[发明专利]一种琼脂糖的修饰方法

说明书

本发明涉及琼脂糖技术领域，特别涉及一种琼脂糖的修饰方法，本申请在低熔点的琼脂糖的水溶液中加入氢氧化钠和环氧氯丙烷，30℃下反应2h，加入不同质量的甲氧基聚乙二醇胺，30℃下反应72h，经透析和冻干后，制备得到琼脂糖‑接枝‑聚乙二醇单甲醚聚合物(Agarose‑g‑mPEG)。该修饰方法能在琼脂糖结构中引入亲水性高分子链段PEG，破坏琼脂糖双螺旋结构形成，降低琼脂糖相转变温度。

【技术领域】

本发明涉及琼脂糖技术领域，特别涉及一种琼脂糖的修饰方法。

【背景技术】

琼脂糖由D-半乳糖和3,6-内醚-L-半乳糖构成的链状中性多糖，结构单元中含有羟基官能团，易于与结构单元中的氢原子和链段周围水分子形成氢键。在低温时，琼脂糖糖链依靠氢键作用，以双螺旋方式相互缠绕，形成双螺旋结构，紧密排列，形成凝胶，呈白色浑浊；在高温时，结构单元中的氢键被破坏，以无规线团分散在水中，溶液澄清透明，是一种具有特殊温度响应性的聚合物。

在自然界分离出的琼脂糖具有较高的相转变温度，限制了琼脂糖在生物医学和其他领域中的应用。根据琼脂糖温度响应机制，改变琼脂糖结构单元内/外及与结构单元周围的水分子形成的氢键相互作用，调节琼脂糖双螺旋结构的形成，可有效地降低其相转变温度，提高琼脂糖使用性能。

目前改性琼脂糖相转变温度的方法有烷基化、羟烷基化、酰基化以及链烯基化等。Liu课题组通过烷基化反应，将甲基引入琼脂糖结构单元，将甲基化琼脂糖的相转变温度降低为64.8℃。Guiseley课题组通过羟烷基化反应，加入硼氢化钠、氧氧化钠溶液、二氯乙醇溶液和乙酸，构建羟乙基琼脂糖，其融化温度为66℃。该课题组也采用酸酐进行酰基化和链烯基化反应，改性琼脂糖相转变温度。例如，中国专利：CN201510258637.5；《一种高粘度低熔点琼脂糖的制备方法》该方案通过碱化反应、抑制溶解、保护剂保护及改性反应后，制得一类具有高粘度低熔点的羟乙基琼脂糖成品；中国专利：CN201610044453.3；《一种低凝固温度琼脂糖的制备方法》该方案通过碱化反应，加入环氧乙烷进行衍生化反应，制备成低凝固温度琼脂糖；中国专利：CN201410189266.5；《一种琼脂糖改性衍生产品的制备方法》该方案通过化学修饰的方法，在琼脂糖结构中链接羧甲基，制得一类具有低熔化温度、低凝固温度和高透明度的琼脂糖衍生物。这些改性琼脂糖的方法主要是通过在琼脂糖结构中引入小分子官能团，在凝胶化过程中减弱糖链间氢键作用，降低琼脂糖相转变温度；这些改性方法生产出来的琼脂糖应用于临床上会存在与人体具有免疫反应，影响人体对药物吸收的技术缺陷。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种琼脂糖的修饰方法，其能在琼脂糖结构中引入亲水性高分子链段PEG(聚乙二醇)，破坏琼脂糖双螺旋结构形成，降低琼脂糖相转变温度。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种琼脂糖的修饰方法，所述方法为：将琼脂糖进行碱化反应和亲核取代反应，在琼脂糖结构中引入不同分子量的聚乙二醇链段。

进一步的，所述聚乙二醇链段的分子量为1k-20k。

进一步的，所述碱化反应的方法为：将0.1g低熔点琼脂糖和100mL去离子水混匀后加热至琼脂糖充分溶解；常温下冷却至50-65℃后加入0.5g的氢氧化钠和1.6mL环氧氯丙烷恒温反应2h；

所述亲核取代反应的方法为：向碱化反应产物中加入5mL含不同质量的甲氧基聚乙二醇胺去离子水，在30℃条件下反应72h；然后将反应液转入透析袋，透析3天，每12h换一次水，冻干。

进一步的，所述碱化反应中恒温的温度为30℃。

进一步的，所述甲氧基聚乙二醇胺的分子量为1k-20k。

进一步的，所述琼脂糖与甲氧基聚乙二醇胺质量比为1:0.25-16。

进一步的，所述透析袋截留的分子量为14k-50k。