【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及日化及醫藥行業，具體涉及一種含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物及其制備方法和應用。
技術介紹
1、殼聚糖是甲殼素經脫乙酰化處理后得到的一種天然高分子聚合物，主要由乙酰氨基-d-葡萄糖通過β-(1,4)-糖苷鍵線性聚合而成。殼聚糖自身具備抗菌、抗氧化、無毒、生物相容和可生物降解等多種優良特性，在農業、醫藥、食品、化妝品等領域有廣泛的應用潛力。然而，殼聚糖水溶性較差、生物活性相對較弱，限制了其進一步商業化應用。但殼聚糖來源豐富，且具有可修飾的羥基、氨基等基團，因此，可利用活性基團偶聯及分子結構修飾手段，構建活性增強、結構多樣的殼聚糖衍生物新體系。
2、羧甲基殼聚糖季銨鹽是殼聚糖的化學修飾產物，主要通過在殼聚糖分子鏈的羥基和氨基上引入羧甲基和季銨鹽基團，賦予殼聚糖極強的離子特性，并提高其水溶性和生物活性。但該修飾產物結構單一，活性提升有限，限制了殼聚糖衍生物在日用化學品和醫藥領域中的應用。而羧甲基基團的存在使得該衍生物能夠通過離子交換方法接入新的功能基團，以進一步調控其性質和功能，從而實現殼聚糖的商業化應用價值。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物及其制備方法和應用。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物，含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物化學結構式為：式一，式中，r+為、、；
4、其中n的平均取值范圍為5-12000。
6、首先，以殼聚糖為原料，使其與氯乙酸反應得到羧甲基殼聚糖中間體，然后以碘化鈉作為催化劑，在堿性條件下使其與親核試劑碘甲烷反應，制得羧甲基殼聚糖季銨鹽，最后通過離子交換反應將活性胍鹽引入羧甲基殼聚糖季銨鹽，制得式一所示含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物。
7、具體為：
8、（1）羧甲基殼聚糖的制備：將殼聚糖均勻分散于異丙醇中，并緩慢滴加質量濃度為40%的naoh溶液，50-60℃條件下攪拌1h，然后，向體系內加入氯乙酸水溶液，50-60℃條件下攪拌反應4h，反應結束后用無水乙醇沉淀，冷凍干燥后即得羧甲基殼聚糖；
9、（2）羧甲基殼聚糖季銨鹽的制備：將羧甲基殼聚糖均勻分散于1-甲基-2-吡咯烷酮中，室溫攪拌條件下依次加入碘化鈉、氫氧化鈉溶液和碘甲烷，60℃下回流反應2h，然后加入過量乙醇進行沉淀，經洗滌抽濾后得到羧甲基殼聚糖季銨鹽；
10、（3）含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物的制備：將上述步驟（2）所得羧甲基殼聚糖季銨鹽溶于去離子水后，分別加入不同胍鹽室溫攪拌反應12h，經透析凍干后即得含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物。
11、步驟（3）中所述胍鹽為鹽酸胍，氨基胍鹽酸鹽或1,3-二氨基胍鹽酸鹽。
12、步驟（1）中所述異丙醇用量為每1g殼聚糖使用10-12ml，所述naoh溶液用量為每1g殼聚糖使用3-4ml，所述氯乙酸與殼聚糖的摩爾比為（1～2）：1，所述無水乙醇用量為每1g殼聚糖使用150-200ml；
13、步驟（2）中所述1-甲基-2-吡咯烷酮用量為每1g羧甲基殼聚糖使用30～40ml，所述碘化鈉、氫氧化鈉、碘甲烷用量為每1g羧甲基殼聚糖使用1.5～2g碘化鈉、20～30mmol氫氧化鈉、5～7ml碘甲烷；
14、步驟（3）中所述去離子水用量為每1g羧甲基殼聚糖季銨鹽使用20～30ml，所述羧甲基殼聚糖季銨鹽與胍鹽摩爾比為1：1。
15、步驟（3）中將所述溶液加入截留分子量為10000的透析袋中，攪拌透析48h除去反應殘留試劑，完成透析。
16、一種所述的含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物的應用，所述含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物在制備抗氧化劑中的應用。
17、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
18、（1）與殼聚糖相比，本專利技術化合物在引入羧甲基和季銨鹽基團后，既增強了殼聚糖的水溶性和生物活性，又提高了殼聚糖的反應活性，使其可通過簡單的離子交換反應引入高活性胍鹽基團，以得到生物活性進一步增強的新型衍生物。
19、（2）本專利技術制備所得的含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物既具備殼聚糖生物相容性和可降解性等優點，羧甲基、季銨鹽以及胍鹽基團的存在也提高了其生物活性，例如：抗氧化活性。
20、（3）本專利技術合成步驟簡單、所需設備及原料易得、成本較低、易于推廣，且產品產率較高，可達60%以上。本專利技術所得產品可廣泛應用于生物、醫藥、化妝品、食品等領域。
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1.一種含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物，其特征在于：含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物化學結構式為：式一，式中，R+為、、；
2.一種權利要求1所述的含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物的制備方法，其特征在于：
3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于：
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于：
6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于：
7.一種權利要求1所述的含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物的應用，其特征在于：所述含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物在制備抗氧化劑中的應用。
【技術特征摘要】
1.一種含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物，其特征在于：含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物化學結構式為：式一，式中，r+為、、；
2.一種權利要求1所述的含胍基羧甲基殼聚糖季銨鹽類衍生物的制備方法，其特征在于：
3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：
4.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張晶晶，王義鵬，申培珍，王林卿，
申請(專利權)人：中國科學院煙臺海岸帶研究所，
類型：發明
國別省市：
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