一种羧甲基化野菊花多糖及其制备方法和应用

本发明涉及医药材料，尤其涉及一种羧甲基化野菊花多糖及其制备方法和在制备抗氧化材料、抗菌材料、止血材料和皮肤缺损修复材料中的应用。

背景技术：

1、

2、野菊花花蕾中含有多糖物质，通常称为野菊花多糖(chrysanthemumindicumpolysaccharide，简称cip)。从野菊花花蕾中分离出的野菊花多糖能够刺激巨噬细胞产生炎性因子来调节机体免疫反应，加速创面愈合，因而有望成为新一代皮肤敷料的天然基材。

3、然而，单纯的野菊花多糖的抗菌、抗炎、抗氧化生物活性较弱，难以达到令人满意的疗效。同时，由于多糖的亲水性强，分子间作用力大，导致它在溶液中往往呈现凝胶态和其他聚集态，溶解性和加工性能差，在生理环境下难以维持稳定，严重限制其在生物医药领域的应用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种羧甲基化野菊花多糖及其制备方法和应用，其通过羧甲基化方式对野菊花多糖进行改性，改性后的羧甲基化野菊花多糖十分稳定，并具有极强的生物活性，在抗氧化、抗菌、止血、皮肤缺损修复等方面具有重要的应用价值。

2、本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种羧甲基化野菊花多糖，其制备原料包括野菊花多糖cip、氢氧化钠和氯乙酸；所述氢氧化钠先与cip主链上的碳进行反应形成活性点，所述氯乙酸再将羧甲基基团接枝到cip网状结构中。

4、本发明通过接枝羧甲基基团得到的多糖网络体系十分稳定，并具有极强的生物活性。

5、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖cip的获得方法为：将野菊花粉末分散于蒸馏水中，持续搅拌过夜；离心后去除上清液，并用蒸馏水提取沉淀物；在90～100℃温度下持续搅拌2～4h，收集上清液；最后，将所得上清液在蒸馏水中透析，蒸馏、冷冻、干燥后所得的淡黄色棉絮状多糖即为目标所需多糖。

6、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖cip包括摩尔比分别为32.5：26.6：19.4的d-半乳糖醛酸、d-葡萄糖、l阿拉伯糖，以及少量的l-古洛糖醛酸、d-甘露糖、d-氨基葡萄糖、d-核糖、l-鼠李糖、d-氨基半乳糖、d-半乳糖、d-木糖、l-岩藻糖，含糖量在20～30％，分子量在150～200万da。

7、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖cip与氯乙酸的摩尔比为(1～2):(1～4.5)。此处，不同的cip：氯乙酸摩尔比是为了制备不同羧甲基取代度的羧甲基化野菊花多糖；例如，当n(cip)：n(氯乙酸)＝2：1时，多糖的羧甲基取代度为26.67％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：1时，多糖的羧甲基取代度为31.04％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：2时，多糖的羧甲基取代度为59.56％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：4.5时，多糖的羧甲基取代度为77.78％。

8、一种上述羧甲基化野菊花多糖的制备方法，先将野菊花多糖溶液与氢氧化钠溶液在20～30℃下初步反应60～90min，再与氯乙酸溶液在55～65℃下反应4～4.5h，经透析、冷冻干燥后得到羧甲基野菊花多糖。

9、改性后的羧甲基化野菊花多糖具有可调节的物理化学性能，网络体系的稳定性和水溶性大幅度提高，同时所含杂质少，得到的多糖物质较纯。

10、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖溶液为野菊花多糖的有机溶液，所用有机溶剂为异丙醇、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺中的一种或多种，优选为异丙醇。本发明可通过将多糖分散于有机溶剂中，加热至25～35℃，保持0.5～1h，得到相应的野菊花多糖溶液。

11、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖溶液的浓度为25～40wt.％，优选30～35wt.％。

12、作为本发明的优选方式之一，所述氢氧化钠溶液浓度为20～40wt.％，优选25～30wt.％。

13、作为本发明的优选方式之一，所述野菊花多糖与氯乙酸的摩尔比为(1～2):(1～4.5)，用于制备不同羧甲基取代度的羧甲基化野菊花多糖。当n(cip)：n(氯乙酸)＝2：1时，多糖的羧甲基取代度为26.67％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：1时，多糖的羧甲基取代度为31.04％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：2时，多糖的羧甲基取代度为59.56％；当n(cip)：n(氯乙酸)＝1：4.5时，多糖的羧甲基取代度为77.78％。

14、作为本发明的优选方式之一，野菊花多糖溶液与氢氧化钠溶液在20～30℃下初步反应过程中，均包括剧烈搅拌的步骤，搅拌的转速为500～800转/秒。通过剧烈搅拌，可使多糖主链上的碳形成更多的活性点，从而有利于羧甲基基团的接枝，且搅拌速率越快，结构越均匀，多糖网络体系越稳定。同时，为避免搅拌速率过高导致温度升高造成液体沸腾，应控制搅拌速率不宜过高。

15、作为本发明的优选方式之一，所述透析时间为36～72h，优选48～60h；所述透析温度为10～30℃，优选20～25℃；所述透析所用的液体优选无菌水，水的体积可根据实际情况进行调整，能将所装多糖溶液的透析袋浮于表面即可。通过透析的方式，能够将沉淀物中的蛋白质、无机盐、色素、单糖等影响多糖的结构和生物活性的杂质去除，有效提高多糖的生物活性。

