CN101195662A - 6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物及其制备方法,属有机功能材料领域。制备方法:将6-O-对甲苯磺酰基-β-环糊精,氨基葡萄糖盐酸盐,三乙胺,碘化钾,溶于吡啶中;上述混合液置于密闭性反应器内,并用N2置换反应器内空气,直至反应器内氧气含量低于100ppm;升温反应;减压蒸馏回收吡啶后,得到混合产物;用水将混合产物充溶解,将溶解液加入丙酮-甲醇混合液中,反应沉淀得到粗产品;规电渗析,喷雾干燥,即得。该环糊精衍生物具有良好的水溶性和稳定性,可广泛应用于药品、食品、化妆品、香料、日用品及材料等领域。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物及其制备方法,属有机功能材料领域。
二、背景技术
环糊精(cyclodextrin,CD)是由6、7、8或更多D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键键连而成的(依次称为α,β,γ-CD等),其结构颇似锥形圆筒,拥有“锥筒状空腔”。环糊精的外侧因存在众多的羟基而有一定的水溶性、内侧则有一定的脂溶性。环糊精的结构特点使其在以下几个方面显示了重要的作用[童林荟,《环糊精化学》,中国科技出版社,2002年]:
1)使挥发性物质长期保持稳定——降低挥发性物质的挥发性,并保持其气味、风味;将有毒液态物质制成固体,容易保存,减少毒害;除去发臭物质的臭气,并改善加工和使用条件;调节芳香物质和其他挥发性物质的释放。
2)使受热、光、氧不稳定的物质稳定化——使不耐热物质在高温中保持稳定;使紫外线和可见光下不稳定性物质保持稳定;使易被氧化和分解的物质稳定。
3)改变物质的物理、化学性质——增大难溶或不溶于水的物质的溶解度;防止色素、荧光变化;掩盖怪味、苦味,增加物质的使用价值;易自行分解、潮解、粘性物质稳定性的改善。
4)水不溶物的乳化、液化,如油、脂肪、脂肪酸等的乳化。
5)液体变固体,如烃、醇、酯、油、脂肪等。
6)用做有机化学的催化剂,选择合成反应试剂,物质的分离、分析、医疗化验等。
7)如果毒理等方面允许,环糊精可广泛应用于生命学、药学、材料学等现代科学关键领域,如增加药物等功能分子的溶解度、调整或控制药物等功能分子的释放、提高药物等功能分子的稳定性、提高药物等功能分子的生物利用度、降低药物等功能分子的刺激性、降低药物等功能分子的毒副作用等。
不过,环糊精、尤其是空腔适中、刚性好、价格便宜的β-环糊精,存在复合药物等客体分子后,水溶性变小等诸多不足之处,使其应用有一定的局限性,因此,改性环糊精日益受到重视。目前羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、羟乙基-β-环糊精(HE-β-CD)及甲基-β-环糊精(Me-β-CD)、葡萄糖基-β-环糊精(Glu-β-CD)等改性环糊精已在药品、食品、化妆品、日用品、化学分析等领域得到了广泛的应用。
葡萄糖基-β-环糊精也称之为支链环糊精。相对其他衍生基团,葡萄糖基具有安全性能高、存在潜在的生物活性等优势。目前支链环糊精的合成方法主要为酶发酵法。酶发酵法存在生产周期长,产率少,分离过程困难,支链种类受限等缺点,这极大限制了葡萄糖基-β-环糊精的应用。
三、发明内容
针对现有葡萄糖基-β-环糊精品种、合成等方面的不足,本发明的目的是提供一种含葡萄糖基的新型环糊精衍生物,6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物及其制备方法。
本发明的6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物的制备方法,步骤如下:
(1)取3重量份6-O-对甲苯磺酰基-β-环糊精,1-5重量份氨基葡萄糖盐酸盐,1-10重量份三乙胺,0.01-0.2重量份碘化钾(KI),溶于100-500重量份吡啶中;
(2)将上述步骤(1)混合液置于密闭性反应器内,并用N2置换反应器内空气,直至反应器内氧气含量低于100ppm;
(3)升温至60-100℃反应6-9h;
(4)通过抽真空方法减压,在60-100℃下蒸馏回收吡啶后,得到混合产物;
(5)用1-5重量份水将步骤(4)中混合产物充溶解,得到溶解液;
(6)将步骤(5)中溶解液以0.5-1份重量/10分钟加入到50-200重量份丙酮-甲醇混合液中,反应沉淀得到粗产品;
