一種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物及其製備方法
2023-06-04 21:28:26
一種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於海洋化學化工工程【技術領域】，具體內容涉及一種殼聚糖接枝小檗紅鹼衍生物及其製備方法。接枝殼聚糖衍生物為式Ⅰ—A的2-N-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖或式Ⅰ—B的6-O-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖；式Ⅰ—A或式Ⅰ—B中R為9-O-烷基取代小檗紅鹼；n為聚合度≥2；衍生物的製備為將9-O-烷基取代小檗紅鹼與殼聚糖或殼聚糖的氨基保護物反應製備而得。本發明所得目標產物引入小檗鹼分子特有的生物鹼活性氮結構，特別是6-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖在引入小檗鹼活性的同時還保留了殼聚糖的活性氨基，使得殼聚糖分子的正電荷數量提高，有助於改善殼聚糖的理化性質和應用範圍。
【專利說明】一種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於海洋化學化工工程【技術領域】，具體內容涉及一種殼聚糖接枝小檗紅鹼衍生物及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，人民健康意識不斷增強，食品安全和環境汙染問題已引起公眾的高度關注。由於目前農業上大多使用的是化學農藥，因農藥殘留導致的食品安全和環境汙染問題日益突出，有害農藥殘留已嚴重影響農業的可持續發展和人類健康。因此，研製高效、低毒、低殘留生物農藥的呼聲越來越高。
[0003]我國是一個農業大國，同時也是一個海洋大國，利用豐富的海洋生物資源，開發新型海洋生物源農藥，是一個新的應用前景廣闊的研究領域。甲殼素是來源於蝦、蟹、昆蟲等節肢動物的外殼或軟體動物的外殼以及真菌、低等藻類的細胞壁。甲殼素含量豐富，是含量僅次於纖維素的第二大天然生物多糖。殼聚糖作為甲殼素的脫乙醯產物，具有無毒、生物相容性好、可自然降解等特點。此外，殼聚糖還能抑制植物病原真菌以及誘導植物產生抗病性，以殼聚糖、寡糖為原料研製的海洋生物源農藥已有多個產品面市。
[0004]殼聚糖和寡糖製品普遍存在抑菌活性低和水溶性差等方面的不足，通過對殼聚糖進行定位修飾、接枝共聚等手段進行化學改性，導入抑菌活性基團，能夠獲得具有較高抑菌活性的新型殼聚糖衍生物。 殼聚糖自身的抑菌活性主要源於其攜帶有大量的正電荷，因此向殼聚糖分子中引入含有正電荷的活性基團將有望獲得高抑菌活性的殼聚糖接枝衍生物。小檗紅鹼是一種常見的天然異喹啉生物鹼，分子中含有質子化的氮，活性測定表明其對植物病原真菌的菌絲生長和孢子萌發有較強的抑制作用。因此，本發明提出以小檗紅鹼作為活性基團接入殼聚糖分子中，使殼聚糖與抑菌活性基團產生協同作用，同時使合成物能夠保持殼聚糖無毒、易降解和生物相容性好的特點，為研製新型海洋生物農藥奠定基礎。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物及其製備方法。
[0006]為實現上述目的，本發明採用的技術方案為:
[0007]—種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物，接枝殼聚糖衍生物為式I 一A的2-N-烷基取代小檗紅喊殼聚糖或式I 一B的6-0-烷基取代小檗紅喊殼聚糖；式I 一A或式I 一B中R為9-0-烷基取代小檗紅鹼；n為聚合度≥2 ；
[0008]
【權利要求】
1.一種殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物，其特徵在於:接枝殼聚糖衍生物為式I 一A的2-N-烷基取代小檗紅減殼聚糖或式I 一B的6-0-烷基取代小檗紅減殼聚糖；式I 一A或式I 一B中R為9-0-烷基取代小檗紅減；n為聚合度> 2 ；
2.按權利要求1所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物，其特徵在於:所述衍生物是在殼聚糖分子的2-N或6-0位接入小檗鹼(衍生物)分子活性結構。
3.—種權利要求1所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:衍生物為將9-0-烷基取代小檗紅鹼與殼聚糖或殼聚糖的氨基保護物反應製備而得。
4.按權利要求3所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於: 以小檗鹼為原料，經常壓熱裂解獲得小檗鹼衍生物小檗紅鹼，小檗紅鹼與二滷代烷基反應獲得9-滷代烷基小檗紅鹼；殼聚糖或殼聚糖的氨基保護物(苄叉殼聚糖或N-鄰苯二甲醯基殼聚糖)分別與9-滷代烷基小檗紅鹼反應生成2-N-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖和6-0-烷基取代小檗紅鹼苄叉殼聚糖或6-0-烷基取代小檗紅鹼-2-N-鄰苯二甲醯基殼聚糖； 將所得6-0-烷基取代小檗紅鹼苄叉殼聚糖在酸性醇溶液中脫去苄基得6-0-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖；6-0_烷基取代小檗紅鹼-2-N-鄰苯二甲醯基殼聚糖在水合肼溶液中脫去鄰苯二甲醯基得6-0-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖。
5.按權利要求4所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:所述殼聚糖的氨基保護物是將殼聚糖與苯甲醛反應生成苄叉殼聚糖，或將殼聚糖與鄰苯二甲酸酐生成N-鄰苯二甲醯基殼聚糖；其中殼聚糖分子聚合度不小於2，脫乙醯度>80%。
6.按權利要求3所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:所述9-0-滷代烷基小檗紅鹼的製備是以小檗鹼為原料，經高溫熱裂解製備成小檗紅鹼，在與小檗紅鹼3~10倍當量的二滷代烷烴反應，獲得。
7.按權利要求6所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:所述二滷代烷烴為直鏈烷烴、支鏈烷烴或不飽和烷烴，通式為CnH2n_mX2 (η為2~12，m為O~4的整數)，X為F、Br、Cl或I。
8.按權利要求6所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:將小檗紅鹼的3~10倍當量的二滷代烷烴與小檗紅鹼在無水N，N- 二甲基甲醯胺溶液中反應，於40°C~80°C回流反應，通過薄層層析監測反應進程，反應產物用乙醚沉澱，經過濾、洗滌得到9-0-滷代烷基小檗紅鹼。
9.按權利要求8所述的殼聚糖接枝烷基取代小檗紅鹼衍生物的製備方法，其特徵在於:將殼聚糖與9-0-滷代烷基小檗紅鹼按1:3~1:10的摩爾比，在含2.5~5mol/L NaOH的異丙醇溶液中於40~60°C條件下反應2~4h，反應後用6mol/L鹽酸水溶液調節pH至中性，沉澱、離心後以甲醇洗滌至洗出液無色，即得到2-N-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖；
氨基保護殼聚糖與9-0-滷代烷基小檗紅鹼按1:1~1:10摩爾比投入異丙醇溶液中，在催化量吡啶的存在下於80°C反應24h，產物經過濾及甲醇洗滌，得6-0-烷基取代小檗紅鹼苄叉殼聚糖，產物在0.2M鹽酸與乙醇的混合溶液中室溫攪拌24h，得目標產物6-0-烷基取代小檗紅鹼殼聚糖。
【文檔編號】C08B37/08GK103709270SQ201310749653
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】李鵬程, 胡林峰, 邢榮娥, 劉松, 於華華, 秦玉坤, 陳曉琳 申請人:中國科學院海洋研究所