一種n－煙醯基殼寡糖及其製備的製作方法
2023-05-27 20:21:51
專利名稱：一種n－煙醯基殼寡糖及其製備的製作方法
技術領域：
本發明涉及殼寡糖，具體地說是一種N-煙醯基殼寡糖及其製備。
背景技術：
殼寡糖，學名為β-(1，4)-2-脫氧-2-氨基葡萄寡糖。是一種難得又有著特殊理化性質和優良生物活性的動物性寡糖。他所具有的降血糖、降血酯，降膽固醇，增強免疫功能，抑制腫瘤和抗疲勞、延緩衰老，抑菌，抗病毒等作用，已應用於醫藥、保健食品、化妝品、農業等方面。煙酸及煙酸環己醇酯和煙酸生育酚酯是用於治療高血壓症和動脈硬化症的藥物，但存在引起消化道障礙的副作用缺點，因而限制了其臨床應用。有人將煙醯基接在氨基葡萄糖分子中的N原子上(見文獻1 Chinese Journal ofChemistry，2005，23，190-193)，以減少其毒性。與文獻1不同的是本發明將煙醯基接在殼寡糖分子鏈的N原子上，前者是單糖的衍生物，後者是殼寡糖的衍生物，屬高分子範疇；前者是化合物，後者既可是混合物，也可是化合物；兩者都有較好的水溶性，後者較前者具有更好的生物相溶性和更好的食療、醫療作用(見文獻2，中華醫學研究雜誌，2005.Vol.5.No.8.729-732；3食品科學，2003.Vol.24.No.8.250-248；)更能減少其毒副作用和清除體內有害物質。殼寡糖及其衍生物比氨基葡萄糖對受損心肌細胞和組織有顯具的保護作用，前者還有抑制心肌細胞凋亡的現象(見文獻3高技術通訊.2005.Vol.15.No.11.96-100)，本發明的物質有望能發揮殼寡糖與煙酸的協同作用，使其生物活性及對人體的有益功能得到進一步改善和加強，從而篩選出具有高效、低毒的用於一類新藥、新食品添加劑、保健食品和生物農藥等的重要原料。
發明內容
本發明的目的在於提供一種N-煙醯基殼寡糖及其製備；其具有降血酯、降血糖，降膽固醇，增強免疫功能，抑制腫瘤和抗疲勞、延緩衰老，抑菌，抗病毒等作用；可作為某些醫藥、保健食品、化妝品和生物農藥的重要原料。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案為一種N-煙醯基殼寡糖，其為混合組份，均分子量為800-6000，N-煙醯取代度為30％-100％，混合組份的脫乙醯度為50％～100％；其組成成份的結構通式如下，
其中，R為 或CH3，n＝0-30。
所述N-煙醯基殼寡糖的的製備氨解法1)煙酸對硝基苯酯的製備A.取煙酸溶於有機溶劑中，加對硝基苯酚，攪拌，滴加二環己基碳二亞胺(DCC)溶於有機溶劑的溶液，滴完後在60-70℃下加熱條件下反應2～6h，過濾，濾液傾入冰水中，析出白色固體，過濾，重結晶，得到煙酸對硝基苯酯；其中有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺(DMF)、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷，其中二環己基碳二亞胺、硝基苯酚和煙酸的摩爾比為1-1.5∶1-2∶1，重結晶過程可採用無水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲烷或丙酮；或B.於冰浴下，向盛煙酸的反應瓶中滴加過量的二氯亞碸製得煙醯氯，減壓蒸餾去除多餘的二氯亞碸，向反應瓶中滴入5-20滴的無水丙酮、二甲亞碸、二氯甲烷、DMF或氯仿，強烈攪拌，先後滴加無水三乙胺和對硝基苯酚的無水丙酮、二甲亞碸、二氯甲烷、DMF或氯仿溶液，反應2-8h，過濾，濾液傾入冰水中，析出晶體，過濾，用重量濃度1-60％Na2CO3、NaHCO3、K2CO3或KHCO3溶液洗滌，重結晶，得煙酸對硝基苯硝；煙酸、三乙胺和對硝基苯酚的摩爾比為1∶0.5-1.5∶0.5-1.5，重結晶過程可採用無水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲烷或丙酮；2)酯的氨解取煙酸對硝基苯酯溶於有機溶劑中，有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺(DMF)、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷；加殼寡糖，按殼寡糖中氨基葡萄糖殘基計算，煙酸對硝基苯酯與寡糖的摩爾比為1-2∶1，在60-70℃下反應2-10小時，向反應液加入其體積1-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩爾/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用無水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黃色粉末，真空乾燥，得到N-煙醯基殼寡糖粉末固體。
該法的優點利用了氨基與羥基的活性差異，酯的氨解優先發生，而無須保護，對比文獻1(Chinese Journal of Chemistry，2005，23，190-193)，減少了合成步驟，提高了產量；相對醯氯法不產生氯化氫氣體，因而保護環境，生產安全；反應條件溫和，甚至常溫下也可進行，不用強腐蝕性(如醯氯)為原料；副產物易於分離。
醯氯法1)煙醯氯的製備於冰浴下，向盛煙酸的反應瓶中滴加過量的二氯亞碸製得煙醯氯，減壓蒸餾去除多餘的二氯亞碸；2)在氫氧化鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀、碳酸鈉或三乙胺存在下，在氮氣保護下，將煙醯氯的有機溶液滴入重量濃度2-12％的殼寡糖水溶液中，，溫度為-10℃～10℃，反應0.5-3h，向反應液加入其體積1-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩爾/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用無水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黃色粉末，真空乾燥，得到N-煙醯基殼寡糖粉末固體。
所述有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺(DMF)、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷。
本發明具有如下優點本發明公開了一種N-煙醯基殼寡糖衍生物，可為單組分的殼寡糖衍生物，也可為混合組分的殼寡糖衍生物。既可由煙酸對硝基苯酯的氨解，也可由煙醯氯的氨解得到。無須保護，合成步驟少，不會破壞殼寡糖的主鏈，提高了產量；反應條件溫和；生產安全；產物易於分離。產物為淺黃色或黃色粉末固體。用核磁共振光譜測定其取代度為70％(不包括原來的已醯基)以上。室溫下水中溶解度為8-10g/100g。
本化合物結構上以殼寡糖為主體，在每個結構單元上接上煙酸分子。煙醯類化合物本身就有降血脂、降血糖和植物誘導抗病活性。本化合物既具有殼寡糖本身具有的一系列生物活性，如降血酯、降血糖，降膽固醇，增強免疫功能，抑制腫瘤和抗疲勞、延緩衰老、抑菌、抗病毒等作用，引入煙醯基後，在降血脂、降血糖、降膽固醇和植物誘導抗病等功能得到大大增強。可作為某些醫藥、保健食品、化妝品和生物農藥的重要原料。
圖1為N-煙醯殼寡糖誘導抗病毒病斑數示意圖；圖2為N-醯化殼寡糖誘導菸草抗病毒效果圖。
具體實施例方式
下面結合實施實例對本發明做進一步說明實施例1N-煙醯基殼寡糖的製備(氨解法)取1.23g煙酸溶於N，N-二甲基甲醯胺(DMF)中(溶劑也可為吡啶，二甲亞碸，二氯甲烷等)，加2.7g對硝基苯酚，攪拌，加入0.1g二甲胺基吡啶，滴加2.06g二環己基碳二亞胺溶於5mLDMF的溶液，滴完後在60-70℃下加熱條件下反應2～6h，過濾，濾液傾入冰水中，析出白色晶體，過濾，用無水乙醇重結晶，得到煙酸對硝基苯酯1.0g，煙酸對硝基苯酯還可按下面方法製備向盛有用0.8g煙酸制的煙醯氯的乾燥反應瓶中於冰浴下加入適量無水丙酮，強烈攪拌，先後滴加無水三乙胺10mL和1.0g對硝基苯酚的20mL丙酮溶液，反應4h，過濾，濾液傾入冰水中，析出晶體，過濾，用5％Na2CO3溶液洗，在無水乙醇中重結晶，得煙酸對硝基苯硝0.5g。
