專利名稱：一種氯化－n－三甲基殼聚糖季銨鹽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性殼聚糖季銨鹽衍生物，特別是涉及一種氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽。
背景技術(shù)：
目前在殼聚糖季銨鹽衍生物開(kāi)發(fā)方面的報(bào)道很少，其應(yīng)用也僅限于絮凝劑及抑菌劑。而具有良好的促進(jìn)水溶性大分子藥物如多肽和蛋白類(lèi)藥物透過(guò)腸內(nèi)上皮細(xì)胞單層吸收的作用，可用作大分子藥物吸收增強(qiáng)劑的尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽，它能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
一種氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽，其特征是它的分子式為(C8H13NO5)n(C8H17NO4)m-x(C9H20NO4Cl)x，其結(jié)構(gòu)式為 式中n＝0.07～0.19，x＝0.39～0.75，n+m+x＝1。
上述氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征是將殼聚糖溶脹于1-甲基-2-比咯烷酮中，加入碘化鈉，在堿性條件下分批加入碘甲烷保持50-65℃攪拌反應(yīng)，反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入丙酮中析出沉淀，并用70-80％的丙酮-水溶液洗滌所得沉淀物；將所得沉淀物溶解于水中，攪拌下滴加3-3.5％鹽酸-乙醇溶液進(jìn)行離子交換，然后向反應(yīng)液加入丙酮使沉淀，所得沉淀用70-80％丙酮-水溶液洗滌后再溶于水，再加入到丙酮中進(jìn)行沉淀，所得沉淀繼續(xù)用70-80％丙酮-水溶液洗滌、丙酮洗滌，70-80℃下烘干。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于分子中季銨鹽的取代度可通過(guò)控制碘甲烷的投料量而加以控制，產(chǎn)物的水溶性好，它能滿足作為抗菌劑和大分子藥物吸收增強(qiáng)劑的要求。制備時(shí)操作簡(jiǎn)單、成本低，適用于產(chǎn)業(yè)化制備。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明。
1、將殼聚糖粉碎、過(guò)120目篩網(wǎng)后的粉狀顆粒40.0g(0.24mol)溶脹于120mL的1-甲基-2-吡咯烷酮中，加入96.0g(0.64mol)碘化鈉固體，加熱至60℃，攪拌下加入30％(重量百分濃度，下同)氫氧化鈉水溶液220mL和碘甲烷液體120mL(1.93mol)，60℃下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h；再加入30％氫氧化鈉水溶液80mL和碘甲烷80mL(1.29mol)，60℃下恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h后繼續(xù)加入30％氫氧化鈉水溶液40mL和碘甲烷40mL(0.64mol)，60℃下繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h，殼聚糖、碘化鈉、碘甲烷的總摩爾比為1∶2.7∶16.1。反應(yīng)完畢將反應(yīng)液冷卻至室溫加入到工業(yè)丙酮中進(jìn)行沉淀，抽濾收集沉淀物，并用70-80％丙酮-水溶液洗滌，將所得沉淀物溶于600mL蒸餾水中，攪拌下滴加1200mL3％鹽酸-乙醇溶液進(jìn)行離子交換反應(yīng)，然后加入工業(yè)丙酮使充分沉淀，抽濾收集沉淀物，該沉淀物用70-80％丙酮-水溶液清洗；所得沉淀物再溶于200mL蒸餾水中，攪拌下加入到工業(yè)丙酮中進(jìn)行沉淀，抽濾收集沉淀物，沉淀物再用80％丙酮-水溶液，丙酮依次洗滌，75℃下烘干即得到本發(fā)明的氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽33.5g，x＝39.8％。
2、結(jié)構(gòu)鑒定測(cè)定所用儀器及條件紅外光譜NICOLET NEXUS-470智能光譜儀，KBr壓片法測(cè)定。
核磁共振波譜JEOL JUM-ECP-600核磁共振波譜儀。
