CN107540761A

CN107540761A - 一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物及其制备方法

Info

Publication number: CN107540761A
Application number: CN201610478887.4A
Authority: CN
Inventors: 高启合; 晏礼明
Original assignee: Institute of Microbiology of CAS
Current assignee: Institute of Microbiology of CAS
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2018-01-05
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: CN107540761B

Abstract

本发明涉及一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物及其制备方法，其解决了现有产品在酸性条件下易溶解的技术问题，本发明公布了其结构式及其制备方法。本发明可广泛用于耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备。

Description

一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地说是一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物及其制备方法。

背景技术

普鲁兰多糖是出芽孢梗霉发酵生产的胞外多糖，以α-1,4糖苷键结合的麦芽三糖，两端再以α-1,6糖苷键同另外的麦芽三糖重复连接而成的高分子线性多糖。普鲁兰多糖安全无毒、无免疫原性，无致畸作用，具有良好生物相容性、可生物降解性等诸多优点，为一种优良的生物材料被运用在药物传送系统和生物组织工程等领域。

普鲁兰多糖具有良好的成膜性，且成膜的透气性低，氧、氮、二氧化碳等气体几乎不能通过，因此被应用于植物胶囊的制备。普鲁兰胶囊与其它胶囊相比，具有非常明显的优点：普鲁兰胶囊的氧透过率大约为明胶胶囊的1/8，为HPMC胶囊的1/300，可有效保护内容物免于氧化，延长储藏期。

然而，普鲁兰多糖水溶性好，限制了普鲁兰多糖在医药领域的应用。用普鲁兰多糖胶囊罐装的蛋白质和益生菌类胶囊经口服后，通过胃时，普鲁兰胶囊壳溶解，造成蛋白质和益生菌失活。

当前，耐酸型多糖的研究主要集中在羟丙甲纤维素的邻苯二甲酸酐化，即羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)的合成。到目前为止，合成HPMCP肠溶包衣粉末的工艺主要是冰醋酸-醋酸钠体系的技术。该工艺在工业化生产中面临如下问题：1.醋酸为强腐蚀性介质，对工业化生产设备的耐腐蚀性要求苛刻。2.反应物在大量水中沉淀出来，醋酸与水互溶，造成醋酸在生产过程中难以回收，直接排放增加生产成本，污染环境。3.醋酸在产品中残留量过高时，使产品在贮存时发生性能转变，在成产品质量不稳定。

为克服普鲁兰多糖的上述缺点，有必要对普鲁兰多糖进行化学改性，使其在pH＝1-5条件下不溶解，pH＝5-7.2条件下溶解，从而扩展普鲁兰多糖的应用范围。

发明内容

本发明就是为了解决现有产品在酸性条件下易溶解的技术问题，提供一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物及其制备方法。

为此，本发明提供一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物，其具有如式(Ⅰ)所示的结构式：

式(Ⅰ)中，R为氢或者式(Ⅱ)所示的苯甲酸甲酰基。

优选的，普鲁兰多糖衍生物中苯甲酸甲酰基质量百分含量为21～65％。

本发明同时提供一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其包括如下步骤：(1)分别称取普鲁兰多糖和邻苯二甲酸酐置于瓶中；(2)然后加入吡啶或三乙胺或二者的混合物；(3)加N，N-二甲基甲酰胺作为反应溶剂，油浴升温，至反应结束；(4)蒸除有机溶剂，产物在水中水洗，直至洗涤液呈中性，过滤，干燥，得耐酸性普鲁兰多糖衍生物。

优选的，步骤(1)中，普鲁兰多糖与邻苯二甲酸酐的质量份数比为1：(0.5～5)。

优选的，步骤(2)中，加入的吡啶或三乙胺或二者的混合物与所述步骤(1)中的普鲁兰多糖、邻苯二甲酸酐混合物的质量份数比为(0.5～3)：1。

优选的，步骤(3)中，加入的N，N-二甲基甲酰胺与所述步骤(1)中的普鲁兰多糖、邻苯二甲酸酐混合物的质量份数比(1～6)：1。

优选的，步骤(3)中的反应是在装有温度计、油浴、搅拌器装置的三口瓶中进行。

优选的，步骤(3)中的油浴的温度为50～90℃。

优选的，步骤(3)中的反应时间为5～48h。

优选的，步骤(4)中的干燥方式为冻干或者烘干。

本发明的有益效果是：通过化学改性，普鲁兰多糖在水中溶解时对pH的自动响应，实现普鲁兰多糖在pH＝1-5条件下不溶解，pH＝5-7.2条件下溶解的目的。

其中，苯甲酸甲酰基含量(PA)的测定为：取样品适量，置于烧杯中，加入丙酮：乙醇：水(体积比2：2：1)混合液使样品溶解即可，以酚酞指示，用0.1mol/L KOH滴定。如公式：

