专利摘要

N‑（N′‑油酰谷胺酰胺酰）‑氨基葡萄糖及其制备方法，涉及化工医药技术领域，将油酸的DMF溶液与N‑羟基琥珀酰亚胺（NHS）和二环己基碳二亚胺（DCC）混合搅拌反应一定时间后过滤，取得滤液；将谷胺酰胺和碳酸钾溶解于水中，冰水浴条件下滴加滤液，室温反应后得N‑酰基谷胺酰胺溶液；将N‑油酰谷氨酰胺溶液调中性后与氨基葡萄糖盐酸盐、碳酸氢钠、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐混合反应，生成N‑（N′‑油酰谷胺酰胺酰）‑氨基葡萄糖，产品的生物相容性好、高效、无毒，可用于聚合的绿色环保的醇溶性表面活性剂。

权利要求

1.N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖，分子结构式如下：

。

2.如权利要求1所述N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将油酸的DMF溶液与N-羟基琥珀酰亚胺和二环己基碳二亚胺混合搅拌反应一定时间后过滤，取得滤液；

2）将谷胺酰胺和碳酸钾溶解于水中，冰水浴条件下滴加上述滤液，滴加完后置于室温下反应，制得N-酰基谷胺酰胺溶液；

3）将N-油酰谷氨酰胺溶液的pH值调至中性后与氨基葡萄糖盐酸盐、碳酸氢钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐混合进行反应，生成N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品。

3.根据权利要求2所述N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于：将N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品溶于乙醇后，再滴加到蒸馏水析出，离心取固相真空干燥，即得N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖精品。

说明书

技术领域

本发明涉及化工医药技术领域，具体涉及表面活性剂的制备方法。

背景技术

由于表面活性剂具有优异的应用性能，在工业生产和人们的日常生活中具有广泛的应用。一直以来，人们从未停止过对新型表面活性剂的开发和研究。特别是原料来源广泛，生物相容性好，功能独特的表面活性剂的开发一直是研究的热点之一。

由于表面活性剂能定向排列于不相容的两相界面，这使得表面活性剂在涉及两相界面的某些特殊性能方面有着得天独厚的优势。如乳液聚合时，往往都要用到表面活性剂，使得待聚合反应液分散成乳液的状态，这样得到聚合物的粒径可达微米级，且均匀稳定。为了制备亚微米级（或纳米级的）聚合物微球，在制备乳液往往需要使用大量的表面活性剂，并需要使用助表面活性剂（如小分子醇类），以降低乳液微球的表面张力，从而实现微乳化的目的。但由于使用表面活性剂的浓度高，聚合物中残留的表面活性剂往往不能彻底洗脱，往往对聚合物微球的性质产生较大的影响。因此寻找一种乳化能力强，对乳液微滴的稳定性有帮助，且用量不太大的表面活性剂成为一个非常有吸引力的方向。

氨基葡萄糖又名葡萄糖胺，广泛存在于自然界，2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通常以N-乙酰基衍生物（如甲壳素）或以N-硫酸酯和N-乙酰-3-O-乳酸醚（胞壁酸）形式存在于微生物、动物来源的多糖和结合多糖中。其作为甲壳素的最终降解产物，具有一定药理功能，且具有较好的成膜性能，在医药生物领域应用较为广泛。氨基葡萄糖分子结构上含有多羟基和氨基，除本身具有良好的水溶性外，还可进行N-酰化、烷基化、氨基酸衍生物及O-羧酸化、磷脂化、烯烃衍生物等修饰化学修饰。例如将氨基葡萄糖与胆酸改性制备新型的衍生物，可作为治疗骨关节炎的药物或者引入可聚合基团而作为软骨修复材料。但利用氨基葡萄糖作为表面活性剂的报道并不多见。

氨基酸是构成蛋白质的基本成分，是构成生命的基元物质。常见氨基酸的基本结构相似，不同的氨基酸侧链带来了氨基酸不同的功能特征。通常氨基酸表面活性剂主要是在氨基酸的氨基上引入长链脂肪酰基，然后中和成盐后可得到相应的表面活性剂。常用的氨基酸有肌氨酸、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸、撷氨酸、亮氨酸等，其中以肌氨酸、谷氨酸最为常用。所用到的脂肪酸分为饱和和不饱和两种，如油酸、油酸、椰子油酸、棕榈油酸、硬油酸、辛酸、癸酸等。特别是不饱和脂肪酸，由于分子结构中带有双键，可以用于参与到聚合反应中，这对开发能聚合的表面活性剂非常关键。

氨基葡萄糖主要以吡喃糖的结构存在，具有较好的成膜性能。一般认为较好的成膜性能对界面的稳定是有利的。因此如果能将此性质引入到表面活性剂之中，以期在乳液聚合时起到稳定乳液微滴的作用，同时希望利用氨基酸亲水性侧链起到降低乳液微滴表面张力的作用（如同在制备微乳液时小分子醇的作用），故将亲水性氨基酸与氨基葡萄糖偶联后，再引入长链亲油基，则有可能实现亚微米结构的乳液聚合。另外，如果表面活性剂本身参与聚合，相当于在聚合微球表面固定了一层亲水性的膜，对乳液液滴之间的融合（这种融合是造成乳液聚合微球长大的重要原因之一）起到一定的限制作用。

