[发明专利]双酯化活性磺酸基蔗渣木聚糖-1;1-二茂铁双甲酸酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种双酯化活性磺酸基蔗渣木聚糖‑1,1‑二茂铁双甲酸酯的制备方法。以蔗渣木聚糖为起始原料，钨磷酸为催化剂，在氨基三磺酸钠溶液中合成蔗渣木聚糖硫酸酯；然后在二甲基甲酰胺溶液中，以1,1‑二茂铁双甲酸为酯化剂，在三乙胺催化剂的作用下进行二次酯化反应合成磺酸基蔗渣木聚糖‑1,1‑二茂铁双甲酸酯。本发明制备的工艺条件容易控制、产品稳定性高和原料利用率高。通过上述双酯化工艺方法制得双活性磺酸基蔗渣木聚糖‑1,1‑二茂铁双甲酸酯，分子中具有两种酯化基团产生的抗生物活性。该双酯化产物不仅在抗HIV和抗凝血等抗生物活性方面性能有所提高，而且在医学、食品和材料等领域具有较高的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是一种双酯化活性磺酸基蔗渣木聚糖-1,1-二茂铁双甲酸酯的制备方法。

背景技术

蔗渣是一种重要的可再生生物质资源，也是提取生物活性物质木聚糖的重要来源，但木聚糖本身的缺陷使其应用范围受限，如何有效地开发利用蔗渣，已成为许多学者与企业研究的重要课题。

目前国内外对木聚糖的改性主要是对分子中的羟基进行化学修饰，酯化是重要的修饰方法之一。文献报道的酯化改性研究多数采用桦木、榉木、玉米芯等来源的木聚糖为原料，对于以农林废弃物甘蔗渣木聚糖为原料的研究鲜见报道。这些酯化衍生物可以作为功能助剂、热塑性材料、表面活性剂等，特别是木聚糖硫酸酯化衍生物SP54^TM具有抗血栓，以及抑制HIV-1引起的细胞融合等作用；木聚糖硫酸酯Hoe/Bay946能有效抑制HIV对CD₄细胞的侵染；燕麦木聚糖硫酸酯具有抗凝血、溶血栓的作用。上述研究表明木聚糖硫酸酯中硫酸酯是抗HIV的主要活性基团，但是木聚糖硫酸酯的结构单元中还有大量未被磺酸基团取代的羟基，导致其抗HIV活性不足，影响进一步应用。由于1,1'-二茂铁双甲酸独特的化学结构，尤其在抗HIV、细胞毒性、抗疟疾和DNA裂解活性等方面表现出良好效果。如果将木聚糖硫酸酯进一步与1,1'-二茂铁双甲酸进行酯化反应，将得到双酯化木聚糖衍生物，使其具有两种抗HIV活性基团，从而进一步提高抗生物活性和功能特性，拓宽木聚糖在医药、食品和功能材料等领域的应用。

本发明以蔗渣木聚糖为起始原料，钨磷酸为催化剂，在氨基三磺酸钠溶液中合成蔗渣木聚糖硫酸酯基础上，再在二甲基甲酰胺溶液中，以1,1'-二茂铁双甲酸为酯化剂，在三乙胺催化剂的作用下进行二次酯化反应合成双酯化活性磺酸基蔗渣木聚糖-1,1-二茂铁双甲酸酯。

发明内容

本发明的目的是为了克服木聚糖硫酸酯的抗生物活性方面不足的问题，提供一种双酯化磺酸基蔗渣木聚糖-1,1-二茂铁双甲酸酯的制备方法。

具体步骤为：

(1)称取0.75～2.0g亚硝酸钠溶于10～25mL蒸馏水中得亚硝酸钠水溶液。

(2)取3.5～8.0g亚硫酸氢钠、10～30mL蒸馏水加入250mL的四口烧瓶中，搅拌下将体系升温至70～90℃。缓慢滴加置于恒压滴液漏斗中的步骤(1)所得亚硝酸钠水溶液到体系中，控制在30～50分钟内滴加完毕，继续反应1.5～2小时。

(3)将步骤(3)所得体系的温度降至40～50℃，用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节体系pH为8～9即得氨基三磺酸钠酯化剂。

(4)将蔗渣木聚糖置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖。

(5)称取2～4g步骤(4)所得干基蔗渣木聚糖加入到步骤(3)所得氨基三磺酸钠溶液中，再加入0.05～0.25g催化剂12-钨磷酸；采用质量分数为10％氢氧化钠溶液调整反应体系pH为7～9，控制反应温度为40～65℃，在搅拌下反应3～6小时。