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改性魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的制备及其性能研究

作　者: 高松
导　师: 樊李红
学　校: 武汉理工大学
专　业: 药学
关键词: 魔芋葡甘露聚糖降解羧甲基化季铵盐化磺化抗凝血
分类号: TQ460.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

我国作为魔芋的生产大国,产量丰富,由于其具有优良的功效,广泛应用于食品医药等领域。魔芋葡甘露聚糖(KGM)是魔芋的有效成分,具有生物相容性好,可降解,安全无毒等特点,因而成为研究热点。魔芋葡甘露聚糖由D-葡萄糖(Glucose)和D-甘露糖(Mannose)残基通过β-1,4糖苷键聚合而成,在某些糖残基C-3位上存在由β-1,3糖苷键键合的支链。魔芋葡甘露聚糖的分子量很大,可达2000kDa。本论文通过生物和化学改性的方法制备出改性魔芋葡甘露聚糖硫酸酯衍生物,并研究其抗凝血效果,使其作为一种类肝素衍生物在生物医药行业进行应用。本论文的主要研究内容：(1)采用纤维索酶对KGM进行可控降解制备出不同分子量的KGM,然后以三磺酸钠胺为磺化剂在水相中与KGM反应,制备出不同取代度和不同分子量的魔芋葡苷露聚糖硫酸酯(KGMS),制备出的KGMS的分子量为2×104-1.54×106之间,取代度(DS)可达1.30。抗凝血结果表明不同分子量魔芋葡苷露聚糖硫酸酯的抗凝血性能随着取代度和浓度的增加而增加,当KGMS的分子量在1.2×105时具有最好的抗凝血效果。(2)采用一氯乙酸对KGM进行化学改性制备出了羟甲基魔芋葡甘露聚糖(CKGM),然后再与三磺酸钠胺反应,合成出羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯(CKGMS),最优合成条件为：磺化剂pH值为8.0,反应时间为12h,反应温度为50℃, nNaNO,/mCKGM为2.5/200(mol/g)。13CNMR表征的结果表明磺化反应主要发生在CKGM糖单元结构的C2,C3和C6位。CKGM的抗凝血结果表明：抗凝血性能随着浓度和取代度的增加而增加,最优分子量为2.48×105(3)采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)在水相中对KGM进行：醚化改性制备出魔芋葡甘露聚糖季铵盐(QKGM),再将QKGM与三磺酸钠胺反应,合成出了魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯(QKGMS)。合成QKGMS的最优反应条件为：磺化剂的pH为8.0,反应时间为8h,反应温度为60℃,n NaNO2/MQKGM为2.5/230(mol/g)。13C NMR表征的结果表明磺化反应主要发生在QKGM糖单元结构的C2,C3和C6位。抗凝血结果表明：QKGMS的抗凝血效果随着取代度的增加而增加,当QKGMS{的分子量为1.98×105,浓度为60ug/mL时具有最优抗凝血效果。本论文的主要创新点：(1)采用三磺酸钠胺为磺化试剂,避免传统磺化试剂存在强酸性,高污染,有毒等缺点。论文首次制备了羟甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯和魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯,整个磺化反应也是在水溶液体系中进行的,可以有效的避免引入有机试剂。(2)系统研究了改性魔芋葡甘露聚糖硫酸酯衍生物的浓度、分子量和取代度对其抗凝血效果的影响,结果表明,这三个条件影响着其抗凝血性能,并初步探讨了其抗凝血机理。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章绪论  11-28
  1.1 魔芋葡甘露聚糖  11-15
    1.1.1 魔芋葡甘露聚糖的概况  11
    1.1.2 魔芋葡甘露聚糖的结构  11-12
    1.1.3 魔竽葡甘露聚糖的理化性质  12-13
    1.1.4 魔芋葡甘露聚糖的生物活性  13-15
  1.2 改性魔芋葡甘露聚糖的研究进展  15-22
    1.2.1 醚化改性  15-17
    1.2.2 酯化改性  17-18
    1.2.3 氧化改性  18-19
    1.2.4 接枝共聚改·性  19
    1.2.5 共混改性  19-20
    1.2.6 互穿聚合物网络  20-21
    1.2.7 降解改性  21-22
  1.3 磺化天然多糖的制备及其研究进展  22-26
    1.3.1 天然多糖硫酸酯的制备方法  23-24
    1.3.2 天然多糖硫酸酯的活性研究  24-26
  1.4 选题依据及研究内容  26-28
第2章不同分子量魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的制备及抗凝血活性研究  28-40
  2.1 引言  28
  2.2 实验部分  28-32
    2.2.1 主要实验试剂  28
    2.2.2 主要实验仪器  28-29
    2.2.3 不同分子量魔芋葡甘露聚糖的的制备  29
    2.2.4 三横酸钠胺的制备  29-30
    2.2.5 魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的制备  30
    2.2.6 魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的红外表征  30
    2.2.7 魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的硫酸酯基团取代度的测定  30-31
    2.2.8 魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的分子量测定  31
    2.2.9 魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的抗凝血性能  31-32
  2.3 结果与讨论  32-38
    2.3.1 制备不同分子量魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的反应条件分析  32-34
    2.3.2 红外图谱分析  34-35
    2.3.3 抗凝血性能分析  35-38
  2.4 本章小结  38-40
第3章羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的合成条件优化、表征及其抗凝血研究  40-55
  3.1 引言  40
  3.2 实验部分  40-44
    3.2.1 主要实验试剂  40
    3.2.2 主要实验仪器  40-41
    3.2.3 羧甲基魔芋葡甘露聚糖的制备  41
    3.2.4 三磺酸钠胺的制备  41-42
    3.2.5 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的制备  42
    3.2.6 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的结构表征  42
    3.2.7 羧甲基魔芋葡甘露聚糖的羧甲基取代度测定方法  42-43
    3.2.8 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的硫酸酯基团取代度测定方法  43
    3.2.9 低分子量羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的制备方法  43-44
    3.2.10 低分子量羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的分子量测定  44
    3.2.11 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的抗凝血性能测定  44
  3.3 结果与讨论  44-54
    3.3.1 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的结构表征  44-47
    3.3.2 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的合成条件优化  47-51
    3.3.3 羧甲基魔芋葡甘露聚糖硫酸酯的抗凝血性能  51-54
  3.4 本章小结  54-55
第4章魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的合成条件优化、表征及其抗凝血研究  55-70
  4.1 引言  55
  4.2 实验部分  55-60
    4.2.1 主要实验试剂  55-56
    4.2.2 主要实验仪器  56
    4.2.3 魔芋葡甘露聚糖季铵盐的制备  56-57
    4.2.4 三磺酸钠胺的制备  57
    4.2.5 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的制备  57-58
    4.2.6 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的结构表征  58
    4.2.7 魔芋葡甘露聚糖的季铵盐基团取代度测定方法  58-59
    4.2.8 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的硫酸酯基团取代度测定方法  59
    4.2.9 低分子睛魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的制备方法  59
    4.2.10 低分子量魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的分子量的测定  59
    4.2.11 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的抗凝血性能测定  59-60
  4.3 结果与讨论  60-69
    4.3.1 魔芋葡甘露聚季铵盐糖硫酸酯的结构表征  60-62
    4.3.2 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的合成条件优化  62-66
    4.3.3 魔芋葡甘露聚糖季铵盐硫酸酯的抗凝血性能  66-69
  4.4 本章小结  69-70
第5章结论  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-78
作者已发表和待发表的研究成果  78

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