一種殼聚糖‑L‑半胱氨酸‑稀土配合物的製備方法與流程
2024-03-28 22:27:05 1
本發明涉及的是稀土配合物的合成，特別是一種殼聚-l-半胱氨酸-稀土（鑭、鈰）配合物的製備方法。
背景技術：
稀土元素由於特殊的外層電子構型，具有獨特的化學和物理性質，同時還有很好的抗炎、殺菌、抗癌、抗凝血、鎮痛作用。60年代到80年代，人們便將無機稀土作為一種飼料添加劑應用於動物生產中，研究發現稀土是一種生理激活劑，通過調節激素水平、酶活性、蛋白及脂類代謝等多種方式影響中間代謝過程，可激活動物體內的促生長因子，改善體內新陳代謝，提高飼料轉化率，加速動物生長和生產。其中，鑭、鈰元素常以各種鹽的形式被利用，它們大多為無色顆粒狀結晶物，熔點低，吸溼性強，在潮溼空氣中易潮解。近年來研究發現稀土與含氧酸、殼聚糖及胺基酸形成的配合物表現出抗腫瘤活性，並且性質穩定，不僅在動物生產中的應用效果優於無機鑭、鈰，而且解決了無機鑭、鈰性質不穩定的缺點。
稀土元素進入動物體以後，可被吸收、富集並在各組織中重新分配，能夠引起包括中樞神經、消化、內分泌、運動及生殖等系統廣泛的影響。早在1935年steiale就發表了關於稀土的毒性和藥理作用的專著。稀土屬低毒或中毒性物質，比許多有機化合物或過渡金屬化合物的毒性低許多。研究表明，較高劑量的硝酸鑭的直接損傷可使小鼠心臟脂質過氧化加強，清除自由基的能力下降；而較低劑量時，對小鼠心臟自由基的生成和清除無影響。最近有研究證實：20.0mg/kg硝酸鑭長期作用，對大鼠肝臟的結構有一定損害，但沉積於肝臟的鑭可逐漸排出體外。楊維東等觀察了ce(no3)3對大鼠內臟組織和大腦一氧化氮及合成酶的影響。結果顯示，腹腔注射高濃度的稀土後，大鼠肝臟、心臟、腎臟、骨骼肌中一氧化氮、一氧化氮合成酶的水平明顯增加。而注射低濃度的稀土後，肝臟、腎臟內一氧化氮的量則顯著降低。提示稀土能夠廣泛影響機體一氧化氮、一氧化氮合酶的水平。血稀土負荷水平與居民健康狀況關係的研究表明：稀土暴露組與空白對照組相比。肺活量、甘油三酯、膽固醇、gpt、got、hbsag、肝b超、手腳部皮膚變化、心電圖、尿素氮等檢測結果差別無統計意義，提示在這種低劑量長期暴露的情況下，稀土還不足以對呼吸系統，脂質代謝，肝、心、腎功能及皮膚產生不良影響。
稀土（鑭、鈰）的螯合工藝總體來說，可分為液相螯合和固相螯合兩種。液相螯合法較為簡單，便於操作，可進行大規模生產，是一種常見的螯合工藝方法。固相合成法一般對溫度條件的要求比較高，耗時長，所以，在生產中較為少用。
技術實現要素：
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於設計利用殼聚糖和l-半胱氨酸與鑭或鈰形成一個穩定的三元的鑭或鈰螯合物，本發明方法簡單，螯合物沉澱速度快，產率高，生產成本低、可大規模工業化生產，製備的產品更利於生物吸收。l-半胱氨酸是一種生物體內常見的胺基酸，化學名稱為2-氨基-3-巰基丙酸，它是脂肪族含巰基的極性α-胺基酸。l-半胱氨酸是人體的條件必需胺基酸和生糖胺基酸，可由體內的蛋氨酸（甲硫氨酸，人體必需胺基酸）轉化而來，可與胱氨酸互相轉化；主要用於醫藥、化妝品、生化研究等方面；另外是一種絡合劑，能與稀土元素形成配合物。
具體地，本發明提供一種殼聚糖-l-半胱氨酸-稀土配合物的製備方法，其包括以下步驟：。
s1、製備鑭或鈰離子前驅液：取鑭化合物如la2o3、la2(co3)3、lacl3、la(ac)3或者鈰化合物ce2o3、ce2(co3)3、cecl3、ce(ac)3用1～10％的醋酸溶解，加熱蒸發至含少量水，加入一定量的乙醇溶液製備成鑭離子前驅液或鈰離子前驅液。
s2、製備殼聚糖醋酸溶液：取殼聚糖粉末用5％～10％的醋酸溶解，加入無水乙醇，並調節ph至4.0～8.5，製備成含50％～90％乙醇的殼聚糖醋酸溶液。
s3、向s2中得到殼聚糖醋酸溶液中，加入l-半胱氨酸，在磁力攪拌下將s1中得到的鑭或鈰離子前驅液緩慢加入，進行配合反應，得到配合液。
s4、將s3中得到的配合液在冰水或旋轉蒸發的條件下進行蒸發，得到晶體，並在低溫或室溫下繼續攪拌10～24小時，抽濾沉澱，用95％乙醇洗滌數次，得到殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭或殼聚糖-l-半胱氨酸-鈰沉澱，將殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭或殼聚糖-l-半胱氨酸-鈰沉澱在50～80℃真空條件下乾燥，製得殼聚糖-l-半胱氨酸-稀土配合物成品。
優選地，s1中醋酸的百分比為5％。
優選地，s2中利用5mmol·l-1的naoh溶液對ph值進行調節。
優選地，s2中殼聚糖醋酸溶液所含乙醇的百分比為90％。
