一種制備幾丁寡糖的方法技術

本發明專利技術公開一種制備幾丁寡糖的方法，在0.1％-50％的殼寡糖溶液中，加入乙酰化試劑，在0℃-100℃下反應1分鐘-48小時，氨基經選擇性乙酰化后，制備幾丁寡糖，幾丁寡糖的分子量為400-7000Da，氨基乙酰度為85％-100％，羥基沒有發生乙酰化反應；本發明專利技術的方法過程簡單、產物易分離、易于實現規模化生產。通過本發明專利技術的技術，可以實現幾丁寡糖的規模生產，從而開發新型的醫藥、功能食品、食品添加劑、飼料添加劑、生物農藥、促植物生長劑、植物抗逆劑等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及幾丁寡糖，具體的說就是有殼寡糖選擇性乙酰化制備幾丁寡糖的方法。技術背景幾丁寡糖為幾丁質的降解產物，其結構為聚合度為2-20的β - (I，4)-糖苷鍵連接的寡聚N-乙酰-D-氨基葡萄糖。研究表明幾丁寡糖具有多種生物活性，包括調節免疫、抗菌、止血抗凝、抗腫瘤轉移、降低血壓、清除自由基等活性，對植物而言，具有誘導抗病性、促進生長、增強植物抗逆(抗旱、抗寒)能力等活性，可以應用于醫藥、功能食品、食品添加劑、 飼料添加劑、生物農藥、促植物生長劑、植物抗逆劑等領域，具有廣泛的市場前景。目前報道的制備幾丁寡糖方法主要有化學法、生物法和物理法。化學法主要采用在高濃度酸如濃鹽酸中降解幾丁質，該法污染大、設備要求高、后處理困難；另外一種化學法是以單糖為原料，通過化學合成的方法制備幾丁寡糖，該法能得到純度較高的幾丁寡糖， 但是選擇性低，純化困難，難以規模生產；物理法主要采用粒子束等處理幾丁質，生物法則采用酶來降解幾丁質制備幾丁寡糖，但是上述兩種方法處理效率低，目前都處于實驗室研究階段。目前國內還沒有幾丁寡糖的規模化生產。幾丁質脫乙酰基后可以得到水溶性的殼聚糖，殼聚糖經酶解制備殼寡糖目前已經實現規模化生產，殼寡糖與幾丁寡糖的最大區別在于C2位氨基是否乙酰化。本專利技術以殼寡糖為原料，通過C2位氨基的選擇性乙酰化，羥基不發生反應，制備幾丁寡糖；本專利技術的方法過程簡單、產物易分離、易于實現規模化生產。通過本專利技術的技術，可以實現幾丁寡糖的規模生產，從而開發新型的醫藥、功能食品、食品添加劑、飼料添加劑、生物農藥、促植物生長劑、植物抗逆劑等。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種由殼寡糖經C2位氨基的選擇性乙酰化反應制備幾丁寡糖的方法。為實現上述目標，本專利技術采用的技術方案為，其特征在于在質量濃度O. 1% -50%的殼寡糖溶液中，加入乙酰化試劑，在0°C -100°c下反應I分鐘-48小時，殼寡糖上的氨基經選擇性乙酰化后，制備幾丁寡糖，幾丁寡糖的分子量為400-7000Da，氨基乙酰度為85% -100%，羥基沒有發生乙酰化反應。所述的殼寡糖分子量為300_5000Da，脫乙酰度為1% -100%殼寡糖溶液所使用的溶劑為水、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸、 乙酸酐、乙醇、乙腈、甲醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、仲丁醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、2， 3- 丁二醇、1，2_丙二醇、吡啶、三乙胺的一種或二種以上的混合物。所述的乙酰化試劑為乙酸酐、乙酸、乙酰氯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、對硝基苯酚乙酸酯、苯酚乙酸酯的一種或二種以上的混合物，其加入量為原料殼寡糖中氨基摩爾數的1-20倍。在反應液中加入競爭試劑，會得到更好結果；競爭試劑為乙醇、甲醇、正丙醇、 2-丙醇、正丁醇、仲丁醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，2-丙二醇的一種或二種以上的混合物；加入量為乙酰化試劑的摩爾數減去殼寡糖氨基摩爾數后的數值的ι- ο倍。在反應過程加入催化劑可以提高反應速率，催化劑為吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、二環己基碳二亞胺、N, N' - 二異丙基碳二亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和N-羥基硫代琥珀酰亞胺的一種或二種以上的混合物，加入量為殼寡糖氨基摩爾數的0-100%。反應完成的反應液可以通過沉淀或者直接干燥的方式分離得到幾丁寡糖；沉淀的方法為在反應液中加入反應液2-20倍體積的乙醇、乙醚、丙酮、石油醚、環己烷的一種或二種以上的混合，過濾，得到濾餅后，再采用上述沉淀劑洗滌2-5次，干燥得到幾丁寡糖粉末。