硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和應用的製作方法
2023-12-08 07:46:06
專利名稱：硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和應用的製作方法
硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和應用
技術領城
本發明屬於硒化多糖技術領域，具體涉及一種硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和在製備 抗癌藥物、抗氧化藥物中的應用。
背景技術：
多糖類是生物體內除蛋白質和核酸外又一類重要的生物大分子，具有抗感染、免疫促進、 腫瘤防治、病毒性肝炎、類風溼症、愛滋病等免疫損傷或免疫缺損症和抗氧化等多方面功能 和生物活性。影響多糖生物學活性的結構因素包括多糖的主鏈性質、支鏈性質和多糖分子的 髙級結構,其中多糖主鏈的糖單元組成、糖苷鍵類型均直接決定多糖的活性，多糖支鏈的類型、 聚合度、支鏈在多糖鏈上的分布及其取代度決定了多糖的活性大小，多糖分子的高級結構如鏈 的柔韌性和空間構像與多糖的活性緊密相關。為提高多糖的生物活性，多糖的分子修飾和結構 改造具有重要意義。近年來，有關多糖的分子修飾研究已大有進展。利用糖殘基上的羥基、羧 基、氨基等基團運用化學方法進行修飾,有可能提高多糖的活性。修飾的方法很多，有硫酸化、 羧甲基化、硒化、甲基化、氧化、部分水解、磷酸酯化、雙基團衍生化等。
硫酸化多糖也稱多糖硫酸酯或多糖硫酸酯，是指糖羥基上帶有硫酸根的多糖，是抗病毒多 糖中研究最多的一類天然或化學修飾多糖,包括從動植物中提取的各種硫酸多糖、肝素、天然 中性多糖的硫酸衍生物及人工合成、半合成的各種硫酸多糖，如硫酸葡聚糖、硫酸戊聚糖、硫 酸木聚糖、硫酸香菇多糖、巖藻依聚糖、卡拉膠硫酸軟骨素等。硫酸多糖因具有廣泛的生物 學性質，包括抗病毒、抗腫瘤、抗愛滋病、對免疫系統作用和抗凝活性,而受到極大關注。
硒元素是生命活動的必需元素,其存在形式有無機硒和有機硒兩種，常見的無機硒有亞硒 酸鈉和硒酸鈉，有機硒主要是硒蛋白和硒多糖。硒能構成若干氧化酶的活性中心，可增強機體 的抗氧化能力和對相關疾病的.抵抗能力，這說明了硒與人體健康的直接關係。多糖具有多種生 理功能,與抗衰老、防治癌症等密切有關。無機硒具有蓄積性毒性和致突變作用，使用時劑量 難以控制，而有機硒的毒性低，副作用小，不但能夠更好地發揮硒的作用，而且在激發免疫反應 上比無機硒顯著，因此，將無機硒與多糖有機結合使之轉化為有機硒化合物硒多糖，將會使硒 和多糖的生理和藥理功能得到優化。
硒多糖硫酸酯是利用多糖硫酸酯將其中部分硫用硒取代而半合成的有機硒化合物，由我 國首次合成。研究發現，它可提高血液穀胱甘肽過氧物酶的活力、血紅蛋白的含量、紅細胞對
HA,的穩定性及抗自由基的能力，還發現它能增強機體的免疫功能。有關硒的抗癌、防癌作用 的研究也已有報導。
隨著生活水平的提高，各個保健食品公司、醫藥公司fF發的富硒食品、富硒藥品己成為
了熱潮。近年來關於富硒的產品和專利也出現了許多。如公開號CN1038454A，硒化卡拉膠 的製法。該方法是以硒粉為原料，用硝酸將其溶解製備成濃度為0.5-1.0mg/ml的硒液，在 將其加入到濃度為0. 5-5。％的卡拉膠中，再加入Kappa-角叉菜膠或Lambda角叉菜膠溶膠溶液， 進行硒化反應，在經過乙醇沉析後得到粗品硒化卡拉膠。該方法製備的硒化卡拉膠，硒含量 較低，並且在製備方法上使用硒粉和濃硝酸可以生成如硒化氫等有毒的負產物。專利公開號 CN1069495，專利名稱為硒多糖其製造方法。該方法通過發酵製備富硒酵母，再經過分離提取, 加鹼勻漿、中和、濃縮、乙醇沉澱等製成。該方法製備繁瑣，得到的硒含量也很低。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和在製備 抗癌藥物、抗氧化藥物中的應用，解決了現有技術中存在的問題。
