[发明专利]离子液体中合成L-苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖-g-VAc的方法

说明书

本发明公开了一种离子液体中合成L‑苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖‑g‑VAc的方法。以蔗渣木聚糖为主要原料，在由N‑甲基咪唑与氯乙醇反应得到的氯化‑1‑(2‑羟乙基)‑3‑甲基咪唑离子液体溶剂中，以乙酸乙烯酯(VAc)为接枝单体，经过硫酸铵引发合成蔗渣木聚糖‑g‑VAc；再以酰氯化的BOC‑L‑苯丙氨酸（叔丁氧羰基‑L‑苯丙氨酸）为酯化剂，4‑二甲氨基吡啶(DMAP)与环烷酸钴为复合催化剂，经催化酯化合成了一种复合修饰衍生物L‑苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖‑g‑VAc。本发明赋予了木聚糖衍生物对肿瘤细胞的特异活性，使其在医药领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别是一种离子液体中合成L-苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖-g-VAc的方法。

背景技术

木聚糖是在自然界中分布广阔、可再生、附加价值较高的绿色生物质资源，经过改性后的木聚糖其分子结构、理化性能发生显著变化，其抑制、抗菌、抗炎、抗肿瘤和免疫调节等生物活性显著提高。近年来，国内外学者通过醚化、氧化、胺化、酯化、接枝共聚等一系列的化学修饰，增加木聚糖的活性基团，使其获得更高的生物活性。但目前研究多为木聚糖的简单或一步修饰，对复合改性木聚糖的研究鲜有文献报道。

蔗渣木聚糖常通过酯化、接枝等化学修饰手段增强其物理化学性能。但是，构建木聚糖均相反应体系，首先要解决其分子内和分子间氢键造成的溶解性难题。绿色溶剂离子液体以其熔点低、酸性可调及良好的溶解性能等优异的理化特性成为纤维素和半纤维素的新型溶剂。离子液体与传统有机溶剂相比，具有不挥发性和可回收利用的优点，避免了有机溶剂所造成的污染。本发明以离子液体为溶剂，可以使木聚糖易于溶解在体系中，有利于下一步木聚糖的接枝酯化反应。VAc是一种优良的接枝单体，将其与蔗渣木聚糖进行接枝共聚反应并在蔗渣木聚糖侧链引入VAc分子基团后，蔗渣木聚糖的水溶性及生物活性明显改善。此外，L-苯丙氨酸是人体不能合成的八种氨基酸之一，它也是对氟苯丙氨酸等多种抗癌药物的重要中间体。本发明经过探索研究发现，蔗渣木聚糖结合L-苯丙氨酸形成新的物质，可以较快地与病变细胞结合，有显著的抗肿瘤等生物活性。

本发明以蔗渣木聚糖为主要原料，在由N-甲基咪唑与氯乙醇反应得到的氯化-1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑([Hemim]Cl)离子液体溶剂中，以乙酸乙烯酯(VAc)为接枝单体，经过硫酸铵引发合成蔗渣木聚糖-g-VAc；再以酰氯化的BOC-L-苯丙氨酸(叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸)为酯化剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP)与环烷酸钴为复合催化剂，经催化酯化合成了一种复合修饰衍生物L-苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖-g-VAc。

发明内容

本发明旨在通过接枝及酯化反应，增强蔗渣木聚糖的生物活性，扩大在精细化工领域的应用范围，提供一种有生物活性离子液体中合成L-苯丙氨酸酯化蔗渣木聚糖-g-VAc的方法。

本发明的具体步骤为：

(1)量取15～20mL分析纯N-甲基咪唑与18～25mL分析纯氯乙醇加入到250mL四口烧瓶中，在油浴中加热体系至60～80℃，搅拌反应24～36小时，得到离子液体氯化-1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑([Hemim]Cl)。

(2)待步骤(1)反应结束后，将所得物料冷却至室温后，置于0～5℃冰箱内冷藏10～15小时析出沉淀，过滤沉淀并用15～25mL分析纯丙烯酸乙酯洗涤、抽滤3次。滤饼放入表面皿中，置于50℃真空恒温干燥箱内干燥24小时，取出冷却至室温，得常温固体离子液体氯化-1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑。

(3)将8～15g蔗渣木聚糖置于50～60℃真空恒温干燥箱内干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖。

(4)称取0.4～0.8g过硫酸铵加入50mL烧杯中，并加入20～40mL去离子水，搅拌均匀得引发剂溶液，备用。