专利名称：固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及糖类化合物的化学合成装置。
背景技术：
多糖类化合物广泛存在于动物、植物和微生物中。作为生命过程三大组成物质之一，它广泛参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节，如免疫细胞间信息的传递与感受，细胞的转化、分裂及再生等活动。近年来，大量药理及临床研究表明，多糖类化合物是一种免疫调节剂，它能激活免疫受体，提高机体的免疫功能，在用于癌症的辅助治疗中，具有毒副作用小，安全性高，抑瘤效果好等优点。
但是，多糖的来源主要是从天然产物中提取，成本高，价格昂贵。应用受到限制。目前，科学工作者正研究通过化学方法合成低聚糖。化学方法合成低聚糖有两种方法一种是传统的溶液化学合成方法，这种方法存在着反应步骤较多，最终产物的收率低，反应条件下非反应性基团的保护以及合成过程中立体构形等问题；另一种方法则为固相载体法，它是通过固相载体(Solid Supports)结构中的一些具有反应活性的基团(1inkers)和反应物结合，形成带有反应物结构的固相载体，然后，在固相载体、溶剂、其它反应物(或隋性气体)等多相反应条件下，将其它反应物逐一装配到固相载体上，最后再用一定的方法将目标化合物从固相载体上解离下来，最终得到产物。这种方法大大简化了经典的溶液化学方法所必须的合成过程，提高了反应的选择性，加快了主反应，抑制了副反应，同时使低聚糖的自动合成变为可能。
凡是化学反应均需要实现反应的装置和工艺，反应装置和工艺根据化学反应类型不同而变化。根据反应物状态不同，一般的化学反应可分为气-液，气-液-固，流-固相以及聚合物反应。其中流-固相反应是一类重要的化学反应。这类化学反应有二种相态的反应物或产物。反应过程中，固相颗粒内部条件随时间而变化，此类反应实质上具有非定态的特性，是一类比较复杂的反应，其复杂性在于(1)有些流-固相反应，在反应时固体粒子的体积基本不变，另一些则在反应时体积缩小。
(2)有些流-固相固体粒子孔径较大，整个粒子内各处均匀反应；另一些流-固相粒子孔径较小，反应从外表面起逐渐向中心推进。
(3)有些流-固相反应器内固体粒子基本上是均匀的；另一些流-固相反应器颗粒大小是不均匀的。
(4)进行流-固相反应的反应器除固定床外，还有流化床或气流床反应器，流动相与固相之间的流动情况复杂。
用于流-固相反应的反应装备有的是间歇反应器，有的是连续反应器，这些反应器均是根据不同类型的反应及工艺流程，工艺操作参数设计开发的。
由于糖类物质具有多种多样的功能，在生命现象中参与细胞的各种活动。因此，人们为了获得生物活性好的糖类物质，开辟了多种途径，其中固相载体法合成低聚糖是获得价廉，生物活性好的低聚糖的较好方法。
关于固相载体法合成低聚糖，人们工作的重点放在有关合成过程中的一系列技术问题。反应装备和工艺操作流程均采用常规的办法，没有专门适合于这一反应和工艺的反应装备和工艺操作流程。
实用新型内容本实用新型的目的在于在利用现有合成反应和纯化装置及充分考虑固相载体法合成低聚糖的反应类型，工艺条件和工艺参数的基础上，提供一种固相载体法合成低聚糖反应和分离装置。通过对不同反应器的藕合，减少合成及分离纯化过程中的步骤，优化步骤组合，提高产品产率和回收率，降低生产投资和操作成本；改善产物的纯度的同时提高单元操作的处理能力，实现规模效应。
本实用新型的固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，主要由反应釜、分离器、溶剂洗涤塔、蒸发器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次连接构成。
反应釜进口还连接有液体混合器、液体贮槽、液体计量器和氮气瓶。
为了保护环境需要对废气进行处理，故反应釜上部接有废气处理器。
将单体、溶剂经计量槽加入反应釜，固体反应物从反应釜直接加入进行反应，如反应需氮气保护则通氮气，从反应釜出来的气体经盛有NaOH溶液的废气处理器进行处理；，反应产物经分离器分离后，载体经溶剂洗涤塔洗涤，洗涤溶剂和从分离器分离出来的溶液混合，混合液经蒸发器浓缩、萃取塔萃取、水洗塔水洗、干燥塔干燥得到产物并包装。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点和效果用于固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，使合成和分离有机地结合在一起，使用该装置合成低聚糖，最终得到的是纯化后的产品。由于从反应开始到最终得到合格的低聚糖，反应步骤较多，如果采用常规的反应装置，既耗时，也使每步的产物损失较大。本实用新型所用合成反应及分离装置，经过高度优化组合，每一个操作单元之间紧密相连，构成一个连续的整体，每一步完成之后，紧接着进行下一步操作，节省了大量时间，使设备发挥最大的使用效率，同时，提高了低聚糖的产率和纯度。
图1是本实用新型装置结构框图；图2是实施例使用图1的装置合成产物的红外光谱分析曲线图；图3是实施例使用图1装置合成产物的质谱图；图4是合成产物低聚糖对DPPH提供质子的能力曲线图。