本發明採用的具體技術方案如下
—種硒化多糖硫酸酯化合物，其特徵在於硒化多糖硫酸酯化合物包含吡喃型糖單元， 其結構式為
CH廣Re
R廣R4、 Re至少有一個為亞硒酸酯基及其鹽，和
R廣R4、 Re相同或者不同，是羥基、亞硒酸酯基及其鹽、硫酸酯基及其鹽或者糖苷鍵中 的一種
或者/和包含呋喃型糖單元，其結構式為formula see original document page 5
R廣Re至少有一個為亞硒酸酯基及其鹽，和
R廣Re相同或者不同，是羥基、亞硒酸酯基及其鹽、硫酸酯基及其鹽或者糖苷鍵中的一種。
硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是本質上由多糖硫酸酯和硒化試劑反應製備。
所述的硒化試劑是亞硒酸及其鹽；硒化試劑與多糖硫酸酯中的硫酸酯基團的摩爾比是1-0.1-10。
所述的硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是包括下列步驟-
(1) 硒化反應將多糖硫酸酯與亞硒酸或其鹽在酸性溶液中經鋇離子的催化作用下，並
加熱10-100X:，恆溫反應1-100小時，該反應是在糖單元上的取代反應，或在3， 6-內醚-D 一半乳糖單元上的加成反應，而生成多糖硫酸酯化合物；反應完畢，降溫至室溫；
(2) 除去Ba&離子將反應液逐步滴加硫酸溶液，使反應液中的Ba&離子成為硫酸鋇
沉澱；
(3) 除去未反應的亞硒酸根離子濾去沉澱，取濾液，再加入氯化鐵溶液，調節pH值 3-12,攪拌，反應過夜，過濾沉澱，取濾液；
(4) 乙醇沉澱濾液用15M的醋酸鈉溶液調節pH3—9，按反應液的1-5倍體積量加入 95%乙醇，過濾，然後依次用95%乙醇、無水乙醇洗滌濾出物，將濾出物乾燥；
(5) 按需要精製成硒化多糖硫酸酯精品。 硒化多糖硫酸酯化合物在製備抗癌藥物中的應用。 硒化多糖硫酸酷化合物在製備抗氧化藥物中的應用。
本發明具有的有益效果如下
1) 本發明在催化劑鋇離子和氯離子、硝酸根的作用下，亞硒酸與在糖單元硫酸根發生取 代反應，而生成本發明的硒化多糖硫酸酯，產品得率和質量均比其它的方法高。
2) 利用本發明的硒化多糖硫酸酯的製法，製備的硒化多糖硫酸酯，其最高硒含量可達 45%。然而目前有文獻報導的最髙硒含量為12.5%。
3) 本發明製備硒化多糖硫酸酯的技術與其它的方法相比，避免了硒粉和硝酸反應這一有 劇毒物產生的操作，而以亞硒酸這一穩定性的化合物作為硒化劑，用氯化鋇和硝酸作為催化 劑，操作對人體無害。
4) 在分子結構中引入亞硒酸根，其中硒是正四價，硒是處於中間價態，既可以被氧化也 可以被還原，因此本發明的硒化多糖硫酸酯在人體內具有廣泛的生理功能。
具體實H^r式
實施例1MTT法體外檢測硒化多糖硫酸酯抗癌藥敏試驗
對數生長期細胞,用含10。/。胎牛血清的RPMI-1640培養基稀釋為2.0 X 106個mL-l， 接種於96孔板中，每孔IOO ^L，之後依次加入待測藥物、陰性對照組、陽性對照組，並保 留僅加培養基的空白組。隨後在37C、 5% C02的培養箱中連續培養24h，然後每孔加入5 mg'mL-l的MTT溶液10 ，連續培養4 h。吸去上清液，每孔加入DMSO 100 jiL,在
