CN102827212B - 一种乙酰化壳三糖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋化学工程技术，具体涉及一种N-乙酰化壳三糖和N，N’-二乙酰化壳三糖的制备及分离纯化方法。具体为，首先制备全脱乙酰化壳三糖，后将全脱乙酰化壳三糖溶于甲醇/水溶液中，加入一定量的乙酸酐室温下进行乙酰化修饰得到N-乙酰化壳三糖混合物，然后将混合物用离子交换色谱柱CM Sephadex C-25或CM Sepharose Fast Flow以0-1M浓度的NaCl溶液在pH4-6，流速为2-5mLmin-1的条件下进行分离纯化，收集洗脱液，将洗脱组分分别经活性碳萃取脱盐后浓缩，即得到N-乙酰化壳三糖和N，N’-二乙酰化壳三糖。
Description
技术领域
本发明属于海洋化学工程技术，具体涉及一种乙酰化壳三糖的制备方法。
背景技术
壳寡糖，又称低聚葡萄糖胺、低聚氨基葡萄糖，是一种由D-氨基葡萄糖和N-乙酰-D氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成线性寡糖。壳寡糖被发现具有多种生理活性，如抗肿瘤，抗菌，抗炎，抗氧化，调节血糖血脂，增强免疫力，活化肠道菌群等。目前，壳寡糖主要通过壳聚糖的酸解，氧化降解，或酶解三种技术得到。然而，这些技术制备的壳寡糖产物是一个非常复杂的混合物，其中含有各个分子量和各种乙酰度的壳寡糖。而大部分壳寡糖的生物活性都是采用这些混合物进行实验，这很难知道具体是哪个或哪些壳寡糖分子在生物活性试验中起作用。因此，为了进一步研究壳寡糖的生物活性，从壳寡糖混合物中分离得到带有准确脱乙酰度和窄聚合度的壳寡糖是十分必要的。
壳寡糖的生理活性受其聚合度和乙酰度的影响。已有报道部分乙酰化的壳寡糖比全脱乙酰化和全乙酰化的壳寡糖能够更好的诱导植物产生抗性反应。另外，壳寡糖的乙酰度决定了其单糖序列排布，影响其与蛋白相互作用的特异性。部分乙酰化单一聚合度壳寡糖制备与分离对于研究壳寡糖的活性机制具有重要的意义。本发明以全脱乙酰化壳三糖为原料，研究了两种部分乙酰化壳三糖（N-乙酰化壳三糖和N,N’-二乙酰化壳三糖）的制备和分离方法，为更高聚合度部分乙酰化壳寡糖单体系列的制备提供了一个很好的途径，这对壳寡糖的进一步活性筛选及活性机制的阐明具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙酰化壳三糖的制备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种乙酰化壳三糖的制备方法，将全脱乙酰化壳三糖进行乙酰化后得到N-乙酰化壳三糖混合物，所得N-乙酰化壳三糖混合物溶解后用离子交换色谱柱以0-1M浓度的NaCl溶液，2-5mLmin-1流速下进行分离纯化，收集0-15min，16-35min的洗脱液，将洗脱组分分别经活性碳萃取脱盐后浓缩，即得到N,N’-二乙酰化壳三糖和N-乙酰化壳三糖。
所述离子交换色谱柱为CM Sephadex C-25（购自GE Healthcare Bio-SciencesAB）或CM Sepharose Fast Flow（购自GE Healthcare Bio-Sciences AB）。
所述N-乙酰壳三糖和N，N’-二乙酰壳三糖，其结构如下所示：
N-乙酰壳三糖：
N，N’-二乙酰壳三糖：
所述将全脱乙酰化壳三糖进行乙酰化后得到N-乙酰化壳三糖混合物具体为：将全脱乙酰化壳三糖在过量的甲醇/水(1∶1)反应体系中，加入乙酸酐在室温下反应15-240min，反应后收集反应液冷冻干燥得到固体样品，待用；其中，壳三糖与乙酸酐的质量体积比为1∶0.2-1。
将所述全脱乙酰化壳三糖于pH=3-6的酸性溶液中溶解，用孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，待用。
本发明的优点
1.本发明采用甲醇/水为反应体系，使得进行的乙酰化反应具有选择性，通过红外光谱检测发现，乙酰化反应发生在2位氨基上，而没有检测到羟基乙酰化副产物。
2.本发明采用离子交换色谱分离得到两种部分N-乙酰化壳三糖，具有流速快、分辨率高、产率高的特点，而且分离步骤少，只经过一步分离就能够得到N-乙酰化壳三糖和N,N’-二乙酰化壳三糖。
