CN114249791A - 一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂及其制备方法 - Google Patents

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07J—STEROIDS
    • C07J9/00—Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen substituted in position 17 beta by a chain of more than two carbon atoms, e.g. cholane, cholestane, coprostane
    • C07J9/005—Normal steroids containing carbon, hydrogen, halogen or oxygen substituted in position 17 beta by a chain of more than two carbon atoms, e.g. cholane, cholestane, coprostane containing a carboxylic function directly attached or attached by a chain containing only carbon atoms to the cyclopenta[a]hydrophenanthrene skeleton

Abstract

本发明公开了一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂及其制备方法，涉及精细化工技术领域。本发明先将甾醇与N,N’‑羰基二咪唑反应制备酰基化试剂，进一步使其与氨基酸、寡肽或其衍生物的氨基反应，合成甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。本发明所述方法采用的甾醇、氨基酸或寡肽为天然有机化合物，避免了有毒有害原料的使用，合成过程不产生环境污染，是一种清洁生产技术，且产品安全性高，界面活性好，有良好的自组装行为，能够作为乳化剂、分散剂、泡沫剂使用。

Description

一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂及其制备方法。
背景技术
甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂以甾体结构为疏水基，以氨基酸、寡肽或其衍生物为亲水基。甾体的刚性骨架和较大尺寸可以显著提高表面活性剂的界面活性，增大表面活性剂疏水基之间的范德华力，氨基酸或寡肽之间的酰胺基则可以增强表面活性剂亲水基之间的氢键作用，两种相互作用均能够促进表面活性剂的自组装。一方面，此类表面活性剂可以在水溶液中形成稳定的聚集体，用于药物的增溶或包载；另一方面此类表面活性剂可以在界面形成紧密排列的界面层，增强界面膜强度，作为泡沫剂或乳化剂制备稳定的泡沫和乳液。此外，甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂基于天然产物合成而来，具有低毒低刺激、生物相容性高、易生物降解、环境友好等优点，因而在洗涤、化妆品、医药、食品等领域有重要的应用潜力。
目前甾醇衍生的两亲分子合成主要是通过甾醇与光气或三氯光气反应制备甾醇基甲酰氯，以其作为酰基化试剂进一步与极性分子反应获得。然而，光气是剧烈窒息性毒气，有剧毒，高浓度吸入可致肺水肿；三氯光气的合成原理也是利用加热使三氯光气分解成光气，再与羟基反应，整个制备过程危险性高，且产物会生成氯化氢气体，严重污染空气。因此，如何清洁、安全地制备甾醇衍生的表面活性剂产品是本领域亟待解决的关键问题。
发明内容
本发明利用甾体较大的疏水骨架结构增强表面活性剂的界面活性和分子间的范德华力，利用氨基酸、寡肽或其衍生物的酰胺基团增强分子间的氢键作用，促进表面活性剂的自组装。同时，本发明结合天然生物质原料的生物相容性好和易生物降解的优势，提供了一种具有良好物理化学性质、绿色安全的甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)利用甾醇和N,N’-羰基二咪唑进行反应合成甾醇甲酰基咪唑；
(2)将合成的甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物中的一种进行反应，合成甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂；
反应路线如下：
Figure BDA0003436639240000021
其中Ster-OH为甾醇类化合物；R-NH2为氨基酸、寡肽或其衍生物。
进一步地，所述步骤(1)中甾醇和N,N’-羰基二咪唑的摩尔比为1:(1～10)。
进一步地，所述步骤(1)中的反应温度为40～100℃。
进一步地，所述步骤(1)中的甾醇为胆固醇、谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、7-脱氢胆固醇、麦角固醇、维生素D3、维生素D2中的一种或几种。
进一步地，所述步骤(2)中甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物的摩尔比为1:(1～10)。
进一步地，所述步骤(2)中的反应温度为50～160℃。
进一步地，所述步骤(2)中的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸、吡咯赖氨酸、肌氨酸、牛磺酸中的一种或几种。
进一步地，所述步骤(2)中的寡肽为2～10个氨基酸彼此缩合形成的化合物或其混合物。
本发明的另一个目的是提供一种根据上述方法制备而成的甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
(1)本发明所制备的甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂具有优异的自组装行为、界面活性、低毒性、生物相容性好、易于被生物降解的优点，能够作为乳化剂、分散剂、泡沫剂使用；
(2)本发明合成技术克服了光气法和三氯光气法存在的剧毒性和环境污染性问题，符合绿色化学的原理，是一种清洁高效的生产过程。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂制备过程的反应流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)甾醇和N,N’-羰基二咪唑在特定温度下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到甾醇甲酰基咪唑；
(2)甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物在特定温度下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干样品，得到一类甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂；
反应路线如下：
Figure BDA0003436639240000031
其中Ster-OH为甾醇类化合物；R-NH2为氨基酸、寡肽或其衍生物。
