一种二肽聚乙烯亚胺聚合物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料化学和分析化学领域，具体设及一种二肤聚乙締亚胺聚合物及其 制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] D-核糖是人体遗传因子DNA或RNA的构筑单元，其功能已被人们广泛认识。k核 糖是近年来兴起的一种新型的单糖，是重要的医药中间体。k核糖具有非常明显的抗病毒 活性，同时其毒性又比D-核糖巧低。因此，k核糖及其衍生物（例如k脱氧核糖）与腺 嚷岭等形成的衍生物，对运个肿瘤、肝病等疾病的治疗具有特殊的意义，并且k核糖能被 设计成高效的抗过敏药物分子。k核糖的抗肿瘤病毒能力优异，且对正常细胞的毒副作用 很小。k核糖可W人为地替代D-核糖在细胞内部自身合成k型核糖核酸，使得生物体遗 传信息的转录发生错误，从而起到抗病毒和抗肿瘤的作用，减少对正常细胞的毒性。k核糖 也是重要的药物合成中间体。由于k核糖作为抗艾滋病、抗病毒药物的中间体方面展现了 强大的潜力，因此k核糖产品对治疗人体重大疾病、保障人们的身体健康具有重要作用。
[0003] k核糖的制备技术是国际上功能糖领域的尖端技术，曾有人采用化学合成，微生 物转化与差相异构加色谱分离技术制造，但由于工艺流程长，收率极低，致使成本极高，目 前市场上k核糖的价格高达每公斤8000元，严重阻碍了将k核糖作为原料的医学研究与 治疗。运一瓶颈问题本质上是单糖的分离，特别是对核糖对映异构体的手性分离难题。通 过开发高效的手性色谱柱，有可能从根本上解决核糖分离的难题，实现k核糖或其他稀有 单糖物种的大规模合成和纯化。
[0004] 二糖的分离和纯化也具有广阔的经济价值。例如海藻糖是由两分子的葡萄糖通 过al地a-1，1-糖巧键结合的非还原性双糖，是一种安全的天然糖类，无毒无害，对人体无 副作用，具有优质甜味，非着色性、耐酸、耐热、低吸潮性等特性，同时它还具有独特的生物 学特性，当生物细胞处于饥饿、干燥、高溫、高渗透压等恶劣环境时，胞内海藻糖含量会迅速 上升，对多种大分子具有保护作用，从而维持生命体的生命特征。海藻糖在食品、医药、化妆 品等领域都具有极为广泛的用途。目前国际市场对海藻糖需求很大，年需求达到10万吨W 上。所有的生产过程都设及到将海藻糖与其他亲水性的杂质进行分离和纯化，同时二糖还 存在多种异构体形式，如果能进行异构体的区分，将能够极大地提升产品的纯度和品质，还 可能发现其他有显著经济价值的副产品。
[0005] 寡糖链的分离和纯化是寡糖结构分析的关键环节。寡糖自身在组成、连接、衍生 化、微观不均一性等方面的高度复杂性及其在检测上的困难，使得寡糖混合物的分离成为 困扰化学家的一个难题。因此选择合适的方法对收集到的混合糖链一种二肤聚乙締亚胺聚 合物及其制备方法与应用目前市场上的商品化色谱柱产品，只有亲水色谱柱对寡聚多糖具 有一定的保留分离能力，但是对单糖、二糖和低聚糖的分离性能都很差。极少数的横化的离 子交换柱据称能够分离单糖，但是其需要采用7(TCW上的高溫，而且分离效果只在实验室 阶段具有显著性，无法应用于实际的工业生产。而手性糖的区分和分离更是一个未被开发 的处女地。综合运些因素，开发一种新型的面向糖分离的色谱固定相材料，不仅能够推动进 一步深入的基础研究，而且能够应用于糖化学和药物中间体制备等实际工业生产中，展现 出了优良的经济价值。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种二肤聚乙締亚胺聚合物及其制备方法与应用，能够高效 快速的进行单糖手性分离、单糖化学分离、二糖化学分离、寡聚多糖化学分离或亲水性物质 分离。
[0007] 本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：
[0008] -种二肤聚乙締亚胺聚合物，所述二肤聚乙締亚胺聚合物为
其中，n为聚合度，其范围为5至200000。
[0009] 二肤聚乙締亚胺聚合物的制备方法，所述二肤聚乙締亚胺聚合物是通过取代反 应，将氯乙酷氯化的二肤接枝到聚合度为5至200000的聚乙締亚胺的侧链上，获得所
乂 述二肤聚乙締亚胺聚合物，其中，所述二肤为 所述氯乙酷化的二肤为
[0010] 上述方案中，所述的二肤聚乙締亚胺聚合物的制备方法包括如下步骤：
[0011] 1)将所述二肤和=乙胺溶解在无水氯仿溶液之中，揽拌条件下，将氯乙酷氯逐滴 滴加到上述溶液中，滴加结束后，室溫下反应10-14小时，得到氯乙酷化的二肤1 ;