PA＝0.1χ149.1Χ(V/M)Χ100％

其中：V—消耗氢氧化钾体积(L)；M—样品质量(g)。

其中，耐酸型普鲁兰多糖的pH溶解范围的测定为：取一定的产品，在不同pH条件下进行溶解度实验，测定溶解区域。

附图说明

图1为本发明实施例1中耐酸型普鲁兰多糖衍生物红外光谱图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权力要求书中所描述的本发明。

实施例1

15g普鲁兰，30g邻苯二甲酸酐，55g吡啶，105ml N，N-二甲基甲酰胺。在温度升80℃时开始计时反应12h。反应结束后，真空旋转蒸除反应溶剂，产物倒入冰水中洗涤。反复洗涤，直到洗涤液呈中性为止。过滤，得湿产物，冻干，得产物。产物的结构红外表征如图1所示，苯甲酸甲酰基质量百分含量为35％，普鲁兰多糖衍生物在低pH时(pH＝1.5-4)保持完整，而在较高pH时(pH＝5-7)溶解。

实施例2

15g普鲁兰，10g邻苯二甲酸酐，25g吡啶，35ml N，N-二甲基甲酰胺。在温度升50℃时开始计时反应48h。反应结束后，真空旋转蒸除反应溶剂，产物倒入冰水中洗涤。反复洗涤，直到洗涤液呈中性为止。过滤，得湿产物，40℃烘干，得产物。苯甲酸甲酰基质量百分含量为21％，普鲁兰多糖衍生物在低pH时(pH＝1.5-4.5)保持完整，而在较高pH时(pH＝5-7)溶解。

实施例3

15g普鲁兰，70g邻苯二甲酸酐，200g三乙胺，250ml N，N-二甲基甲酰胺。在温度升60℃时开始计时反应24h。反应结束后，真空旋转蒸除反应溶剂，产物倒入冰水中洗涤。反复洗涤，直到洗涤液呈中性为止。过滤，得湿产物，冻干，得产物。苯甲酸甲酰基质量百分含量为65％，普鲁兰多糖衍生物在低pH时(pH＝1.5-5)保持完整，而在较高pH时(pH＝5-7)溶解。

Claims

1.一种耐酸型普鲁兰多糖衍生物，其特征是具有如式(Ⅰ)所示的结构式：

式(Ⅰ)中，R为氢或者苯甲酸甲酰基。

2.根据权利要求1所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物，其特征在于：所述普鲁兰多糖衍生物中苯甲酸甲酰基质量百分含量为21～65％。

3.如权利要求1所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征是包括如下步骤：

(1)分别称取普鲁兰多糖和邻苯二甲酸酐置于瓶中；

(2)然后加入吡啶或三乙胺或二者的混合物；

(3)加N，N-二甲基甲酰胺作为反应溶剂，油浴升温，至反应结束；

(4)蒸除有机溶剂，产物在水中水洗，直至洗涤液呈中性，过滤，干燥，得耐酸性普鲁兰多糖衍生物。

4.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中，普鲁兰多糖与邻苯二甲酸酐的质量份数比为1：(0.5～5)。

5.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，加入的吡啶或三乙胺或二者的混合物与所述步骤(1)中的普鲁兰多糖、邻苯二甲酸酐混合物的质量份数比为(0.5～3)：1。

6.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中，加入的N，N-二甲基甲酰胺与所述步骤(1)中的普鲁兰多糖、邻苯二甲酸酐混合物的质量份数比(1～6)：1。

7.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的反应是在装有温度计、油浴、搅拌器装置的三口瓶中进行。

8.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中的油浴的温度为50～90℃。

9.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中的反应时间为5～48h。

10.根据权利要求3所述的耐酸型普鲁兰多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中的干燥方式为冻干或者烘干。