本申请涉及功能高分子材料,具体涉及羟丙基化葡聚糖凝胶及其制备方法、蓝莓花色苷的分离纯化方法。
背景技术:
1、葡聚糖微球无毒、亲水,其已被广泛用于蛋白质、寡肽、寡糖、抗生素等的脱盐和纯化。功能化改性葡聚糖微球可以克服传统葡聚糖微球结构单一、应用范围窄的问题。作为典型的功能化改性产物,羟丙基化葡聚糖微球通过在葡聚糖微球的分子结构中引入羟丙基基团得到。
2、目前,羟丙基化葡聚糖微球的主要制备方法主要有以下两种:(1)利用葡聚糖凝胶中的羟基与甲基磺酰氯或对甲苯磺酰氯反应,然后与二醇进行取代反应,制备羟丙基化葡聚糖微球;(2)利用葡聚糖凝胶中的羟基与卤代丙醇反应,制备羟丙基化葡聚糖微球。但上述两种方法反应条件剧烈,均伴随着羟基引发的副反应,存在产物羟丙基含量低、制备方法重复性差,难以实现规模化生产的缺点。
技术实现思路
1、基于此,本申请提供一种羟丙基化葡聚糖凝胶及其制备方法、蓝莓花色苷的分离纯化方法。本申请提供的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法制备条件温和、副反应少,因此能够提高产物中的羟丙基含量;同时,该制备方法工艺简单、重复性好,易于实现规模化生产。
2、本申请的第一方面,提供一种羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,包括以下步骤:
3、将交联葡聚糖微球、环氧基活化剂和催化剂于有机溶剂中混合,进行活化反应,制备环氧基交联葡聚糖微球;
4、将所述环氧基交联葡聚糖微球、羟丙基活化剂和碱催化剂于有机分散剂中混合,进行碱催化反应,制备所述羟丙基化葡聚糖凝胶。
5、在其中一些实施例中,活化反应的温度为10℃~60℃。
6、在其中一些实施例中,活化反应的时间为1h~8h。
7、在其中一些实施例中,所述环氧基活化剂包括具有式(i)和式(ii)所示结构的化合物中的一种或多种:、。x为卤素。n每次出现时,各自独立为1~10任一整数。m为2~10任一整数。可选地,所述环氧基活化剂包括环氧氯丙烷和1,4-丁二醇缩水甘油醚中的一种或多种。
8、在其中一些实施例中,所述催化剂为强碱。可选地,所述催化剂包括钠氢、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种。
9、在其中一些实施例中,所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环和四氢呋喃中的一种或多种。
10、在其中一些实施例中,所述交联葡聚糖微球和所述环氧基活化剂的质量比为1:(1~8)。
11、在其中一些实施例中,所述环氧基交联葡聚糖微球的环氧化密度为0.1mmol/g~1.5mmol/g。
12、在其中一些实施例中,所述交联葡聚糖微球和所述有机溶剂的质量体积比为1g:(2~10)ml。
13、在其中一些实施例中,所述羟丙基活化剂包括1,3-丙二醇、3-溴-1-丙醇、3-氯-1-丙醇、3-碘-1-丙醇和3-巯基-1-丙醇中的一种或多种。
14、在其中一些实施例中,碱催化反应的温度为20℃~90℃。
15、在其中一些实施例中,碱催化反应的时间为1h~24h。
16、在其中一些实施例中,所述环氧基交联葡聚糖微球和所述羟丙基活化剂的质量比为1:(1~10)。
17、在其中一些实施例中,所述环氧基交联葡聚糖微球和所述碱催化剂质量摩尔比为1g:(0.001~0.3)mol。
18、在其中一些实施例中,所述环氧基交联葡聚糖微球和所述有机分散剂的质量体积比为1g:(2~15)ml。
19、在其中一些实施例中,所述碱催化剂包括钠氢、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸钾中的一种或多种。
20、在其中一些实施例中,所述有机分散剂包括n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环和四氢呋喃中的一种或多种。
21、在其中一些实施例中,所述交联葡聚糖微球的粒径为50μm~150μm。
22、在其中一些实施例中,所述交联葡聚糖微球通过葡聚糖和交联剂交联聚合形成。
23、在其中一些实施例中,所述交联葡聚糖微球表面具有羟基。
24、本申请的第二方面,提供一种羟丙基化葡聚糖凝胶,通过本申请第一方面所述的制备方法制备得到。
25、在其中一些实施例中,所述羟丙基化葡聚糖凝胶在水中的溶胀比为2ml/g~8ml/g。
26、在其中一些实施例中,所述羟丙基化葡聚糖凝胶在无水乙醇中的溶胀比为1ml/g~6ml/g。
27、本申请的第三方面,提供一种蓝莓花色苷的分离纯化方法,包括以下步骤:
28、以本申请第二方面所述的羟丙基化葡聚糖凝胶为填料,采用柱层析法对蓝莓花色苷进行分离纯化。
29、本申请提供的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法至少具有以下优点:
30、本申请提供的制备方法中,首先利用交联葡聚糖微球、环氧基活化剂在有机溶剂和催化剂的作用下进行活化反应,其中,有机溶剂环境能减少交联葡聚糖微球的过度溶胀,其进一步在催化剂的协同下,能够调控环氧基的引入速率,避免剧烈反应导致的副产物。以上述步骤制备得到的环氧基交联葡聚糖微球、碱催化剂在有机分散剂中进行羟丙基化反应,碱催化剂温和促进环氧基与羟丙基活化剂的开环加成,其也能够减少局部过度反应、降低副反应(如环氧基交联葡聚糖微球的自身交联);因此,本申请提供的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法制备条件温和、副反应少,其能够提高产物中的羟丙基含量。羟丙基化葡聚糖凝胶的高羟丙基含量使其具有优异的分离纯化效果,尤其适用于蓝莓花色苷的分离纯化。
31、此外,本申请提供的制备方法包括活化与碱催化两步反应,涉及试剂种类少、操作流程固定,因此工艺简单、重复性好,易于规模化生产。
1.一种羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,活化反应的温度为10℃~60℃;
3.根据权利要求1所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法具有如下特征中的一种或多种:
4.根据权利要求1所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,所述羟丙基活化剂包括1,3-丙二醇、3-溴-1-丙醇、3-氯-1-丙醇、3-碘-1-丙醇和3-巯基-1-丙醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,碱催化反应的温度为20℃~90℃;
6.根据权利要求1~5任一项所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,所述环氧基交联葡聚糖微球和所述羟丙基活化剂的质量比为1:(1~10);
7.根据权利要求1~5任一项所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,所述碱催化剂包括钠氢、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸钾中的一种或多种;
8.根据权利要求1~5任一项所述的羟丙基化葡聚糖凝胶的制备方法,其特征在于,所述交联葡聚糖微球的粒径为50μm~150μm;
9.一种羟丙基化葡聚糖凝胶,其特征在于,通过权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到;所述羟丙基化葡聚糖凝胶具有如下特征中的一种或多种:
10.一种蓝莓花色苷的分离纯化方法,其特征在于,包括以下步骤: