CN106831900A - 一种糖苷类化合物 - Google Patents

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CN106831900A CN201710101566.7A CN201710101566A CN106831900A CN 106831900 A CN106831900 A CN 106831900A CN 201710101566 A CN201710101566 A CN 201710101566A CN 106831900 A CN106831900 A CN 106831900A
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季善伟
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    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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Abstract

本发明公开了一种糖苷类化合物，该糖苷类化合物具有式(Ⅰ)所示结构。该糖苷类化合物以无水葡萄糖和乙二醇单烷基醚为原料，通过三步反应获得。本发明所提供式(Ⅰ)所示结构的糖苷类化合物能够显著降低溶液表面张力，并且改进了水溶性、具有良好的起泡能力、泡沫稳定性和乳化能力，在230℃下能稳定存在，是一种极具应用价值的亲水型的糖基非离子表面活性剂。

Description

一种糖苷类化合物
技术领域
本发明涉及一种糖苷类化合物及其作为表面活性剂的用途。
背景技术
近年来，人们对产品的天然性、温和性、可降解性能以及绿色环保的要求逐步提高。烷基糖苷作为一种新型的非离子型表面活性剂而受到广泛关注，其具有显著降低表面张力、泡沫丰富稳定、去污性强、可与任何类型表面活性剂复配、易于生物降解，无毒，无刺激性等优点，广泛应用在洗涤、食品、化妆品等领域中。
烷基糖苷作为非离子表面活性剂，由亲水的较为刚性的糖基部分与亲油的链长长短可控的相对柔性的烷基链部分以糖苷键连接而成，具有优异的表面性能。传统的烷基糖苷合成中，糖类原料主要为葡萄糖，葡萄糖是从可再生的易于获取的淀粉水解而得的一种单糖，廉价物美。烷基糖苷除了作为传统的表面活性剂、乳化剂、保湿剂等添加在洗涤剂、化妆品、食品中外，近年来还发现了很多其他用途，如在石油钻井领域。1994年2月，在美国达拉斯召开的IADC/SPE钻井工程会议上报道了将烷基糖苷应用于钻井液(精细石油化工进展，2016，17(1)：6-8)，引起了国内外学者的关注，各种新型糖苷类钻井液正处于积极的研发中。在生物技术领域，烷基糖苷作为重要的洗涤剂，具有增溶和稳定膜蛋白的作用，被广泛地应用于膜蛋白的提取、结构解析、重构等方面(Methods inMolecularBiology,2016,1432：243-260)。2009年，Byoung SuckKim报道了C10-C16的烷基葡萄糖苷作为增溶剂，用于从人和动物的移植组织中除去蛋白质组分(美国专利：US 8703748B2)。2012年，JoanneL.Parker综述了辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷和壬基-β-D-吡喃葡萄糖苷作为洗涤剂(detergent)用于α螺旋膜蛋白的结构生物学研究(Protein Science，2012，21(9)：1358-1365)。在医药领域，烷基糖苷被广泛应用于药物载体。2014年，Krishna GavvalaK发现辛基葡萄糖苷通过自组装可形成胶束结构用于包埋抗癌药物玫瑰树碱(ellipticine)等行使药物载体功能(Phys.Chem.Chem.Phys.2014,16(28):14953-14960)。因此，烷基葡萄糖苷拥有广泛的应用价值。
一般而言，烷基链较长的烷基糖苷与较短链的烷基糖苷相比具有更优异的乳化能力，起泡能力，更低的临界胶束浓度等表面性能。但是，随着具有疏水作用的烷基链长的增加，导致烷基糖苷的水溶性明显下降直至完全不溶，弱化其应用价值，相应地限制其应用领域。因此，如何进行有效的结构改造，使其拥有较好的水溶性和良好的表面活性，从而能作为表面活性剂在相关领域得到有效应用具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一类烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷及其在表面活性剂领域中的用途。
首先，本发明在传统的烷基葡萄糖苷的基础上，引入具有亲水性能的氧乙基片段(-OCH2CH2-)作为烷基链和糖基的连接臂，获得结构新颖的一类烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
本发明所提供的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，其结构如式(I)所示：
其中糖基部分为葡萄糖基，烷基部分为正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基中的任意一种，糖基部分与烷基部分系通过连接臂氧乙基片段(-OCH2CH2-)连接而成，是一类具有1,2-反式结构的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
其次，本发明提供了一种如式(I)所示结构的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成方法，步骤如下：
(1)在催化剂存在下，将葡萄糖与保护剂反应得到酰基保护的葡萄糖。
