一種多糖硫酸酯的製備方法
2023-05-30 13:29:21 3
專利名稱：一種多糖硫酸酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種多糖硫酸酯的製備方法，具體涉及一種瓜爾豆膠硫酸酯或 沙蒿多糖硫酸酯的製備方法。
背景技術：
多糖類物質是一類非特異性免疫增強化合物，能提高機體的免疫功能，增 強抗病能力，有防老、防衰、防癌、抗癌、抗肝炎等作用，近年來受到人們的 普遍重視。含硫多糖，如硫酸軟骨素、肝素等還有抗凝血、抗病毒等其它生理 功能。
瓜爾豆膠是一種中性多糖，分子量約20萬 30萬，具有優良的增裯性能， 表現出非牛頓及假塑性的流變特性，及對酸鹼、溫度、外加固體、鹽離子等的 穩定性。近年來大量的基礎研究結果表明，瓜爾豆膠作為藥用原料具有明顯的 降低血糖的作用，具有無明顯毒副作用以及應用過量不致產生低血糖等特性。
沙蒿多糖具有不同於其他生物的特殊性能115。C以上高溫不變性，粘度是 明膠的1800倍，可均勻分散於水中呈有限吸水溶脹狀態(自身吸水60倍)，不 溶於熱的稀酸、稀鹼和一般溶劑，是具有極強吸水能力的天然膠質物質，專利 ZL200510002228.5.報導了此天然生物多糖可用於治療化學性糖尿病，降低血糖， 顯著減緩糖尿病引起的體重下降，並能減少糖尿病對肝、腎的損傷，降低血液 中穀草轉氨酶、谷丙轉氨酶、尿素氮的含量。 但由於瓜爾豆膠、沙蒿多糖粘度較高，影響了其在體內的吸收，進而影響 了其活性作用。因此，製備瓜爾豆膠硫酸酯、沙蒿多糖硫酸酯，改變其物理特
性，增加其生物活性意義重大。2008年2月8日公開的中國專利，專利公開號 為CN 1730496A報導了硫酸酯多糖及其製備的方法與應用。2004年11月10日 公開的中國專利，專利公開號為CN 1544477A報導了硫酸酯化生漆多糖及其制 備的方法與用途。2006年6月14日7>開的中國專利，專利7>開號為CN 1786034A 報導了一種豬薈多糖硫酸酯的製備方法。但是由於多糖結構的複雜性，不同的 多糖其硫酸酯的製備方法不同，因此，針對某種特定多糖建立一種合適的硫酸
酯化方法是十分必要的。目前國內外專利均未涉及以瓜爾豆膠、沙蒿多糖為原
料的硫酸化多糖的製備方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯 的製備方法，該方法是以瓜爾豆膠或沙蒿多糖為原料，利用氯磺酸-吡啶法，快 速、高效的製備天然4直物多糖硫酸酯。
為解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是所述的瓜爾豆膠硫酸 酯或沙蒿多糖石克酸酯的製備方法，包括以下步驟
(1)酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為4: 1 ~ 1: 4取吡 啶和氯磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的容器置於0。C水鹽浴中，加入 無水吡啶，再通過恆壓漏鬥緩慢滴加氯磺酸，滴加完畢再反應30min，得到酯化 試劑A,置O"C冰鹽浴中備用；。
(2)瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液的製備按瓜爾豆膠或沙蒿多糖與無水曱 醯胺的重量體積比為0.023g/ml ~ 0.034g/ml ，取瓜爾豆膠或沙蒿多糖，無水曱 醯胺，將瓜兒豆月交或沙蒿多糖加入到無水甲醯胺中，在室溫下攪拌20min~ 30min,得到瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6,將B緩慢加入到A中， 在40°C ~ 70。C水浴中攪拌反應2 ~ 6小時，冷卻至(TC,用(TC的2.5mol/ml的氫 氧化鈉中和至pH為7 ~ 8,得到物質C;
(4 )純化將物質C裝入透析袋中，流水透析48小時，蒸餾水透析24小 時；透析袋內的液體在60°C , 0.06 ~ 0.08Mpa下減壓濃縮至原體積的1/20 ~ 1/40; 在濃縮液中加入乙醇，使乙醇的含量佔總體積的75%-80%，進行沉澱；室溫下 靜止20 30小時，然後離心，冷凍乾燥，得到純化的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多 糖硫酸酯。
