一种含双官能团的菊糖衍生物及其制备和应用

本发明涉及食品领域、化妆品领域及生物医药行业，具体讲是一种含双官能团(三氮唑和香豆素)的菊糖衍生物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、菊糖(inulin)是一种来源丰富，可再生、无毒副作用，生物相容性和降解性良好的天然多糖，其自身及其衍生物具有许多独特的生理、药理功能性质，被广泛应用于医药、食品和保健品等多种行业领域中。菊糖本身特殊的结构和性质，具有无毒、无污染的特性。但是菊糖本身活性较低，限制了其应用范围的扩大和应用价值的提高。菊糖含有活泼的羟基，在羟基的氧原子上可引入其他活性基团，可以作为修饰的对象以期开发出二次先导化合物，进而能够改善其生物活性，甚至产生新的活性功能。通过对菊糖进行适当的化学修饰，可以提高菊糖衍生物的生物活性，扩大了菊糖应用范围的目的，为菊糖的高值化应用开发奠定基础。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种含双官能团(三氮唑和香豆素)的菊糖衍生物及其制备和应用。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种含双官能团的菊糖衍生物，含双官能团的菊糖衍生物为式(1)所示，

4、

5、式(1)中

6、r1＝h或cl；r2＝h或ch3；

7、其中n表示聚合度，n的平均取值范围是10-35。

8、含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，将菊糖与溴丙炔反应获得6-丙炔菊糖；带取代基的羟基香豆素与四丁基溴化铵进行溴代反应获得的溴代香豆素产物，其中带取代基的羟基香豆素可以为4-羟基香豆素、4-羟基-6-氯香豆素或4-羟基-7-甲基香豆素；而后将溴代香豆素产物与叠氮基三甲基硅烷反应获得叠氮香豆素产物；将上述获得6-丙炔菊糖与叠氮香豆素产物在溶剂存在下反应获得式(1)所示的含双官能团的菊糖衍生物。

9、所述6-丙炔菊糖为：菊糖和溴丙炔溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再加入氢氧化钠，于70-90℃反应20-28小时，反应后经丙酮沉淀，沉淀再经丙酮洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到6-丙炔菊糖；其中，溴丙炔的加入量是原料菊糖摩尔量的2-4倍，氢氧化钠的加入量是原料菊糖摩尔量的2-4倍。

10、所述溴代香豆素产物为：带取代基的羟基香豆素与四丁基溴化铵溶于n，n-二甲基甲酰胺中，再加入五氧化二磷，80-100℃反应3-5小时，反应后反应液用甲苯萃取，汇集萃取液进行减压蒸馏后得到溴代香豆素产物；其中，四丁基溴化铵的加入量是原料带取代基的羟基香豆素摩尔量的2-4倍，五氧化二磷的加入量是带取代基的羟基香豆素摩尔量的3-5倍。

11、所述叠氮香豆素产物为：溴代香豆素产物与叠氮基三甲基硅烷溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再加入六甲基磷酰胺，80-100℃反应12-18小时，反应后经去离子水沉淀，沉淀再经石油醚洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到叠氮香豆素产物；其中，叠氮基三甲基硅烷的加入量是原料溴代香豆素产物摩尔量的10-15倍，六甲基磷酰胺的加入量是原料溴代香豆素产物摩尔量的2-4倍。

12、所述式(1)所示的含双官能团的菊糖衍生物为将所得6-丙炔菊糖与叠氮香豆素产物溶于二甲基亚砜和三乙胺中，再加入碘化亚铜，于60-80℃反应20-28小时，反应后经丙酮沉淀，沉淀经丙酮洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到式(1)所示的含双官能团的菊糖衍生物；其中，叠氮香豆素产物的加入量是6-丙炔菊糖摩尔量的1.2-3倍，碘化亚铜的加入量是6-丙炔菊糖摩尔量的0.05-0.15倍。

