专利名称：一种n-苯丙烯酰基壳寡糖及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及壳寡糖，具体地说是一种N-苯丙烯酰基壳寡糖及其制备。
背景技术：
壳寡糖，学名为卩-(1， 4) -2-脱氧-2-氨基葡萄寡糖。是一种难得有着 特殊理化性质和优良生物活性的动物性寡糖。他所具有的降血糖、降血酯， 增强免疫功能，抑制肿瘤和抗疲劳、延缓衰老，抑菌等作用已应用于医药、 保健食品、化妆品、农业等方面。苯丙烯酸类物质是一类重要的医药中间 体，本身具有良好的抗病毒，抗菌，消炎，镇痛，抗肿瘤和保肝等作用， 其中3,4-二羟基苯丙烯酸，即咖啡酸还可中和自由基，延缓衰老，具有抗氧 化和縮短血凝及出血时间的作用。尤其他具有抗溃疡，抗肝毒，抗蛇毒的 作用,咖啡酸3吗剂量时能完全抑制20吗响尾蛇毒磷酸二酯酶，用作抗蛇毒 剂(见文献1赵毅民《苯丙素》，p20,北京，化学工业出版社)。但他的 水溶性较差，限制了他的应用。将其壳寡糖进行化学修饰为N-苯丙烯酰基 壳寡糖衍生物，使其理化性质(例于溶解性)和生物活性得到改善或加强， 且具有二者的协同作用,从而筛选出具有高效、低毒的用于一类新药、新食 品添加剂、保健食品等的重要原料。
本发明的目的在于提供一种N-苯丙烯酰基壳寡糖，其具有降血酯、降 血糖，增强免疫功能，抑制肿瘤和抗疲劳、延缓衰老作用，也有镇痛，消 炎，抗肝毒，抗蛇毒等作用，可作为某些医药、保健食品、化妆品的重要 原料。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为
一种N-苯丙烯酰基壳寡糖，其为混合组份，均分子量为800-6000， N-苯丙烯酰取代度为30%-100%，混合组份的脱乙酰度为80%~ 100%; 其组成成份的结构通式如下，
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式中R为<formula>formula see original document page 4</formula>N-苯丙烯酰基壳寡糖的制备方法，
氨解法
1) 苯丙烯酸对硝基苯酯的制备
A.取苯丙烯酸溶于有机溶剂中，加对硝基苯酚，搅拌，加入一定量的 二甲胺基吡啶，滴加二环己基碳二亚胺溶于有机溶剂的溶液，滴完后在 60-70"C下加热条件下反应2 6h，过滤，滤液倾入冰水中，析出白色固体， 过滤，重结晶，得到苯丙烯酸对硝基苯酯；其中有机溶剂为N， N-二甲基 甲酰胺、吡啶、二甲亚砜或二氯甲垸，其中二环己基碳二亚胺、硝基苯酚 和苯丙烯酸的摩尔比为1-1.5:1-2:1，重结晶过程可采用无水乙醇、甲醇、氯 仿、二氯甲烷或丙酮；
或B.于冰浴下，向盛苯丙烯酸的反应瓶中滴加过量的二氯亚砜制得 苯丙烯酰氯，减压蒸馏去除多余的二氯亚砜，向反应瓶中滴入5-20滴的无 水丙酮、二甲亚砜、二氯甲烷、DMF或氯仿，强烈搅拌，先后滴加无水三 乙胺和对硝基苯酚的无水丙酮、二甲亚砜、二氯甲垸、DMF或氯仿溶液， 反应2-8h ，过滤，滤液倾入冰水中，析出晶体，过滤，用重量浓度1-60% Na2C03 、 NaHC03 、 K2C03或KHC03溶液洗涤，重结晶，得苯丙烯酸 对硝基苯酯；苯丙烯酸、三乙胺和对硝基苯酚的摩尔比为1: 0.5-1.5:0.5-1.5， 重结晶过程可采用无水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲垸或丙酮；
2) 酯的氨解
