[发明专利]一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及海洋化工工程技术领域，具体涉及一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖及其制备方法和应用，以壳聚糖、异丙醇、氢氧化钠、氯乙酸、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基琥珀酰亚胺及卤代苯胺类化合物为原料制备而成。本发明反应过程简单，所需设备及所需材料易得，且经研究证明，衍生物具有很好的抑菌活性，可以广泛应用于医药和农药等领域。

技术领域

本发明涉及海洋化工工程技术领域，具体涉及一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖及其制备方法和应用。

背景技术

壳聚糖是甲壳素脱乙酰度达到50％以上的天然高分子化合物，具有可降解性、生物相容性、成膜性、无毒性等优良特性。但是壳聚糖溶解性较差，很大程度上限制了其大规模的开发利用。羧甲基壳聚糖是对壳聚糖进行羧甲基化得到的一种壳聚糖水溶性衍生物，具有保鲜性、抑菌性、抗氧化性等性质，在医药、农业、化妆品等方面有诸多应用，是近年来研究较多的壳聚糖衍生物之一。尽管羧甲基壳聚糖具备一定的生物活性，但生物活性相对较差，不足以支撑工业化开发。因此，如何提升羧甲基壳聚糖的生物活性是一项重要的研究课题。据报道，含卤素的化合物通常具有较强的抑菌活性，因此通过EDC/NHS缩合体系将卤代苯胺类化合物接入羧甲基壳聚糖，根据活性叠加原理，得到一种活性更高的化合物，实现壳聚糖的高值化应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖及其制备方法和应用。

具体技术方案如下：

一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖，所述含卤代苯的羧甲基壳聚糖的结构式如下：

其中n的平均取值范围是50-1250。

所述含卤代苯的羧甲基壳聚糖可应用于医药和农药领域。

一种含卤代苯的羧甲基壳聚糖的制备方法，以壳聚糖、异丙醇、氢氧化钠、氯乙酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺及卤代苯胺类化合物为原料，具体制备步骤如下：

(1)称取一定量的壳聚糖分散于一定体积的异丙醇中，搅拌条件下滴加加入氢氧化钠水溶液，50℃水浴中搅拌碱化1-2h；然后用一定体积的异丙醇溶解氯乙酸，并将其缓慢滴加至前者，50℃条件下反应4-6h；反应结束后加入无水乙醇沉淀，并用85％乙醇洗涤抽滤得到滤饼，65℃烘干至恒重，即得到羧甲基壳聚糖；

(2)将所得羧甲基壳聚糖溶于去离子水中，室温下搅拌1小时至充分溶解，依次加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺水溶液，并用1mol/L的盐酸水溶液调节PH至5，室温条件下反应4-6h，然后加入卤代苯胺类化合物，于室温条件下避光反应10-12h，无水乙醇沉淀并洗涤，即得到含卤代苯的羧甲基壳聚糖。

所述步骤(1)中壳聚糖、氢氧化钠、氯乙酸的物质的量比值是1：(4-6):(4-6)。

所述步骤(1)中壳聚糖分散于异丙醇中壳聚糖、异丙醇的用量为每1-1.5g壳聚糖，使用异丙醇20-40mL；异丙醇溶解氯乙酸过程中异丙醇、氯乙酸的用量为每1-1.5g氯乙酸，使用异丙醇10-15mL。

所述步骤(1)中氢氧化钠水溶液的质量分数为40％。

所述步骤(2)中卤代苯胺类化合物为苯胺、2-氟苯胺、2-氯苯胺、2-溴苯胺、3,4-二氯苯胺。

所述步骤(2)中羧甲基壳聚糖、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、卤代苯胺类化合物的物质的量比值是1:(1-3):(1-3):(4-6)。

所述步骤(2)所述羧甲基壳聚糖溶于去离子水中所得水溶液的质量分数为10％-15％；