上述步驟(1)中所述的滴加氯石黃酸的滴速為0.38ml/min~ 0.67ml/min。 上述步驟(4)中所述的透析袋為載流量為8000 ~ 12000道爾頓；所述的離 心的條件為20°C, 3500 ~ 4500轉/分鐘；所述的冷凍乾燥的條件為-60。C ~-50°C, 1 ~5Pa的條件下冷凍乾燥30 - 36小時。
圖1為瓜爾豆月交(B)和瓜爾豆膠硫酸酯(A)的紅外光譜圖。瓜爾豆膠的 紅外光譜顯示其具有多糖的特徵峰3433cm—1處是-OH鍵的伸縮振動，808.17cm" 附近吸收峰表明了 cc-D-吡喃半乳糖的存在，871.45cm-1處的吸收峰說明含有|3 -D-吡喃甘露糖。瓜爾豆膠硫酸酯的紅外光譜圖，通過和瓜爾豆膠的紅外光譜對
比我們可以看出瓜爾豆膠多糖硫酸酯除了多糖母體特徵吸收峰外，還增加了
1250cm"處的吸收，為C-O-S的拉伸振動；810cm-1處的吸收為OS03'的S= O伸 縮振動，這些是硫酸鍵的特徵吸收峰。同時，瓜爾豆膠多糖硫酸酯在2900cm-1附 近的羥基吸收峰有所降低，表明部分羥基已被酯化，以上充分說明多糖已形成 硫酸酯。由圖2可知，通過沙蒿多糖硫酸酯(A)的紅外光譜和沙蒿多糖(B) 的紅外光譜對比分析，可以看出沙蒿多糖硫酸酯除了多糖母體特徵吸收峰保留 夕卜，還增加了 1257.92cm"處的吸收,為C-O-S的拉伸振動；814.15cm"處的吸收 為OS(V的S=0伸縮振動，這些是硫酸鍵的特徵吸收峰。同時，沙蒿多糖硫酸 酯在2929.68cm-1附近的羥基吸收峰明顯降低，表明大部分羥基已被酯化，以上 充分說明沙蒿多糖已形成沙蒿多糖硫酸酯。 本發明的特點和產生的有益效果是
本發明是以天然植物多糖瓜爾豆膠或沙蒿多糖為原料，採用氯磺酸-吡啶法 合成酯化試劑，進行瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯的製備，反應條件可控， 重複性好，產品得率高，溶解性較好，市場前景好。
圖l瓜爾豆膠(B)及其硫酸酯(A)的紅外光譜 圖2沙蒿多糖(B)及其硫酸酯(A)的紅外光譜 具體實施方案
為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本 發明的內容不限於下面的實施例。
實施例1
瓜爾豆膠硫酸酯產品的製備方法，包括以下步驟
(1) 酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為4: 1取吡啶和氯 磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於0。C冰鹽浴中，先將無水 吡啶加入到三口燒並瓦中，打開恆壓漏鬥的活塞，^f吏其內的氯石黃酸緩慢滴加到三 口燒瓶中，控制滴速為0.38ml/min,滴加完畢再反應30min，得到酯化試劑A, 置0。C水鹽浴中備用；
(2) 瓜爾豆膠懸浮液的製備按瓜爾豆膠與無水曱醯胺的重量體積比為 0.034g/ml，取瓜爾豆膠、無水甲醯胺，將瓜兒豆膠加入到無水曱醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌30min得到瓜爾豆膠懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6,將B液緩慢的加入到A 中，撤除0。C冰鹽浴，在60。C水浴中攪拌反應2h。取出三口燒瓶，冷卻至0。C, 用0。C的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和pH至7 ~ 8,得物質C;
(4 )純化室溫下將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中， 流水透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在60°C 、 0,06 ~ 0.08Mpa 下減壓濃縮至原體積的1/20,在濃縮液中加入乙醇，使乙醇的含量佔總體積的 75%~80%，室溫下靜置20小時，然後在20。C、 4500轉/分鐘的條件下離心， 下層沉澱物在-6(TC、 1-5Pa下的條件下冷凍乾燥30小時，得到純化的瓜爾豆膠 硫酸酯，取代度為0.48。 實施例2
瓜爾豆膠硫酸酯產品的製備方法，包括以下步驟
