壳寡糖-N-芳樟醇共聚物及其制备方法与应用转让专利
申请号 : CN202010580667.9
文献号 : CN111620966B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 刘晓丽 , 夏文水 , 毛水芳
申请人 : 江南大学
摘要 :
权利要求 :
1.壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物在制备抗炎剂中的应用,其特征在于,所述壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物具有如下所示的结构式:,
其中,4≤n≤20。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物通过以下步骤制备得到:
在催化剂存在的条件下,将壳寡糖溶液滴加到芳樟基溴溶液中进行反应;反应结束后,分离产物,得到壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述壳寡糖的分子量≤3000Da,脱乙酰度为85%‑95%,多分散性指数为0.88。
4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述壳寡糖与芳樟基溴的质量体积比g:mL为1:1‑1:3。
5.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述催化剂为三乙胺,其添加量与壳寡糖的体积质量比mL:g为0.6:1‑1.8:1。
6.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述反应的温度为45‑60℃,反应的时间为
6‑8h。
7.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述分离产物具体为:反应结束后,离心收集沉淀,用丙酮、乙醇或石油醚对沉淀进行索氏抽提,真空干燥得到淡黄色粉末;将粉末于截留分子量为77 100Da的透析袋中透析24h,经浓缩后干燥,得纯化的壳寡糖‑N‑芳樟醇共~
聚物。
8.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述芳樟基溴的制备方法为:在冰盐浴环境中,将三溴化磷溶液滴加到含有催化剂的芳樟醇溶液中,搅拌发生溴化反应;反应结束后,依次用5%的碳酸氢钠溶液、去离子水及饱和食盐水洗涤,加入干燥剂干燥,过滤,旋转蒸发浓缩,获得淡黄色油状液体芳樟基溴。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述芳樟基溴的制备方法中:所述芳樟醇和三溴化磷的体积比为5:(2‑3);
所述催化剂为吡啶、三乙胺或二异丙基乙胺,催化剂的添加量与芳樟醇的体积比为(0.05‑0.15):1;
所述滴加的速度为1.0‑1.5 mL/min,搅拌的时间为45‑90min;
所述干燥剂为无水硫酸钠、无水硫酸镁或无水碳酸钠;
所述过滤采用的滤膜为0.22‑0.45μm的滤膜;
所述旋转蒸发浓缩的时间为30‑45min,温度为30‑50℃。
说明书 :
壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物及其制备方法与应用
技术领域
背景技术
出的许多内源性的化学成分。比如蛋白质、多肽、氨基酸、多糖、黄铜、萜类、酚类醌类、内酯、
甾体化合物、鞣酸类、抗生素类等物质。由于诸多的天然产物具有一些特殊的功能特性,如
抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗炎等活性,在医药、食品、化妆品和农业等领域被广泛应用,同时近
年来,也收到广大研究人员的关注,并已成为研究热点。
无毒性和化学反应活性,在食品工业中常被用作天然抗菌剂和抗氧化剂使用,除此之外,壳
寡糖还显示出一定的抗结肠炎的活性,因此可以将其作为一种潜在的抗炎剂进行开发。然
而,由于壳寡糖为天然大分子产物,当作为抗炎剂使用时,与传统的常用抗炎药物相比,仍
有活性低的缺点,所以目前对其研究非常有限。因此,可以通过对壳寡糖的结构进行化学修
饰,由于其分子链上具有化学反应活性的氨基和羟基,这些位点均是对壳寡糖进行化学改
性的理想作用位点,可以进一步提高其功能活性,这也是目前国内外研究较多的有效方法。
芳樟醇,学名是3,7‑二甲基‑1,6‑辛二烯‑3‑醇,属于链状萜烯醇类属于链状萜烯醇类,有α‑
和β‑两种异构体。还有左旋、右旋两种光异构体。在不同来源的精油中,多为异构体的混合
