一種玉竹多糖硫酸酯化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硫酸酯化技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種玉竹多糖硫酸酯化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多糖是自然界存在的一大類高分子化合物，廣泛參與細(xì)胞的各種生命活動(dòng)而產(chǎn)生 多種生物學(xué)功能，如增強(qiáng)免疫特性、抗腫瘤、抗病毒、抗凝血、延緩衰老等功能。隨著人們對(duì) 多糖組成，性質(zhì)，結(jié)構(gòu)與功能的研究不斷深入，人們注意到以下問題：（1)自然界中存在的 多糖并不都具有活性。例如，未經(jīng)處理的茯苓多糖不具有任何生物學(xué)活性。（2)有些多糖由 于結(jié)構(gòu)或理化性質(zhì)等障礙而不利于其生物學(xué)活性的發(fā)揮。如未經(jīng)處理的裂褶多糖由于粘度 太大而在臨床上無(wú)法使用；一些硫酸葡聚糖因分子量大，無(wú)法跨越多重細(xì)胞膜障礙，很難達(dá) 到發(fā)揮生物學(xué)活性的血藥濃度。（3)也有些多糖盡管藥效良好，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些不良 反應(yīng)，甚至毒副作用。如有些具有抗病毒活性的低分子量硫酸葡聚糖可產(chǎn)生不利于其抗病 毒活性的抗凝血現(xiàn)象；某些多糖硫酸化衍生物由于硫酸基過(guò)多而顯示一定的細(xì)胞毒性。（4) 有些從天然生物體內(nèi)分離的多糖活性較弱，有待進(jìn)一步提高。已完成的研究證實(shí)，多糖的活 性直接或間接地受到其結(jié)構(gòu)的制約。因此，采取一定的方法對(duì)多糖結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)修飾是解 決以上問題的根本途徑。
[0003] 分子修飾是通過(guò)化學(xué)、物理學(xué)及生物學(xué)等手段對(duì)化合物分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，以獲 得眾多結(jié)構(gòu)類型衍生物的方法。多糖經(jīng)分子修飾可改變其結(jié)構(gòu)從而提高其生物活性或降低 其毒副作用。其中，硫酸化是多糖結(jié)構(gòu)修飾中的一個(gè)重要方向，因?yàn)槎嗵墙?jīng)過(guò)硫酸化修飾 后，除了能獲得抗病毒活性外，還可產(chǎn)生其它生物學(xué)活性。此外，通過(guò)控制硫酸化多糖的硫 酸基取代度，也可使產(chǎn)物產(chǎn)生較強(qiáng)的抗凝血活性。
[0004] 玉竹又名葳蕤、女萎，為百合科植物玉竹Polygonatum odoratum(Mill.) Druce的 干燥根莖。性微寒，味甘平，歸肺、胃經(jīng)。具有養(yǎng)陰潤(rùn)燥，生津止渴之功。用于肺胃陰傷，燥 熱咳嗽，咽干口渴，內(nèi)熱消渴?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，玉竹具有強(qiáng)心、升壓的作用，能改善心 肌缺血，有類似腎上腺皮質(zhì)激素樣作用，并有降血脂和降血糖作用。玉竹多糖是玉竹的主要 有效成分，相比其他類型的活性成分含量較高，并具有降血糖、抗衰老、調(diào)血脂、抗腫瘤等藥 理活性。目前，玉竹多糖的硫酸酯化方法研究的還不夠成熟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種玉竹多糖硫酸酯化方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的： 一種玉竹多糖硫酸酯化方法，包括如下步驟：將干燥玉竹多糖溶解于反應(yīng)溶劑中，加入 酯化劑三氧化硫吡啶，在40~80°C條件下反應(yīng)4~9小時(shí)，再經(jīng)中和、醇沉、透析、濃縮、干 燥后得到玉竹多糖硫酸酯；玉竹多糖與反應(yīng)溶劑的質(zhì)量體積比為1 :1〇~I :500g/mL ;玉竹 多糖與酯化劑三氧化硫吡啶的質(zhì)量比為1 :5~5 :1。
[0007] 常用的硫酸酯化法有濃硫酸法、三氧化硫-吡啶法、氯磺酸-吡啶法、氯磺酸-甲 酰胺法，但是現(xiàn)有技術(shù)中從未公開玉竹多糖的硫酸酯化方法。本發(fā)明根據(jù)玉竹多糖的特點(diǎn)， 發(fā)現(xiàn)三氧化硫-吡啶法比較適合玉竹多糖的硫酸酯化。并且，本發(fā)明玉竹多糖的硫酸酯化 方法和常規(guī)的硫酸酯化方法有很大不同，首先，本發(fā)明硫酸酯化的溫度比較低，現(xiàn)有技術(shù)中 三氧化硫-吡啶法的酯化溫度一般在95°C左右，而本發(fā)明的酯化溫度僅僅為40~80°C。
[0008] 優(yōu)選地，所述反應(yīng)溶劑為無(wú)水甲酰胺、吡啶、二甲基亞砜中的一種或兩種。
[0009] 優(yōu)選地，所述玉竹多糖與三氧化硫吡啶復(fù)合物的質(zhì)量比為1 :4。
[0010] 優(yōu)選地，所述玉竹多糖與反應(yīng)溶劑的質(zhì)量體積比為I :150g/mL。