(1) 酯化試劑的製備按p比咬氯磺酸的體積份數比為1: 2取吡啶和氯 磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於O'C水鹽浴中，先將無水 吡啶加入到三口燒瓶中，打開恆壓漏鬥的活塞，使其內的氯磺酸緩慢滴加到三 口燒瓶中，控制滴速為0.67ml/min，滴加完畢再反應30min,得到酯化試劑A， 置O'C冰鹽浴中備用；
(2) 瓜爾豆膠懸浮液的製備按瓜爾豆膠與無水曱醯胺的重量體積比為 0.029g/ml,取瓜爾豆膠、無水甲醯胺，將瓜兒豆膠加入到無水甲醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌25min得到瓜爾豆膠懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6，將B緩慢的加入到A中， 撤除0。C水鹽浴，在50。C下水浴中攪拌反應3h。取出三口燒瓶，冷卻至O"C, 用0。C的2.5mol/ml的氬氧化鈉中和pH至7 ~ 8 ，得物質C;
(4 )純化將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中，流水 透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在60°C、 0.06 - 0.08Mpa下減 壓濃縮至原體積的1/30，在濃縮液中加入乙醇，使乙醇含量佔總體積的75% ~ 80%,進行沉澱，室溫下靜置25小時，然後在20。C、 4000轉/分鐘的條件下離 心，下層沉澱物在-50。C、 l-5Pa下的條件下冷凍乾燥33小時，得到純化的瓜爾 豆膠硫酸酯,取代度為0.68。 實施例3
瓜爾豆膠硫酸酯產品的製備方法，包括如下步驟
(1) 酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為1: 4取吡咬和氯 磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於0。C水鹽浴中，將無水吡 啶加入到三口燒瓶中，打開恆壓漏鬥的活塞，使其內的氯磺酸緩慢滴加到三口 燒瓶中，控制滴速為0.56ml/min,滴加完畢再反應30min,得到酯化試劑A,置 (TC冰鹽浴中備用；
(2) 瓜爾豆膠懸浮液的製備按瓜爾豆膠與無水甲醯胺的重量體積比為 0.023g/ml,取瓜爾豆膠、無水甲醯胺，將瓜兒豆膠加入到無水甲醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌20min得到瓜爾豆膠懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6,將B緩慢的加入到A中， 撤除0。C冰鹽浴，在40。C下水浴中攪拌反應6h。取出三口燒瓶，冷卻至0。C, 用0。C的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和pH至7 ~ 8 ，得物質C;
(4 )純化將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中，流水 透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在60。C 、 0.06 ~ 0.08Mpa下減 壓濃縮至原體積的1/40，在濃縮液中加入乙醇，j吏乙醇含量佔總體積的75% ~ 80%,進行沉澱，室溫下靜置30小時，然後在20。C、 3500轉/分鐘的條件下離 心，下層沉澱物在-55。C、 l-5Pa下的條件下冷凍乾燥36小時，；浮到純化的瓜爾 豆膠硫酸S旨，取代度為0.59。 實施例4
沙蒿多糖石克酸酯產品的製備方法，包括如下步驟
(1)酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為2: 1取吡啶和氯磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於0。C冰鹽浴中，先將無水 吡啶加入到三口燒瓶中，打開恆壓漏鬥的活塞，使其內的氯磺酸緩慢滴加到三
口燒瓶中，控制滴速為0.55ml/min,滴加完畢再反應30min，得到酯化試劑A, 置O'C冰鹽浴中備用。
(2)沙蒿多糖懸浮液的製備按沙蒿多糖與無水曱醯胺的重量體積比為 0.029g/ml,取沙蒿多糖、無水甲醯胺，將沙蒿多糖加入到無水曱醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌20min至混合均勻，得到沙蒿多糖懸浮液B。
