一种1,2,3-三氮唑类淀粉衍生物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物及其 制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 淀粉（Starch)是高分子碳水化合物，化学结构式为（C6HiqO5)n，是由D-葡萄糖脱 去水分子后经糖苷键连接在一起所形成的共价聚合物。淀粉主要来源于玉米、小麦、马铃薯 等作物，是人类食物的主要组成部分。在淀粉分子中葡萄糖单元有两种连接方式，形成两种 不同的淀粉分子，即直链淀粉和支链淀粉。淀粉廉价易得、绿色环保、具有很好的生物相容 性和生物可降解性，在食品、制药、造纸、包装和纺织等工业中得到了一定的应用。然而，天 然淀粉分子因为只有羟基一种活性基团，缺少羧基、硫酸酯基、氨基等活性基团而无法得到 更深入广泛的应用。因此，通过对其进行针对性的化学结构修饰，引入活性基团，扩大其应 用范围，提高其应用价值，对淀粉的高值化开发利用，成为淀粉研究的新热点。目前关于这 一可再生资源的相关利用，相对于有较高利用程度的其他多糖来说，报道较少。
[0003] 通过对淀粉的抑菌活性的测定可知，淀粉本身的抑菌活性较低，不足以开发利用， 因此对其进行恰当的化学结构修饰则是解决该问题行之有效的方法。1，2, 3-三氮唑类化合 物通过Huisgen1,3-偶极环加成反应而得到。Huisgen1,3-偶极环加成反应操作简单、条 件温和、产物收率高、反应快速、产物易纯化，已经被广泛应用到了药物开发、聚合物合成、 表面修饰和水凝胶和微凝胶、纳米粒子、微阵列和自组装等生物医学领域，到了很多性能良 好的化合物。1，4-取代的1，2, 3-三氮唑具有较大的偶极矩，位于环2, 3-位的氮原子可以 充当弱的氢键受体，能够增强化合物的水溶性。据文献报道，1，2, 3-三氮唑基团具有极好的 抑菌活性，羧基和卤素等基团亦具有一定的抑菌活性，如将1，2, 3-三氮唑基团和羧基或卤 素等活性基团与淀粉连接起来，以期得到高抑菌活性的淀粉衍生物。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种具有较好抑菌活性的1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物及其制 备方法和应用。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0006] 本发明所具有的优点：
[0007] (1)与淀粉相比本发明化合物在引入叠氮基后，可以直接和末端炔反应生成 1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物。
[0008] (2)本发明制备成1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物后，其生物活性得以提高，例如：抑 菌活性。
[0009] (3)在合成工艺上本合成方法有以下优点：本发明合成步骤简单、所需设备及原 料易得、成本较低、易于推广，而且本产品产率较高，可达60%以上。本发明所得产品可广泛 用于生物、医药、食品、化工等领域。
【附图说明】
[0010] 图1为淀粉的红外光谱图。
[0011] 图2为本发明实施例提供溴代淀粉的红外谱图，从图2可知与淀粉原料相比， 667cm1处的吸收峰为C-Br键的吸收峰，以上分析数据，证明溴代淀粉合成，同时由于空间 位阻的存在，C-6位上伯羟基的反应活性最强，在反应温度下即反应生成溴代淀粉，其它位 置的羟基难以反应，因此通过控制反应条件即得到溴代淀粉。
[0012] 图3为本发明实施例提供叠氮淀粉的红外谱图，从图3可知与淀粉原料相比，新增 加的2105cm1处吸收峰为叠氮基团的吸收峰，同时与图2相比，667cm1处吸收峰消失，表明 叠氮基已经亲核取代溴制得叠氮淀粉。
[0013] 图4为本发明实施例提供6-(4-溴甲基）_1，2, 3-三氮唑淀粉的红外谱图。从图 4可知与图3叠氮淀粉相比，2105cm1的叠氮基团吸收峰消失，1531cm1的三氮唑环上不饱 和键的吸收峰，表明叠氮淀粉完全与末端炔反应生成1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物。
[0014] 图5为本发明实施例提供6-(4-氯甲基）-1，2, 3-三氮唑淀粉的红外谱图。
[0015] 图6为本发明实施例提供6-(4-羧基）_1，2, 3-三氮唑淀粉的红外谱图。
[0016] 上述图5-6中2105cm1处叠氮基的吸收峰消失，1550cm1左右产生三氮唑环的红 外吸收峰，图6中还出现了 1724cm1的羧酸基的红外吸收峰，因此可以证明1，2, 3-三氮唑 类淀粉衍生物的成功合成。
【具体实施方式】
[0017] 本研究首先制备得到溴代淀粉，然后利用叠氮钠亲核取代溴制得叠氮淀粉，利用 点击化学反应将末端炔接入淀粉分子中，得到了 1，2, 3-三氮唑类淀粉衍生物，并且研究了 其对大肠杆菌的抑制作用。该类衍生物制备简便、条件温和，为糖类抑菌剂的研制提供了可 行思路。
[0018] 实施例1
[0019] 1，2, 3-三氮唑类淀粉的合成路线如下：
[0020]
[0021] 其中R为含有不同活性基团的等链长取代基；n的平均取值范围是5-12000。
[0022] 本实施例按以上合成路线合成目标化合物1，2, 3-三氮唑类淀粉。
[0023] 1)溴代淀粉的制备：1.62g淀粉（参见图1)于50mL DMF(N，N-二甲基甲酰胺）中 在130°C下活化lh，然后降温到90°C，加入2.OOg溴化锂助溶。冰浴下，加入7. 12gN-溴代 丁二酰亚胺、10. 49g三苯基膦，在80°C反应3h。而后用乙醇沉淀，经乙醇和丙酮洗涤，冷冻 干燥，得到产物溴代淀粉（参见图2) 2.Olg，待用。
[0024] 2)叠氮淀粉的制备：0?23g溴代淀粉（参见图2)加到15mLDMSO(二甲亚砜）中， 然后加入0. 16g叠氮钠，在氩气保护下80°C反应24h，而后直接用乙醇沉淀，并用乙醇和丙 酮洗涤，冷冻干燥得到叠氮淀粉（参见图3)0. 16g，待用。
[0025] 3)6-(4-溴甲基）_1，2, 3-三氮唑淀粉的制备：0.18g叠氮淀粉（参见图3)加到 IOmLDMF(N，N-二甲基甲酰胺）中，然后加入0.23mL的溴代丙炔，0? 14mL的三乙胺，20mg的 碘化亚铜，氩气保护下在75°C条件下反应72h。然后再加入0. 23mL的溴代丙炔，0.IOmL的 三乙胺，IOmg的碘化亚铜，氩气保护下在75°C条件下反应72h，反应结束后，用丙酮沉淀，抽 滤，洗涤，去离子水透析36h，真空冷冻干燥，即得6- (4-溴甲基）-1，2, 3-三氮唑淀粉（参见 图4)。
[0026] 实施例2
[0027] 与实施例1不同之处在于：
[0028] 1)溴代淀粉的制备：1. 62g淀粉（参见图1)于50mLDMF(N，N-二甲基甲酰胺）中 在120°C下活化lh，然后降温到80°C，加入2.Og溴化锂助溶。冰浴下，加入5. 34gN-溴代 丁二酰亚胺、7. 87g三苯基膦，在70°C反应3h。而后用乙醇沉淀，经