一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法
【专利摘要】本发明涉及半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法，包括如下步骤：(a)在离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，加热溶解，获得初始溶液；(b)向步骤(a)所得的初始溶液中加入二氯亚砜，加热，获得所述半乳糖基葡聚糖衍生物。由于本发明的反应体系为均相状态，与非均相条件相比，极大地提高了反应活性。且本发明的制备方法简单易行，反应容易控制。
【专利说明】一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及药物载体的制备方法，尤其涉及一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法。
【背景技术】
[0002]葡聚糖(glucan)为右旋吡喃葡萄糖聚合体，分子式为(C6HltlO5)n，其相邻葡萄糖残基的碳1、2、3、4、6的半缩醛氧之间以葡糖苷键连接构成骨架，有α和β位两种结构形式，其中，α-葡聚糖主要存在于某些微生物在生长过程中分泌的粘液中，如蔗糖经细菌(如肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesen-teroides))发酵产生的胞外多糖,主要是α-1，6_糖苷键连接的葡萄糖，有时也有α-1，2、α-1，3、α-1，4分支结构。Scheibler (1869)认为它类似于淀粉和糊精类的物质，故命名为多缩葡萄糖即右旋糖酐(dextran)。
[0003]右旋糖酐是目前最佳的血浆代用品之一，β_葡聚糖则广泛存在于微生物、植物乃至动物体内，主要以细胞结构成分(如细胞壁)的形式存在，对异体宿主防御系统具有较强的诱导和活化作用，是一类活性强、毒副作用低的良好的生物应答效应物。主链结构主要为β-1，3-糖苷键连接，通常还含有不同比例和大小的β-1，2、β-1，4、β-1，6连接的支链。随着生物种类和生长条件的不同，其结构也有差别。《中华人民共和国卫生部公告(2010年第9号)》公告批准酵母β_葡聚糖为新资源食品，这预示着β_葡聚糖在国内的开发利用具有广阔的前景。
[0004]目前关于葡聚糖衍生 物的制备方法已有如葡聚糖羧甲基衍生物的制备方法(李花霞，酵母β -1, 3-D-葡聚糖及其羧甲基衍生物的制备与免疫活性研究，浙江大学硕士学位论文，20041110)，将葡聚糖采用氢氧化钠碱化，滴加氯乙酸和氢氧化钠，搅拌下羧甲基化。如CN102464727A公开了一种β -葡聚糖羟丙基衍生物、其制备方法和用途，也是在强碱性溶液中进行羟丙基化。
[0005]目前关于半乳糖基的葡聚糖化还未见相关报道。而且，上述葡聚糖基的羧甲基或羟丙基化均在固-液非均相反应中进行的。由于非均相化条件下不利于葡聚糖和羧甲基或羟丙基的充分接触，因而羧甲基或羟丙基和葡聚糖的利用率不高，且产物的稳定性能不好。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法。为半乳糖基的葡聚糖衍生物的制备提供了可行的方法。本发明的制备方法中半乳糖和葡聚糖的利用率高、获得的半乳糖基葡聚糖衍生物的稳定性好。且制备方法简单易行、反应容易控制。
[0007]为达到以上目的，本发明采用了如下技术方案:
[0008]一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法，包括如下步骤:
[0009](a)在离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，加热溶解，获得初始溶液；
[0010](b)向步骤(a)所得初始溶液中加入二氯亚砜，加热，获得所述半乳糖基葡聚糖衍生物。[0011]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，步骤(a)中所述半乳糖和葡聚糖的质量比为 0.1-10:1，例如为 0.5:1、0.9:1、1.3:11.6:1、2.0:1、4:4、6:1、9:1 等。
[0012]优选地，所述半乳糖和葡聚糖的总量与离子液体的质量比为0.01-1:1，例如为0.03:1,0.08:1,0.12:1,0.2:1,0.4:1,0.55:1,0.62:1,0.66:1、0.7:1,0.77:1,0.94:1 等。
[0013]优选地，步骤(a)中所述加热的温度为30_90°C，例如为33°C、37°C、42°C、46°C、49°C、55°C、62°C、70°C、75°C、80°C、84°C、88°C等，加热的时间为 l_10h，例如为 1.5h、l.9h、
2.4h、2.8h、3.5h、4.0h,5.5h、6.3h、6.8h、7.5h、8.lh、8.6h、9.0h,9.5h、9.9h 等。
[0014]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，步骤(b)中所述二氯亚砜与半乳糖和葡聚糖的总量的摩尔比为0.1-5:1，例如为0.5:1、0.9:1、1.4:1、1.8:1、2.5:1、3.4:1、
4.6:1 等。
