一种海藻多糖衍生物及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种海藻多糖衍生物的制备方法，制备方法包括下列步骤：(1)将孔石莼多糖与酰化溶剂进行超声溶解，得到固液混合体；(2)然后将固液混合液置于冰箱内内冷冻；(3)冰浴状态加入烟酰氯盐酸盐，回流加热得到反应液体；(4)将反应液体调至中性，旋转蒸发得到浓缩液；(5)将浓缩液与截留分子量为3600Da的透析袋内透析，得到保留液；(6)将保留液旋转蒸发，冷冻干燥，得到烟酰化孔石莼多糖衍生物。利用发明的制备方法得到新型调血脂药物，并且操作简单，反应条件温和、产品得率高、成本低廉环境友好等优点。
【专利说明】
一种海藻多糖衍生物及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种海藻多糖衍生物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 孔石药（Ulva pertusa)属绿藻门（Chlorophyta)石药科（Ulvaceae)石药属 (Ulva)，是一种可食用的大型绿藻。在我国它主要分布于辽宁、河北、山东、江苏等省沿海地 区，其幼体绿色，成体颜色加深而为碧绿色，生长在中潮带及大潮干线附近的岩石或石沼 中。孔石莼多糖属细胞间产物，在藻体中以杂多糖形式而存在。现代药理研究证明，孔石莼 多糖具有抗氧化，调血脂，抗肿瘤及抗病毒等多方面生理活性。但相比于临床上常用的调血 脂药物，孔石莼多糖的降血脂效果起效慢且用药剂量较大。
[0003] 烟酸又称作维生素 B3或维生素 PP，是人体必需的13种维生素之一，具有调节血脂 的作用，但许多患者服用烟酸后会出现面部潮红，严重者其面部出现红、肿、痒或刺痛的感 觉，此外烟酸可升高血糖并导致痛风。考虑到孔石莼多糖的降血脂效果，可利用协同增效的 原理将孔石莼多糖和烟酸基团连接在一起，制备成新型的降血脂药物。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足，提供一种海藻多糖衍 生物。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] -种海藻多糖衍生物，所述海藻多糖衍生物是由孔石莼多糖与烟酰氯盐酸盐通过 酰化反应得到的烟酰化孔石莼多糖衍生物。
[0007] 本发明所要解决的另一技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种海藻多糖衍 生物的制备方法，该方法可将孔石莼多糖和烟酸基团连接在一起得到新型降血脂药物。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0009] -种海藻多糖衍生物的制备方法，所述制备方法包括下列步骤：
[0010] (1)超声处理:将孔石莼多糖按照15g/L~25g/L的加入量，加入到酰化溶剂中，以 200W~400W功率超声处理15min~45min，得到均匀的固液混合体；
[0011] (2)冷藏处理:将步骤(1)得到的固液混合体，在-15°c~-22°c条件下冷冻8h-12h;
[0012] (3)加热处理:将步骤(2)冷冻后的固液混合体，在冰浴状态下，按照孔石莼多糖与 烟酰氯烟酸盐的质量比为1 :〇.5~1:2的比例加入烟酰氯盐酸盐，然后撤去冰浴，回流加热， 温度控制在1 〇〇 °C~150 °C，反应2h~8h，得到反应液体；
[0013] (4)调pH值:将步骤(3)得到的反应液体，自然冷却到室温，并将反应液体调至中 性，然后经过浓缩得到浓缩液；
[0014] (5)透析处理:将步骤(4)得到的浓缩液于截留分子量为3600Da的透析袋中进行透 析，流动自来水透析48h，蒸馏水透析12h，得到保留液；
[0015] (6)7令冻干燥:将步骤(5)中得到的保留液经过浓缩、7令冻干燥后，得到烟酰化孔石 莼多糖衍生物。
[0016] 作为一种改进的技术方案，所述步骤（1)中的酰化溶剂为甲酰胺、N，N二甲基甲酰 胺或二甲基亚砜。
[0017] 作为一种优选的技术方案，所述酰化溶剂为N，N二甲基甲酰胺。
[0018] 作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)中按照孔石莼多糖与烟酰氯盐酸盐的质 量比为1:2的比例加入烟酰氯盐酸盐。
[0019] 作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)中回流加热温度为125°C。
[0020] 采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