[0011] 優(yōu)選地，所述三氧化硫吡啶復(fù)合物中三氧化硫與吡啶的質(zhì)量比為1 :1~1 :5。
[0012] 優(yōu)選地，加入三氧化硫吡啶復(fù)合物后，在60°C條件下反應(yīng)5h。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明所述玉竹多糖硫酸酯化方法操作簡(jiǎn)單，原料易得，且多糖硫酸酯得率高，產(chǎn)物硫 酸取代度高。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為實(shí)施例1所述方法制備得到的硫酸化玉竹多糖的紅外光譜分析結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步地詳細(xì)闡述，所述實(shí)施例 只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。下述實(shí)施例中所使用的試驗(yàn)方法如無(wú)特 殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所使用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，為可從商業(yè)途徑得到的試劑 和材料。
[0016] 實(shí)施例1 取200mg干燥的玉竹多糖加入到30ml甲酰胺（已除水)中，攪拌溶解后加入800mg三氧 化硫吡啶復(fù)合物，在40°C下反應(yīng)5h，反應(yīng)過(guò)程中不斷充入氮?dú)?。反?yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液移至 冰水中，加入2mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至7~8之間。濃縮反應(yīng)液至原來(lái)體積的一半， 加入4倍體積冰無(wú)水乙醇，密封放入4°C冰箱沉淀12h，離心收集沉淀，沉淀加甲醇洗滌直至 沉淀無(wú)吡啶氣味。加少量去離子水溶解于透析袋中，先用自來(lái)水透析1~2兩天，再用去離 子水中透析2天，每天換2~3次水。將透析液濃縮后冷凍干燥得硫酸化玉竹多糖。制備 的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)紅外光譜分析，確定已經(jīng)合成硫酸化玉竹多糖(見圖1)。本實(shí)施例制備得到的玉 竹多糖硫酸酯取代度為〇. 256,得率為85. 4% 實(shí)施例2 取200mg干燥的玉竹多糖加入到30ml甲酰胺（已除水)中，攪拌溶解后加入800mg三氧 化硫吡啶復(fù)合物，在60°C下反應(yīng)4h，反應(yīng)過(guò)程中不斷充入氮?dú)狻７磻?yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液移至 冰水中，加入2mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至7~8之間。濃縮反應(yīng)液至原體積的一半，加 入4倍體積冰無(wú)水乙醇，密封放入4°C冰箱沉淀12h，離心收集沉淀，沉淀加甲醇洗滌直至沉 淀無(wú)吡啶氣味。加少量去離子水溶解于透析袋中，先用自來(lái)水透析1~2兩天，再用去離子 水中透析2天，每天換2~3次水。將透析液濃縮后冷凍干燥得硫酸化玉竹多糖。本實(shí)施 例制備得到的玉竹多糖硫酸酯取代度〇. 898,得率71. 5%。
[0017] 實(shí)施例3 取200mg干燥的玉竹多糖加入到30ml甲酰胺（已除水)中，攪拌溶解后加入800mg三氧 化硫吡啶復(fù)合物，在80°C下反應(yīng)6h，反應(yīng)過(guò)程中不斷充入氮?dú)?。反?yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液移至 冰水中，加入2mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至7~8之間。濃縮反應(yīng)液至原體積的一半，加 入4倍體積冰無(wú)水乙醇，密封放入4°C冰箱沉淀12h，離心收集沉淀，沉淀加甲醇洗滌直至沉 淀無(wú)吡啶氣味。加少量去離子水溶解于透析袋中，先用自來(lái)水透析1~2兩天，再用去離子 水中透析2天，每天換2~3次水。將透析液濃縮后冷凍干燥得硫酸化玉竹多糖。本實(shí)施 例制備得到的玉竹多糖硫酸酯取代度為〇. 396,得率為54. 1%。
[0018] 實(shí)施例4 取200mg干燥的玉竹多糖加入到30ml甲酰胺（已除水)中，攪拌溶解后加入800mg三氧 化硫吡啶復(fù)合物，在50°C下反應(yīng)7h，反應(yīng)過(guò)程中不斷充入氮?dú)?。反?yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液移至 冰水中，加入2mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至7~8之間。濃縮反應(yīng)液至原體積一半，加入 4倍體積冰無(wú)水乙醇，密封放入4°C冰箱沉淀12h，離心收集沉淀，沉淀加甲醇洗滌直至沉淀 無(wú)吡啶氣味。加少量去離子水溶解于透析袋中，先用自來(lái)水透析1~2兩天，再用去離子水 中透析2天，每天換2~3次水。將透析液濃縮后冷凍干燥得硫酸化玉竹多糖。本實(shí)施例 制備得到的玉竹多糖硫酸酯取代度為〇. 423,得率74. 3%。
