專利名稱：固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及糖類化合物的化學(xué)合成裝置。
背景技術(shù)：
多糖類化合物廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物中。作為生命過程三大組成物質(zhì)之一，它廣泛參與細(xì)胞的各種生命現(xiàn)象及生理過程的調(diào)節(jié)，如免疫細(xì)胞間信息的傳遞與感受，細(xì)胞的轉(zhuǎn)化、分裂及再生等活動(dòng)。近年來，大量藥理及臨床研究表明，多糖類化合物是一種免疫調(diào)節(jié)劑，它能激活免疫受體，提高機(jī)體的免疫功能，在用于癌癥的輔助治療中，具有毒副作用小，安全性高，抑瘤效果好等優(yōu)點(diǎn)。
但是，多糖的來源主要是從天然產(chǎn)物中提取，成本高，價(jià)格昂貴。應(yīng)用受到限制。目前，科學(xué)工作者正研究通過化學(xué)方法合成低聚糖。化學(xué)方法合成低聚糖有兩種方法一種是傳統(tǒng)的溶液化學(xué)合成方法，這種方法存在著反應(yīng)步驟較多，最終產(chǎn)物的收率低，反應(yīng)條件下非反應(yīng)性基團(tuán)的保護(hù)以及合成過程中立體構(gòu)形等問題；另一種方法則為固相載體法，它是通過固相載體(Solid Supports)結(jié)構(gòu)中的一些具有反應(yīng)活性的基團(tuán)(1inkers)和反應(yīng)物結(jié)合，形成帶有反應(yīng)物結(jié)構(gòu)的固相載體，然后，在固相載體、溶劑、其它反應(yīng)物(或隋性氣體)等多相反應(yīng)條件下，將其它反應(yīng)物逐一裝配到固相載體上，最后再用一定的方法將目標(biāo)化合物從固相載體上解離下來，最終得到產(chǎn)物。這種方法大大簡(jiǎn)化了經(jīng)典的溶液化學(xué)方法所必須的合成過程，提高了反應(yīng)的選擇性，加快了主反應(yīng)，抑制了副反應(yīng)，同時(shí)使低聚糖的自動(dòng)合成變?yōu)榭赡堋?br> 凡是化學(xué)反應(yīng)均需要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的裝置和工藝，反應(yīng)裝置和工藝根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型不同而變化。根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)不同，一般的化學(xué)反應(yīng)可分為氣-液，氣-液-固，流-固相以及聚合物反應(yīng)。其中流-固相反應(yīng)是一類重要的化學(xué)反應(yīng)。這類化學(xué)反應(yīng)有二種相態(tài)的反應(yīng)物或產(chǎn)物。反應(yīng)過程中，固相顆粒內(nèi)部條件隨時(shí)間而變化，此類反應(yīng)實(shí)質(zhì)上具有非定態(tài)的特性，是一類比較復(fù)雜的反應(yīng)，其復(fù)雜性在于(1)有些流-固相反應(yīng)，在反應(yīng)時(shí)固體粒子的體積基本不變，另一些則在反應(yīng)時(shí)體積縮小。
(2)有些流-固相固體粒子孔徑較大，整個(gè)粒子內(nèi)各處均勻反應(yīng)；另一些流-固相粒子孔徑較小，反應(yīng)從外表面起逐漸向中心推進(jìn)。
(3)有些流-固相反應(yīng)器內(nèi)固體粒子基本上是均勻的；另一些流-固相反應(yīng)器顆粒大小是不均勻的。
(4)進(jìn)行流-固相反應(yīng)的反應(yīng)器除固定床外，還有流化床或氣流床反應(yīng)器，流動(dòng)相與固相之間的流動(dòng)情況復(fù)雜。
用于流-固相反應(yīng)的反應(yīng)裝備有的是間歇反應(yīng)器，有的是連續(xù)反應(yīng)器，這些反應(yīng)器均是根據(jù)不同類型的反應(yīng)及工藝流程，工藝操作參數(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)的。
由于糖類物質(zhì)具有多種多樣的功能，在生命現(xiàn)象中參與細(xì)胞的各種活動(dòng)。因此，人們?yōu)榱双@得生物活性好的糖類物質(zhì)，開辟了多種途徑，其中固相載體法合成低聚糖是獲得價(jià)廉，生物活性好的低聚糖的較好方法。
關(guān)于固相載體法合成低聚糖，人們工作的重點(diǎn)放在有關(guān)合成過程中的一系列技術(shù)問題。反應(yīng)裝備和工藝操作流程均采用常規(guī)的辦法，沒有專門適合于這一反應(yīng)和工藝的反應(yīng)裝備和工藝操作流程。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于在利用現(xiàn)有合成反應(yīng)和純化裝置及充分考慮固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)類型，工藝條件和工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種固相載體法合成低聚糖反應(yīng)和分離裝置。通過對(duì)不同反應(yīng)器的藕合，減少合成及分離純化過程中的步驟，優(yōu)化步驟組合，提高產(chǎn)品產(chǎn)率和回收率，降低生產(chǎn)投資和操作成本；改善產(chǎn)物的純度的同時(shí)提高單元操作的處理能力，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。
