[发明专利]一种硒化葫芦巴多糖的合成及其应用

说明书

技术领域

本发明属生物高分子及化学合成技术领域，涉及一种硒化葫芦巴多糖的合成方法；本发明同时还涉及硒化葫芦巴多糖的医药用途——作为HepG2肝癌细胞的抑制剂应用于制备抗癌药物中。

背景技术

硒（Se）是人体必不可少的微量元素，在生命免疫机能的提高、抗癌、抗氧化、防止营养性肝坏死等诸多方面发挥着重要作用。在生物代谢中，硒也是谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分，因此，硒对人体的作用极为重要。但是，硒元素在地球分布不均匀，在中国大约有五分之三的地区缺硒，而普通食品中硒含量都是极低的，一般达不到补充硒的效果。在自然界，硒的存在形式主要包括无机硒和有机硒两种。与无机硒相比，有机硒是更安全、活性更高的含硒物质，在激发免疫反应上比无机硒更加显著。有机硒的主要来源是天然富硒生物和人工合成，在众多富含有机硒物质中，硒多糖受到了极大关注。硒多糖作为一种有机硒化合物，拥有硒与多糖二者的活性。硒多糖的生物活性普遍高于多糖和硒，毒性更小，且硒化后的多糖更易于被有机体吸收和利用。

硒多糖的制备方法包括天然含硒植物多糖，微生物富集培养代谢硒多糖和人工合成硒多糖。人工合成硒多糖是比较方便且可控的方法，目前国内外文献和专利主要采用以下三种方法制备硒多糖：温和条件下使用单体硒、亚硒酸或亚硒酸钠对多糖进行硒化修饰；利用化学性质活泼，具有酰氯结构的中间体作为硒化试剂进行修饰；将含硒的功能基因接枝到多糖分子上。梁淑轩等采用冰醋酸催化下硒酸钠与枸杞多糖反应，所得硒化枸杞多糖硒含量在606-3762 μg/g（食品研究与开发，2011，3，160-164）；李志洲等利用化学合成法，以猪苓多糖和亚硒酸钠为原料制备猪苓硒多糖，采用连续或超声波辅助化学合成工艺（食品与机械，2013，1，31-35，未报道硒含量）。专利CN 1560088A 公开了一种了硒化葡甘聚糖的制备方法，将硒单质在氧化剂作用下氧化成Se⁶⁺，在Se⁶⁺离子的水溶液中加入乙醇和盐酸，得到硒化反应液，将硒化反应液与葡甘聚糖进行反应，制成硒化葡甘聚糖，所得硒化葡甘聚糖硒含量比较低，为125.4-197.3 μg/g，且衍生物中硒为Se⁶⁺；专利ZL 88103347 公开了一种硒化卡拉胶的制法，以硒粉为原料，用硝酸将其溶解制备成硒液，加入Kappa-角叉菜胶溶液进行硒化反应，但该方法所得产物硒含量较低（2500-15000 ppm），且副产物硒化氢有毒。专利CN102653566A公开了一种有机法制备硒化黄芪多糖的方法，该方法将黄芪多糖粗品在酶降解作用下合成纯品黄芪多糖，再与氯化亚硒酰反应，得硒化的黄芪多糖含硒量为14305-24864 μg/g，但该方法硒化时间长（12-48h），反应物氯化亚硒酰不易制备，毒性大，不适合大规模的工业化生产。专利ZL 200910162003.4公开了一种有机法制备硒化沙蒿多糖或蕨麻多糖的方法，将蕨麻多糖或沙蒿多糖与亚硒酰氯反应得硒化的沙蒿多糖或蕨麻多糖，硒含量12000-26000 μg/g。但该方法使用的亚硒酰氯合成困难且亚硒酰氯具有毒性，反应过程中，加入亚硒酰氯时暴露在空气中，亚硒酰氯会被氧化，得到的亚硒酰氯中可能含有硒酰氯等杂质。

以上专利和文献中提到的多糖硒化修饰技术普遍存在含硒中间体制备复杂且毒性大、反应时间长、硒化多糖硒含量和收率低、副反应多、生物学效应不明等缺点。离子液体以其热稳定性好、效率高、环境友好且可回收重复利用等优点而广泛应用在各类有机合成反应中。通过查阅国内外文献及专利，均未报道以葫芦巴多糖为原料，离子液体作为催化剂合成高硒含量硒化葫芦巴多糖的方法及应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种硒化葫芦巴多糖的合成方法。

本发明的另一目的在于提供一种硒化葫芦巴多糖作为HepG2肝癌细胞的抑制剂用于制备抗癌药物。

一、硒化葫芦巴多糖的合成

1. 葫芦巴多糖甲酰胺溶液的制备：

将葫芦巴多糖在60℃~80℃下300~500 rpm的转速下搅拌2~5 h溶解于甲酰胺中，得葫芦巴多糖的甲酰胺溶液。

上述葫芦巴多糖的重均分子量为2.303×10⁶ Da，总糖含量为87.2%。葫芦巴多糖与甲酰胺的质量体积比为2.5~4 mg/mL。

2. 离子液体的制备

将浓硫酸在-10℃~0℃下以50~80滴/min的速度滴加到N-甲基吡咯烷酮中，300~800 rpm搅拌反应10~18 h，反应完毕后室温下用乙酸乙酯洗涤2~3遍，收集下层粘稠液体，真空干燥得离子液体。