附图说明
图1为本发明实施例提供的全脱乙酰化壳三糖的红外光谱图。
图2为本发明实施例提供的制备N-乙酰化壳三糖混合物的红外光谱图。
图3为本发明实施例提供的分离到的两种部分N-乙酰化壳三糖的质谱分析图谱，A为N，N’-二乙酰壳三糖，B为N-乙酰壳三糖。
具体实施例
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，并且本发明的保护范围不仅局限于以下实施例。
实施例1
将40mg全脱乙酰化壳三糖（参见图1）溶于10ml甲醇/水体积比1:1)溶液中，加入30μL乙酸酐，磁力搅拌，室温下反应4h后加水稀释，冷冻干燥得部分N-乙酰化壳三糖混合物，红外分析如图2所示。与全脱乙酰化壳三糖相比，N-乙酰化后的化合物红外光谱变化主要在于1635cm-1,1556cm-1,1320cm-1波峰的出现，分别为酰胺Ⅰ，酰胺Ⅱ，酰胺Ⅲ谱带。这说明壳三糖N-乙酰化反应完成。另外，在N-乙酰化后的化合物红外光谱中没有出现1735cm-1谱带（-COO-吸收峰），说明乙酰化反应只发生在2位氨基上，而没有羟基乙酰化反应发生。
将部分N-乙酰化壳三糖混合物用pH=5.0的醋酸-醋酸钠缓冲液溶解经0.45μm的微孔滤膜过滤后用离子交换色谱柱CM Sepharose Fast Flow以0-1M浓度pH=5.0的NaCl溶液，2-5mLmin-1流速下进行分离纯化，收集0-15min，16-35min的洗脱液，将洗脱组分分别经活性碳萃取脱盐后浓缩，即得到两种部分N-乙酰化壳三糖,质谱检测证明两种部分N-乙酰化壳三糖分别为N，N’-二乙酰壳三糖和N-乙酰壳三糖。冷冻干燥后分别为9mg N，N’-二乙酰壳三糖和15mg N-乙酰壳三糖。其中0-15min收集到N，N’-二乙酰壳三糖；16-35min收集到N-乙酰化壳三糖。所述离子交换色谱柱还可由CM Sephadex C-25替换。
实施例2
将40mg全脱乙酰化壳三糖溶于10ml甲醇/水体积比1:1)溶液中，加入20μL乙酸酐，磁力搅拌，室温下反应2h后加水稀释，冷冻干燥得部分N-乙酰化壳三糖混合物。将部分N-乙酰化壳三糖混合物用pH=4.8的醋酸-醋酸钠缓冲液溶解经0.45μm的微孔滤膜过滤后用离子交换色谱柱CMSepharose Fast Flow以0-1M浓度pH=4.8的NaCl溶液在，2-5mLmin-1流速下进行分离纯化，收集0-15min，16-35min的洗脱液，将洗脱组分分别经活性碳萃取脱盐后浓缩，即得到两种部分N-乙酰化壳三糖,质谱检测证明两种部分N-乙酰化壳三糖分别为N，N’-二乙酰壳三糖和N-乙酰壳三糖。冷冻干燥后分别为5mg N，N’-二乙酰壳三糖和20mg N-乙酰化壳三糖。其中0-15min收集到N，N’-二乙酰壳三糖；16-35min收集到N-乙酰化壳三糖。
Claims (3)
1.一种乙酰化壳三糖的制备方法，其特征在于：将全脱乙酰化壳三糖进行乙酰化后得到N-乙酰化壳三糖混合物，所得N-乙酰化壳三糖混合物溶解后用离子交换色谱柱以0-1M浓度的NaCl溶液，2-5mLmin-1流速下进行分离纯化，收集0-15min，16-35min的洗脱液，将洗脱组分分别经活性炭萃取脱盐后浓缩，即得到N,N’-二乙酰化壳三糖和N-乙酰化壳三糖；
所述离子交换色谱柱为CM Sephadex C-25或CM Sepharose FastFlow；
所述将全脱乙酰化壳三糖进行乙酰化后得到N-乙酰化壳三糖混合物具体为：将全脱乙酰化壳三糖在过量的体积比为1:1的甲醇/水反应体系中,加入乙酸酐在室温下反应15-240min，反应后收集反应液冷冻干燥得到固体样品，待用；其中，壳三糖与乙酸酐的质量体积比为1:0.2-1。
2.按权利要求1所述的乙酰化壳三糖的制备方法，其特征在于：所述N-乙酰壳三糖和N，N’-二乙酰壳三糖，其结构如下所示：N-乙酰壳三糖：
N，N’-二乙酰壳三糖：
3.按权利要求1所述的乙酰化壳三糖的制备方法，其特征在于：将所述全脱乙酰化壳三糖于pH＝3-6的酸性溶液中溶解，用孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，待用。
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