(2)在催化剂存在下，将酰基保护的葡萄糖与乙二醇单烷基醚接触，得到酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
(3)将步骤(2)中得到的酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷进行脱保护，得到烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
本发明所提供制备方法的反应方程式如下所示：
上述方法中，步骤(1)中所使用的保护剂为乙酸酐，催化剂为无水乙酸钠，葡萄糖与乙酸酐的摩尔比为1:6-15；控温100-120℃。
上述方法中，步骤(2)中所述的乙二醇单烷基醚包括乙二醇单己醚、乙二醇单庚醚、乙二醇单辛醚、乙二醇单壬醚、乙二醇单癸醚、乙二醇单十二烷基醚中的任何任意一种；所述的催化剂为三氟化硼乙醚(结构式为BF3·Et2O)，酰基保护的葡萄糖：乙二醇单烷基醚：三氟化硼乙醚(BF3·Et2O)的摩尔比为1：1～3：1～5，优选为1：2：3；该步反应采用的溶剂为分子筛干燥的二氯甲烷；控温为在0℃下加入催化剂，然后自然升至室温。
上述方法中，步骤(2)中，采用洗涤、干燥、过滤、浓缩、柱层析分离一系列后处理过程，得到酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
上述方法中，步骤(3)中所述脱保护反应所用的催化剂为甲醇钠；在该步骤中，使用的溶剂为甲醇，控温为在室温。
上述方法中，步骤(3)中，采用中和，结合柱层析分离后处理过程，得到烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。中和所用的酸为乙酸、阳离子树脂中一种。
第三，本发明提供了如式(I)所示结构的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，由亲水的糖基和疏水的烷基链通过氧乙基片段(-OCH2CH2-)为连接臂连接，结构中的氧乙基片段具有亲水的特性使得该糖苷与无氧乙基片段的传统烷基糖苷相比，水溶性明显提高；同时，烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷具有表面活性剂的兼有亲水和亲油的两亲结构，能够显著降低溶液表面张力，具有优异的起泡能力、泡沫稳定性和乳化性能等特性。
第四，本发明提供了一种如式(I)所示结构的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，由于提高了传统烷基糖苷的水溶性且有效地保留了表面活性，单独作为表面活性剂或为组合物的一种表面活性剂成分可广泛地应用于如下领域：(1)作为温和的洗涤剂可增进膜蛋白的水溶性和防止膜蛋白质变性，在膜蛋白提取和结构解析中发挥作用；(2)作为增稠剂、起泡剂、去污剂在洗涤剂中的应用；(3)作为保湿剂、乳化剂、增稠剂在化妆品、牙膏和漱口液中的应用；(4)作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、渗透剂、起泡剂在制药中的应用；(5)作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、渗透剂、起泡剂在农药中的应用；(6)作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、起泡剂在食品加工与储存中的应用；(7)作为抑制剂、润滑剂在石油钻井液中的应用；(8)作为渗透剂、均染剂、抗静电剂在纺织和印染中的应用；
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1是25℃下实施例1、2、3、4水溶液在不同浓度下的表面张力测试数据。
图2是实施例1、2、3、4对菜籽油的乳化能力测试数据。
图3是实施例3在不同温度下对菜籽油的乳化能力测试数据。
图4是25℃下实施例1、2、3、4的起泡力和泡沫稳定性测试数据。
具体实施方式
在没有特别说明的情况下，以下实施例中所使用的各种试剂均来自市售。且采用核磁共振(瑞士BRUKER公司，型号为BRUKER-400MHz核磁共振仪)、质谱仪(美国Brukerdaltonics公司，型号Bruker autoflexⅢTOF/TOF)、高分辨质谱仪(美国赛默飞世尔科技，型号LTQ Orbitrap XL)表征实施例中所合成的各种产物。
以下将通过实施例和测试例对本发明进行详细描述。
实施例1：己氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成
(1)向500mL三颈圆底烧瓶中加入0.167mol无水葡萄糖和2mol乙酸酐，100℃下搅拌30min后分数批加入0.167mol无水乙酸钠，继续加热升至120℃，保温120℃反应直至TLC检测反应完全。将反应液倒入碎冰水中并迅速搅拌，出现大量白色固体，继续搅拌约12h，抽滤，水洗，干燥。用甲醇和水混合溶剂进行重结晶，得到五乙酰基葡萄糖白色固体，产率88.4％。
(2)在250mL的圆底烧瓶中加入实施例1(1)中所制备的50mmol五乙酰基葡萄糖，用分子筛干燥的二氯甲烷溶解，加入100mmol乙二醇单己醚，冰浴下滴加100mmolBF3·Et2O，自然升到室温，继续搅拌反应直至TLC检测反应完全。依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，浓缩有机相，采用柱层析(V石油醚∶V乙酸乙酯＝5:1)分离，得到己氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率64.3％。直接用于下一步反应。
