[发明专利]含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物及其制备法和用途

说明书

本发明公开了一种具有抗氧化活性和热稳定性能的含硫醚结构的壳寡糖‑半胱氨酸缀合物，结构通式为：本发明还同时提供了其制备方法；该含硫醚结构的壳寡糖‑半胱氨酸缀合物的用途是作为抗氧化剂。

技术领域

本发明涉及一种含硫醚键结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物及其制备方法和生物活性。

背景技术

壳寡糖(Chitosan Oligosaccharides,COS)是壳聚糖经过降解后得到的聚合度为2～20，分子量≤3200Da的氨基寡糖。壳寡糖具有良好的水溶性，易于发生各类化学反应，但是其本身的抗氧化性较弱，严重阻碍了其在工业上的应用，壳寡糖分子结构中含有氨基与羟基这2个活性基团，C-2位的氨基活性最强，其次为C-6上的伯羟基，活性最低的为C-3位的仲羟基，这是因为该位置空间位阻最大。可以通过分子设计引入新的活性基团，增强壳寡糖的抗氧化效果，扩大壳寡糖的应用范围，提升其生物活性。

Click反应即点击化学，是由美国化学家巴里·夏普莱斯等人在2001年引入的一个合成概念，借助形成C-杂原子，高效的完成基团之间拼接。Click反应存在下述4大类型：①不饱和键环加成反应；②亲电杂环开环反应；③非醇醛羰基化学反应；④碳碳多重键加成反应。这一反应对药物的开发和合成具有重要的意义，其中巯基和双键之间的反应是点击化学的重要组成部分。

目前，Click反应中大部分类型已经广泛应用于壳寡糖的化学改性中，但是巯基-烯烃点击反应在壳寡糖化学改性中的研究比较少。

目前现有的由壳寡糖/壳聚糖改性得到的具有较强生物活性的衍生物的结构式为：

壳寡糖衍生物1的n大于20；壳寡糖衍生物2和3的n为2～20；其相应性能仍然有待改进。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种具有抗氧化活性和热稳定性能的含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物极其制备方法和用途。

为了解决上述问题，本发明提供一种具有抗氧化活性和热稳定性能的含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物，其具有如下结构通式Ⅰ：

结构通式Ⅰ中，n为2～20。

说明：没有取代的部分R为H。

本发明还同时提供了含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物的制备方法，利用壳寡糖制备而得的N,O-烯丙基壳寡糖(N,O-烯丙基壳寡糖衍生物)，将N,O-烯丙基壳寡糖溶于乙酸水溶液中，于惰性气体保护下，加入L-半胱氨酸和过硫酸钾，于室温搅拌反应10±2h，然后加入无水乙醇使产物沉淀；所述L-半胱氨酸：N,O-烯丙基壳寡糖衍生物＝1～4:1(优选3:1)的质量比；每1g的N,O-烯丙基壳寡糖配用50±5mg过硫酸钾；

所得的沉淀用去离子水透析，冷冻干燥，得到含硫醚键结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物(COS-Bro-Cys)。

作为本发明的含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物的制备方法的改进：

所述壳寡糖为分子量800～1000Da，脱乙酰度85％～90％。

乙酸水溶液中，乙酸的体积浓度为1％；

每1g的N,O-烯丙基壳寡糖配用的乙酸水溶液的体积用量为40±10mL。

本发明还同时提供了上述含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物的用途，其特征是：用作抗氧化剂，应用于保健品或化妆品领域。

本发明的含硫醚结构的壳寡糖-半胱氨酸缀合物较壳寡糖有更好的稳定性。

本发明通过二步反应把L-半胱氨酸引入壳寡糖分子结构中，经活性测试发现具有良好的抗氧化活性，这可能与壳寡糖和L-半胱氨酸双重协同作用有关。