16、作为本发明的优选方式之一，所述冷冻干燥时间为18～36h，优选24～32h；所述冷冻干燥温度为-10℃～-35℃，优选-20～-30℃。温度过高或过低，都会导致多糖类物质结晶不完全或者出现杂质，影响产物的质量和稳定性。通过干燥的方式可蒸发掉多糖溶液中大量的水分，使其形成无规则的交错网状结构。干燥后的多糖应呈现棉絮状，若仍存在少量结晶，可适当延长干燥时间。

17、一种上述羧甲基化野菊花多糖在制备抗氧化材料、抗菌材料、止血材料和皮肤缺损修复材料中的应用。

18、本发明相比现有技术的优点在于：

19、(1)相较于单纯的野菊花多糖，本发明中的羧甲基化野菊花多糖zeta电位和颗粒粒径显著减小，极大程度上提升了多糖网络体系的稳定性和水溶性；同时，羧甲基化野菊花多糖具有很好的生物活性和生物相容性，在抗菌、止血、抗氧化、皮肤缺损修复方面都具有应用价值；

20、(2)本发明通过“羧甲基化”的方式，将羧甲基基团接枝到多糖中，改性后的羧甲基化野菊花多糖具有可调节的物理化学性能，例如羧甲基取代度为59.56％的多糖对dpph和羟自由基有极高的清除率，取代度为31.04％的多糖对超氧阴离子有极高的清除率；

21、(3)本发明的制备方法简单，原料易得。

技术特征：

1.一种羧甲基化野菊花多糖，其特征在于，所述羧甲基化野菊花多糖的制备原料包括野菊花多糖cip、氢氧化钠和氯乙酸；所述氢氧化钠先与cip主链上的碳进行反应形成活性点，所述氯乙酸再将羧甲基基团接枝到cip网状结构中。

2.根据权利要求1所述的羧甲基化野菊花多糖，其特征在于，所述野菊花多糖cip的获得方法为：将野菊花粉末分散于蒸馏水中，持续搅拌过夜；离心后去除上清液，并用蒸馏水提取沉淀物；在90～100℃温度下持续搅拌2～4h，收集上清液；最后，将所得上清液在蒸馏水中透析，蒸馏、冷冻、干燥后所得的淡黄色棉絮状多糖即为目标所需多糖。

3.根据权利要求1所述的羧甲基化野菊花多糖，其特征在于，所述野菊花多糖cip包括摩尔比分别为32.5：26.6：19.4的d-半乳糖醛酸、d-葡萄糖、l阿拉伯糖，且含糖量在20～30％，分子量在150～200万da。

4.根据权利要求1～3任一所述的羧甲基化野菊花多糖，其特征在于，所述野菊花多糖cip与氯乙酸的摩尔比为(1～2):(1～4.5)。

5.一种如权利要求1～4任一所述的羧甲基化野菊花多糖的制备方法，其特征在于，先将野菊花多糖溶液与氢氧化钠溶液在20～30℃下初步反应60～90min，再与氯乙酸溶液在55～65℃下反应4～4.5h，经透析、冷冻干燥后得到羧甲基野菊花多糖。

6.根据权利要求5所述的羧甲基化野菊花多糖的制备方法，其特征在于，所述野菊花多糖溶液为野菊花多糖的有机溶液，所用有机溶剂为异丙醇、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的羧甲基化野菊花多糖的制备方法，其特征在于，所述野菊花多糖溶液的浓度为25～40wt.％，氢氧化钠溶液浓度为20～40wt.％。

8.根据权利要求7所述的羧甲基化野菊花多糖的制备方法，其特征在于，所述野菊花多糖与氯乙酸的摩尔比为(1～2):(1～4.5)。

9.根据权利要求5所述的羧甲基化野菊花多糖的制备方法，其特征在于，所述透析时间为36～72h，透析温度为10～30℃；所述冷冻干燥时间为18～36h，冷冻干燥温度为-10℃～-35℃。

10.一种如权利要求1～4任一所述的羧甲基化野菊花多糖在制备抗氧化材料、抗菌材料、止血材料和皮肤缺损修复材料中的应用。

技术总结
本发明提供了一种羧甲基化野菊花多糖，所述羧甲基化野菊花多糖的制备原料包括野菊花多糖CIP、氢氧化钠和氯乙酸；所述氢氧化钠先与CIP主链上的碳进行反应形成活性点，所述氯乙酸再将羧甲基基团接枝到CIP网状结构中。本发明还提供了一种上述羧甲基化野菊花多糖的具体制备方法以及在制备抗氧化材料、抗菌材料、止血材料和皮肤缺损修复材料中的应用。相较于单纯的野菊花多糖，本发明羧甲基化野菊花多糖Zeta电位和颗粒粒径显著减小，极大程度上提升了多糖网络体系的稳定性和水溶性；同时，羧甲基化野菊花多糖具有很好的生物活性和生物相容性，在抗菌、止血、抗氧化、皮肤缺损修复方面都具有应用价值。

技术研发人员：周宗宝,李宵宇,宋强,伍梓萱,沈恒立
受保护的技术使用者：湖北工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23