本實(shí)用新型的固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，主要由反應(yīng)釜、分離器、溶劑洗滌塔、蒸發(fā)器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次連接構(gòu)成。
反應(yīng)釜進(jìn)口還連接有液體混合器、液體貯槽、液體計(jì)量器和氮?dú)馄俊?br> 為了保護(hù)環(huán)境需要對(duì)廢氣進(jìn)行處理，故反應(yīng)釜上部接有廢氣處理器。
將單體、溶劑經(jīng)計(jì)量槽加入反應(yīng)釜，固體反應(yīng)物從反應(yīng)釜直接加入進(jìn)行反應(yīng)，如反應(yīng)需氮?dú)獗Ｗo(hù)則通氮?dú)?，從反?yīng)釜出來的氣體經(jīng)盛有NaOH溶液的廢氣處理器進(jìn)行處理；，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離器分離后，載體經(jīng)溶劑洗滌塔洗滌，洗滌溶劑和從分離器分離出來的溶液混合，混合液經(jīng)蒸發(fā)器濃縮、萃取塔萃取、水洗塔水洗、干燥塔干燥得到產(chǎn)物并包裝。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果用于固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，使合成和分離有機(jī)地結(jié)合在一起，使用該裝置合成低聚糖，最終得到的是純化后的產(chǎn)品。由于從反應(yīng)開始到最終得到合格的低聚糖，反應(yīng)步驟較多，如果采用常規(guī)的反應(yīng)裝置，既耗時(shí)，也使每步的產(chǎn)物損失較大。本實(shí)用新型所用合成反應(yīng)及分離裝置，經(jīng)過高度優(yōu)化組合，每一個(gè)操作單元之間緊密相連，構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的整體，每一步完成之后，緊接著進(jìn)行下一步操作，節(jié)省了大量時(shí)間，使設(shè)備發(fā)揮最大的使用效率，同時(shí)，提高了低聚糖的產(chǎn)率和純度。


圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2是實(shí)施例使用圖1的裝置合成產(chǎn)物的紅外光譜分析曲線圖；圖3是實(shí)施例使用圖1裝置合成產(chǎn)物的質(zhì)譜圖；圖4是合成產(chǎn)物低聚糖對(duì)DPPH提供質(zhì)子的能力曲線圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，反應(yīng)及分離裝置由反應(yīng)釜，反應(yīng)物加料及計(jì)量裝置，液體固體分離器，溶劑洗滌塔，蒸發(fā)器，萃取塔，水洗塔，干燥塔構(gòu)成。說明1.廢氣處理槽和液體混合器用塘瓷進(jìn)行內(nèi)襯。
2.廢氣處理槽內(nèi)部盛裝NaOH水溶液，用于吸收反應(yīng)產(chǎn)生的鹵化氫。
3.溶劑洗滌塔是洗滌固液分離器分出的固相載體部分。
用圖1的裝置按如下工藝進(jìn)行合成1.從固體反應(yīng)物加料口加入鐵粉、載體，從溶劑計(jì)量槽加入部分溶劑四氯化碳；在混合器內(nèi)將單質(zhì)溴溶解在剩余的溶劑四氯化碳中，滴加入反應(yīng)釜內(nèi)。于20℃～30℃條件下，反應(yīng)一小時(shí)，60℃下加熱反應(yīng)二小時(shí)，打入液體固體分離器中，固體部分經(jīng)過水洗塔水洗，干燥塔干燥后打入反應(yīng)釜內(nèi)。
2.通N2的情況下，從溶劑計(jì)量槽打入配方量的二甲苯，從固體反應(yīng)物加料口加入鎂粉，攪拌，室溫反應(yīng)一小時(shí)；從單體計(jì)量槽中入打入配方量的二氯二甲基硅烷；20～25℃，攪拌下反應(yīng)4小時(shí)。產(chǎn)物經(jīng)固液分離器除去溶劑，干燥塔干燥后打入反應(yīng)釜內(nèi)。
3.通N2的情況下，從溶劑計(jì)量槽打入配方量的四氫呋喃，從固體反應(yīng)物加料口加入配方量的無水氯化鋅和糖單體，60～65℃，攪拌下反應(yīng)10小時(shí)。產(chǎn)物經(jīng)固液分離器除去溶劑，再經(jīng)水洗塔水洗，干燥塔干燥后打入反應(yīng)釜內(nèi)。