[0021] 本发明采用酰化溶剂与孔石莼多糖进行充分溶解，再加入烟酰氯盐酸盐，经过回 流加热反应，调pH值，透析袋透析，浓缩、冷冻干燥后得到烟酰化孔石莼多糖衍生物，然后将 得到的衍生物通过N元素含量测定、红外光谱和 13C_NMR可以确定烟酰基团成功引入到孔石 莼多糖的结构中，烟酰化衍射物制备成功。本发明采用烟酰化制备孔石莼多糖衍生物的方 法具有反应条件温和、产品得率高、成本低廉、操作简单、环境友好等优点;此外得到的多糖 衍生物综合孔石莼多糖及烟酸调血脂功能，可以起到更好的降脂效果。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明孔石莼多糖衍生物的红外光谱图；
[0023]图2孔石莼多糖的红外光谱图；
[0024] 图3是本发明孔石莼多糖衍生物的13C_NMR谱图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0026] 通过单因素试验，在相同条件下，以氮元素含量为考察指标，衍生物制备的酰化溶 剂选为N，N二甲基甲酰胺。通过正交试验设计，优选出最佳制备工艺条件:孔石莼多糖与酰 化溶剂的质量比为1:2,孔石莼多糖的质量浓度为25g/L，反应时间为8h，反应温度为125°C， 利用元素分析仪对孔石莼多糖及其上述工艺下制备的衍生物进行N元素含量测定，测定结 果:孔石莼多糖氮元素含量为0.60 %，衍生物中氮元素含量为5.64 ±0.11，其明显高于孔石 莼多糖氮元素含量。
[0027]将孔石莼多糖衍生物及孔石莼多糖分别采用KBr薄片法进行红外光谱测定，根据 图1可发现孔石莼多糖衍生物在1533cm-l处出现C = C特征峰，推测为引入烟酰化基团中的C =C特征峰，然而观察图2发现孔石莼多糖在此处无特征峰出现;将孔石莼多糖衍生物进行 13C-NMR测定，根据图3中的 13C-NMR，孔石莼多糖衍生物在29.9ppm和216. Oppm出现两个新的 峰，根据推测216. Oppm为C = 0中碳的特征峰，29.9ppm为葡萄糖醛酸6号位置的羧基发生酰 化反应后又发生了脱羧反应，生成的亚甲基中碳的特征峰。通过氮元素含量测定、红外光谱 及 13C-匪R测定结果证明：烟酰基团成功引入到孔石莼多糖的结构中，获得新型降血脂药 物一烟酰化孔石莼多糖衍射物。
[0028] 实施例1
[0029] 孔石莼多糖的制备
[0030] (1)预处理:将孔石莼藻体用自来水洗净，除去泥沙，杂草及其他附着物;然后自然 凉干，粉碎后过60目筛，得到孔石莼藻体粉末，封装备用；
[0031] (2)脱脂处理:称取步骤（1)中的孔石莼藻体粉末，用80%乙醇回流三次，离心，40 °C减压干燥得到脱脂孔石莼藻体；
[0032] (3)热水提取:将步骤(2)得到的脱脂孔石莼藻体在125°C水浴条件下提取3次，每 次提取2h，过滤，合并三次滤液，然后将滤液进行旋转蒸发浓缩，用75 %的乙醇沉淀24h，滤 出沉淀；
[0033] (4)干燥:将步骤(3)中滤出的沉淀用无水乙醇脱水处理两次后，置于干燥箱内40 °C条件下烘干，得到孔石莼多糖粗品。
[0034] 该方法制备的孔石窥多糖主要的重复二糖单兀：[-4>-0-D_GlcA-( l->4)-a-L_Rha 3S-1>]和[-4>-a-L-IdoA_(1-Μ)-α-L-Rha 3S-1>]。
[0035] 其结构式分别为：
[0036]
[0037] 其中G: (1-4)连接β - D -葡萄糖醛酸;R: (1-4)连接α - L一鼠李糖一3 -硫酸基 (与β-D-葡萄糖醛酸相连）；1: (1-4)连接α - L一艾杜糖醛酸;R*: (1-4)连接α - L一鼠李 糖一 3 -硫酸基(与α - L 一艾杜糖醛酸相连）。
[0038] 实施例2 [0039]酰化溶剂的筛选
[0040] (1)超声处理:准确称取2g孔石莼多糖，然后分别选择三种溶剂进行溶解，其中三 种溶剂分别为甲酰胺、N，N二甲基甲酰胺和二甲基亚砜，溶剂体积为100ml，依次加入到三颈 瓶中，以300W功率超声处理30min，得到均匀的固液混合体；
[00411 (2)冷藏处理:将步骤(1)得到的固液混合体置于冰箱中，-18 °C条件下冷冻1 Oh;
[0042] (3)加热处理:将步骤(2)冷冻后的固液混合体从冰箱内取出，在冰浴状态下，加入 2g烟酰氯盐酸盐，然后撤去水浴，将三颈瓶固定于集热式搅拌器中，并安装回流冷凝器，以 油浴温度125°C回流加热4h，得到反应液体；
[0043] (4)调pH值:将步骤(3)得到的反应液体，自然冷却到室温，用新配制的NaOH溶液调 至反应液体为中性，经过旋转蒸发仪蒸发得到浓缩液；
[0044] (5)透析处理:将步骤(4)得到的浓缩液于截留分子量为3600Da的透析袋中进行透 析，流动自来水透析48h，蒸馏水透析12h，得到保留液；
[0045] (6)冷冻干燥:将步骤(5)得到的保留液经过旋转蒸发仪蒸发、浓缩、冷冻干燥，得 到烟酰化孔石莼多糖衍生物。
