以离子液体为溶剂和催化剂合成硒化沙蒿多糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种离子液体为溶剂和催化剂制备沙蒿硒多糖的方法，属天然产物技术领域。本发明专利技术在制备能溶解多糖的酸性室温离子液体的同时，作为溶剂和催化剂，在温和条件下高效合成了高硒含量的硒化沙蒿多糖，硒含量达7688.9~10372.4μg/g，反应过程不会对多糖产生降解。本发明专利技术所用试剂环保、反应过程简单，有效缩短了反应所需时间，无需使用有毒的含硒中间体。

The method of solvent and catalyst for the synthesis of Selenium of Artemisia polysaccharide in ionic liquids

The invention discloses a method for ionic liquid as solvent and catalyst for preparation of Artemisia selenium polysaccharide, which belongs to the field of natural product technology. The invention can prepare acidic ionic liquid dissolved polysaccharide at the same time, as the solvent and catalyst under mild conditions for efficient synthesis of Selenium of Artemisia high selenium content of polysaccharide and selenium content was 7688.9~10372.4 g/g, the reaction process does not produce degradation of polysaccharide. The reagent used in the invention has the advantages of environmental protection, simple reaction process, effectively shortening the time needed for the reaction, and without the use of toxic selenium containing intermediates.

【技术实现步骤摘要】
以离子液体为溶剂和催化剂合成硒化沙蒿多糖的方法
本专利技术属天然产物
，涉及一种以离子液体同时作为溶剂和催化剂，合成高硒含量多糖衍生物的方法。
技术介绍
硒（Selenium）是人体必需的微量营养元素，由于其在谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPx）中的重要作用以及对重金属的拮抗能力，近年来硒在有效提高机体免疫机能、抗氧化、防癌和抗癌等方面受到了持续关注。硒多糖的来源有三种：天然富硒生物提取、富硒生物转化和人工合成，所得硒多糖的硒含量通常依次升高。化学法制备硒多糖是目前报道较多的，其优势在于硒含量可控和相对便捷，主要有两种合成方法：一是单质硒、亚硒酸或亚硒酸钠在酸性条件下（或Ba2+催化）通过亚硒酸（或硒酸）和多糖羟基的酯化反应制备；二是合成化学性质活泼的硒化试剂进行多糖的硒化修饰。专利CN102532339.A公开了一种党参多糖硒化的方法及其应用，将亚硒酸加入到党参多糖的水溶液中，采用氯化钡催化，能将衍生物硒含量提高至500~5000μg/g；专利CN107011458A公开了一种使用亚硒酸钠制备硒化莲藕多糖的方法，在36~48h的反应时间下，所得产物硒含量范围为1170~1570μg/g；专利CN102850465A公开了羊栖菜硒多糖的制备方法，以硝酸/亚硒酸为反应体系，反应6~10小时，得到硒含量为3.436mg/g的多糖衍生物；专利CN102936291A公开了硒化甘露糖醛酸的制备方法，以磺化甘露糖醛酸为中间体，在硝酸/亚硒酸/氯化钡为反应中得到了硒含量为437.25μg/g的硒多糖。对于有机法制备硒多糖，专利CN103739729A公开了制备板蓝根硒多糖的方法，所用硒化试剂包括三苯基硒化膦或二氯氧硒，产物能增强动物机体的免疫能力。