[发明专利]一种超声辅助-催化合成灰树花多糖硫酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声辅助-催化合成灰树花多糖硫酸酯的方法，属于中药多糖结构修饰技术领域。

背景技术

人体细胞的各种活动与糖类密切相关，多糖是生物体内除蛋白质和核酸以外的又一类重要的生物大分子，具有非特异性免疫增强功能，能提高机体免疫力，具有抗感染、抗肿瘤、抗氧化和防治病毒性肝炎、艾滋病等功能。多糖的生物活性与其结构、分子量、溶解度等因素密切相关，特别是引入某些化学基团使糖链的柔韧性和空间结构发生变化，从而引起多糖溶解度及生物活性发生改变或产生新的活性。

多糖的化学修饰主要有硫酸化、磷酸化等，而天然多糖硫酸酯，如硫酸软骨素、肝素等，较易溶于水，具有抗凝血、抗病毒等生理功能。研究发现有的自身无抗病毒活性的多糖经硫酸酯化之后表现出抗病毒特性，而对于具有抗病毒活性的某些多糖硫酸酯，在脱去其硫酸基团之后，其抗病毒活性大大降低。这使得硫酸化多糖的研究受到重视。

灰树花(Grifola frondosa)为担子菌亚门、多孔菌科植物，也叫栗子蘑、莲花菌、千佛菌等，日本则称之为“舞茸”，其主要活性成份是灰树花多糖，因其有β-(1→6)分支，具有显著的生理活性，具有抑制肿瘤生长、防止肿瘤细胞转移、防止正常细胞癌变等作用。但前期研究结果表明，灰树花多糖的生物活性与其分子量正相关，而分子量较大的灰树花多糖片段难溶于水，而研究发现对灰树花多糖进行硫酸化改性之后，不仅其溶解度大大提高，同时其抗癌活性也有很大提高提高。

专利文献CN1563102A公开了一种灰树花多糖硫酸酯及其制备方法与应用，其中灰树花多糖硫酸酯的制备是通过将灰树花水不溶性多糖加入到磺化剂中，在50-75℃下酯化反应2-8小时，经乙醇沉淀，中和，洗涤，干燥得到。该方法中所使用的磺化剂为氯磺酸与甲酰胺或吡啶反应生成的。采用该方法得到的产品的分子量为10-20万道尔顿，有机硫含量为8-18％。在该专利文献中多糖硫酸酯的合成采用氯磺酸作为磺化试剂，但是氯磺酸是一种强氧化剂，遇水会发生剧烈分解，放出大量的热，有浓烟，有爆炸性危险，属于限制性化学品。氯磺酸与吡啶或甲酰胺反应制备磺化剂需要在冰浴中进行，氯磺酸需缓慢滴加，而且要严格控制反应体系不能含水，操作要求较高，控制失当容易发生爆炸危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的安全可控的超声辅助-催化合成灰树花多糖硫酸酯的方法，降低酯化温度，缩短酯化时间，提高硫酸基团取代度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超声辅助-催化合成灰树花多糖硫酸酯的方法，以灰树花多糖为原料，以三氧化硫-吡啶作为磺化剂，在4-二甲氨基吡啶的催化作用下制备灰树花多糖硫酸酯。

优选地，该方法还包括将灰树花多糖在N，N-二甲基甲酰胺中超声溶胀的步骤。

具体来讲，本发明的方法包括以下步骤：

(1)将三氧化硫-吡啶复合物溶解在有机溶剂吡啶中，得到酯化剂均相液A；

(2)将灰树花多糖置于N，N-二甲基甲酰胺中，在频率为40～100Hz条件下超声溶胀5～120min，得到灰树花多糖的分散液B；然后将催化剂4-二甲氨基吡啶溶解在分散液B中，得到含4-二甲氨基吡啶的灰树花多糖的分散液C；

(3)将分散液C缓慢加入酯化剂均相液A中，在30～75℃油浴中反应1～6h，反应结束后冷却至室温，将酯化反应后的溶液中和至pH值为6～8，静置，抽滤；

(4)滤液浓缩后用乙醇进行沉淀，沉淀经乙醇洗涤后溶解在水中，溶液进行透析纯化，纯化后的溶液经浓缩后用乙醇进行沉淀，沉淀经洗涤、冷冻干燥得到灰树花多糖硫酸酯。

优选地，所述步骤(1)中有机溶剂吡啶的用量相对于三氧化硫-吡啶复合物的用量为3～10mL/g。

优选地，所述步骤(2)中N，N-二甲基甲酰胺的用量相对于灰树花多糖的用量为10～50mL/g；4-二甲氨基吡啶与灰树花多糖的质量比为1∶2～1∶20。

优选地，所述步骤(3)中灰树花多糖与三氧化硫-吡啶复合物的质量比为1∶2～1∶10。

优选地，所述步骤(3)中酯化反应后的溶液用质量百分比浓度为2％～10％的NaOH溶液进行中和。

优选地，所述步骤(4)中滤液或溶液浓缩时均浓缩至原体积的1/8～1/30，浓缩液用乙醇沉淀时，加入相对于浓缩液2～6倍体积的乙醇。

优选地，所述步骤(4)中的透析纯化过程为：将溶液装入截留量为5kD～10kD的透析袋中，流水透析12～36h；然后用超纯水透析48～96h，超纯水透析过程中每3～6h换一次水。