[发明专利]一种羟丙基-γ-环糊精的制备方法

说明书

本发明涉及一种羟丙基‑γ‑环糊精的制备方法，属于有机高分子化合物中环糊精的醚化衍生物制备技术领域。γ‑环糊精在低浓度碱性条件下与环氧丙烷在一定温度下反应，反应产物用固体酸中和，并依次经过过滤、膜分离、干燥，最终获得成品羟丙基‑γ‑环糊精，本发明简化了后处理工艺，在提高产品质量和收率的同时也大大降低了杂质含量，且适用于投入工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机高分子化合物中环糊精的醚化衍生物制备技术领域，更具体地说，是一种羟丙基-γ-环糊精的制备方法。

背景技术

环糊精来源天然广泛，价格适宜，生物相容性好，包合范围广，可被广泛应用于医药业、食品业、日用化工、环保业和农业等多个行业。目前规模工业化生产的母体环糊精有α、β、γ-环糊精三种，分别由6、7、8个D-吡喃葡萄糖单元首尾相连成环而得。羟丙基环糊精是环糊精的醚化衍生物，羟丙基的引入打开了环糊精分子内氢键，形成无定型混合物，在保持主体空腔结构的同时，水溶性大大提高。

经羟丙基化后的产品羟丙基-γ-环糊精，水溶溶解度将进一步提升至80g/100ml(25℃)，同时羟丙基化后的γ-环糊精不再为单一纯品，而是多种取代共存的混合物，在与客体分子包合时不易生成包合物结晶析出。总体而言，羟丙基-γ-环糊精具有更高的水中溶解度，更强的抗结晶析出能力。

目前关于羟丙基-γ-环糊精的制备方法中，一般采用高浓度的氢氧化钠溶液参与反应，使用液体酸进行中和，并使用有机溶剂或膜分离方式去除杂质，后处理工艺较为复杂，在多种化学试剂对人体存在危害的同时也易引入新的副产物杂质，若单纯采用膜分离的方式去除杂质，不仅会产生大量废水，而且杂质不易去除完全，因此现有制备方法效率较低，最终获得的成品杂质含量高。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种后处理简单，杂质含量低的羟丙基-γ-环糊精的制备方法，其具体步骤为：

(1)配制1～5％质量浓度的氢氧化钠溶液，于室温下加入γ-环糊精，搅拌至γ-环糊精完全溶解；滴加环氧丙烷，温度控制在25～35℃，滴加完毕继续搅拌反应3～5h。其中，氢氧化钠、γ-环糊精和环氧丙烷三者的摩尔比为0.5～1.5:1：5～6.5。

(2)将步骤(1)的反应液用固体酸进行中和，过滤，膜分离，干燥，即可制得羟丙基-γ-环糊精。其中，中和反应液所用的固体酸包括强酸性离子交换树脂，分子筛，负载型酸化合物；膜分离的时间为1～3h。

根据以上制备方法，最终所得的羟丙基-γ-环糊精取代度为4～6，且不含γ-环糊精和1,2-丙二醇等杂质。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明采用低浓度碱液与γ-环糊精反应，减少了原料成本，同时避免高浓度碱液对人体造成的危害；

2、本发明采用固体酸替代传统的液体酸，由于其具有大孔多孔的特殊结构，在中和碱的同时还可以起到吸附小分子杂质的作用，从而有效地降低产品中的杂质含量；

3、本发明采用固体酸中和结合膜分离的方式去除微量杂质，可以避免有机溶剂的使用，有效去除杂质，减少废酸的使用及避免大量废水的产生。

4、本发明制备的羟丙基-γ-环糊精产品杂质含量低，取代度适中，产品质量高，后续应用安全性高。

附图说明

图1为本发明实施例1所得羟丙基-γ-环糊精的核磁谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

S1:称取1.6g氢氧化钠，配制成质量分数为1％的碱液，加入γ-环糊精100g，搅拌至γ-环糊精完全溶解，控制温度在30℃，缓慢滴加环氧丙烷23g，滴加时间控制在30min，滴加完毕后继续反应3h。