专利CN102653566A公开了有机法制备硒化黄芪多糖的方法，以氯化亚硒酰和丁二酸为反应试剂，硒化反应时间为15~18小时，衍生物硒含量范围是18340~24864μg/g。此外，也有专利CN106036394A公开利用脉冲电场生产淀粉硒多糖、富硒预糊化营养米糊的方法。对于亚硒酸（钠）反应体系，以上专利和现有文献报道的硒多糖，其硒含量基于底物多糖结构而有很大差异，但普遍较低，且反应时间长、能耗高，酸性的反应介质还会造成多糖的降解，造成硒多糖产物结构的不可控，这对于硒多糖构效关系及相关补硒产品的开发是不利的。而有机法制备硒多糖则普遍存在含硒中间体制备复杂且毒性大、反应时间长、副反应多等缺点，不利于大规模推广和开发。因此，需要开发高效、温和的多糖硒化体系，以克服现有多糖硒化修饰中的难点和不足。
技术实现思路
近年来，室温离子液体在多糖溶解及衍生化中展现了较好的前景，本专利技术的目的在于提供一种以酸性离子液体为溶剂和催化剂合成硒化沙蒿多糖的方法。硒化沙蒿多糖的合成，包括：1.[Cl]基酸性离子液体的制备将浓盐酸在-10℃~0℃下以30~50滴/min的速度滴加到咪唑或甲基咪唑中，滴加结束后，在室温25±5℃下800~1000rpm搅拌反应8~12h，反应完毕后，在室温下用乙酸乙酯洗涤5~8遍，收集下层粘稠液体，在60~80℃、0.06~0.08MPa下真空干燥10~14h，得[Cl]基室温酸性离子液体。其中：盐酸与咪唑或甲基咪唑的摩尔比为1:1，乙酸乙酯和离子液体的体积比为0.8:1~1.5:1。2.沙蒿多糖的溶解将沙蒿多糖加入步骤1中制备好的酸性离子液体中，在40~60℃下、800~1000rpm搅拌6~8h，使多糖完全溶解，为沙蒿多糖的离子液体溶液。上述沙蒿多糖为酸性杂多糖，白色无定形粉末，单糖组成为L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和D-半乳糖，其摩尔比为1:3.16:5.86:7.18:3.44，重均分子量为6.963×104g/mol，总糖含量为89.7%。沙蒿多糖与离子液体的质量体积比为5~10mg/mL。3.硒化沙蒿多糖的合成将亚硒酸加入到步骤2中沙蒿多糖的离子液体溶液中，在N2保护的条件下，以温度50~60℃、转速为800~1200rpm，搅拌反应2.5~3h，待反应完毕后，立刻用注射器将丙酮在隔绝空气的条件下注入液体溶液并反复洗涤，直至丙酮层遇到抗坏血酸不显红色为止，将沉淀物装入截留分子量8000~14000Da的透析袋中流水透析30~40h，去离子水透析24~36h，透析完毕后袋内物在55~65℃、真空度0.06~0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/40~1/50，在浓缩液中加入无水乙醇沉淀，其中，无水乙醇含量占浓缩液总体积的70~80%；沉淀物在4000~5000rpm/min下离心10~15min收集下层沉淀物，最后，沉淀物在-60~-50℃，真空度2~10Pa下冷冻干燥40~80h，得硒化沙蒿多糖。其中：沙蒿多糖与亚硒酸的摩尔比为1:3。所得硒化沙蒿多糖为粉红色或深红色无定形粉末，总糖含量范围84.3~89.7%，硒含量7688.9~10372.4μg/g，重均分子量8.7×104~2.57×105g/mol，分子量分布1.87~2.69。二、硒多糖的测试及表征本专利技术采用荧光分光光度法，傅里叶变换红外光谱分析及分子量测定对制备的硒化沙蒿多糖的结构进行分析和说明：1.硒含量的测定：采用荧光光度法对样品进行硒含量测定称取干燥的硒化沙蒿多糖待测样品，加入混酸（HNO3:H2SO4:HClO4=1:1:4），静止过夜后，在135℃中消解10~12小时，将消解液用蒸馏水稀释定容，取8mL加入0.2mol/L的EDTA-2Na溶液和0.5mol/L的盐酸羟胺各4~6mL，振荡均匀后静置10~15min，并于暗处加入浓度为0.1%的2,3-二氨基萘溶液4~6mL，沸水浴5~8min，取出冷却至室温后，加入环己烷6mL，充分振荡萃取，取环己烷层在荧光分光度计中测定荧光值：激发波长376nm，发射波长520nm，用工作曲线法计算硒含量。2.红外光谱图分析充分干燥的样品与KBr压片，用ThermoNicoletis10红外光谱仪在400~4000cm-1范围内扫描，扫描次数16次，分辨率4cm-1。