570nrn波長處用酶標儀測吸收度(A)值。用下面的公式計算細胞增殖抑制率，並利用公式 T/C(%)=100 X A明tt/A糊做回歸計算藥物的半數抑制濃度(IC50)抑制率-(A s自一A維)/ A空白
各濃度對小鼠腫瘤細胞S180、 H22及人肝癌細胞株HepG2的增殖均有顯著的抑制作用， 且呈良好的量效關係。
實施例2抗氧化活性研究
1. 對CV的清除作用
含有硒化多糖硫酸酯(lmg"inL")pH8.2的Tris—HC1緩衝液於25"C溫育20分鐘後，加入 0.1mohl^連苯三酚的10mmol"L"鹽酸溶液，快速搖勻，於25X:測定319nm處的吸收度，持 續測定Ap。
不加硒化多糖硫酸酯，同上操作處理，測定其對比吸光值As。測試表明吸光度Ap相對 比吸光值As減少。
結果表明確化多糖硫酸酯能有效地清除活性氧。
2. 對羥自由基的清除作用和保護DNA的作用
採用Fenton體系，取0.2mLF eS04-EDTA混合液(10mmol，I^)於試管中，加人0.5m L的 DNA(10mmohi;1)，然後加硒化多糖硫酸酯(lmgrmi;1)，用磷酸緩衝液(pH 7.4,0.1 mol，L")定容 至1.8ML,再加人0.2mLH2O2(10mmohi;10, 混合後置於37"恆溫水浴中反應lh,然後加 人2.8%(質量百分比)三氯乙酸溶液1.0 ML， 1.0。/。(質量百分比)硫代巴比妥酸(TBA)溶液1.0 ML,混勻後置沸水浴反應15min，冷卻後用在波長532 nm處測吸光度Ap。
不加硒化多糖硫酸酯，同上操作處理，測定其對比吸光值As。測試表明吸光度Ap則相 對比吸光值As減少。
結果表明硒化多糖硫酸酯能有效地清除羥自由基，對DNA鏈具有良好的保護作用。
實施例3多糖硫酸酯的化學合成。
在&保護下，lg多糖加入到150 mL四氫呋喃'(N,N-dimethylfor腿ide， DMF)中，室 溫下攪拌14 h。 N2保護下，邊攪拌便加入三氧化硫 吡啶(三氧化硫，吡啶與多糖中的羥基 基團的摩爾比是10: 1),然後在40匸反應10h。用500ml甲醇處理並攪拌1小時，製備 出粗製多糖硫酸酯吡啶鹽。用裝有吸引器的燒結玻璃漏鬥濾過，並不斷用甲醇洗至濾液變為 無色，空氣中乾燥。將粗製的多糖硫酸酯吡啶鹽溶於30%醋酸鈉溶液6.5ml中再加入雙蒸 水7ml，將吡啶鹽置換成鈉鹽。然後將鹽溶液緩慢加入100ml無水甲醇中，磁力攪拌1小 時，使產物沉澱。濾過收集，用乙醇不斷洗滌，空氣中千燥，得產品。所得多糖硫酸酯為全 取代(多糖中的羥基全部被硫酸酯基團取代)。 實施例4 將l,5g卡拉膠(含硫12~13%)溶於含有1%亞砥酸的硝酸溶液中，加熱至40° C,在攪 拌下，滴加20%氯化鋇，恆溫反應72小時。反應液降至室溫，滴加硫酸使沉澱完全，抽濾。 用15%醋酸鈉溶液調pH為7，再用酒精沉澱，抽濾，烘乾。產品透析精製。製得含硒18% 的硒化多糖。 實施例5
在攪拌下，滴加209^氯^鋇，恆溫^應 00小時。反2液降至室溫，滴加硫酸使沉澱完全， 抽濾。用15%醋酸鈉溶液調pH為7，再用酒精沉澱，抽濾，烘乾。產品透析精製。製得含 硒36%的硒化糊精。
實施例6
將2g全取代的右旋糖酑硫酸酯(含硫24%)溶於含有1%亞硒酸的硝酸溶液中，加熱至 50° C，在攪拌下，滴加205^氯化鋇，恆溫反應24小時。反應液降至室溫，滴加硫酸使沉澱 完全，抽濾。用15%醋酸鈉溶液調pH為7，再用酒精沉澱，抽濾，烘乾。產品透析精製。 製得含硒45。^的硒化右旋糖酐。
實施例7