酯的氨解取煙酸對硝基苯酯0.8g(3.2mmol)溶於30mL無水二甲亞碸中，加殼寡糖0.6g(3.1mmol)(酯與寡糖的摩爾比為1～2∶1(按殼寡糖中氨基葡萄糖殘基計算)，在60-70℃下反應4小時，向反應液加入乙醚/丙酮溶液50～100mL(1∶1，v/v)，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用無水丙酮洗3次，得黃色粉末，真空乾燥，得到N-煙醯基殼寡糖0.5g，粉末固體。
紫外(UVλmax nm)229.240.320；紅外光譜(KBr)主要吸收峰(IRυ，cm-1)3580～3390(OH，NH)；2939；2860(CH+CH2)；1680(amide-I band)；1651(amide-II band)；1593(C-N in pyridinering)1116，1054，1033(C-O)，891(β，C-H)。1H-NMR(CD3SOCD3)δ2.90-3.01(m，1H，H-2)，3.37-3.42(m，1H，H-5)，3.54-3.59(m，2H，H-6，H-6′)，3.65-3.71(m，1H，H-3)，3.78-3.83(m，1H，H-4)，4.40-4.49(m，2H，2OH)，6.40-6.48(1H，NH)，7.40-7.48(m，J1，2＝7.8Hz，1H，β-H-1)，8.18-8.25(m，J＝7.8Hz，1H，H-9)，8.29-8..37(d，J10，9＝7.5Hz，1H，H-10)，8.58-8.67(d，J8，9＝3.6Hz，1H，H-8)，8.90-8.95(S，1H，H-7)證實該目標物的存在。用核磁共振法測定取代度為71％。
實施例2N-煙醯基殼寡糖的製備(醯氯法)煙醯氯的製備將10mLSOCl2加入裝有HCl氣體吸收裝置的反應瓶中，在-10～5℃與氮氣保護下向其中加入1.67g煙酸，攪拌，滴入數滴無水DMF，在油浴中緩慢升溫到90℃，回流3h後，減壓蒸去過量的SOCl2，得黃色固體物質煙醯氯，產率80％，可不經分離往下反應。
取3.0g煙酸製備的煙醯氯溶解在50mL DMF中；另取K2CO32g溶解在20mL水中，加入殼寡糖(COS)1.6g攪拌使其充分溶解，在氮氣保護和低溫(-10℃～5℃)下將其醯氯溶液緩慢滴加在殼寡糖(COS)溶液中，滴完後再反應1.5h。往反應液裡加入適量無水丙酮(或異丙醇)，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用丙酮洗滌兩次，得到黃色粉末，真空乾燥。得煙醯基殼寡糖產品1.8g。粉末固體。用紫外，紅外和核磁光譜測定，其數據與實例1完全相同或基本相同。用核磁共振法測定取代度為71％，室溫下水中溶解度8.2g/100g。
應用例1.N-煙醯基殼寡糖對菸草誘導抗性實驗N-煙醯基殼寡糖對TMV誘導抗性的濃度(ppm)分別為1、25、50和100。
TMV接種實驗採用各個濃度的N-醯化殼寡糖水溶液對整株菸草葉面噴霧，清水為對照，處理1天後接種病毒。接種後每天觀察，記錄第一批病斑出現得時間和數目，計算病斑抑制率。結果為病斑全部產生後的統計數。採用t檢驗法進行數據顯著分析；病斑抑制率＝(對照葉斑平均數—處理葉斑平均數)/對照葉斑平均數×100％。
結果如圖1和2所示，從圖可以看出，N-煙醯殼寡糖對菸草具有較好的誘導抗病性。最好的誘抗效果濃度為25ppm，抑制率為53.23％。可作為新的誘抗類生物農藥應用。
權利要求
1.一種N-煙醯基殼寡糖，其特徵在於其為混合組份，均分子量為800-6000，混合組份的脫乙醯度為50％～100％，N-煙醯取代度為30％-100％；其組成成份的結構通式如下， 其中，R為 或CH3，n＝0-30。
