[发明专利]一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用。含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐制备方法首先将壳聚糖在碱性条件下与碘甲烷、碘化钠反应一段时间后再与氯乙酰氯反应以得到氯乙酰化壳聚糖季铵盐，然后将各类苯胺与三光气反应制得异氰酸酯，并使其与4‑氨基吡啶反应制得脲，最后氯乙酰化壳聚糖季铵盐与制得的脲反应，经纯化即得到含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐；所述氯乙酰氯的摩尔量为壳聚糖的1‑2倍；各类脲的摩尔量为氯乙酰化壳聚糖季铵盐的2‑3倍。本发明反应简便、高效，易于推广，所需设备及原料易得。研究表明该类衍生物水溶性好，具有很好的抑菌活性，增强了壳聚糖的生物活性，扩大了壳聚糖的应用范围，可以广泛应用于日化及医药领域。

技术领域

本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用。

背景技术

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，是由2-氨基-脱氧-D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键缩合而成的，因原料和制备方法有所不同，其相对分子质量从几千至数百万不等。壳聚糖在自然界中储量丰富，广泛存在于甲壳动物和节肢动物的外壳以及藻类、菌类的细胞壁之中，是年产量仅次于纤维素的第二大天然高分子聚合物，也是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖。近年来，壳聚糖良好的生物降解性、生物相容性、成膜特性和较强的抗菌防腐保鲜能力已引起了广泛的关注和重视，在医药、食品、农业、日化、环保等方面的开发应用研究十分活跃。但是由于壳聚糖本身的水溶性较差，严重影响了壳聚糖的使用范围，通过对壳聚糖的化学修饰，可以得到水溶性较好的衍生物，对高值化壳聚糖的应用开发具有重要意义。

脲类化合物是一类极为重要的精细化学品和化工原料，在农药上应用广泛，包括取代脲、磺酰脲和苯甲酰脲等，其中许多可用作除草剂、杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节剂等，此类化合物也是是医药领域中的重要中间体，它在医药、生物领域中具有举足轻重的地位。

但是脲类化合物难以降解，容易引发严重的环境问题，因此，本发明通过氯乙酰化壳聚糖季铵盐中间体，把高抑菌活性的脲接入到壳聚糖中，合成得到了具有较好抑菌活性和可降解性的新型壳聚糖衍生物。

发明内容

本发明目的是提供一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐，含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐结构式如式(1)所示，

其中，R为氯代苯基或苯基；平均聚合度n取值范围是20-3000。

所述氯代苯基为不同取代位置的氯代苯基。

所述不同取代位置的氯代苯基为2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基。

一种含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐的制备方法：

1)将壳聚糖在碱性条件下与碘甲烷、碘化钠反应2-4h后直接与氯乙酰氯反应，得氯乙酰化壳聚糖季铵盐，待用；

2)将氯代苯胺或苯胺与三光气反应制得异氰酸酯，并使其与4-氨基吡啶反应制得脲，待用；

3)上述所得脲与步骤1)所得的氯乙酰化壳聚糖季铵盐反应，经纯化即得到如式(1)所示的含脲类乙酰化壳聚糖季铵盐；

所述氯乙酰氯的摩尔量为壳聚糖的1-2倍；脲的摩尔量为氯乙酰化壳聚糖季铵盐的2-3倍。

所述步骤1)将壳聚糖于1-甲基-2-吡咯烷酮中分散均匀后，依次加入浓度为15％的氢氧化钠溶液、碘化钠、碘甲烷，在60-70℃条件下回流搅拌2-4h，待反应结束后，向里滴加0.02-0.03mol氯乙酰氯，室温反应24-36h，然后后用250-300mL无水乙醇沉淀，抽滤、洗涤、真空冷冻干燥后待用。