物,并具有一定的抗菌、抗炎活性和抗肿瘤活性。
发明内容
景。
受到空间位阻效应的影响,所以烷基化反应首先发生在C‑2位的氨基上。
糖的体积质量比为20:1‑60:1(mL:g)。
燥,得纯化的壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物。其中,所述的有机溶剂可选择为丙酮、乙醇或石油
醚,所述透析袋优选为截留分子量为77~100Da的透析袋,透析时间优选为24h。
燥,过滤,旋转蒸发浓缩,获得淡黄色油状液体芳樟基溴。
溴化磷溶液中,有机溶剂与三溴化磷的体积比优选为(5‑11):1。
共聚物。抗菌实验结果显示,该壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物中的芳樟醇与壳寡糖分子能够产生
协同作用,显著增强其抗菌活性;此外,该壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物还具有良好的抗炎活性。
前景。
附图说明
具体实施方式
体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
的速度加入到上述反应体系中,滴加完毕后,继续快速45min,再分别依次用5%的碳酸氢钠
溶液、去离子水及饱和食盐水洗涤3次,加入无水硫酸钠干燥,用0.22μm的微孔滤膜过滤,在
30℃下旋转蒸发浓缩30min获得淡黄色油状液体芳樟基溴。
束后添加过量丙酮终止反应,离心收集沉淀。用乙醇进行索氏抽提12h,真空干燥得到褐色
粉末,将该粉末在截留分子量为100Da的透析袋中透析24h,经浓缩后干燥,最终获得纯化的
壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物。
2923.83cm 为C‑H伸缩振动的吸收峰,1628.76cm 为NH2的弯曲振动吸收峰,1155.97cm 与
‑1 ‑1
1071.52cm 为C‑O伸缩振动的吸收峰,893.24cm 为环伸缩振动吸收峰。
O吸收峰重合;1520cm 处的氨基吸收峰减小;2920cm 处的甲基吸收峰增加,3400cm 处的
特征吸收峰峰宽变小且强度减弱,这表明壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物合成成功。
子峰;δ=3.21‑3.92ppm可归属为氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖上相应的H‑3,H‑4,H‑5,H‑6
处的质子峰。
H2,H3,H4,H5,H6处的质子峰;4.60ppm处的峰对应的是H1处的质子峰;2.72ppm处的峰为溶
剂峰;1.26‑1.86ppm处的峰对应的是3,7‑二甲基‑1,6‑辛二烯‑3‑醇骨架上H‑4,H‑5,H‑8,H‑
9处的质子峰;5.16‑5.45ppm处的峰对应的是3,7‑二甲基‑1,6‑辛二烯‑3‑醇骨架上H‑1,H‑
2,H‑6处的质子峰。
52%,是一个比较复杂的分解过程,包括糖环的降解和样品中大分子链的分解等。在第二个
热分解区间,出现了Tmax,即最大降解速率时的温度,Tmax=200℃。
水和结晶水和其他小分子物质的挥发所致。在130‑380℃之间的第二个热分解区间,失重约
49%,在这个过程中,发生了壳寡糖糖环类的脱水、解聚和烷基化单元的聚合物的分解等。
其中,Tmax=220℃。热重实验的结果表明,壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的热稳定性高于原料壳
寡糖,由此推断在壳寡糖的糖链中引芳樟醇之后,壳寡糖分子排列发生变化,结晶性增强,
结构更加规整、一致,得到壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的结晶结构变得更加规整和有序,因而
结晶性增强,热稳定性增强。
min的速度加入到上述反应体系中,滴加完毕后,继续快速50min,再分别依次用5%的碳酸
氢钠溶液、去离子水及饱和食盐水洗涤3次,加入无水硫酸钠干燥,用。0.22μm的微孔滤膜过
滤,在35℃下旋转蒸发浓缩40min获得淡黄色油状液体芳樟基溴。
加过量丙酮终止反应,离心收集沉淀。用乙醇进行索氏抽提12h,真空干燥得到淡黄色粉末,
将该粉末在截留分子量为100Da的透析袋中透析24h,经浓缩后干燥,最终获得纯化的壳寡
糖‑N‑芳樟醇共聚物。
键吸收峰变显著是由于芳樟醇中的C=C吸收峰和壳寡糖的C=O吸收峰重合;1522cm 处的