(3)向100mL圆底烧瓶中加入实施例1(2)制得的22.15mmol己氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷和50mL无水甲醇，滴加质量分数比为15％的甲醇钠/甲醇溶液，调节pH值为9-10，搅拌反应直至TLC检测反应完全。通过阳离子树脂中和溶液，使溶液呈中性，过滤，滤液浓缩，采用柱层析(V 甲醇∶V乙酸乙酯＝1：15)分离，得到己氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率90.2％。
对所得产物己氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的1H NMR、质谱测试数据如下：
1H NMR(D2O)δ4.50(1H,d,J1,2＝7.9Hz,H-1),4.04-4.09(1H,m),3.91-3.95(1H,m),3.81-3.87(1H,m),3.72-3.76(3H,m),3.59(2H,t),3.38-3.54(3H,m),3.30-3.34(1H,m),1.57-1.64(2H,m),1.28-1.39(6H,m),0.89(3H,t)。HRMS(ESI)m/z:计算C14H29O7 +[M+H]+,309.19078；发现309.19092。该测试数据与式(I)所示的化合物己氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的理论值完全相符，证明该产品为如式(I)所示的化合物己氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
实施例2：辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成
(1)在250mL的圆底烧瓶中加入实施例1(1)中所制备的50mmol五乙酰基葡萄糖，用分子筛干燥的二氯甲烷溶解，加入100mmol乙二醇单辛醚，冰浴下滴加100mmolBF3·Et2O，自然升到室温，继续搅拌反应直至TLC检测反应完全。依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，浓缩有机相，采用柱层析(V石油醚∶V乙酸乙酯＝5:1)分离，得到辛氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率68.4％。直接用于下一步反应。
(2)向100mL圆底烧瓶中加入实施例2(1)制得的17.66mmol辛氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷和50mL无水甲醇，滴加质量分数比为15％的甲醇钠/甲醇溶液，调节pH值为9-10，搅拌反应直至TLC检测反应完全。通过阳离子树脂中和溶液，使溶液呈中性，过滤，滤液浓缩，采用柱层析(V 甲醇∶V乙酸乙酯＝1：15)分离，得到辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率86.2％。
对所得产物辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的1H NMR、质谱测试数据如下：
1H NMR(D2O)δ4.48(1H,d,J1,2＝7.9Hz,H-1),4.04-4.09(1H,m),3.90-3.94(1H,m),3.80-3.85(1H,m),3.68-3.78(3H,m),3.55(2H,t),3.43-3.54(3H,m),3.31-3.35(1H,m),1.59-1.66(2H,m),1.29-1.38(m,10H),0.90(3H,t)。HRMS(ESI)m/z:计算C16H33O7 +[M+H]+,337.22208；发现337.22205。该测试数据与式(I)所示的化合物辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的理论值完全相符，证明该产品为如式(I)所示的化合物辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
实施例3：壬氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的合成
(1)在250mL的圆底烧瓶中加入实施例1(1)中所制备的50mmol五乙酰基葡萄糖，用分子筛干燥的二氯甲烷溶解，加入100mmol乙二醇单壬醚，冰浴下滴加100mmolBF3·Et2O，自然升到室温，继续搅拌反应直至TLC检测反应完全。依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，浓缩有机相，采用柱层析(V石油醚∶V乙酸乙酯＝5:1)分离，得到壬氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率67.8％。直接用于下一步反应。
(2)向100mL圆底烧瓶中加入实施例3(1)制得的壬氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷(16.41mmol)和50mL无水甲醇，滴加质量分数比为15％的甲醇钠/甲醇溶液，调节pH值为9-10，搅拌反应直至TLC检测反应完全。滴加乙酸调节pH值为7，滤液浓缩，采用柱层析(V甲醇∶V乙酸乙酯＝1：15)分离，得到壬氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率80.1％。
对所得产物壬氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的1H NMR、质谱测试数据如下：
