[发明专利]羧甲基茯苓聚糖的合成方法

说明书

本发明属于天然高分子多糖类领域，是关于将茯苓聚(多)糖(Pachyman or pachymaran)进行化学修饰合成水溶性羧甲基茯苓聚(多)糖[Carboxymethylpachymaran or Carboxymethylpachyman；CMP]的合成方法。

文献报道[Brit.，1,313,373(1973)；Nature，225：943(1970)；中草药，16(4)：40(1985)]茯苓多糖，羧甲基茯苓多糖具有显著地抗肿瘤活性，对艾氏腹水癌，S₁₈₀肉瘤有明显地抑制作用，可作为优良的细胞药物响应免疫促进剂。近年来有人将不具有抗肿瘤活性的茯苓聚糖经羧甲基化合成羧甲基茯苓聚糖(CMP)，也呈现出良好的抗肿瘤活性[Chem.pharm.Bull；36(3)：1016(1988)：天然产物研究与开发，(2)4：29(1990)；Chinese Chmical Letters 3(1)：1(1992)]。

CMP的合成方法目前国内外一般都采用传统的异丙醇一水为介质一步加碱投料法(Brit，1,509,587(1978)；Natare，233：486(1971)](溶媒法)或者采用不振荡半合成，流水透析法(福建医药杂志，4：45(1981)](水媒法)。无论是溶媒法还是水媒法合成CMP，在其取代度(D·S)≥0.9时，醚化剂ClCH₂COOH的利用率都较低(15～40％)，而且产品的后处理及纯化需大量的乙醚、甲醇、丙酮、醋酸、乙醇等试剂，若进行工业化开放，工业废水排放量大，给环境造成一定的污染。

医学上CMP作为抗肿瘤辅剂已应用于临床，CMP同羧甲基纤维素(CMC)一样具有水溶性和增稠性，还可作为食品添加剂配制成茯苓系列保健食品如：茯苓冰淇淋，茯苓奶油蛋糕、茯苓果酱等；并可同固体饮料如：豆浆晶、菊花晶、麦乳晶、果汁晶配伍制成茯苓系列饮料[食品科技，4：16(1997)]。但由于CMP的生产成本高，售价较贵，作为食品添加剂难以开发，作为抗肿瘤辅剂用量较少，致使CMP的应用开发困难。因此降低CMP的生产成本，提高醚化剂ClCH₂COOH的利用率，简化产品的纯化过程，减轻环境污染，则为本发明之目的。

鉴于乙醇无毒、且价格便宜，茯苓聚糖为无定形多糖类，分子链段呈无规排序，无结晶区，因而可用乙醇替代价格较贵的异丙醇。茯苓聚糖的羧甲基化反应中：一个克分子的ClCH₂COOH与茯苓聚糖的重复结构单元上的一个OH结合生成CMP要消耗2克分子NaOH：醚化时，NaOH与ClCH₂CCOH反应先生成瞬间体，该瞬间体既能与茯苓聚糖钠盐反应生成主产物CMP，也能与NaOH作用生成副产物羟乙酸钠：

因此，当反应体系中NaOH用量一次性加入时，体系内碱性过强(pH＞12)，这种副反应更容易发生。为了提高醚化剂ClCH₂COOH的利用率，本发明采用二步加入NaOH投料法合成CMP，即先用部分NaOH碱化茯苓聚糖生成，然后再用部分NaOH同ClCH₂COOH反应生成(II)，醚化过程中，I同II发生SN₂亲核取代反应生成CMP，整个反应过程中体系的pH值控制在≤10，最大限度的控制了副反应的发生，使醚化剂ClCH₂COOH的利用率提高到75～80％，再加上用乙醇取代异丙醇作介质，可使CMP的生产成本大幅度地降低。在CMP的后处理及纯化过程中，本发明用36％HCl替代价格相应较贵的HAC中和过量的NaOH，用95％的工业乙醇取代有毒的甲醇及乙醚、丙酮等作CMP的纯化剂，一方面减轻了工业污染，另一方面使CMP的成本进一步降低，并且CMP产品后处理所产生的废液中的乙醇经回收可循环使用，经处理过的废液达到环保排放的要求，减轻了环境污染。