取苯丙烯酸对硝基苯酯溶于有机溶剂中，有机溶剂为N， N-二甲基 甲酰胺、吡啶、二甲亚砜或二氯甲烷；加壳寡糖，按壳寡糖中氨基葡萄糖 残基计算，苯丙烯酸对硝基苯酯与寡糖的摩尔比为1-2 : 1，在60-70。C下 反应2-10小时，向反应液加入其体积l-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、 或0-1.5摩尔/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，产生大量黄色沉淀，抽滤，滤 饼用无水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黄色粉末，真空干燥，得 到N-苯丙烯酰基壳寡糖粉末固体。
该法的优点相对酰氯法不产生氯化氢气体，因而保护环境，生产安 全；反应条件温和，甚至常温下也可进行，不用强腐蚀性(如酰氯)为原 料；副产物易于分离，对比文献2 ( Chinese Journal of Chemistry ,2005,23,190-193)的方法产率提高20%。 酰氯法
1) 苯丙烯酰氯的制备于冰浴下，向盛苯丙烯酸的反应瓶中滴加过量 的二氯亚砜制得苯丙烯酰氯，减压蒸馏去除多余的二氯亚砜；
2) 在氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠或三乙胺存在下，在氮气 保护下，将苯丙烯酰氯的有机溶液滴入重量浓度2-12%的壳寡糖水溶液中，， 温度为-l(TC 10。C，反应0.5-3h，向反应液加入其体积1-8倍的乙醚、丙 酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩尔/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，产生大量黄 色沉淀，抽滤，滤饼用无水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗l-5次，得黄色粉末，真空干燥，得到N-苯丙烯酰基壳寡糖粉末固体。
所述有机溶剂为N， N-二甲基甲酰胺(DMF)、吡啶、二甲亚砜或二
氯甲垸。
本发明具有如下优点
本发明公开了一种N-苯丙烯酰基壳寡糖衍生物，可为单组分的壳寡糖
衍生物，也可为混合组分的壳寡糖衍生物。既可由苯丙烯酸酸对硝基苯酯 的氨解，也可由苯丙烯酰氯的氨解得到。无须保护，合成步骤少，不会破
坏壳寡糖的主链，提高了产量；反应条件温和；生产安全；产物易于分离。 产物为浅黄色或黄色粉末固体。用核磁共振光谱测定其取代度为70%(不包 括原来的已酰基)以上。室温下水中溶解度为15g/100g.易溶于稀的乙醇溶 液。
本化合物结构上以壳寡糖为主体，在每个结构单元上接上苯丙烯酸分 子。苯丙烯酸具有镇痛，消炎，抗肝毒，抗蛇毒等作用。本化合物既具有 壳寡糖本身具有的一系列生物活性，如降血酯、降血糖，降胆固醇，增 强免疫功能，抑制肿瘤和抗疲劳、延缓衰老、抑菌、抗病毒等作用，引入 苯丙烯基酰基后，还具有镇痛，消炎，抗肝毒，抗蛇毒等作用。可作为某 些医药、保健食品、化妆品和生物农药的重要原料
具体实施例方式
下面结合实施实例对本发明做进一步说明 实施例l: N-苯丙烯酰基壳寡糖的制备(氨解法)
取1.48g苯丙烯酸溶于N， N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加2.7g对硝 基苯酚，搅拌，加0.1g二甲胺基吡啶，滴加2.06g 二环己基碳二亚胺溶于 5mLDMF的溶液，滴完后在加热85"C条件下反应6 h，过滤，滤液倾入冰 水中，析出晶体，抽滤，用无水乙醇重结晶，得到苯丙烯酸对硝基苯酯2.15g
对硝基苯酯还可按下面方法制备.-
向盛有苯丙烯酰氯1.67g的干燥反应瓶中于冰浴下加入适量丙酮,强烈 搅拌,先后滴加10 -40mL无水三乙胺和2.7 g对硝基苯酚的20 mL丙酮溶 液,反应1-5 h ,过滤,滤液倾入冰水中,析出晶体，过滤，用5% Na2C03溶液洗, 在无水乙醇中重结晶,得苯丙烯酸对硝基苯酯2.29g 。
酯的氨解