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6,將B緩慢的加入到A中， 撤除0。C冰鹽浴，在5CTC下水浴中攪拌反應3h。取出三口燒瓶，冷卻至0。C， 用0°C的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和pH至7 ~ 8,得物質C
(4 )純化將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中，流水 透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在6(TC 、 0.06 ~ 0.08Mpa下減 壓濃縮至原體積的1/20，在濃縮液中加入乙醇，使乙醇含量佔總體積的75 %~ 80%，進行沉澱，室溫下靜置20小時，然後在2(TC、 4500轉/分鐘的條件下離 心，沉澱物在-6(TC、 l-5Pa下的條件下冷凍乾燥32小時，得到純化的沙蒿多糖 硫酸酯，取代度為0.99。 實施例5
沙蒿多糖硫酸酯產品的製備方法，包括如下步驟
(1)酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為4: 1取吡啶和氯 磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於O'C冰鹽浴中，先將無水
吡啶加入到三口燒瓶中，打開恆壓漏鬥的活塞，使其內的氯磺酸緩慢滴加到三
口燒瓶中，控制滴速為0.40ml/min，滴加完畢再反應30min,得到酯化試劑A,
置ot:冰鹽浴中備用；
(2)沙蒿多糖懸浮液的製備按沙蒿多糖與無水甲醯胺的重量體積比為 0.023g/ml，取沙蒿多糖、無水甲醯胺，將沙蒿多糖加入到無水曱醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌30min至混合均勻，得到沙蒿多糖懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6，將B緩慢的加入到A中， 撤除0。C冰鹽浴，在70。C下水浴中攪拌反應4h。取出三口燒瓶，冷卻至0。C, 用0。C的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和pH至7 ~ 8 ，得物質C;
(4 )純化將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中，流水 透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在6(TC、 0.06 ~ 0.08Mpa下減 壓濃縮至原體積的1/25,在濃縮液中加入乙醇，^吏乙醇含量佔總體積的75% ~ 80%,進行沉澱，室溫下靜置30小時，然後在20。C、 4000轉/分鐘的條件下離 心，沉澱物在-50 °C 、 1 -5Pa下的條件下冷凍乾燥36小時，得到純化的沙蒿多糖 硫酸酯，取代度為0.69。 實施例6
沙蒿多糖硫酸酯產品的製備方法，包括如下步驟
(l)酯化試劑的製備按吡啶氯磺酸的體積份數比為1: 4取吡啶和氯 磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的三口瓶置於O'C水鹽浴中，先將無水 吡咬加入到三口燒瓶中，打開恆壓漏鬥的活塞，使其內的氯磺酸緩慢滴加到三
口燒瓶中，控制滴速為0.65 ml/min，滴加完畢再反應30min，得到酯化試劑A, 置0'C水鹽浴中備用；
(2)沙蒿多糖懸浮液的製備按沙蒿多糖與無水曱醯胺的重量體積比為 0.034g/ml,取沙蒿多if唐、無水甲醯胺，將沙蒿多糖加入到無水甲醯胺中，室溫 下在磁力攪拌器上攪拌25min至混合均勻，得到沙蒿多糖懸浮液B;
(3 )進行酯化反應按B與A的體積比為7: 6，將B緩慢的加入到A中， 撤除0。C冰鹽浴，在50。C下水浴中攪拌反應3h。取出三口燒瓶，冷卻至0。C， 用0'C的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和pH至7 ~ 8，得物質C;