具体实施方式
如图1所示，反应及分离装置由反应釜，反应物加料及计量装置，液体固体分离器，溶剂洗涤塔，蒸发器，萃取塔，水洗塔，干燥塔构成。说明1.废气处理槽和液体混合器用塘瓷进行内衬。
2.废气处理槽内部盛装NaOH水溶液，用于吸收反应产生的卤化氢。
3.溶剂洗涤塔是洗涤固液分离器分出的固相载体部分。
用图1的装置按如下工艺进行合成1.从固体反应物加料口加入铁粉、载体，从溶剂计量槽加入部分溶剂四氯化碳；在混合器内将单质溴溶解在剩余的溶剂四氯化碳中，滴加入反应釜内。于20℃～30℃条件下，反应一小时，60℃下加热反应二小时，打入液体固体分离器中，固体部分经过水洗塔水洗，干燥塔干燥后打入反应釜内。
2.通N2的情况下，从溶剂计量槽打入配方量的二甲苯，从固体反应物加料口加入镁粉，搅拌，室温反应一小时；从单体计量槽中入打入配方量的二氯二甲基硅烷；20～25℃，搅拌下反应4小时。产物经固液分离器除去溶剂，干燥塔干燥后打入反应釜内。
3.通N2的情况下，从溶剂计量槽打入配方量的四氢呋喃，从固体反应物加料口加入配方量的无水氯化锌和糖单体，60～65℃，搅拌下反应10小时。产物经固液分离器除去溶剂，再经水洗塔水洗，干燥塔干燥后打入反应釜内。
4.从固体反应物加料口加入配方量的四丁基氟化胺，从单体计量槽打入配方量的乙酸，从溶剂计量槽打入配方量的四氢呋喃，于25～30℃，搅拌下反应8小时。产物经固液分离器分离，固体经溶剂洗涤塔洗涤，溶剂与前面分离的溶剂合并，进入蒸发器浓缩，经萃取塔萃取，水洗塔水洗，干燥塔干燥得到产物低聚糖。
合成产物低聚糖经溴化钾压片后，进行红外光谱分析，结果示于图2。该图2表明，所合成的化合物存在多聚糖羟基的νOH3386cm-1吸收峰，νc-o1050cm-1吸收峰，并且这两个吸收峰均很强。
图3为合成产物的质谱图。质谱分析结果表明，分子离子峰为665，和四聚葡萄糖(分子量666)形成的分子离子质荷比一致，同时存在质荷比503的碎片离子峰，它和四聚葡萄糖裂解生成的主要碎片离子三聚葡萄糖碎片离子质荷比(503)一致。根据以上测定结果，确定合成产物为四聚葡萄糖，分子量为666。
以DPPH(2，2-Diphenyl-1-picryl-hydrazylradical二苯代苦味酰基自由基)进行低聚糖体外清除自由基实验。DPPH是一种稳定的自由基，其结构中含有三个苯环，一个N原子上有一个孤对电子，其乙醇溶液显紫色，在517nm附近有强吸收，当DPPH溶液中加入自由基清除剂时，孤对电子被配对，颜色由紫色向黄色变化，在517nm处的吸光度变小，而吸光度变小的程度与自由基被清除的程度呈线性关系。据此可评价低聚糖清除自由基的能力或其生物活性的大小。由于该测定方法简单，可靠、重现性好现已成为测定体外消除自由基的重要方法之一。将样品用乙醇稀释至0.01％，取2ml于试管中，再加入2ml浓度为0.2mmol的DPPH甲醇溶液，混合均匀，用分光光度计在517nm处测定其吸光度Ai(每5min测定一次直至吸光度恒定)；同时测2mlDPPH溶液+2ml甲醇混合液的吸光度Ac和2ml样品液+2ml甲醇混合后的收光度Aj，按下式计算抑制率(低聚糖对自由基的清除率)。
抑制率(％)＝〔1-(Ai-Aj)/Ac〕×100％以吸光度的差值对时间作图，得到图4所示的低聚糖清除自由基的测试结果。表1列出了数据处理的情况。
表1 低聚糖生物活性测定数据处理结果数据 平均值DPPH对照组 0.832低聚糖 0.548图4及表1的结果说明，合成的低聚糖抑制自由基的抑制率为34.2％，具有一定的清除自由基活性。
权利要求1.一种固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，其特征在于主要由反应釜、分离器、溶剂洗涤塔、蒸发器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次连接构成。
2.根据权利要求1所述的固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，其特征在于反应釜进口还分别连接有液体混合器、液体贮槽、液体计量器和氮气瓶。
3.根据权利要求1或2所述的固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，其特征在于反应釜上部接有废气处理器。
专利摘要本实用新型涉及固相载体法合成低聚糖的反应及分离装置，主要由反应釜、分离器、溶剂洗涤塔、蒸发器、萃取塔、水洗塔、干燥塔依次连接构成；本实用新型通过对不同反应器的藕合，减少合成及分离纯化过程中的步骤，优化步骤组合，提高产品产率和回收率，降低生产投资和操作成本；改善产物的纯度的同时提高单元操作的处理能力，实现规模效应。
文档编号C07H1/00GK2622180SQ03226459
公开日2004年6月30日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者冯宗财, 李琳, 陈玲, 郭祀远, 胡松青, 李冰, 王兆梅 申请人:华南理工大学