取苯丙烯酸对硝基苯酯0.94g (3.5mmo1)溶于20ml无水二甲亚砜中， 加壳寡糖0.6g，(酯与寡糖的摩尔比为1 : l)在加热7(TC下反应6小时,向 反应液加入0.5mol/LNaOH乙醇溶液100ml(l:5， v/v)，产生大量浅黄色沉 淀，抽滤，滤饼用乙醇洗几次，得浅黄色粉末，真空干燥，得到N-苯丙烯 酰基壳寡糖1.4g。红外光谱(KBr)主要吸收峰(v，cm")证实该目标物的存在: 3460 3240;2920;2880;1680;1665，1565;891((3-构型)；苯环及双键3020; 1600; 1580 ;755 。^-NMR(CDCl3) 400 MHz S: 2.90-3.01(m,lH,H-2),3.37-3.42(m,lH，H-5),3.54画3.59(m，2H，H-6，H-6'), 3.65-3.71(mJH，H-3), 3.78-3.83(m,lH,H隱4), 4.10-5.21(m, OH), 6.35(1H,d,/ = 15.5應z，烯 H陽l)6.40画6.48(lH,NH)，6.55-7.10(m，5 H, ArH)7.30(lH，d, = 15.5Hz,烯 H-2)7.40-7.48(m,力2 = 7.8Hz,lH,卩-H-l)，用核磁共振法测定取代度为75 % 实施例2: 3,4-二羟基苯丙烯酰基壳寡糖的制备(酰氯法) 3，4-二羟基苯丙烯酰氯的制备将10 mL SOCl2加入装有HC1气体吸 收装置的反应瓶中，在-10 5X:与氮气保护下向其中加入1.67g 3,4-二羟基 苯丙烯酸，搅拌，滴入数滴无水DMF，在油浴中缓慢升温到65 85'C,回流 3h后，减压蒸去过量的SOCl2，得黄色固体物质3,4-二羟基苯丙烯酰氯， 可不经分离往下反应。取1.98g(10 mmol) 3,4-二羟基苯丙烯酰氯溶解在50mLDMF中；另取 K2COs2g溶解在20mL水中，加入壳寡糖1.4 g搅拌使其充分溶解，在低温 (-10°C 5°C)下将其酰氯溶液缓慢滴加在壳寡糖(COS)溶液中，滴完后 再反应1.5h。往反应液里加无水醇(异丙醇或丁醇或异丁醇或乙醇等)，产 生大量黄色沉淀，抽滤，滤饼用乙醇洗漆两次，得到黄色粉末，真空干燥。 得3，4-二羟基苯丙烯酰基壳寡糖产品1.5g。红外光谱(KBr)主要吸收峰 ",cm")证实该目标物的存在3460 3240;2920;2880;1680;1665,1565;891((3隱 构型)；苯环及双键3020; 1600; 1580; 755。 'H-NMR数据除苯环上氢 的化学位移稍向低场外，其他均与实验l产物所示氢谱数据相同或基本相 同。用l%FeCl3溶液检验呈深绿色，表明酚羟基的存在。用核磁共振法测 定取代度为75%。溶解度试验表明，产物易溶于水，室温下，溶解度为15g/100g,易溶 于稀的乙醇溶液。抗蛇毒试验将试验用的家兔分为四组，每组五只，给每只家兔按 0.05mL/Kg注射中华眼镜蛇毒液(每0.05mL蛇毒液含蛇毒0.15mg)，注射蛇毒后，其中三组分别立即注射N-苯丙酰壳寡糖，糜蛋白酶和抗蛇毒血清 液，并与对照组一起观察，并记录中毒及存活数。结果表明注射抗蛇毒 血清组的家兔中毒现象消失最快，全部存活，健康恢复快；其次是注射N-苯丙酰壳寡糖的，全部存活，健康恢复较慢；再其次是注射糜蛋白酶的， 存活数为4;对照组全部死亡。结论N-苯丙酰基壳寡糖对中华眼镜蛇毒具有解毒作用。
权利要求
1.一种N-苯丙烯酰基壳寡糖，其特征在于其为混合组份，均分子量为800-6000，N-苯丙烯酰取代度为30％-100％，混合组份的脱乙酰度为80％～100％；其组成成份的结构通式如下，式中R为 id="icf0002" file="A2007100110340002C2.tif" wi="77" he="15" top= "95" left = "39" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>或CH3，n＝0-30。
