[發明專利]離子液體中合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯-g-HEMA的方法

在審

• 申請號: 202010925079.4
• 申請日: 2020-09-06
• 公開（公告）號: CN112094377A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李和平;謝超煜;劉紅麗;鄭光綠;楊瑩瑩;張淑芬;李明坤;楊錦武;葛文旭
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/20;C08B37/00
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本發明公開了一種離子液體中合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯?g?HEMA的合成方法。以蔗渣木聚糖為主要原料，原兒茶酸為酯化劑，對甲苯磺酸為催化劑，在離子液體氯化?1?丁基?3?甲基咪唑中經催化酯化反應合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯；再以該中間產物為原料，甲基丙烯酸羥乙酯為接枝單體，過硫酸銨為引發劑，在水溶液中合成最終產物蔗渣木聚糖原兒茶酸酯?g?HEMA。本發明通過原兒茶酸、甲基丙烯酸羥乙酯等分子活性基團的引入，使產物在應用于孔狀運輸載體、藥物載體、醫藥及功能材料等領域具有一定的前景。

技術領域

本發明涉及生物質材料技術領域，特別是一種離子液體中合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯-g-HEMA的方法。

背景技術

天然多糖由于具有調節免疫、低毒的特點，能起到一定的預防和抗腫瘤作用，成為當今的研究熱點。已知蔗渣木聚糖是半纖維素的一種重要組成成分，在植物的細胞壁中廣泛存在，是一種天然多糖高分子材料，對人體友好，使用價值高。由于蔗渣木聚糖存在強烈的分子內氫鍵，大大限制了其應用的范圍。應用酯化、接枝等化學修飾方法，引入相關活性基團，可彌補原蔗渣木聚糖生物活性及理化性質的缺陷，拓寬其在添加劑、藥物及載體等領域的應用。

原兒茶酸屬于酚酸類的一種，存在于多種食用植物中，臨床上主要用于治療慢性氣管炎，具有一定的生物活性。將原兒茶酸通過酯化把相關活性基團引入到蔗渣木聚糖單元環上，再選用甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)作為接枝單體與蔗渣木聚糖酯化進行接枝共聚反應，合成的產物中由于存在多個羥基活性位點，較同類的蔗渣木聚糖衍生物有更好的生物活性，衍生物的空間結構與原蔗渣木聚糖相比也有較大的變化。從工藝上看，由于使用的是離子液體氯化-1-丁基-3-甲基咪唑作反應溶劑，這為木聚糖的改性過程提供了一個高效穩定的反應體系，提高了反應的效率與轉化率。

本發明以蔗渣木聚糖為主要原料，原兒茶酸為酯化劑，對甲苯磺酸為催化劑，在離子液體氯化-1-丁基-3-甲基咪唑中經催化酯化反應合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯；再以該中間產物為原料，甲基丙烯酸羥乙酯為接枝單體，過硫酸銨為引發劑，在水溶液中合成最終產物蔗渣木聚糖原兒茶酸酯-g-HEMA。

發明內容

本發明的目的是為了提高木聚糖的生物活性，提供一種離子液體中合成蔗渣木聚糖原兒茶酸酯-g-HEMA的方法。

本發明的具體步驟為：

(1)依次量取30～40mL分析純N-甲基咪唑和40～50mL分析純氯代正丁烷于裝有溫度計、回流冷凝管的250mL四口燒瓶中，在70～100℃下磁力攪拌，并保持回流40～50小時，得淺黃色的粘稠液體。

(2)將步驟(1)所得物料冷卻至室溫，先采用40～80mL分析純乙酸乙酯洗滌2～3次，再置于70～80℃下旋轉蒸發器中蒸發除去殘留的乙酸乙酯，得到淺黃色的氯化-1-丁基-3-甲基咪唑離子液體，備用。

(3)稱取7～9g蔗渣木聚糖放入玻璃皿中，置于50～60℃的真空恒溫干燥箱中干燥24小時至恒重，得干基蔗渣木聚糖。

(4)稱取6.0～8.0g步驟(3)所得干基蔗渣木聚糖加入裝有攪拌器、溫度計和回流裝置的250mL四口燒瓶中，并向其中加入3.0～4.0g原兒茶酸和60～70mL步驟(2)所得離子液體氯化-1-丁基-3-甲基咪唑，控制溫度在30～40℃下攪拌30～40分鐘至體系溶解均勻。

(5)向步驟(4)所得物料中加入0.90～1.20g催化劑對甲苯磺酸，在30～60℃溫度下攪拌反應5～9小時后，冷卻至室溫。

(6)在步驟(5)所得物料體系中加入60～100mL分析純無水乙醇，攪拌均勻，浸泡20～24小時，然后用40～60mL分析純無水乙醇和40～60mL蒸餾水洗滌、抽濾2～3次。

(7)將步驟(6)所得濾餅放入表面皿中，再置于50～60℃的真空恒溫干燥箱中干燥24小時至恒重，得蔗渣木聚糖原兒茶酸酯。