1H NMR(D2O)δ4.47(1H,d,J1,2＝7.9Hz,H-1),4.03-4.09(1H,m),3.90-3.93(1H,m),3.69-3.85(4H,m),3.55(2H,t),3.43-3.52(3H,m),3.32-3.36(1H,m),1.59-1.66(m,2H),1.28-1.38(m,12H),0.90(3H,t)。HRMS(ESI)m/z:计算C17H35O7 +[M+H]+,351.23773；发现351.23779。该测试数据与式(I)所示的化合物壬氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的理论值完全相符，证明该产品为如式(I)所示的化合物壬氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
实施例4：癸氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷
(1)在250mL的圆底烧瓶中加入实施例1(1)中所制备的50mmol五乙酰基葡萄糖，用分子筛干燥的二氯甲烷溶解，加入乙二醇单癸醚(100mmol),冰浴下滴加100mmolBF3·Et2O，自然升到室温，继续搅拌反应直至TLC检测反应完全。依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，浓缩有机相，采用柱层析(V石油醚∶V乙酸乙酯＝5:1)分离，得到癸氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率65.3％。直接用于下一步反应。
(2)向100mL圆底烧瓶中加入实施例4(1)制得的9.52mmol癸氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷和50mL无水甲醇，滴加质量分数比为15％的甲醇钠/甲醇溶液，调节pH值为9-10，搅拌反应直至TLC检测反应完全。滴加乙酸调节pH值为7，滤液浓缩，采用柱层析(V甲醇∶V乙酸乙酯＝1：15)分离，得到癸氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率88.9％。
对所得产物癸氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的1H NMR、质谱测试数据如下：
1H NMR(DMSO-d6/D2O)δ4.14(1H,d,J1,2＝7.8Hz,H-1),3.79-3.85(1H,m),3.63-3.66(1H,m),3.52-3.58(1H,m),3.47-3.49(2H,m),3.38-3.43(1H,m),3.34(2H,t),3.13(1H,t),3.07-3.09(1H,m),3.02(1H,t),2.92-2.96(1H,m),1.40-1.47(2H,m),1.17-1.25(14H,m),0.81(3H,t)。HRMS(ESI)m/z:计算C18H37O7 +[M+H]+,365.25338；发现365.25360。该测试数据与式(I)所示的化合物癸氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的理论值完全相符，证明该产品为如式(I)所示的化合物癸氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
实施例5：十二烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷
(1)在250mL的圆底烧瓶中加入实施例1(1)中所制备的50mmol五乙酰基葡萄糖，用分子筛干燥的二氯甲烷溶解，加入100mmol乙二醇单十二烷基醚，冰浴下滴加100mmol BF3·Et2O，自然升到室温，继续搅拌反应直至TLC检测反应完全。依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，浓缩有机相，采用柱层析(V石油醚∶V乙酸乙酯＝5:1)分离，得到十二烷氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率67.3％。直接用于下一步反应。
(2)向100mL圆底烧瓶中加入实施例5(1)制得的11.32mmol十二烷氧基乙基-2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷和50mL无水甲醇，滴加质量分数比为15％的甲醇钠/甲醇溶液，调节pH值为9-10，搅拌反应直至TLC检测反应完全。滴加乙酸调节pH值为7，滤液浓缩，采用柱层析(V甲醇∶V乙酸乙酯＝1：15)分离，得到十二氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，产率89.6％。
对所得产物十二烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的1H NMR、质谱测试数据如下：
1H NMR(DMSO-d6/D2O)δ4.14(1H,d,J1,2＝7.8Hz,H-1),3.80-3.83(1H,m),3.62-3.66(1H,m),3.52-3.58(1H,m),3.47-3.49(2H,m),3.38-3.43(1H,m),3.34(2H,t),3.13(1H,t),3.06-3.10(1H,m),3.01(1H,t),2.92-2.96(1H,m),1.40-1.45(2H,m),1.18-1.25(18H,m),0.81(3H,t)。HRMS(ESI)m/z:计算C20H41O7 +[M+H]+,393.28468；发现393.28497。该测试数据与式(I)所示的化合物十二烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的理论值完全相符，证明该产品为如式(I)所示的化合物十二烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
亲水亲油平衡(HLB)值的理论计算
采用从事表面活性剂专业人员所熟知的Griffin方法，计算烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的HLB值，计算结果见表1。
表1烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的HLB值
由表1可见，烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的HLB值皆大于10，说明其亲水性较好以及具有形成水包油(O/W)的乳化能力。
测试例1：水溶性测试
与实施例1、2、3、4、5相同烷基碳数的烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷的结构式如下：
从表2所示的溶解度测试数据可知，除了十二烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷和十二烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷都不溶于水以外，实施例1、2、3、4中所合成的四种烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷在水中的溶解度与相同烷基碳数的烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷相比较，这四种烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的溶解度显著增大。
表2烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷和烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的水溶性比较
表中所示溶解度(100g水中溶解糖苷的g数)
测试例2：表面张力测试
将所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷配置成系列浓度的水溶液，使用最大泡压法测量其表面张力(γ)，绘制相应的水溶液的表面张力曲线，见图1。获取临界胶束浓度(CCMC)，临界胶束浓度时的表面张力(γCMC)，考察表面性能，测试数据见表3。
表3表面张力的测试数据
由图1和表3可见，随着烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷水溶液的浓度增加，其表面张力(γ)呈下降趋势，下降程度明显，其临界胶束浓度(CCMC)为：30.26mN/m。同时，临界胶束浓度(CCMC)随着烷基碳链增长而减小，最低达1.78×10-3mol/L。说明烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷具有较好的降低表面张力的性能。
与具有相同烷基碳数的烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷相比，烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷在达到降低水溶液表面张力的同时具有更低的临界胶束浓度(CCMC)；而与常见表面活性剂十二烷基硫酸钠相比，烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷能使水溶液达到更低的表面张力且具有更低的临界胶束浓度，表面活性更优。
测试例3：乳化性能测试
在25℃条件下，配制质量浓度为ω＝0.25％的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的水溶液，然后测试其对菜籽油的乳化性。取20.0mL样品加入100mL具塞量筒中，再加入相同体积的菜籽油，剧烈震荡1分钟后静置，观察并记录乳液层、水层和油层的体积(V)，根据乳液层的体积的大小来衡量其乳化能力，体积越大，表明乳化能力越强，有关实验数据见图2。由该图可知，在25℃下，实施例1、2、3、4中所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷对菜籽油有一定的乳化能力，其中实施例3、4中所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷对菜籽油乳化能力较强。
测试例4：不同温度下的乳化性能测试
为测试温度对所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷乳化性能的影响，选择对菜籽油有较好乳化性能的实施例3所合成的辛氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷为试样，分别测试其对菜籽油在25℃、45℃、65℃、85℃下的乳化性能，测试方法同测试例3，有关实验数据见图3。由该图可知，温度对其乳化性能影响不大，均表现为较强的乳化能力。
测试例5：25℃下的起泡力和泡沫稳定性测试