本專利技術具有如下優點1.本專利技術采用的技術方案較已報道的方法處理效率更高、操作簡單，易于規模化生產；2.本專利技術的技術方案不需要對羥基進行保護，直接對C2位的氨基進行選擇性乙酰化，更具有經濟性；3.本專利技術的技術路線采用的原料易得，殼寡糖已經實現規模生產，本專利技術的技術路線在規模化制備上更具有經濟性和可行性。附圖說明圖1幾丁寡糖與幾丁質和殼寡糖的紅外光譜圖的比較。圖2為實施例1制備的幾丁寡糖的MALD1-MS TOF圖。具體實施方式 下面結合實施實例對本專利技術做進一步說明實施例1取5. Og殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于50mL水中，加入 3mL甲醇,加入4- 二甲氨基卩比唳O.1g,再加入乙酸酐4. 37mL,于60°C下反應4小時。往反應液中加入5倍體積的丙酮，得到灰白色沉淀，過濾后用丙酮洗滌濾餅2-3遍，置于真空干燥箱中干燥2小時，得到灰白色粉末3. 7g。經核磁共振譜計算，乙酰度為97%，羥基沒有發生反應；紅外光譜圖也在1720CHT1左右沒有吸收峰，也表示沒有羥基發生乙酰化。實施例2取5. Og殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于50mL水中，加入 3mL甲醇，再加入乙酸酐4. 37mL，于60°C下反應4小時。往反應液中加入5倍體積的丙酮， 得到灰白色沉淀，過濾后用丙酮洗滌濾餅2-3遍，置于真空干燥箱中干燥2小時，得到灰白色粉末3.56g。經核磁共振譜計算，乙酰度為96%，羥基沒有發生反應。紅外光譜圖也在 1720cm-1左右沒有吸收峰，也表示沒有羥基發生乙酰化。實施例3取5. Og殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于50mL水中，加入 3mL甲醇，加入4-二甲氨基吡啶O. lg，加入乙酸4. 5mL，于80°C下反應6小時，往反應液中加入5倍體積的丙酮，得到灰白色沉淀，過濾后用丙酮洗滌濾餅2-3遍，置于真空干燥箱中干燥2小時，得到灰白色粉末3. 4g。經核磁共振譜計算，乙酰度為87%，羥基沒有發生反應。 紅外光譜圖也在1720CHT1左右沒有吸收峰，也表示沒有羥基發生乙酰化。實施例4取5. Og殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于50mL 二甲基亞砜中，加入3mL甲醇，加入4- 二甲氨基吡啶O.1g,加入二環己基碳二亞胺6. 3g，加入乙酸4.5mL，于80°C下反應6小時，往反應液中加入5倍體積的丙酮，得到灰白色沉淀，過濾后用丙酮洗滌濾餅2-3遍，置于真空干燥箱中干燥2小時，得到灰白色粉末3. 5g。經核磁共振譜計算，乙酰度為90%，羥基沒有發生反應。紅外光譜圖也在1720CHT1左右沒有吸收峰，也表示沒有羥基發生乙酰化。實施例5取5. Og殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于50mL水中，加入 3mL甲醇，加入4- 二甲氨基吡啶O.1g,加入1- (3- 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽5.9g，加入乙酸4. 5mL,于80°C下反應6小時，往反應液中加入5倍體積的丙酮，得到灰白色沉淀，過濾后用丙酮洗滌濾餅2-3遍，置于真空干燥箱中干燥2小時，得到灰白色粉末3. 6g。 經核磁共振譜計算，乙酰度為91%，羥基沒有發生反應。紅外光譜圖也在1720CHT1左右沒有吸收峰，也表示沒有羥基發生乙酰化。 實施例6取2.5g殼寡糖(分子量為300_1700Da，脫乙酰度為90% )溶于25mL 二甲基乙酰胺中，加入4-二甲氨基吡啶O. lg，加入對硝基苯酚乙酸酯6. 5g，于80°C下反應6小時，往反應液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備幾丁寡糖的方法，其特征在于：在質量濃度0.1％?50％的殼寡糖溶液中，加入乙酰化試劑，在0℃?100℃下反應1分鐘?48小時，殼寡糖上的氨基經選擇性乙酰化后，制備幾丁寡糖，幾丁寡糖的分子量為400?7000Da，氨基乙酰度為85％?100％，羥基沒有發生乙酰化反應。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜昱光，劉啟順，趙小明，趙靜玫，陳瑋，白雪芳，
申請(專利權)人：中國科學院大連化學物理研究所，
類型：發明
國別省市：