[0015]优选地，步骤(b)中所述反应的温度为30-90°C，例如为33°C、37°C、42°C、46°C、49°C、55°C、62°C、70°C、75°C、80°C、84°C、88°C等，反应的时间为 30_200min，例如为 35min、40min、50min、70min、lOOmin、120min、160min、180min、195min 等。
[0016]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，所述离子液体的阳离子为咪唑阳离子、三唑阳离子、吡咯烷阳离子、唑烷阳离子、吡啶阳离子、哌啶阳离子、吗啉阳离子、季铵阳离子、季鱗阳离子、胍类阳离子或锍盐阳离子中的I种。
[0017]优选地，所述尚子液体的阴尚子为Cl > Br、ZnCl3、SnCl3、OH > BF4 > NO3、CH3COO、PF6'HSO42'S042、Al2CV、Al3Clltl'Fe2C 或 Cu2CV 中的 I 种。
`[0018]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，所述的离子液体为氯化咪唑类离子液体，优选为氯化(1- 丁基-3-甲基咪唑)。
[0019]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，包括如下步骤:
[0020](a)在离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，30_90°C下加热溶解l-10h，获得初始溶液；其中半乳糖和葡聚糖的质量比为0.1-10:1;所述半乳糖和葡聚糖的总量与离子液体的质量比为0.01-1:1 ；
[0021](b)向步骤(a)所得初始溶液中加入二氯亚砜，二氯亚砜与半乳糖和葡聚糖的总量的摩尔比为0.l-5:l，30-90°c下加热反应30-200min，获得所述半乳糖基葡聚糖衍生物。
[0022]作为优选技术方案，本发明所述的制备方法，还包括如下步骤:
[0023](C)依次用乙醇、乙醇溶液洗涤反应产物；
[0024](d)真空干燥洗涤后产物。
[0025]优选地，步骤(C)中所述的依次用乙醇洗涤过程为:用乙醇洗涤所述反应产物，并用4000r/min离心15min,重复两次；用4:1乙醇水溶液洗漆所述反应产物,并用4000r/min离心15min,重复两次；用1:1乙醇水溶液洗漆所述反应产物，并用4000r/min离心15min,
重复两次。
[0026]优选地，所述干燥的温度为60_95°C，优选为80°C。
[0027]优选地，所述干燥的时间为Ih以上，优选为3h。
[0028]本发明的制备方法在离子液体介质中进行反应，使得各组分都在均相的条件下进行反应，可以通过选用不同的离子液体或者改变二氯亚砜的量来获得不同取代度的半乳糖基葡聚糖衍生物，也可以通过选用不同的离子液体来提高半乳糖或者葡聚糖的利用率；由于是在离子液体介质中进行反应，加入了二氯亚砜作为催化剂，整个体系中处于均相状态，与非均相条件相比，极大地提高了反应活性。且本发明的方法简单易行，反应容易控制。【具体实施方式】
[0029]在氯化(1-丁基-3-甲基咪唑)(BmimCl)等离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，获得初始溶液。本发明的实施例中，半乳糖和葡聚糖的量可以根据实际情况灵活设置，例如，一个实施例中，半乳糖与葡聚糖的质量比可以为0.1-10，半乳糖和葡聚糖的总量与离子液体的质量比可以为0.01-1。
[0030]将该初始溶液在一定温度下加热一定时间。该温度和时间的具体的值可以根据实际情况灵活设定。例如，一个实施例中，该温度可以为70摄氏度，该时间可以为I小时。
[0031]向在一定温度下加热了一定时间的初始溶液加入二氯亚砜，并在一定温度下反应一定时间，获得反应产物。
[0032]该反应温度和反应时间的具体的值可以根据实际情况灵活设定。例如，一个实施例中，反应温度可以为70°C，反应时间可以为50min。
[0033]本发明的实施例中，加入的二氯亚砜的量可以根据实际情况的需要灵活设定。例如，一个实施例中，加入的二氯亚砜与半乳糖和葡聚糖的总量的摩尔比为0.1-5:1。
[0034]在上述步骤中，化学反应的反应介质为离子液体。该离子液体可以根据实际情况的需要灵活选择。以上方法中所用的离子液体结构为下述中的任一种:
[0035]阳离子:五元环阳离子(包括:咪唑阳离子，三唑阳离子，吡咯烷阳离子，唑烷阳离子等)，六元环阳离子(包括:吡啶阳离子，哌啶阳离子，吗啉阳离子等)，四面体阳离子(包括季铵阳离子，季鱗阳离子等)，其他类阳离子(包括:胍类阳离子，锍盐阳离子等)，等等。
[0036]阴离子:单核阴离子(包括:Cr,Br、ZnCl3' SnCl3' OF, BF;，NOf，CH3COO' PF6'HS042_，3042_等)，多核阴离子`(包括:A12C17_，Al3ClltT, Fe2Cl/, Cu2Cl3_ 等)，等等。
[0037]例如，一个实施例中，该离子液体阳离子为咪唑阳离子、三唑阳离子、吡咯烷阳离子、唑烷阳离子、吡啶阳离子、哌啶阳离子、吗啉阳离子、季铵阳离子、季鱗阳离子、胍类阳离子、锍盐阳尚子，该尚子液体阴尚子为Cl , Br , ZnCl3，SnCl3，OH，BF4，NO3，CH3COO，PF6，HSO广，SO42' Al2Cl/, Al3ClltT, Fe2Cl/ 或 Cu2Cl3'