[001引。室溫条件下，将聚乙締亚胺，舰化钢和碳酸钟溶解到无水N，N-二甲基甲酯胺溶 液中，揽拌条件下，将溶有1的N，N-二甲基甲酯胺溶液滴加逐滴滴加到上述溶液之中，避光 氮气保护条件下反应22-26小时，经过提纯即可得到二肤聚乙締亚胺聚合物PEI-g-D-DF; [0013]
[0014] 一种糖分离聚合物材料，将所述的二肤聚乙締亚胺聚合物接枝到基质，所述基质 为氧化物多孔材料。
[0015] 上述糖分离聚合物材料作为色谱固定相在单糖手性分离、单糖化学分离、二糖化 学分离、寡聚多糖化学分离或亲水性物质分离中的应用。
[0016] 上述方案中，所述单糖手性分离中的单糖是指L/D-核糖，L/D-脱氧核糖，L/D-葡 萄糖，L/D-半乳糖，L/D-岩藻糖，L/D-阿拉伯糖，L/D-甘露糖或L/D-来苏糖。
[0017] 上述方案中，所述单糖化学分离中的单糖是指葡萄糖、半乳糖、N-乙酷基葡萄糖、 N-乙酷基半乳糖、核糖、脱氧核糖、木糖、岩藻糖、甘露糖、唾液酸或阿洛糖。
[0018] 上述方案中，所述二糖化学分离中的二糖是指薦糖、乳糖、纤维二糖、明串珠菌二 糖、海藻糖、麦芽糖、蜜二糖或龙胆二糖。
[0019] 上述方案中，所述寡聚多糖化学分离中的寡聚多糖是指果寡糖或聚半乳寡糖。
[0020] 上述方案中，所述亲水性物质分离中的亲水性物质是指核巧酸、氨基酸、短肤、皂 巧或酱体。
[0021] 本发明的有益效果为：
[0022] 1.本发明制备的聚合物为聚电解质，可W通过取代反应将聚合物接枝修饰到硅胶 等多孔材料表面，开发为糖分离色谱填料；
[0023] 2.本发明聚合物修饰的色谱柱，实现了对手性单糖对映异构体、不同种类单糖、二 糖、寡聚多糖的区分，解决了常规的色谱方法无法解决的难题。同时该材料制备流程简单， 成本较低，材料可大批量制备，重复性好，容易大规模制备，具有显著的推广价值。
【附图说明】
[0024] 图1为二肤修饰的聚乙締亚胺功能聚合物的制备路线。
[00巧]图2为化合物1，PEI和聚合物材料阳I-g-D-DF的核磁氨谱。
[0026] 图3为化合物1，PEI和阳I-g-D-DF的紫外光谱。
[0027] 图4为化合物1，PEI和PEI-g-D-DF的红外光谱。
[0028] 图5为化合物1，PEI和阳I-g-D-DF的园二色谱光谱。
[0029] 图6为阳I-g-D-DF修饰的硅胶表面XPS元素分析，碳元素组成。
[0030] 图7为阳I-g-D-DF修饰的硅胶表面XPS元素分析，氧元素组成。
[0031] 图8为阳I-g-D-DF修饰的硅胶表面XPS元素分析，氮元素组成。
[0032] 图9为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对脱氧核糖异构体的手性分离效果图。
[0033] 图10为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对五种代表性的单糖分离效果图。
[0034] 图11为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对六种代表性的二糖分离效果图。
[0035]图12为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对薦糖、麦芽糖、蜜二糖混合样品的分离效 果图。
[0036] 图13为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对明串珠菌二糖、海藻糖、龙胆二糖混合样 品的分离效果图。
[0037] 图14为基于PEI-g-D-DF聚合物色谱柱对果寡糖样品的分离效果图。
【具体实施方式】
[0038]为使本发明的内容、技术方案和优点更加清楚明白，W下结合具体实施例和附图 进一步阐述本发明，运些实施例仅用于说明本发明，而本发明不仅限于W下实施例。
[0039] 实施例中所用原料及设备：
[0040] 聚乙締亚胺（分子量10000，100000,500000)由上海阿拉下生化科技股份有 限公司购得，D-Asp-D-Phe由上海希施生物科技有限公司购得。氯乙酷氯，S乙胺和色 谱纯DMF由TCI公司购得。其他试剂均使用市售分析纯。古和"CNMR图谱在化址er ARXSOOspectrometer检测获得。
[00川 实施例1
[0042] PEI-g-D-DF 的制备
[0043] 详细的制备路线见图1。冰浴条件下，将0. 62g(2mmol)的D-Asp-D-Phe和 0. 24g(2mmol)的S乙胺溶解在30血无水氯仿溶液之中，揽拌条件下，将0. 27g(2. 4mmol)的 氯乙酷氯逐滴滴加到上述溶液中，滴加结束后，室溫下反应12个小时。反应结束后30mL盐 水洗4次，取有机相溶液，旋转蒸发掉有机溶剂后过硅胶柱即可得到