優選地，s3中加入的l-半胱氨酸為0.1～1.0g。
優選地，s4中攪拌時間為24小時，沉澱時間為6～12小時，真空乾燥溫度為80℃。
本發明以殼聚糖、l-半胱氨酸為配體與la(iii）或ce(iii)離子前驅液製備出了殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭(鈰)配合物。該配合物不溶於水，鹼和有機溶劑，易溶於酸。該螯合反應較以往胺基酸螯合反應時間短、過程更簡單，易於得到產品，成品率和螯合率較高，且產品性質穩定、易保存，在醫藥、保健品和動物生產中具有廣闊的應用前景。
附圖說明
圖1為本發明製備工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖以及具體實施方式對本發明的結構及工作原理做進一步解釋：。
如圖1所示，本發明提供一種殼聚糖-l-半胱氨酸-稀土配合物的製備方法，其包括以下步驟：。
s1、製備鑭（鈰）離子前驅液：取鑭化合物la2o3、la2(co3)3、lacl3、la(ac)3或者鈰化合物ce2o3、ce2(co3)3、cecl3、ce(ac)3用1～10％的醋酸溶解，加熱蒸發至含少量水，加入一定量的乙醇溶液製備成鑭離子前驅液或鈰離子前驅液。
s2、製備殼聚糖醋酸溶液：取殼聚糖粉用5％～10％的醋酸溶解，加入無水乙醇，並調節ph至4.0～8.5，製備成含50％-90％乙醇的殼聚糖醋酸溶液。
s3、向s2中得到殼聚糖醋酸溶液中，加入l-半胱氨酸，在磁力攪拌下將s1中得到的鑭離子前驅液或鈰離子前驅液緩慢加入，進行配合反應，得到配合液。
s4、將s3中得到的配合液在冰水或旋轉蒸發的條件下進行蒸發，得到晶體，並在低溫或室溫下繼續攪拌10～24小時，抽濾沉澱6～12小時，用95％乙醇洗滌數次，得到殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭沉澱或者殼聚糖-l-半胱氨酸-鈰沉澱，將殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭沉澱或者殼聚糖-l-半胱氨酸-鈰沉澱在50～80℃真空條件下乾燥，製得殼聚糖-l-半胱氨酸-稀土配合物成品。
實施例1：
取殼聚糖粉末用5%醋酸溶解，製成1mmol·l-1的殼聚糖溶液，並加入2克l-半胱氨酸混合攪拌，用5mmol·l-1的naoh溶液調節ph至6.5，製備成含50%的乙醇溶液；在加熱攪拌下，往上述溶液中加入5mmol·l-1醋酸鑭溶液，即獲得晶體；室溫繼續攪拌10小時，過濾，用95%乙醇洗滌數次，在75℃真空條件下乾燥，即得到將殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭沉澱產品。
用電感耦合等離子體-質譜法測量產品中微量鑭的含量，計算得率與螯合率。經測定產品得率為84.73%，螯合率為87.62%。
實施例2：
取殼聚糖粉末用10%醋酸溶解，製成0.5mmol·l-1的殼聚糖溶液，加入20ml無水乙醇，並加入5克l-半胱氨酸混合攪拌，用5mmol·l-1的naoh溶液調節ph至5.0，在磁力攪拌加熱套上回流得澄清溶液，在加熱攪拌下，往上述溶液中加入5mmol·l-1氯化鑭的醋酸溶液，加熱攪拌讓其充分反應後，在冰冷條件下析出晶體，繼續攪拌20小時，過濾，用95%乙醇和-5℃的冰水各洗滌5次，在65℃真空條件下乾燥，即得到將殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭沉澱產品。
用電感耦合等離子體-質譜法測量產品中微量鑭的含量，計算得率與螯合率，經測定產品得率為84.93%，螯合率為89.06%。
實施例3：
取殼聚糖粉末用7%醋酸溶解，製成1mmol·l-1的殼聚糖溶液，並加入5克l-半胱氨酸混合攪拌，加入20ml無水乙醇，用5mmol·l-1的naoh溶液調節ph至7.5，製備成含乙醇的溶液；往上述溶液中加入5mmol·l-1碳酸鑭的溶解前驅溶液，加熱攪拌讓其充分反應後，在60℃水浴加熱攪拌攪拌15小時，將所得反應液旋轉蒸發濃縮得到晶體，抽濾，用95%乙醇和-10℃的冰水各洗滌5次，在55℃真空條件下乾燥，即得到將殼聚糖-l-半胱氨酸-鑭沉澱產品。
用電感耦合等離子體-質譜法測量產品中微量鑭的含量，計算得率與螯合率。經測定產品得率為84.72%，螯合率為88.79%。
最後應說明的是：以上實施例中的醋酸鑭、碳酸鑭、氯化鑭可用鈰化合物代替，製備成殼聚糖-l-半胱氨酸-鈰沉澱產品；以上所述的各實施例僅用於說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。