2. —种权利要求1所述N-苯丙烯酰基壳寡糖的制备方法，其特征在于氨解法1)苯丙烯酸对硝基苯酯的制备A.取苯丙烯酸溶于有机溶剂中，加对硝基苯酚，搅拌，加入一定量二 甲胺基吡啶，滴加二环己基碳二亚胺溶于有机溶剂的溶液，滴完后在 60-7(TC下加热条件下反应2 6h，过滤，滤液倾入冰水中，析出白色固体， 过滤，重结晶，得到苯丙烯酸对硝基苯酯；其中有机溶剂为N， N-二甲基 甲酰胺、吡啶、二甲亚砜或二氯甲烷，其中二环己基碳二亚胺、硝基苯酚 和苯丙烯酸的摩尔比为1-1.5:1-2:1，重结晶过程可采用无水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲垸或丙酮；或B.于冰浴下，向盛苯丙烯酸的反应瓶中滴加过量的二氯亚砜制得 苯丙烯酰氯，减压蒸馏去除多余的二氯亚砜，向反应瓶中滴入5-20滴的无 水丙酮、二甲亚砜、二氯甲垸、DMF或氯仿，强烈搅拌，先后滴加无水三 乙胺和对硝基苯酚的无水丙酮、二甲亚砜、二氯甲烷、DMF或氯仿溶液， 反应2-8h ，过滤，滤液倾入冰水中，析出晶体，过滤，用重量浓度1-60% Na2C03 、 NaHC03 、 K2C03或KHC03溶液洗涤，重结晶，得苯丙烯酸 对硝基苯酯；苯丙烯酸、三乙胺和对硝基苯酚的摩尔比为1:0.5-1.5:0.5-1.5， 重结晶过程可采用无水乙醇、甲醇、氯仿、二氯甲垸或丙酮；2)酯的氨解取苯丙烯酸对硝基苯酯溶于有机溶剂中，有机溶剂为N， N-二甲基 甲酰胺、吡啶、二甲亚砜或二氯甲垸；加壳寡糖，按壳寡糖中氨基葡萄糖式中R为残基计算，苯丙烯酸对硝基苯酯与寡糖的摩尔比为1-2 : 1，在60-70。C下 反应2-10小时，向反应液加入其体积l-8倍的乙醚、丙酮、乙醇、甲醇、 或0-1.5摩尔/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，产生大量黄色沉淀，抽滤，滤 饼用无水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗1-5次，得黄色粉末，真空千燥，得 到N-苯丙烯酰基壳寡糖粉末固体。
3. —种权利要求1所述N-苯丙烯酰基壳寡糖的制备方法，其特征在于酰氯法1) 苯丙烯酰氯的制备于冰浴下，向盛苯丙烯酸的反应瓶中滴加过量 的二氯亚砜制得苯丙烯酰氯，减压蒸馏去除多余的二氯亚砜；2) 在氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠或三乙胺存在下，在氮气 保护下，将苯丙烯酰氯的有机溶液滴入重量浓度2-12%的壳寡糖水溶液中，， 温度为-10。C l(TC，反应0.5-3h，向反应液加入其体积1-8倍的乙醚、丙 酮、乙醇、甲醇、或0-1.5摩尔/升NaOH的乙醇或甲醇溶液，产生大量黄 色沉淀，抽滤，滤饼用无水丙酮、乙醚、乙醇或甲醇洗l-5次，得黄色粉末， 真空干燥，得到N-苯丙烯酰基壳寡糖粉末固体。
4. 按照权利要求3所述N-苯丙烯酰基壳寡糖的制备方法，其特征在 于所述有机溶剂为N， N-二甲基甲酰胺、吡啶、二甲亚砜或二氯甲烷。
全文摘要
本发明涉及壳寡糖，具体地说是一种N-苯丙烯酰基壳寡糖及其制备，其为混合组份，均分子量为800-6000，混合组份的脱乙酰度为80％～100％；N-苯丙烯酰取代度为30％-100％；组成成份的结构通式如下，其具有降血酯、降血糖，增强免疫功能，抑制肿瘤和抗疲劳、延缓衰老作用，也有镇痛，消炎，抗肝毒，抗蛇毒等作用。可作为某些医药、保健食品、化妆品的重要原料。
文档编号A61P3/00GK101289477SQ20071001103
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者刘启顺, 杜昱光, 白雪芳, 郭振楚 申请人:中国科学院大连化学物理研究所