(4 )純化將物質C裝入截流量為8000 ~ 12000道爾頓的透析袋中，流水 透析48小時，蒸餾水透析24小時。透析袋內液體在60°C 、 0.06 ~ 0.08Mpa下減 壓濃縮至原體積的1/40，在濃縮液中加入乙醇，使乙醇含量佔總體積的75% ~ 80%,進行沉澱，室溫下靜置25小時，然後在2(TC、 3500轉/分鐘的條件下離 心，沉澱物在-55。C、 l-5Pa下的條件下冷凍乾燥34小時，得到純化的沙蒿多糖 硫酸酯，取代度為0.78。
權利要求
1、一種瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)酯化試劑的製備按吡啶∶氯磺酸的體積份數比為4∶1～1∶4取吡啶和氯磺酸，將附有冷凝、攪拌和恆壓漏鬥裝置的容器置於0℃冰鹽浴中，加入無水吡啶，再通過恆壓漏鬥緩慢滴加氯磺酸，滴加完畢再反應30min，得到酯化試劑A，置0℃冰鹽浴中備用；(2)瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液的製備按瓜爾豆膠或沙蒿多糖與無水甲醯胺的重量體積比為0.023g/ml～0.034g/ml，取瓜爾豆膠或沙蒿多糖，無水甲醯胺，將瓜兒豆膠或沙蒿多糖加入到無水甲醯胺中，在室溫下攪拌20～30min，得到瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液B；(3)進行酯化反應按B與A的體積比為7∶6，將B緩慢加入到A中，在40℃～70℃水浴中攪拌反應2～6小時，冷卻至0℃，用0℃的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和至pH為7～8，得到物質C；(4)純化將物質C裝入透析袋中，流水透析48小時，蒸餾水透析24小時；透析袋內的液體在60℃，0.06～0.08Mpa下減壓濃縮至原體積的1/20～1/40；在濃縮液中加入乙醇，使乙醇的含量佔總體積的75％～80％，進行沉澱；室溫下靜止20～30小時，然後離心，冷凍乾燥，得到純化的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯。
2、 根據權利要求1所述的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖碌u酸酯的製備方法， 其特徵在於步驟(1 )中所述的滴加氯磺酸的滴速為0.38ml/min~0.67ml/min。
3、 根據權利要求1所述的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯的製備方法，其特徵在於步驟(4)中所述的透析袋為載流量為8000~ 12000道爾頓。
4、 根據權利要求1所述的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖闢u酸酯的製備方法， 其特徵在於步驟(4)中所述的離心的條件為20°C， 3500 ~ 4500轉/分鐘。
5、 根據權利要求1所述的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖闢u酸酯的製備方法， 其特徵在於步驟(4)中所述的冷凍乾燥的條件為-60。C ~-50°C， 1 5Pa的條 件下冷凍乾燥30 ~ 36小時。
全文摘要
本發明公開了一種多糖硫酸酯的製備方法，特別是瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯的製備方法。該方法包括(1)按吡啶∶氯磺酸的體積份數比為4∶1～1∶4進行酯化試劑的製備；(2)瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液的製備；(3)將酯化試劑與瓜爾豆膠或沙蒿多糖懸浮液在40℃～70℃水浴中攪拌反應2～6小時，冷卻至0℃，用0℃的2.5mol/ml的氫氧化鈉中和至pH為7～8；(4)透析，用乙醇進行沉澱，室溫下靜止，然後離心，冷凍乾燥，得到純化的瓜爾豆膠硫酸酯或沙蒿多糖硫酸酯，該方法反應條件可控，重複性好，產品得率高，溶解性較好，市場前景好。
文檔編號C08B37/00GK101357953SQ200810211730
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月22日 優先權日2008年9月22日
發明者鍵 姚, 崔巖偉, 繼 張, 梁俊玉, 王雲普, 王俊龍, 王小芳, 趙保堂, 馬君義 申請人:西北師範大學