发明内容

本发明基于以上设想提出一种N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖，其分子结构式如下：

本发明产品为一种具有生物相容性好、高效、无毒、可用于聚合的绿色环保的醇溶性表面活性剂，虽然在水中溶解度不太大，但仍然能够具有表面活性。此类表面活性剂具有较好的成膜性能，性质温和，因其能参与到聚合反应中，除了用于乳液聚合外，在生物功能材料中具有很好的应用前景。

本发明的另一目的是提出以上N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1）将油酸的DMF溶液与N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）和二环己基碳二亚胺（DCC）混合搅拌反应一定时间后过滤，取得滤液；

2）将谷胺酰胺和碳酸钾溶解于水中，冰水浴条件下滴加上述滤液，滴加完后置于室温下反应，制得N-酰基谷胺酰胺溶液；

3）将N-油酰谷氨酰胺溶液的pH值调至中性后与氨基葡萄糖盐酸盐、碳酸氢钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐混合进行反应，生成N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品。

本发明的反应式如下：

本发明的优点是：合成反应简单，收率高，反应可定量。由于第一步反应使用了含长链脂肪酸经活化后（形成活性酯），与谷胺酰胺偶联后释放出NHS，在与氨基葡萄糖偶联时可直接加入水性缩合试剂EDC（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐）便可在水中完成反应，故第二步反应（与氨基酸偶联）不用分离即可进行第三步反应（与氨基葡萄糖偶联）。这样可实现一锅法反应，大大节约反应时间和成本。

油酸活性酯与谷胺酰胺偶联反应所用的碱选择碳酸钾。这是由于碳酸钾和谷胺酰胺的羧酸作用形成碳酸氢钾，反应不必另外再加碱，从而简化了工艺。

在制备N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品时，由于氨基葡萄糖盐酸盐中含盐酸，故用碳酸氢钠中和。由于反应体系为水相的体系，采用水溶性的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐为缩合剂，可使反应在一锅中完成，省去了中间物分离的麻烦。

通过以上工艺取得表面活性剂粗品，还可以采用以下方法取得精品：将N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品溶于乙醇后，再滴加到蒸馏水析出，离心取固相真空干燥，即得N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖精品。

附图说明

图1为N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖红外谱图。

如图2为亚微米结构聚合微球的电镜图。

具体实施方式

（1）先将0.282g（1.0mmol）油酸溶于无水DMF中，加入0.12g（1.05mmol）NHS（N-羟基琥珀酰亚胺）和0.226g（1.1mmol）二环己基碳二亚胺（DCC），搅拌反应10～12小时后过滤，得滤液（Ⅰ）。再取谷胺酰胺0.146g（1mmol）和碳酸钾0.138g（1mmol）溶解于适量水中，置于冰水浴中，慢慢滴加滤液（Ⅰ），滴加完后置于室温下反应24小时，制得N-酰基氨基酸溶液。

（2）以3N盐酸调节N-油酰谷氨酰胺溶液的pH至中性，然后加入0.216g氨基葡萄糖盐酸盐、0.84g碳酸氢钠、0.203gEDAC（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐），于0℃至室温下反应24h，经离心，得N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品。

（3）将N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖粗品溶于适量乙醇中，滴加到蒸馏水析出，离心、真空干燥即得纯度较高的产品。

（4）此法所制备的N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖的红外谱图如图1所示。

在图1中于3327cm^-1附近的宽峰主要为氨基葡萄糖上羟基上O-H、氨基(及酰胺基) 上N-H伸缩振动峰，2926 cm^-1~2851 cm^-1附近显出甲基及亚甲基上C-H键的伸缩振动峰值，故确认了长链烷烃结构的存在；1625.68 cm^-1处吸收是主要是羰基的伸缩振动峰。

（5）元素分析的结果

经元素分析，各元素含量为：C61.1%，H9.39%，N7.40%，O22.34%，与理论结果基本一致。

可见采用本方法取得了N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖。

（6）目标化合物饱和溶液中表面张力测定：

将N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖溶于一定量蒸馏水中，超声0.5小时，高速离心（转速：12000r/min），取上清液测定表面张力（悬滴法）见下表：

表1 目标化合物近饱和溶液的表面张力

（7）应用举例：

本发明可用于聚合物亚微米微球的制备，方法如下。

称量0.2973mg的EGDMA，8.2mgAIBN，溶解于5mL乙酸乙酯中，再取60mL N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖近饱和水溶液，将乙酸乙酯溶液慢慢滴加到此水溶液中，通N₂气15分钟，超声15分钟，置于集热式恒温加热磁力搅拌器中2000r/min， 60℃反应一定时间。聚合溶液加丙酮沉淀，离心，收集沉淀，用适量乙醇悬浮后加到索氏提取器中，提取48小时，得到亚微米结构聚合微球。

如图2所示亚微米结构聚合微球的电镜图，可见：此法所制备微球的粒径在50nm～2000nm，粒径大小差异不太大（但有一定聚集现象），说明N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖完全可以用于乙酸乙酯/水型乳液聚合。

N-（N′-油酰谷胺酰胺酰）-氨基葡萄糖及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

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Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

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