以粘均分子量為5.0×104氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽為例1).FT-IR(KBr)cm-13500-3300(-OH的伸縮振動(dòng)峰)，3000-2900(-CH3伸縮振動(dòng)峰)，2900-2800(-N+H(CH3)2伸縮振動(dòng)峰)，1639(酰胺I帶、-CO-羰基伸縮振動(dòng))，1475、1374、1310(C-H彎曲振動(dòng)峰及酰胺III帶的疊加峰)，1237(C-N的伸縮振動(dòng)峰)，1152、1096、1059(C-O-C的伸縮振動(dòng)峰)。與原料相比，1599處-NH2的峰消失，2955、1475、1374處-CH3明顯增強(qiáng)及1237處C-N伸縮振動(dòng)峰增強(qiáng)，C-O的伸縮振動(dòng)峰無(wú)明顯變化，表明產(chǎn)物中殼聚糖季銨鹽的生成。
2).1H NMR(D2O，DSS為內(nèi)標(biāo)，80℃)，δ2.07(s，-COCH3)，3.00-3.15(s，-N(CH3)2)，3.30-3.40(s，-N+(CH3)3)，3.40-3.50(s，6-O-CH3)，3.50-3.60(s，3-O-CH3)。3.80-4.10(殼聚糖環(huán)C-2，C-3，C-4，C-5，C-6的H)，4.80-5.50(C-1的H)。
3).取代度的確定取20mg樣品溶解于1ml D2O中，放置2h，冷凍干燥；重復(fù)此交換操作2次。凍干后所得樣品以D2O為溶劑，DSS為內(nèi)標(biāo)，80℃進(jìn)行1H NMR3).取代度的確定取20mg樣品溶解于1ml D2O中，放置2h，冷凍干燥；重復(fù)此交換操作2次。凍干后所得樣品以D2O為溶劑，DSS為內(nèi)標(biāo)，80℃進(jìn)行1H NMR波普分析。氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽的取代度由通過(guò)下列公式計(jì)算％DQ＝{[(CH3)3]/[H1]×1/9}×100％％DQ是氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽分子中季銨化部分的百分含量，[(CH3)3]是1H NMR譜圖上-N+(CH3)3化學(xué)位移為3.3ppm的峰面積，[H1]是譜圖上化學(xué)位移在4.7-5.7ppm的H1信號(hào)峰面積。
根據(jù)上述方法和相應(yīng)的1H NMR波譜數(shù)據(jù)δ＝3.34ppm處-N+(CH3)3的H的峰面積為6.09，δ＝4.88-5.43處H-1的峰面積之和為1.70，測(cè)得本發(fā)明產(chǎn)品的季銨鹽取代度DQ％＝{[6.09/1.70]×1/9}×100％＝39.8％。
權(quán)利要求
1一種氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽，其特征是它的分子式為(C8H13NO5)n(C8H17NO4)m-x(C9H20NO4Cl)x，結(jié)構(gòu)式為 式中n＝0.07～0.19，x＝0.39～0.75，n+m+x＝1。
2權(quán)利要求1所述的氯化-N-三甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征是將殼聚糖溶脹于1-甲基-2-吡咯烷酮中，加入碘化鈉，在堿性條件下分批加入碘甲烷保持50-65℃攪拌反應(yīng)，反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入丙酮中析出沉淀，并用70-80％的丙酮-水溶液洗滌所得沉淀物；所得沉淀物溶解于水中，攪拌下滴加3-3.5％鹽酸-乙醇溶液進(jìn)行離子交換，然后將反應(yīng)液加入到丙酮中使充分沉淀，所得沉淀用70-80％丙酮-水溶液洗滌后再溶于水，再加入到丙酮中進(jìn)行沉淀，所得沉淀用70-80％丙酮-水溶液洗滌、丙酮洗滌，70-80℃烘干。
3如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述的殼聚糖∶碘化鈉∶碘甲烷的總摩爾比為1∶2.5-3∶13.6-16.3。
全文摘要
一種氯化－N－三甲基殼聚糖季銨鹽，其特征是它的分子式為(C
文檔編號(hào)C08B37/08GK1644589SQ200410075510
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者李英霞, 玉坤宇, 宋妮 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)