[发明专利]季胺型魔芋葡甘聚糖加合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子化合物，更具体地说，它涉及一种季胺型魔芋葡甘聚糖加合物；本发明还涉及上述加合物的制备方法和在药物中的用途。 

背景技术

魔芋葡甘聚糖是魔芋精粉的精制产物。魔芋精粉是由魔芋块根经物理方法加工获得的。魔芋葡甘聚糖是继淀粉、木质素、半纤维素和纤维素之后，一种较为丰富的可再生天然高分子化合物。它是主链由D-甘露糖和D-葡萄糖以β-1，4糖苷键连结的杂多糖，因此具有与纤维素相似的结构和性质。与纤维素的差别在于，其主链上大约每32个糖残基的甘露糖的C₃位上，存在着以β-1，3糖苷键结合的由几个糖残基组成的支链结构，并且某些糖残基上有乙酰基团。魔芋葡甘聚糖同淀粉及纤维素的这种差别造成魔芋葡甘聚糖的强烈吸水能力和水溶性。其持水性能特别优越，吸水膨胀后的重量达自身重量的80～100倍，大大超过目前已知的任何一种可溶性膳食纤维的吸水量。用黏度法测得的魔芋葡甘聚糖的平均分子量约为7×10⁶～8×10⁶kD，光散射法测得魔芋葡甘聚糖的重均分子量为8×10⁵～2.619×10⁶kD。 

从营养角度看，魔芋葡甘聚糖是一种可溶性膳食纤维的食品。大量的科学研究和医学实践证明，魔芋葡甘聚糖添加到人类饮食中具有很好的保健作用。长期食用魔芋葡甘聚糖及其制品能够促进肠道蠕动治疗便秘、降低血脂、治疗肥胖和二型糖尿病。 

魔芋葡甘聚糖的分子链上含有的羟基，其伯羟基、仲羟基皆可以成为接枝位点，可与丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等单体进行接枝共聚反应，形成接枝共聚魔芋葡甘聚糖加合物。目前，也有许多相关的研究在进行。 

马辉文等人2007年申请的200710074119.3号中国发明专利揭示了将多聚赖氨酸和多聚精氨酸接枝到魔芋葡甘聚糖分子链上的方法。此发明人称该接枝产品具有减肥和降胆固醇作用。本发明的发明人通过动物实验证明，200710074119.3号中国发明专利揭示这种保健品在体外具有吸附胆汁酸的作用，在体内只有减肥作用。降胆固醇的作用却因为接枝在魔芋葡甘聚糖分子链上的多聚赖氨酸和多聚精氨酸被动物肠道中的蛋白质消化酶消化而失去。 

本发明揭示的季胺型魔芋葡甘聚糖加合物是另外一类利用接枝共聚和季胺化等化学修饰方法产生的改性魔芋葡甘聚糖。本发明的发明者的研究工作表明，这类季胺型魔芋葡甘聚糖加合物在动物肠道中吸附胆汁中的胆汁酸后形成的季胺型魔芋葡甘聚糖-胆汁酸复合物会随粪便完全排出体外。由此造成胆汁酸不能再被肠道吸收返回到肝脏，从而破坏了胆汁酸的肝 肠循环，迫使肝脏将血液中的胆固醇转变成胆汁酸。这表明本发明揭示的季胺型魔芋葡甘聚糖加合物具有降低血液中胆固醇的作用。由于胆汁酸是肠道吸收脂肪类营养物质(包括胆固醇)所必需的乳化剂，因此，季胺型魔芋葡甘聚糖加合物也具有降低血脂的减肥作用。人血液内的胆固醇主要以低密度脂蛋白(LDL)的形式存在，占胆固醇总含量的60％左右。低密度脂蛋白会在患高胆固醇血症病人的血管内壁上堆积形成斑块。此种状况轻者引起高血压，重者造成血管堵塞，诱发血栓形成，进而引发脑中风和心肌梗塞。由此可以看出，本发明揭示的季胺型魔芋葡甘聚糖加合物还可能具有预防人类心脑血管疾病的保健功能。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种魔芋葡甘聚糖加合物的制备方法。 

本发明的另一个目的是提供测定上述魔芋葡甘聚糖加合物吸附胆汁酸类化合物的能力和降低动物血液中胆固醇和脂肪含量等保健功能的测定方法。 

本发明将魔芋葡甘聚糖转变成季胺型魔芋葡甘聚糖加合物的制备过程，由三个化学修饰过程组成。首先，设法促使魔芋葡甘聚糖链上的羟基具有较强的反应性；接着，进行将含有二乙胺基或季胺基的化合物连接到活化后的羟基上的接枝过程；最后，利用具有烷基化功能的化合物对接枝在葡甘聚糖链上的二乙胺基中的胺基进行烷基化，即，胺基季胺化。 

水是最常用的能促使多糖分子链上的羟基处于高反应状态的物质，因此，季胺型魔芋葡甘聚糖加合物的制备过程的第一步就是将魔芋葡甘聚糖分散于水中。但是，由于魔芋葡甘聚糖具有高吸水性和溶胀性，分散于纯水后，会成为不便后续操作过程的胶状物。因此，本发明采用乙醇或其它能与水共混的有机溶剂(例如，甲醇、丙醇和丙酮)的水溶液活化魔芋葡甘聚糖的羟基，以产生非胶体状魔芋葡甘聚糖。