2.一種權利要求1所述N-煙醯基殼寡糖的製備方法，其特徵在於氨解法1)煙酸對硝基苯酯的製備A.取煙酸溶於有機溶劑中，加對硝基苯酚，攪拌，加如一定量二甲胺基吡啶，滴加二環己基碳二亞胺和和溶於有機溶劑的溶液，滴完後在60-70℃下加熱條件下反應2～6h，過濾，濾液傾入冰水中，析出白色固體，過濾，重結晶，得到煙酸對硝基苯酯；其中有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷，其中二環己基碳二亞胺、硝基苯酚和煙酸的摩爾比為1-1.5∶1-2∶1，重結晶過程可採用無水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲烷或丙酮；或B.於冰浴下，向盛煙酸的反應瓶中滴加過量的二氯亞碸製得煙醯氯，減壓蒸餾去除多餘的二氯亞碸，向反應瓶中滴入5-20滴的無水丙酮、二甲亞碸、二氯甲烷、DMF或氯仿，強烈攪拌，先後滴加無水三乙胺和對硝基苯酚的無水丙酮、二甲亞碸、二氯甲烷、DMF或氯仿溶液，反應2-8h，過濾，濾液傾入冰水中，析出晶體，過濾，用重量濃度1-60％Na2CO3、NaHCO3、K2CO3或KHCO3溶液洗滌，重結晶，得煙酸對硝基苯酯；煙酸、三乙胺和對硝基苯酚的摩爾比為1∶0.5-1.5∶0.5-1.5，重結晶過程可採用無水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲烷或丙酮；2)酯的氨解取煙酸對硝基苯酯溶於有機溶劑中，有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺(DMF)、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷；加殼寡糖，按殼寡糖中氨基葡萄糖殘基計算，煙酸對硝基苯酯與寡糖的摩爾比為1-2∶1，在60-70℃下反應2-10小時，向反應液加入其體積1-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩爾/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用無水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黃色粉末，真空乾燥，得到N-煙醯基殼寡糖粉末固體。
3.一種權利要求1所述N-煙醯基殼寡糖的製備方法，其特徵在於醯氯法1)煙醯氯的製備於冰浴下，向盛煙酸的反應瓶中滴加過量的二氯亞碸製得煙醯氯，減壓蒸餾去除多餘的二氯亞碸；2)在氫氧化鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀、碳酸鈉或三乙胺存在下，在氮氣保護下，將煙醯氯的有機溶液滴入重量濃度2-12％的殼寡糖水溶液中，溫度為-10℃～10℃，反應0.5-3h，向反應液加入其體積1-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩爾/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，產生大量黃色沉澱，抽濾，濾餅用無水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黃色粉末，真空乾燥，得到N-煙醯基殼寡糖粉末固體。
4.按照權利要求3所述N-煙醯基殼寡糖的的製備方法，其特徵在於所述有機溶劑為N，N-二甲基甲醯胺(DMF)、吡啶、二甲亞碸或二氯甲烷。
全文摘要
本發明公開了一種N－煙醯基殼寡糖，其特徵在於其為混合組份，均分子量為800－6000，混合組份的脫乙醯度為50％～100％；N－煙醯取代度為30％－100％，其組成成份的結構通式如上。其具有降血脂、降血糖，降膽固醇，增強免疫功能，抑制腫瘤和抗疲勞，延緩衰老，抑菌，抗病毒等作用。可作為某些醫藥、保健食品、化妝品和生物農藥的重要原料。
文檔編號C08B37/08GK101054397SQ20071001112
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月27日 優先權日2007年4月27日
發明者杜昱光, 劉啟順, 郭振楚, 白雪芳 申請人:大連中科格萊克生物科技有限公司