[0038]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
[0039]实施例1:
[0040]在三唑硝酸离子液体中加入半乳糖和葡聚糖(简称为糖类)，半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075，在70°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为1.5的二氯亚砜，于70°C下反应50min，反应结束后，用乙醇洗漆反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的取代度(MS)。最终得到该样品的MS为0.0635。
[0041]实施例2:
[0042]在氯化(1-烯丙基-3-甲基咪唑)中加入半乳糖和葡聚糖，半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075，在70°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为1.2的二氯亚砜，于70°C下反应50min，反应结束后，用乙醇洗漆反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.0588。
[0043]实施例3:
[0044]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075)，在70°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为1.8的二氯亚砜，于60°C下反应lOOmin，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物,4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.2134。
[0045]实施例4:
[0046]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.05)，在70°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为2.4的二氯亚砜，于80°C下反应lh，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物,4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的 MS为0.2943。
[0047]实施例5:
[0048]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为3:1，糖类与离子液体质量比为0.075)，在60°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为3的二氯亚砜，于70°C下反应lOOmin，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物,4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.6738。
[0049]实施例6:
[0050]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075)，在70°C下加热3小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为4的二氯亚砜，于70°C下反应70min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物,4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.3786。
[0051]实施例7:
[0052]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075)，在70°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为4的二氯亚砜，于90°C下反应50min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟,重复两次,然后再用4:1乙醇水溶液洗漆反应产物,4000r/min离心15分钟，重复两次，然后再用1:1乙醇水溶液洗涤反应产物，4000r/min离心15分钟，重复两次，最后得到的样品在80°C下真空干燥3小时。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.5513。
[0053]实施例8:
[0054]在BmimBr中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.04)，在50°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为2.4的二氯亚砜，于70°C下反应70min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.1926。