[0046] 以上操作平行测定6次，并将得到的样品做好标记，在干燥器中储存，以备氮元素 含量的测定。结果计算:利用元素分析仪测定衍生物样品中N元素的含量。根据表1数据:在 其它条件不变的情况下，只是单纯改变反应的溶剂，N，N二甲基甲酰胺表现出最优的溶解能 力。因此，衍生物制备的溶剂选定为N，N二甲基甲酰胺。
[0047]表1酰化溶剂筛选
[0048]
[0049] 按照上述制备方法，样品氮元素含量为指标，以反应时间、反应温度、孔石莼多糖 的质量浓度以及孔石莼多糖与烟酰氯盐酸盐质量比作为考察因素，每个因素拟定三个水平 (见表2)，选用L 9(34)正交表进行实验，每组实验重复六次，其中氮元素的含量通过元素分析 仪进行测定，产品的得率％ =(产品的质量/孔石莼多糖的质量）X 100,正交试验结果见表 3〇
[0050]表2正交试验因素水平
[0051]
[0052] 表3正交试验结果
[0053]
[0054] 综合考虑上述实验结果，考虑氮元素含量为主，筛选出最优的实验方案是:孔石莼 多糖与烟酰氯盐酸盐的质量比为：1: 2，孔石莼原料多糖的质量浓度为:25g/L，反应时间为： 811，反应温度为：125°(：。
[0055] 实施例(3)
[0056]孔石莼多糖衍生物的制备
[0057] (1)超声处理:准确称取2.5g孔石莼多糖，量取100mlN，N二甲基甲酰胺，然后依次 加入到三颈瓶中，以300W功率超声处理30min，得到均匀的固液混合体；
[0058] (2)冷藏处理:将步骤(1)得到的固液混合体置于冰箱中，-20 °C条件下冷冻12h;
[0059] (3)加热处理:将步骤(2)冷冻后的固液混合体从冰箱内取出，在冰浴状态下，加入 5g烟酰氯盐酸盐，然后撤去水浴，将三颈瓶固定于集热式搅拌器中，并安装回流冷凝器，以 油浴温度125°C回流加热8h，得到反应液体；
[0060] (4)调pH值:将步骤(3)得到的反应液体，自然冷却到室温，用新配制的NaOH溶液调 至反应液体为中性，经过旋转蒸发仪蒸发得到浓缩液；
[0061] (5)透析处理:将步骤(4)得到的浓缩液于截留分子量为3600Da的透析袋中进行透 析，流动自来水透析48h，蒸馏水透析12h，得到保留液；
[0062] (6)冷冻干燥:将步骤(5)得到的保留液经过旋转蒸发仪蒸发、浓缩、冷冻干燥，得 到烟酰化孔石莼多糖衍生物。
[0063] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种海藻多糖衍生物，其特征在于:所述海藻多糖衍生物是由孔石莼多糖与烟酰氯 盐酸盐通过酰化反应得到的烟酰化孔石莼多糖衍生物。2. -种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述制备方法包括下列步骤： (1) 超声处理:将孔石莼多糖按照15g/l~25g//L的加入量，加入到酰化溶剂中，以200W ~400W功率超声处理15min~45min，得到均匀的固液混合体； (2) 冷藏处理:将步骤(1)得到的固液混合体，在-15 °C~-22 °C条件下冷冻8h~12h; (3) 加热处理:将步骤(2)冷冻后的固液混合体，在冰浴状态下，按照孔石莼多糖与烟酰 氯盐酸盐的质量比为1:0.5~1:2的比例加入烟酰氯盐酸盐，然后撤去冰浴，回流加热，温度 控制在100 °C~150 °C，反应2h~8h，得到反应液体； (4) 调pH值:将步骤(3)得到的反应液体，自然冷却到室温，并将反应液体调至中性，然 后经过浓缩得到浓缩液； (5) 透析处理:将步骤(4)得到的浓缩液于截留分子量为3600Da的透析袋中进行透析， 流动自来水透析24~48h，蒸馏水透析8h~12h，得到保留液； (6) 冷冻干燥:将步骤(5)中得到的保留液经过浓缩、冷冻干燥后，得到烟酰化孔石莼多 糖衍生物。3. 根据权利要求2所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于:所述步骤（1) 中的酰化溶剂为甲酰胺、N，N二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。4. 根据权利要求3所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于:所述酰化溶剂 为N，N二甲基甲酰胺。5. 根据权利要求2所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中按照孔石莼多糖与烟酰氯盐酸盐的质量比为1:2的比例加入烟酰氯盐酸盐。6. 根据权利要求2所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中回流加热温度为125 °C。
【文档编号】C08B37/00GK106084083SQ201610528384
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】綦慧敏, 常新涛, 李伟达, 蒋南芳, 刘冬梅
【申请人】潍坊医学院