在一个实施例中，所述步骤(1)中甾醇和N,N’-羰基二咪唑的摩尔比为1:(1～10)。
在一个实施例中，所述步骤(1)中甾醇和N,N’-羰基二咪唑的反应温度为40～100℃。
在一个实施例中，所述步骤(1)中的甾醇为胆固醇、谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、7-脱氢胆固醇、麦角固醇、维生素D3、维生素D2中的一种或几种。
在一个实施例中，所述步骤(2)中甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物的摩尔比为1:(1～10)。
在一个实施例中，所述步骤(2)中甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物在的反应温度为50～160℃。
在一个实施例中，所述步骤(2)中的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸、吡咯赖氨酸、肌氨酸、牛磺酸中的一种或几种。
在一个实施例中，所述步骤(2)中的寡肽为2～10个氨基酸彼此缩合形成的化合物或其混合物。
本发明的另一个目的是提供一种根据上述方法制备而成的甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
以下结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
在圆底烧瓶中加入0.1mol胆固醇和0.1mol N,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在40℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到胆固醇甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol胆固醇甲酰基咪唑和0.1mol甘氨酸，在60℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
实施例2
在圆底烧瓶中加入0.1molβ-谷甾醇和0.5molN,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在70℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到谷甾醇甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol谷甾醇甲酰基咪唑和1mol双甘肽乙酯盐酸盐，在160℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
实施例3
在圆底烧瓶中加入0.1mol菜油甾醇和1.0mol N,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在100℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到菜油甾醇甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol菜油甾醇甲酰基咪唑和0.2mol三甘肽钠，在150℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
实施例4
在圆底烧瓶中加入0.1mol麦角固醇和0.3mol N,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在80℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到麦角甾醇甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol麦角甾醇甲酰基咪唑和0.5mol甘酪二肽，在100℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
实施例5
在圆底烧瓶中加入0.1mol维生素D3和0.2mol N,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在60℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到维生素D3甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol维生素D3甲酰基咪唑和0.2mol甘缬二肽乙酯，在120℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
实施例6
在圆底烧瓶中加入0.1mol豆甾醇和0.3mol N,N’-羰基二咪唑，充分搅拌，在80℃下反应，反应完成后，水洗、过滤，得到豆甾醇甲酰基咪唑；
在圆底烧瓶中加入0.1mol豆甾醇甲酰基咪唑和0.5mol丙谷二肽乙酯，在150℃下反应，反应完成后，反应体系用水-乙酸乙酯溶液萃取，取有机相，旋蒸，烘干，得到甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)利用甾醇和N,N’-羰基二咪唑进行反应合成甾醇甲酰基咪唑；
(2)将合成的甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物中的一种进行反应，合成甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂；
反应路线如下：
Figure FDA0003436639230000011
其中Ster-OH为甾醇类化合物；R-NH2为氨基酸、寡肽或其衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中甾醇和N,N’-羰基二咪唑的摩尔比为1:(1～10)。
3.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反应温度为40～100℃。
4.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的甾醇为胆固醇、谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、7-脱氢胆固醇、麦角固醇、维生素D3、维生素D2中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中甾醇甲酰基咪唑和氨基酸、寡肽或其衍生物的摩尔比为1:(1～10)。
6.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应温度为50～160℃。
7.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸、吡咯赖氨酸、肌氨酸、牛磺酸中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的寡肽为2～10个氨基酸彼此缩合形成的化合物或其混合物。
9.一种甾醇衍生的酰胺基寡肽型表面活性剂，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述方法制备而成。
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