(7)用5-20重量份水将步骤(6)中粗产品充分溶解,再经常规电渗析或反渗透或离子交换树脂法脱盐精制,然后经常规喷雾干燥,或常规浓缩、真空干燥,即可得到白色粉状6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
其中,步骤(6)所述丙酮-甲醇混合液的丙酮-甲醇体积比为1-2∶1。
一种由上述所述制备方法制得的6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
利用本发明的方法得到的6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物具有良好的水溶性和稳定性,可广泛应用于药品、食品、化妆品、香料、日用品及材料等领域,也可广泛用于化学、生命学,及农业、环境等基础研究领域。
本发明涉及的羟丁基环糊精其衍生物的制备方法简便、实用、投资小、产率高、成本低、特别适用于中小企业的生产。
四、具体实施方式
下列实施例是对本发明作进一步说明,但本发明不仅限于此
实施例1:
(1)取3kg6-O-对甲苯磺酰基-β-环糊精,1.5kg氨基葡萄糖盐酸盐,1.5kg重量份三乙胺,20g KI,溶于500kg吡啶中;
(2)将上述(1)混合液置于密闭性反应器内,并用N2置换反应器内空气,直至反应器内氧气含量低于80ppm;
(3)升温至80℃反应6h;
(4)通过减压方法,在78℃下蒸馏回收吡啶后,得到混合产物;
(5)用2kg份水将(4)中混合产物溶解,得到溶解液;
(6)将(5)中溶解液以0.5kg/10分钟加入到100kg丙酮-甲醇混合液(1∶1,体积比)中,可沉淀得到粗产品;
(7)用10kg水将(6)中粗产品溶解,再经电渗析、阴离子交换树脂精制,再经常规喷雾干燥,即可得到3.9kg白色粉状6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
实施例2:
(1)取3kg6-O-对甲苯磺酰基-β-环糊精,1.5kg氨基葡萄糖盐酸盐,2.5kg重量份三乙胺,30g KI,溶于400kg吡啶中;
(2)将上述(1)混合液置于密闭性反应器内,并用N2置换反应器内空气,直至反应器内氧气含量低于70ppm;
(3)升温至70℃反应7h;
(4)通过减压方法,在70℃下蒸馏回收吡啶后,得到混合产物;
(5)用1.5kg份水将(4)中混合产物溶解,得到溶解液;
(6)将(5)中溶解液以1kg/10分钟加入到200kg丙酮-甲醇混合液(3∶2,体积比)中,可沉淀得到粗产品;
(7)用15kg水将(6)中粗产品溶解,再经电渗析、阴离子交换树脂精制,再经常规喷雾干燥,即可得到3.7kg白色粉状6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
Claims (3)
1.6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物的制备方法,步骤如下:
(1)取3重量份6-O-对甲苯磺酰基-β-环糊精,1-5重量份2-氨基葡萄糖盐酸盐,1-10重量份三乙胺,0.01-0.2重量份碘化钾,溶于100-500重量份吡啶中;
(2)将上述步骤(1)混合液置于密闭性反应器内,并用N2置换反应器内空气,直至反应器内氧气含量低于100ppm;
(3)升温至60-100℃反应6-9h;
(4)通过抽真空方法减压,在60-100℃下蒸馏回收吡啶后,得到混合产物;
(5)用1-5重量份水将步骤(4)中混合产物充溶解,得到溶解液;
(6)将步骤(5)中溶解液以0.5-1重量份/10分钟加入到50-200重量份丙酮-甲醇混合液中,反应沉淀得到粗产品;
(7)用5-20重量份水将步骤(6)中粗产品充分溶解,再经常规电渗析或反渗透或离子交换树脂法脱盐精制,然后经常规喷雾干燥,或常规浓缩、真空干燥,即可得到白色粉状6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
2.如权利要求1所述的6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物,其特征是,步骤(6)所述丙酮-甲醇混合液的丙酮-甲醇体积比为1-2∶1。
3.一种由权利要求1所述方法制得的6-(2-葡萄糖基胺基)-β-环糊精衍生物。
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