[发明专利]一种N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种N‑琥珀酰基壳聚糖C‑6选择性氧化衍生物，属于天然高分子改性领域。本发明提供的N‑琥珀酰基壳聚糖C‑6选择性氧化衍生物保湿性较好，与高分子量的透明质酸的保湿效果相当。本发明提供了一种N‑琥珀酰基壳聚糖C‑6选择性氧化衍生物的制备方法，本发明首次采用TEMPO/NaClO/NaBr体系在水溶液中均相选择性氧化壳聚糖制备N‑琥珀酰基壳聚糖C‑6选择性氧化衍生物，首先对壳聚糖进行N‑酰化改性，在保护C‑2位氨基的同时，显著改善了壳聚糖的水溶性，使其能在水溶液中进行均相TEMPO氧化反应，从而改善了非均相氧化反应中存在的反应速率慢以及反应产率低的问题。

技术领域

本发明涉及天然高分子改性领域，尤其涉及一种N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

透明质酸(hyaluronic acid，HA)又名玻璃酸、玻尿酸，是由美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等于1934年首先从牛眼玻璃体中分离得到的一种直链酸性粘多糖(Meyer K,Palmer J W.The polysaccharide of the vitreous humor.J.Journal ofBiologicalChemistry,1934,107(3):629-634)，其分子结构是由β-D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4和β-1,3糖苷键反复交替连接而成。HA广泛存在于动物的各种组织间质内，其中以人脐带、鸡冠、关节滑液和玻璃体含量较高。目前HA是化妆品所用保湿剂中性能最佳的，含有HA的化妆品是国际上公认的“第四代化妆品”。

由于透明质酸制备方法存在一定的局限性，使得透明质酸远远不能满足市场的需求，进而导致了透明质酸高昂的价格。因此，寻求透明质酸的廉价替代品具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决本申请上述技术问题，本发明提供了一种N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物及其制备方法和应用，本发明提供的N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物保湿效果较好，与高分子量透明质酸的保湿效果相当。

本发明提供了一种N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物，具有式I所示结构：

本发明还提供了上述技术方案所述N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖粉和琥珀酸酐在有机溶剂中混合后，进行酰化反应，得到N-琥珀酰基壳聚糖；

(2)将所述步骤(1)得到的N-琥珀酰基壳聚糖、次氯酸钠、溴化钠和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物在水中混合后，进行选择性氧化反应，得到N-琥珀酰基壳聚糖C-6选择性氧化衍生物。

优选的，所述步骤(1)中酰化反应的温度为50～70℃，时间为2～4h。

优选的，所述步骤(1)中酰化反应完成后，调节酰化反应产物的pH值至4～6，然后过滤，收集固体；将所述固体溶于水后，调节固体水溶液的pH值至10～12，然后进行沉析处理，收集固体，得到N-琥珀酰基壳聚糖。

优选的，所述沉析处理采用的试剂为丙酮，所述丙酮与固体水溶液的体积比为3～5:1。

优选的，所述步骤(2)中N-琥珀酰基壳聚糖与次氯酸钠溶液的质量比为1:3～8；所述N-琥珀酰基壳聚糖与溴化钠和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的质量比为1:0.15～0.17:0.001～0.015。

优选的，所述次氯酸钠溶液的有效氯含量为4％～6％。

优选的，所述步骤(2)中选择性氧化反应的温度为0～5℃，时间为5～120min。

优选的，所述步骤(2)中选择性氧化反应的pH值为10～11。