[发明专利]一种壳聚糖衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种壳聚糖衍生物及其制备方法和应用，包括制备酚化改性壳聚糖、制备多孔改性壳聚糖以及制备壳聚糖衍生物3个步骤，本发明先对壳聚糖进行酚化改性，有效改善了壳聚糖本身材料的表面活性，提高了壳聚糖的生物活性和组织粘合性，使敷料在止血时不易脱落；然后将酚化改性壳聚糖进行造孔，提高了壳聚糖的比表面积和孔隙率，有利于吸附血液中的凝血因子，达到更好的止血效果；再通过接枝交联引入氨基和硼酸基团，进一步提高了材料的抗菌性和止血性能。

技术领域

本发明属于多糖及其衍生物技术领域，具体涉及一种壳聚糖衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

壳聚糖(Chitosan)又称可溶性甲壳质、甲壳胺、几丁聚糖等，化学名为2-氨基-β-1,4-葡聚糖，它是甲壳素经脱乙酰基而得到的一种天然阳离子多糖，具有可降解性、良好的成膜性、良好的生物相容性及一定的抗菌和抗肿瘤等优异性能，广泛应用于医药、食品、化工、环保等行业。

目前已有关于将壳聚糖制成膜剂在伤口处理方面的应用，其部分膜剂产品已经开始商业化生产，除此之外，将壳聚糖与其他高分子混合制备用于伤口敷料的水凝胶的研究也开始逐步引起人们的关注，专利文献（CN105288704A）公开了一种聚酰胺-胺树形分子改性壳聚糖创面修复水凝胶及其制备方法和应用，以聚酰胺-胺树形分子和壳聚糖为原料，通过加入交联剂反应获得聚酰胺-胺树形分子改性壳聚糖创面修复水凝胶，对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌具有一定的抗菌性能，专利文献（CN106436313A）合成了季铵盐改性的壳聚糖，并将单封闭异氰酸酯接入壳聚糖上，材料的抗菌性能有了一定程度的提高。

壳聚糖由于其本身带有一定数量氨基基团，除了显示出一定的pH响应性外，使其自身整个分子链带有正电荷，因此相对于一般的水凝胶就已经具备了一定的抑菌性能，但还不能达到医用敷料止血和抑菌性能的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种壳聚糖衍生物及其制备方法和应用，解决传统的壳聚糖材料止血和抑菌性能差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种壳聚糖衍生物的制备方法，包括如下步骤：

（1）酚化改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，加入3,4-二羟基苯甲醛进行反应，然后加入硼氢化钠搅拌至无气泡生成，抽滤，将滤饼溶于盐酸中，透析，冷冻干燥，即得到酚化改性壳聚糖；

（2）多孔化酚化改性壳聚糖的制备：将步骤（1）制备的酚化改性壳聚糖加入到离子液体中，搅拌溶解，向其中加入无水甲醇，超声震荡1-2h，然后进行过滤、洗涤和冷冻干燥，即得到多孔化酚化改性壳聚糖；

（3）壳聚糖衍生物的制备：将步骤（2）制备的多孔化酚化改性壳聚糖加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入3-氨基苯硼酸和戊二醛进行交联反应，待反应完成后，将反应产物进行洗涤和冷冻干燥，即得到壳聚糖衍生物。

优选的，步骤（1）中，壳聚糖、3,4-二羟基苯甲醛和硼氢化钠的质量比为0.5-1.0:1.5-2:1-1.2。

优选的，步骤（1）中，反应温度为30-50℃，反应时间为3-4h。

优选的，步骤（1）中，所述壳聚糖的分子量为100000-300000，壳聚糖脱乙酰度75-90%。

优选的，步骤（2）中，所述酚化改性壳聚糖、离子液体与无水甲醇的质量比为1:8-12:20-30。

优选的，步骤（2）中，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐或1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或多种。

优选的，步骤（3）中，多孔化酚化改性壳聚糖、3-氨基苯硼酸和戊二醛的质量比为4-8:10-15:5-10。