[发明专利]一种O-氟康唑型壳聚糖季铵盐的制备方法

说明书

本发明公开了一种O‑氟康唑型壳聚糖季铵盐的制备方法，先以氯乙酰氯壳聚糖季铵盐反应，再加入被氢化钠活化的氟康唑，最后进过沉淀、洗涤和纯化，得O‑氟康唑型壳聚糖季铵盐。本发明得到的O‑氟康唑型壳聚糖季铵盐在具有抗菌功能的壳聚糖季铵盐的羟基上引入具有抗真菌功能基团的氟康唑，既有壳聚糖季铵盐的水溶性和抗菌性能，又含有氟康唑的抗真菌性能，是一种环境友好的水溶性新型壳聚糖基抗菌剂，特别在抗菌方面有一定的应用前景。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，特别是涉及一种O-氟康唑型壳聚糖季铵盐的制备方法。

背景技术

壳聚糖是甲壳素在一定条件下脱乙酰化得到的产物，它为一种天然的抗菌高分子，在抗菌方面具有安全无毒、高效广谱、效果持久、生物相容和生物降解等优点[Jayakumar R,Menon D,Manzoor K,et al.Biomedical applications of chitin andchitosan based nanomaterials—A short review[J].Carbohydrate Polymers,2010,82(2):227-232.]。它以其独特的化学结构，对许多的细菌和真菌都有抑制作用，但其只溶于酸性溶剂，不溶于水和一般有机溶剂的溶解性质，也限制了其应用范围。而壳聚糖的化学结构中有活泼性的部位，它们容易发生化学反应。我们可以引入的特定的功能性基团，来提高壳聚糖抗菌性能和溶解性能，其改性方式包括羧甲基化、季铵化和胍化等。

Chen等在壳聚糖上引入了季铵盐化合物和磺基三甲铵乙内酯，制备出了一个新型的壳聚糖衍生物N-季铵化-O-磺基三甲铵乙内酯壳聚糖(Q₃BCS)。实验结果表明这样大大提高了其水溶性和抗细菌活性，并且其水溶性和抗细菌活性会随着季铵盐的取代度的增加而增加[Chen Y,Li J,Li Q,et al.Enhanced water-solubility,antibacterial activityand biocompatibility upon introducing sulfobetaine and quaternary ammonium tochitosan[J].Carbohydrate Polymers,2016,143:246-253.]。

Wang等先使壳聚糖与苯甲醛进行Schiff反应从而保护壳聚糖上的-NH₂，然后再将其与五种带有不同烷基链的小分子季铵盐反应，最后在酸性溶液中脱去醛类保护，得到了五种水溶性的产物。然后测试了其革兰氏阳性菌(G⁺)和革兰氏阴性菌(G^－菌)的抗菌效果，测试验结果表明，这种改性显著提高壳聚糖的水溶性和抗细菌性[Wang C H,Liu W S,SunJ F,et al.Non-toxic O-quaternized chitosan materials with better watersolubility and antimicrobial functionInternational[J].Journal of BiologicalMacromolecules,2016,84:418-427.]。

Zhao等使壳聚糖的氨基和双氰胺在微波照射下反应，成功的制备出了双胍类壳聚糖，而且探索了反应的温度、溶剂和照射的时长等影响因素，得到了最佳合成条件。然后测试了其对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌和绿脓杆菌的抗菌效果，实验结果发现产物对这几种菌类都有一定的抗菌效果，且其抗菌效果比壳聚糖要好很多[Zhao X,He J X,Zhan Y Z.Synthesis and Characterization of Chitosan Biguanidine Hydrochlorideunder Microwave Irradiation[J].Polymer Journal,2009,41:1030-1035.]。

一般经过改性得到的壳聚糖衍生物的溶解性能和抗细菌性能都可以得到明显的提高，但其抗真菌(比如白色念珠菌、黑曲霉等)性能却提升不多，抗真菌的效果也相对较差。

发明内容