在25℃下配制质量浓度为ω＝0.25％的溶液，实施例1、2、3、4的水溶液，移取10mL于100mL具塞量筒中，盖好瓶塞，然后上下剧烈震荡1min，立即测量泡沫的体积(V0)，5min之后再次测量泡沫的体积(V5)。按ν＝(V0-V5)/(60×5)(mm/s)计算泡沫消失速率(ν)，评定其稳定性。实验结果见图4。由该图可知，实施例2、3、4中所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷均有良好的发泡能力和泡沫稳定性。
测试例6：热稳定性测试
对实施例1、2、3、4、5进行热失重分析，测试结果见表4。从表4可知，所合成的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷在230℃以下均具有热稳定性。
表4热失重测试数据
鉴于本发明提供了的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，通过亲水的乙氧基片段(-OCH2CH2-)为亲水型连接臂，连接亲水的糖基和疏水的烷基链，该糖苷结构中存在亲水的乙氧基片段与无乙氧基片段的传统烷基糖苷相比，水溶性明显提高；同时，烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷具有表面活性剂的兼有亲水和亲油的两亲结构，测试数据表明降低水溶液的表面张力，且具有良好的起泡能力、泡沫稳定性和乳化性能。单独作为表面活性剂或为组合物的一种表面活性剂成分广泛地应用于相关领域：(1)膜蛋白提取和结构解析；(2)洗涤剂；(3)化妆品、牙膏和漱口液；(4)制药；(5)农药；(6)食品加工与储存；(7)石油开采；(8)纺织和印染；(9)化学试剂、生化试剂和精细化工产品。

Claims (10)

1.一种葡萄糖苷类化合物，其特征在于以氧乙基片段(-OCH2CH2-)为连接臂连接糖基和烷基部分，该结构糖苷类化合物具有糖基非离子表面活性剂性质，结构如下式所示：
其中糖基部分为葡萄糖基，烷基部分为正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基中的任意一种，糖基部分与烷基部分系通过连接臂乙氧基片段(-OCH2CH2-)连接而成，是一类具有1,2-反式结构的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
2.根据权利要求1所述烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)在催化剂存在下，将葡萄糖与保护剂反应得到酰基保护的葡萄糖；
(2)在催化剂存在下，将酰基保护的葡萄糖与乙二醇单烷基醚接触，得到酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷；
(3)将步骤(2)中得到的酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷进行脱保护,得到烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
3.根据权利要求2步骤(1)所述方法中，其特征在于所使用的保护剂为乙酸酐，催化剂为无水乙酸钠；所述葡萄糖与保护剂的摩尔比为1:6-15；控温100-120℃。
4.根据权利要求2步骤(2)所述方法中，其特征在于所述的乙二醇单烷基醚包括乙二醇单己醚、乙二醇单庚醚、乙二醇单辛醚、乙二醇单壬醚、乙二醇单癸醚、乙二醇单十二烷基醚中的任意一种；所述的催化剂为三氟化硼乙醚(结构式为BF3·Et2O)；酰基保护的葡萄糖：乙二醇单烷基醚：三氟化硼乙醚(BF3·Et2O)的摩尔比为1：1～3：1～5，优选为1：2：3；该步反应采用的溶剂为分子筛干燥的二氯甲烷；控温为在0℃下加入催化剂，然后自然升至室温。
5.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于步骤(2)中，采用洗涤、干燥、过滤、浓缩、柱层析分离一系列后处理过程，得到酰基保护的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
6.根据权利要求2步骤(3)所述方法中，其特征在于所述脱保护反应所用的催化剂为甲醇钠；在该步骤中，使用的溶剂为甲醇，控温为在室温。
7.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于步骤(3)中，采用中和，结合柱层析分离后处理过程，得到烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于所述中和所用的酸为乙酸、阳离子树脂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷，其特征在于其作为糖基非离子表面活性剂应用。
10.根据权利要求9所述的烷氧基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷作为糖基非离子表面活性剂应用，其特征在于单独使用或与其他表面活性剂复配使用应用于如下领域：作为温和的洗涤剂，用于膜蛋白提取及结构解析；作为增稠剂、起泡剂、去污剂，用于洗涤剂；作为保湿剂、乳化剂、增稠剂，用于化妆品、牙膏和漱口液；作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、渗透剂、起泡剂，用于制药；作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、渗透剂、起泡剂，用于农药；作为增稠剂、乳化剂、湿润剂、起泡剂，用于食品加工与储存；作为抑制剂、润滑剂，用于石油钻井液；作为渗透剂、均染剂、抗静电剂，用于纺织和印染；与表面活性剂等领域相关联的化学试剂、生化试剂和精细化工产品。
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