將2g全取代的葡聚糖硫酸酯(含硫24%，分子量為10000)溶於含有1%亞硒酸的硝酸 溶液中，加熱至50° C,在攪拌下，滴加20%氯化鋇，恆溫反應10小時。反應液降至室溫， 滴加硫酸使沉澱完全，抽濾。用15%醋酸鈉溶液調pH為7,再用酒精沉澱，抽濾，烘乾。 產品透析精製。製得含硒45%的硒化葡聚糖。 實施例8
將2g全取代的澱粉硫酸酯(含硫24%,分子量為20000)溶於含有1%亞硒酸的硝酸溶 液中，加熱至25° C，在攪拌下，滴加10%氯化鋇15mL,恆溫反應2小時。反應液降至室溫， 滴加硫酸使沉澱完全，抽濾。用15%醋酸鈉溶液調pH為7，再用酒精沉澱，抽濾，烘乾。 產品透析精製。製得含硒19.2%含硫13.1%的硒化澱粉硫酸酯。
權利要求
1.一種硒化多糖硫酸酯化合物，其特徵在於硒化多糖硫酸酯化合物包含吡喃型糖單元，其結構式為R1～R4、R6至少有一個為亞硒酸酯基及其鹽，和R1～R4、R6相同或者不同，是羥基、亞硒酸酯基及其鹽、硫酸酯基及其鹽或者糖苷鍵中的一種；或者/和包含呋喃型糖單元，其結構式為R1～R6至少有一個為亞硒酸酯基及其鹽，和R1～R6相同或者不同，是羥基、亞硒酸酯基及其鹽、硫酸酯基及其鹽或者糖苷鍵中的一種。
2. 硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是本質上由多糖硫酸酯和硒化試劑反應製備。
3. 根據權利要求2所述的硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是硒化試劑是亞硒酸及其鹽
4. 根據權利要求2所述的硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是硒化試劑與多糖硫酸 酯中的硫酸酯基團的摩爾比是l: 0.1-10。
5. 根據權利要求2所述的硒化多糖硫酸酯化合物的製法，其特徵是包括下列歩驟(1) 硒化反應將多糖硫酸酯與亞硒酸或其鹽在酸性溶液中經鋇離子的催化作用下，並加熱10-10(TC，恆溫反應1-100小時，該反應是在糖單元上的取代反應，或在3， 6-內醚-D—半乳糖單元上的加成反應，而生成多糖硫酸酯化合物；反應完畢，降溫至室溫；(2) 除去Ba^離子將反應液逐歩滴加硫酸溶液，使反應液中的Ba^離子成為硫酸鋇 沉澱；(3) 除去未反應的亞硒酸根離子濾去沉澱，取濾液，再加入氯化鐵溶液，調節pH值 3-12，攪拌，反應過夜，過濾沉澱，取濾液；(4) 乙醇沉澱濾液用15X的醋酸鈉溶液調節pH3 — 9，按反應液的1-5倍體積量加入 95%乙醇，過濾，然後依次用95%乙醇、無水乙醇洗滌濾出物，將濾出物乾燥；(5) 按需要精製成硒化多糖硫酸酯精品。
6. 硒化多糖硫酸酯化合物在製備抗癌藥物中的應用。
7. 硒化多糖硫酸酯化合物在製備抗氧化藥物中的應用。
全文摘要
硒化多糖硫酸酯化合物及其製法和應用，屬於硒化多糖技術領域，其特徵在於硒化多糖硫酸酯化合物包含吡喃型糖單元或者/和包含呋喃型糖單元，其製備方法採用多糖硫酸酯和硒化試劑反應，硒化試劑是亞硒酸及其鹽，硒化試劑與多糖硫酸酯中的硫酸酯基團的摩爾比是1∶0.1-10。本發明化合物在製備抗癌藥物和抗氧化藥物中的應用。本發明的亞硒酸與在糖單元硫酸根發生取代反應，而生成本發明的硒化多糖硫酸酯，因此產品的得率和質量均比其它的方法高，本發明另一個優點是硒含量高最高硒含量可達45％遠高於目前有文獻報導的最高為12.5％硒含量。
文檔編號A61K31/717GK101104643SQ20061004548
公開日2008年1月16日 申請日期2006年7月14日 優先權日2006年7月14日
發明者陳藝新 申請人:陳藝新