4.從固體反應(yīng)物加料口加入配方量的四丁基氟化胺，從單體計(jì)量槽打入配方量的乙酸，從溶劑計(jì)量槽打入配方量的四氫呋喃，于25～30℃，攪拌下反應(yīng)8小時(shí)。產(chǎn)物經(jīng)固液分離器分離，固體經(jīng)溶劑洗滌塔洗滌，溶劑與前面分離的溶劑合并，進(jìn)入蒸發(fā)器濃縮，經(jīng)萃取塔萃取，水洗塔水洗，干燥塔干燥得到產(chǎn)物低聚糖。
合成產(chǎn)物低聚糖經(jīng)溴化鉀壓片后，進(jìn)行紅外光譜分析，結(jié)果示于圖2。該圖2表明，所合成的化合物存在多聚糖羥基的νOH3386cm-1吸收峰，νc-o1050cm-1吸收峰，并且這兩個(gè)吸收峰均很強(qiáng)。
圖3為合成產(chǎn)物的質(zhì)譜圖。質(zhì)譜分析結(jié)果表明，分子離子峰為665，和四聚葡萄糖(分子量666)形成的分子離子質(zhì)荷比一致，同時(shí)存在質(zhì)荷比503的碎片離子峰，它和四聚葡萄糖裂解生成的主要碎片離子三聚葡萄糖碎片離子質(zhì)荷比(503)一致。根據(jù)以上測(cè)定結(jié)果，確定合成產(chǎn)物為四聚葡萄糖，分子量為666。
以DPPH(2，2-Diphenyl-1-picryl-hydrazylradical二苯代苦味?；杂苫?進(jìn)行低聚糖體外清除自由基實(shí)驗(yàn)。DPPH是一種穩(wěn)定的自由基，其結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)苯環(huán)，一個(gè)N原子上有一個(gè)孤對(duì)電子，其乙醇溶液顯紫色，在517nm附近有強(qiáng)吸收，當(dāng)DPPH溶液中加入自由基清除劑時(shí)，孤對(duì)電子被配對(duì)，顏色由紫色向黃色變化，在517nm處的吸光度變小，而吸光度變小的程度與自由基被清除的程度呈線性關(guān)系。據(jù)此可評(píng)價(jià)低聚糖清除自由基的能力或其生物活性的大小。由于該測(cè)定方法簡(jiǎn)單，可靠、重現(xiàn)性好現(xiàn)已成為測(cè)定體外消除自由基的重要方法之一。將樣品用乙醇稀釋至0.01％，取2ml于試管中，再加入2ml濃度為0.2mmol的DPPH甲醇溶液，混合均勻，用分光光度計(jì)在517nm處測(cè)定其吸光度Ai(每5min測(cè)定一次直至吸光度恒定)；同時(shí)測(cè)2mlDPPH溶液+2ml甲醇混合液的吸光度Ac和2ml樣品液+2ml甲醇混合后的收光度Aj，按下式計(jì)算抑制率(低聚糖對(duì)自由基的清除率)。
抑制率(％)＝〔1-(Ai-Aj)/Ac〕×100％以吸光度的差值對(duì)時(shí)間作圖，得到圖4所示的低聚糖清除自由基的測(cè)試結(jié)果。表1列出了數(shù)據(jù)處理的情況。
表1 低聚糖生物活性測(cè)定數(shù)據(jù)處理結(jié)果數(shù)據(jù) 平均值DPPH對(duì)照組 0.832低聚糖 0.548圖4及表1的結(jié)果說明，合成的低聚糖抑制自由基的抑制率為34.2％，具有一定的清除自由基活性。
權(quán)利要求1.一種固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，其特征在于主要由反應(yīng)釜、分離器、溶劑洗滌塔、蒸發(fā)器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次連接構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，其特征在于反應(yīng)釜進(jìn)口還分別連接有液體混合器、液體貯槽、液體計(jì)量器和氮?dú)馄俊?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，其特征在于反應(yīng)釜上部接有廢氣處理器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及固相載體法合成低聚糖的反應(yīng)及分離裝置，主要由反應(yīng)釜、分離器、溶劑洗滌塔、蒸發(fā)器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次連接構(gòu)成；本實(shí)用新型通過對(duì)不同反應(yīng)器的藕合，減少合成及分離純化過程中的步驟，優(yōu)化步驟組合，提高產(chǎn)品產(chǎn)率和回收率，降低生產(chǎn)投資和操作成本；改善產(chǎn)物的純度的同時(shí)提高單元操作的處理能力，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。
文檔編號(hào)C07H1/00GK2622180SQ03226459
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
發(fā)明者馮宗財(cái), 李琳, 陳玲, 郭祀遠(yuǎn), 胡松青, 李冰, 王兆梅 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)