[0019] 實(shí)施例5 濃硫酸法：量取濃硫酸7. 5mL，正丁醇2. 5mL，置帶干燥管和攪拌裝置的三頸瓶中，再 加入硫酸銨0. 125g，攪拌，冰浴冷卻至0°C，徐徐加入多糖粉末0. 5g，于0~40°C反應(yīng) 3h。用2mol/L的NaOH溶液中和至pH7. 0~8. 0終止反應(yīng)。終止后的液體中加入3倍量體 積的無(wú)水乙醇，于4 °C下靜置過(guò)夜，離心收集沉淀，復(fù)溶后用截留量為3500的透析袋透析 72 h收集濃縮物，冷凍干燥。
[0020] 三磺酸鈉胺法： 酯化劑制備：量取40mL物質(zhì)的量濃度為5mol/L的似批03溶液于三頸瓶中，量取IOmL 物質(zhì)的量濃度為5mol/LNaN02溶液于恒壓漏斗中，將三頸瓶放在90°C溫度的水浴條件下，接 上冷凝管，用恒壓漏斗將溶液緩慢滴加到溶液中，并不停地?cái)嚢?，反?yīng)2. 5h，即制成酯化劑 三磺酸鈉胺；酯化：稱取〇. 5g多糖加入到上述酯化劑中，攪拌均勻后置于一定溫度水浴中 進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)IOh后，(TC下冰浴，用2mol/L的NaOH溶液中和至pH7. 0~8. 0終止反應(yīng)。 終止后的液體中加入3倍量體積的無(wú)水乙醇，于4 °C下靜置過(guò)夜，離心收集沉淀，復(fù)溶后用 截留量為3500的透析袋透析72 h收集濃縮物，冷凍干燥。
[0021] 氨基磺酸法：在250 mL三頸燒瓶中加入多糖0. 5g，攪拌多糖完全溶解于30mL的甲酰 胺（已除水）中，將三頸燒瓶在電熱套上加熱到一定溫度后，加入相應(yīng)的氨基磺酸，反應(yīng)完畢 后，將反應(yīng)物倒入燒杯中，用2mol/L的NaOH溶液中和至pH7. 0~8. 0終止反應(yīng)。終止后的 液體中加入3倍量體積的無(wú)水乙醇，于4 °C下靜置過(guò)夜，離心收集沉淀，復(fù)溶后用截留量為 3500的透析袋透析72 h收集濃縮物，冷凍干燥。
[0022] 均勻設(shè)計(jì)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種玉竹多糖硫酸酯化方法，其特征在于，包括如下步驟：將干燥玉竹多糖溶解于 反應(yīng)溶劑中，加入三氧化硫吡啶復(fù)合物，40~80°C反應(yīng)4~9h后，經(jīng)中和、醇沉、透析、 濃縮、干燥得到玉竹多糖硫酸酯；其中，玉竹多糖與反應(yīng)溶劑的質(zhì)量體積比為1 :1〇~1 : 500g/mL，玉竹多糖與三氧化硫吡啶復(fù)合物的質(zhì)量比為1 :5~5 :1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)溶劑為無(wú)水甲酰胺、吡啶、二甲 基亞砜中的一種或兩種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述玉竹多糖與三氧化硫吡啶復(fù)合物的 質(zhì)量比為1 :4。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述玉竹多糖與反應(yīng)溶劑的質(zhì)量體積比 為 1 :150g/mL〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三氧化硫吡啶復(fù)合物中三氧化硫與 吡啶的質(zhì)量比為1 :1~5。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加入三氧化硫吡啶復(fù)合物后，60°C下反應(yīng) 5h〇7. -種玉竹多糖硫酸酯，其特征在于，其取代度在0. 1~1. 5之間，分子量在5000~ lxlO5之間。
【專利摘要】本發(fā)明屬于硫酸酯化技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種玉竹多糖硫酸酯化方法。本發(fā)明將干燥玉竹多糖溶解于反應(yīng)溶劑中，加入三氧化硫吡啶復(fù)合物，40～80℃反應(yīng)4～9h后，經(jīng)中和、醇沉、透析、濃縮、干燥得到玉竹多糖硫酸酯；其中，玉竹多糖與反應(yīng)溶劑的質(zhì)量體積比為1：10～1:500g/ml，玉竹多糖與三氧化硫吡啶復(fù)合物的質(zhì)量比為1：5～5：1。
【IPC分類】C08B37/00
【公開號(hào)】CN105399847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510584463
【發(fā)明人】李鐘 , 韓彬, 王強(qiáng), 劉塔斯
【申請(qǐng)人】廣東藥學(xué)院
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日