铵的摩尔量为季铵化炔丙基壳聚糖摩尔量的3-4倍。

所述三甲基叠氮乙基溴化铵为将1,2-二溴乙烷溶解于过量的N,N-二甲基甲酰胺中，加入叠氮化钠并在室温下反应4-6h，反应混合物用乙醚稀释，有机层用去离子水洗，而后用无水硫酸镁干燥、过滤、浓缩，得到2-叠氮溴乙烷；所得2-叠氮溴乙烷与三甲胺于室温下搅拌反应4-6h，所得固体用乙酸乙酯洗涤、抽滤、干燥，即得三甲基叠氮乙基溴化铵；其中1,2-二溴乙烷、叠氮化钠、三甲胺摩尔比为1:0.6-1:1-1.2。

所述季铵化炔丙基壳聚糖为将壳聚糖分散于过量的N-甲基-2-吡咯烷酮中，然后加入壳聚糖摩尔量5-6倍的NaOH，壳聚糖摩尔量3-4倍的NaI，壳聚糖摩尔量10-15倍的CH₃I，55-60℃回流反应1-1.5h，而后用过量的乙醇沉淀，过滤后直接将所得固体溶于过量的N-甲基-2-吡咯烷酮中，在碱性条件下向此溶液中滴加壳聚糖摩尔量2-3倍的3-溴丙炔，55-60℃回流反应1-2d，而后用过量的乙醇沉淀，再经乙醇洗涤，冷冻干燥，即得季铵化炔丙基壳聚糖，待用。

所述季铵化炔丙基壳聚糖与三甲基叠氮乙基溴化铵在与季铵化炔丙基壳聚糖摩尔量1-2倍的三乙胺和与季铵化炔丙基壳聚糖摩尔量0.1-0.2倍的碘化亚铜催化下，75-80℃反应24-48h，经丙酮沉淀、洗涤，冷冻干燥后得到式(1)所示的三氮唑基壳聚糖双季铵盐。

一种三氮唑基壳聚糖双季铵盐的应用，所述式(1)所示的三氮唑基壳聚糖双季铵盐在制备抑真菌剂中的应用。

所述真菌为灰葡萄孢菌或芦笋茎枯菌。

本发明所具有的优点：