图1为沙蒿多糖和本专利技术实施例1的硒化沙蒿多糖的红外光谱图。图中沙蒿多糖的红外光谱显示其具有多糖的特征峰：3400cm-1左右极宽强的吸收峰为多糖羟基的O-H伸缩振动，2930cm-1处为C-H键的伸缩振动；与沙蒿多糖的红外光谱对比，硒化沙蒿多糖除了具有多糖的特征吸收峰外，在1153cm-1处和778cm-1处出现新的吸收峰，分别为Se=O的伸缩振动和C-O-Se的弯曲振动，说明沙蒿多糖结构中的部分-OH被亚硒酸基取代，发生了硒化反应。3.分子量测定采用体积排阻色谱-光散射联用仪，对样品分子量进行测定。多角度激光散射仪（multi-anglelaserphotometer，MALLS；DAWNEOS,WyattTechnologyCo.,USA）波长为690nm。色谱柱（UltrahydrogelTMcolumn，Waters，USA）规格7.8mm×300mm。样品用超纯水配制成所需浓度，溶解好的样品用0.45μm的微孔滤膜过滤，样品进样量为50μL，流速为0.5mL/min，色谱柱温度为30℃，超纯水作为流动相，测定硒化沙蒿多糖分子量。图2为沙蒿多糖和本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子液体为溶剂和催化剂制备沙蒿硒多糖的方法，包括以下工艺步骤：（1）[Cl]基酸性离子液体的制备：将浓盐酸在‑10℃~0℃下以30~50滴/min的速度滴加到咪唑或甲基咪唑中，滴加结束后，在室温下800~1000 rpm搅拌反应8~12 h，反应完毕后室温下用乙酸乙酯洗涤5~8遍，收集下层粘稠液体，在60~80℃、0.06~0.08 MPa下真空干燥10~14 h得[Cl]基酸性室温离子液体；（2）沙蒿多糖的溶解：将沙蒿多糖加入步骤（1）中制备好的离子液体中，在40~60℃下、800~1000 rpm搅拌6~8 h，使多糖完全溶解，为沙蒿多糖的离子液体溶液；（3）硒化沙蒿多糖的合成：将亚硒酸加入到步骤（2）中沙蒿多糖的离子液体溶液中，在N2保护的条件下，以温度50~60℃、转速为800~1200 rpm，搅拌反应2.5~3 h，待反应完毕后，立刻用注射器将丙酮在隔绝空气的条件下注入液体溶液并反复洗涤，直至丙酮层遇到抗坏血酸不显红色为止，将沉淀物装入截留分子量8000~14000 Da的透析袋中流水透析30~40 h，去离子水透析24~36 h，透析完毕后袋内物在55~65℃、真空度0.06~0.08 MPa下减压浓缩至原体积的1/40~1/50，在浓缩液中加入无水乙醇沉淀，其中，无水乙醇含量占浓缩液总体积的70~80%； 沉淀物在4000~5000 rpm/min下，离心10~15 min收集下层沉淀物，最后，沉淀物在‑60~‑50℃，真空度2~10 Pa下冷冻干燥40~80 h，得硒化沙蒿多糖。...

【技术特征摘要】
1.一种离子液体为溶剂和催化剂制备沙蒿硒多糖的方法，包括以下工艺步骤：（1）[Cl]基酸性离子液体的制备：将浓盐酸在-10℃~0℃下以30~50滴/min的速度滴加到咪唑或甲基咪唑中，滴加结束后，在室温下800~1000rpm搅拌反应8~12h，反应完毕后室温下用乙酸乙酯洗涤5~8遍，收集下层粘稠液体，在60~80℃、0.06~0.08MPa下真空干燥10~14h得[Cl]基酸性室温离子液体；（2）沙蒿多糖的溶解：将沙蒿多糖加入步骤（1）中制备好的离子液体中，在40~60℃下、800~1000rpm搅拌6~8h，使多糖完全溶解，为沙蒿多糖的离子液体溶液；（3）硒化沙蒿多糖的合成：将亚硒酸加入到步骤（2）中沙蒿多糖的离子液体溶液中，在N2保护的条件下，以温度50~60℃、转速为800~1200rpm，搅拌反应2.5~3h，待反应完毕后，立刻用注射器将丙酮在隔绝空气的条件下注入液体溶液并反复洗涤，直至丙酮层遇到抗坏血酸不显红色为止，将沉淀物装入截留分子量8000~14000Da的透析袋中流水透析30~40h，去离子水透析24~36h，透析完毕后袋内物在55~65℃、真空度0.06~0.08MPa下减压浓缩至原体积的1/40~1/50，在浓缩液中加入无水乙醇沉淀，其中，无水乙醇含量占浓缩液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊龙，包爱娟，杨文，赵亚丽，赵倩，梁俊义，孔维东，姚健，张继，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62