13、一种含双官能团的菊糖衍生物的应用，所述式(1)所示化合物在用于制备具有抗氧化性能产品中的应用。

14、本发明所具有的优点：

15、(1)菊糖具有良好的生物可降解性、生物相容性、无毒性等优点，但其抗氧化活性较弱。本发明经过对其进行化学修饰，在保留菊糖自身优点的同时提高了其抗氧化活性；本发明所得含双官能团的菊糖衍生物抗氧化活性与菊糖相比有大幅度提高。所述衍生物可开发为新型抗氧化剂，以解决化学抗氧化剂对人体健康的潜在毒性等问题。同时也可以广泛应用于食品及医药等领域。

16、(2)本发明采用糖修饰方法可以用于修饰多糖上的羟基，进而获得具有高抗氧活性的衍生物，制备过程简单，所用材料成本低。

技术特征：

1.一种含双官能团的菊糖衍生物，其特征在于：菊糖衍生物为式(1)所示，

2.按权利要求1所述的含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，其特征在于：

3.按权利要求2所述的含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述6-丙炔菊糖为：将菊糖和溴丙炔溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再加入氢氧化钠，于70-90℃反应20-28小时，反应后经丙酮沉淀，沉淀再经丙酮洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到6-丙炔菊糖；其中，溴丙炔的加入量是原料菊糖摩尔量的2-4倍，氢氧化钠的加入量是原料菊糖摩尔量的2-4倍。

4.按权利要求2所述的含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述溴代反应为：带取代基的羟基香豆素与四丁基溴化铵溶于n，n-二甲基甲酰胺中，再加入五氧化二磷，80-100℃反应3-5小时，反应后反应液用甲苯萃取，汇集萃取液进行减压蒸馏后得到溴代香豆素产物；其中，四丁基溴化铵的加入量是原料带取代基的羟基香豆素摩尔量的2-4倍，五氧化二磷的加入量是带取代基的羟基香豆素摩尔量的3-5倍。

5.按权利要求2所述的含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述叠氮香豆素产物为：溴代香豆素产物与叠氮基三甲基硅烷溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再加入六甲基磷酰胺，80-100℃反应12-18小时，反应后经去离子水沉淀，沉淀再经石油醚洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到叠氮香豆素产物；其中，叠氮基三甲基硅烷的加入量是原料溴代香豆素产物摩尔量的10-15倍，六甲基磷酰胺的加入量是原料溴代香豆素产物摩尔量的2-4倍。

6.按权利要求2所述的含双官能团的菊糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述式(1)所示的含双官能团的菊糖衍生物为将所得叠氮香豆素产物溶于二甲基亚砜和三乙胺中，再加入碘化亚铜，于60-80℃反应20-28小时，反应后经丙酮沉淀，沉淀经丙酮洗涤抽滤得到滤饼，烘干至恒重，得到式(1)所示的含双官能团的菊糖衍生物；其中，叠氮香豆素产物的加入量是6-丙炔菊糖摩尔量的1.2-3倍，碘化亚铜的加入量是6-丙炔菊糖摩尔量的0.05-0.15倍。

7.一种权利要求1所述的含双官能团的菊糖衍生物的应用，其特征在于：所述式(1)所示化合物在用于制备具有抗氧化性能产品中的应用。

技术总结
本发明涉及食品领域、化妆品领域及生物医药行业，具体讲是一种含双官能团(三氮唑和香豆素)的菊糖衍生物及其制备方法和应用。含双官能团的菊糖衍生物为式(1)所示。本发明的优点是反应条件温和，反应材料价廉易得，易于推广产业化应用，且经研究证明，在保证良好水溶性的同时具有良好的抗氧化活性，增强了菊糖的生物活性，扩大了菊糖的应用范围，可以广泛应用于化妆品领域、食品领域及生物医药行业。

技术研发人员：李青,计雨婷,宓英其,谭文强,郭占勇
受保护的技术使用者：中国科学院烟台海岸带研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15