‑1 ‑1
氨基吸收峰减小;2922cm 处的‑CH3吸收峰增加,3402cm 处的特征吸收峰峰宽变小且强度
减弱均表明壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物合成成功。
附水和结晶水和其他小分子物质的挥发所致。在130‑380℃之间的第二个热分解区间,失重
约47%,在这个过程中,发生了壳寡糖糖环类的脱水、解聚和烷基化单元的聚合物的分解
等。其中,Tmax=219℃。热重实验的结果表明,壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的热稳定性高于原料
壳寡糖,由此推断在壳寡糖的糖链中引入芳樟醇之后,壳寡糖分子排列发生变化,结晶性增
强,结构更加规整、一致,得到壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的结晶结构变得更加规整和有序,因
而结晶性增强,热稳定性增强。
min的速度加入到上述反应体系中,滴加完毕后,继续快速80min,再分别依次用5%的碳酸
氢钠溶液、去离子水及饱和食盐水洗涤3次,加入无水硫酸钠干燥,用0.45μm的微孔滤膜过
滤,在45℃下旋转蒸发浓缩50min获得淡黄色油状液体芳樟基溴。
过量丙酮终止反应,离心收集沉淀。用石油醚进行索氏抽提12h,真空干燥得到褐色粉末,将
该粉末在截留分子量为100Da的透析袋中透析24h,经浓缩后干燥,最终获得纯化的壳寡糖‑
N‑芳樟醇共聚物。
键吸收峰变显著是由于芳樟醇中的C=C吸收峰和壳寡糖的C=O吸收峰重合;1521cm 处的
‑1 ‑1
氨基吸收峰减小;2925cm 处的‑CH3吸收峰增加,3402cm 处的特征吸收峰峰宽变小且强度
减弱均表明壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物合成成功。
附水和结晶水和其他小分子物质的挥发所致。在130‑380℃之间的第二个热分解区间,失重
约47%,在这个过程中,发生了壳寡糖糖环类的脱水、解聚和烷基化单元的聚合物的分解
等。其中,Tmax=218℃。热重实验的结果表明,壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的热稳定性高于原料
壳寡糖,由此推断在壳寡糖的糖链中引芳樟醇之后,壳寡糖分子排列发生变化,结晶性增
强,结构更加规整、一致,得到壳寡糖‑N‑芳樟醇共聚物的结晶结构变得更加规整和有序,因
而结晶性增强,热稳定性增强。
整菌悬液浓度,使其含菌数约为107个/毫升,备用。
养基,混匀后冷却,用无菌镊子夹取含浸出液的滤纸片贴在含菌平板上,每皿贴6片,每组重
复3次,置于37℃培养24小时,测定滤纸片周围抑菌圈直径大小,观察抑菌效果。在上述试验
条件下,使用同样浓度的苯甲酸钠、山梨酸钾进行对比实验,实验结果见表1。
果明显优于其他组,因此在食品防腐方面具有潜在的应用价值。
度为5×10个/mL,接种于96孔板,每孔100μL。细胞均匀贴壁后,吸去培养液,给药组加入不
同浓度梯度的含药完全培养基100μL,每个浓度平行6个复孔。于培养箱培养24h后,吸弃上
清液,每孔加入100μL含MTT的培养基,37℃培养4h。小心吸弃上清,每孔加入150μL DMSO,震
摇10min混匀,酶标仪490nm测定吸光度,计算细胞存活率。所得结果如图5所示。
度5×10个/mL,接种于96孔板,每孔100μL,于37℃、5%CO2培养箱中稳定培养24h,小心吸弃
上清,分组给药,给药1h后,炎症模型组与给药组加入适量LPS,使其终浓度为5μg/mL,空白
组给予等量的PBS,继续培养24h,收集上清液,‑20℃储存备用。分别取各给药组细胞上清液
以及各浓度标准品稀释液50μL于96孔板中,向其中加入50μL A液(磺胺10mg/mL+0.06%浓
磷酸),再加入50μL B液(N‑1‑萘乙二胺盐酸盐,1mg/mL),振荡10min,酶标仪测定546nm处吸
光度值,用ELISACalc软件进行计算。同法使用LPS诱导细胞炎症模型,收集上清液,按照各
炎症因子ELISA试剂盒说明书操作,测定炎性因子NO的含量。
度较炎症模型组显著性降低(P<0.01),说明此炎症模型造模成功。通过聚合物干预之后,各
实验组中NO的分泌均受到不同程度的抑制作用,并且对NO的抑制作用与阳性药布洛芬几乎
相当。因此本发明的壳寡糖‑N‑芳樟醇聚合物在体外抗炎活性方面达到了增效减毒的作用。
的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。