[0055]实施例9:
[0056]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为2:1，糖类与离子液体质量比为0.075)，在60°C下加热I小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为2.4的二氯亚砜，于60°C下反应50min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.2377。
[0057]实施例10:
[0058]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为0.5: 1，糖类与离子液体质量比为0.015)，在85°C下加热4h以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为0.8的二氯亚砜 ，于40°C下反应150min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.0152。
[0059]实施例11:
[0060]在BmimCl中加入半乳糖和葡聚糖(半乳糖与葡聚糖质量比为9: 1，糖类与离子液体质量比为0.8)，在40°C下加热8小时以溶解半乳糖和葡聚糖。然后向其中加入与糖类的摩尔比为0.2的二氯亚砜，于80°C下反应30min，反应结束后，用乙醇洗涤反应产物。将样品全水解后进行1H NMR表征来确定该样品的MS。最终得到该样品的MS为0.1850。
[0061] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种半乳糖基葡聚糖衍生物的制备方法，包括如下步骤: (a)在离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，加热溶解，获得初始溶液； (b)向步骤(a)所得初始溶液中加入二氯亚砜，加热，获得所述半乳糖基葡聚糖衍生物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述半乳糖和葡聚糖的质量比为0.1-10:1 ； 优选地，所述半乳糖和葡聚糖的总量与离子液体的质量比为0.01-1:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述加热的温度为30-90°C，加热的时间为1-1Oh。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中所述二氯亚砜与半乳糖和葡聚糖的总量的摩尔比为0.1-5:1 ； 优选地，步骤(b)中所述反应的温度为30-90°C，反应的时间为30-200min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述离子液体的阳离子为咪唑阳离子、三唑阳离子、吡咯烷阳离子、唑烷阳离子、吡啶阳离子、哌啶阳离子、吗啉阳离子、季铵阳离子、季鱗阳离子、胍类阳离子或锍盐阳离子中的I种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体的阴离子为Cl' Br' ZnCl3' SnCl3' OH' BF4' NO3' CH3COO' PF6' HSO42' S042、Al2Cl7' Al3Clltl' Fe2Cl/ 或Cu2Clf中的I种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的离子液体为氯化咪唑类离子液体，优选为氯化(1- 丁基-3-甲基咪唑)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (a)在离子液体中加入半乳糖和葡聚糖，30-90°C下加热溶解l-10h，获得初始溶液；其中半乳糖和葡聚糖的质量比为0.1-10:1 ;所述半乳糖和葡聚糖的总量与离子液体的质量比为 0.01-1:1 ； (b)向步骤(a)所得初始溶液中加入二氯亚砜，二氯亚砜与半乳糖和葡聚糖的总量的摩尔比为0.1-5:1，30-90°C下加热反应30-200min，获得所述半乳糖基葡聚糖衍生物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤: (C)依次用乙醇、乙醇溶液洗涤反应产物； (d)真空干燥洗涤后产物。
10.根据权利要9所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中所述的依次用乙醇洗涤过程为:用乙醇洗涤所述反应产物,并用4000r/min离心15min，重复两次；用4:1乙醇水溶液洗漆所述反应产物，并用4000r/min离心15min,重复两次；用1:1乙醇水溶液洗漆所述反应产物，并用4000r/min离心15min,重复两次； 优选地，所述干 燥的温度为60-95°C，优选为80°C ； 优选地，所述干燥的时间为Ih以上，优选为3h。
【文档编号】C08B37/02GK103804512SQ201410019437
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】何建平, 周静, 邓明宇, 彭树华, 王克, 尹恒, 朱明山, 何俊, 巩沛鑫 申请人:昆山京昆油田化学科技开发公司