本发明专利技术公开了一种离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯‑g‑HEMA/MAA的方法。以蔗渣木薯淀粉为原料，香草酸为酯化剂，对甲苯磺酸与4‑二甲氨基吡啶为复合催化剂，在离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑盐（[Bmim]Cl）中催化合成蔗渣木聚糖香草酸酯；以过硫酸铵为引发剂，甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和甲基丙烯酸（MAA）为混合接枝单体合成目标产物蔗渣木聚糖香草酸酯‑g‑HEMA/MAA。本发明专利技术产物是在木聚糖与具有抗氧化、抗菌、消炎、抗血小板聚集等药理作用香草酸进行酯化反应基础上，进一步进行接枝HEMA和MAA而得。可进一步提高蔗渣木聚糖的抗肿瘤等生物活性，在医药、食品、精细化工等领域具有一定应用价值。
Synthesis of bagasse xylan vanillate-g-HEMA/MAA in ionic liquids
【技术实现步骤摘要】
离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别是一种离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的方法。
技术介绍
近年来，木聚糖被人们逐渐了解和认识，在药物、功能材料、日用化工等方面的研究、开发和利用使木聚糖及其衍生物的研究开拓了新的领域。其中，从甘蔗渣中提取的蔗渣木聚糖具有多种生物活性。为了进一步提高蔗渣木聚糖的抗癌活性，对蔗渣木聚糖进行化学修饰是一种重要的途径。香草酸及其酯化衍生物具有较强的抗氧化、抗菌、消炎等作用，有研究表明，活性氧自由基与肿瘤的发生发展有密切联系，而氧化和自由基的损伤被认为是引起细胞DNA损伤进而导致细胞突变的重要机制之一。因此，若将香草酸与蔗渣木聚糖进行酯化，能够结合两者的优点，进一步提高蔗渣木聚糖酯化衍生物的抗肿瘤活性。目前国内外关于多糖类化合物的酯化-接枝改性研究主要以淀粉、纤维素、壳聚糖为主，木聚糖的酯化-接枝改性研究及其功能产物的开发尚处于起步阶段，为了改善蔗渣木聚糖衍生物的水溶性、生物活性与相容性，考虑在蔗渣木聚糖香草酸酯化的基础上引入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MAA)接枝单体，进一步提高蔗渣木聚糖衍生物的生物活性。本专利技术以蔗渣木聚糖为主要原料，香草酸为酯化剂，首先在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl)中催化合成蔗渣木聚糖香草酸酯；然后以过硫酸铵为引发剂，HEMA与MAA为混合接枝单体，在水相中合成具有抗癌活性的蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提高木聚糖的抗肿瘤活性，提供一种离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的方法。本专利技术的具体步骤为：(1)依次量取8～10mL分析纯N-甲基咪唑和12～15mL分析纯氯代正丁烷于装有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌下升温至70～100℃，保温搅拌下回流48小时，反应结束后得浅黄色的粘稠液体。(2)将步骤(1)所得物料冷却至室温，采用10～30mL分析纯乙酸乙酯洗涤2～3次，置于80℃下旋转蒸发器中蒸发除去残留的乙酸乙酯，得到颜色为浅黄色的1-丁基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl)离子液体，备用。(3)将4～6g蔗渣木聚糖置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖。(4)称取1～2g步骤(3)所得干基蔗渣木聚糖于装有搅拌器、温度计和回流装置的四口烧瓶中，并向其中加入1.0～2.0g香草酸和15～20mL步骤(1)所得的离子液体[Bmim]Cl，在30～40℃下搅拌20～30分钟至溶解均匀。(5)向步骤(4)所得物料中加入0.1～0.2g对甲苯磺酸、0.05～0.1g4-二甲氨基吡啶，控温在30～50℃下搅拌反应5～9小时，反应结束后冷却至室温。(6)将步骤(5)所得物料用30～50mL分析纯无水乙醇浸泡24小时，依次分别用20～30mL分析纯无水乙醇、20～30mL蒸馏水洗涤、抽滤各3次。(7)将步骤(6)物料抽滤，所得滤饼放入表面皿中，置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，得蔗渣木聚糖香草酸酯。(8)取1.0～2.0g步骤(7)所得蔗渣木聚糖香草酸酯加入装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的另一四口烧瓶中，并加入15～25mL蒸馏水，搅拌下升温至40～50℃，搅拌溶解5～10分钟。(9)分别取0.10～0.25g过硫酸铵、5～10mL蒸馏水加入100mL的小烧杯中，室温下搅拌均匀得到引发剂溶液。(10)分别量取1.0～2.0mL分析纯甲基丙烯酸羟乙酯、1.0～2.0mL分析纯甲基丙烯酸、10～15mL的蒸馏水，搅拌均匀得单体混合液。(11)将步骤(8)所得物料搅拌下升温至40～70℃，均匀滴加步骤(9)所得引发剂溶液，并同步均匀滴加步骤(10)所得单体混合液，控制在3～5小时滴加完毕，加料完毕后继续反应0.5～1.0小时。(12)向步骤(11)所得物料加入25～35mL分析纯丙酮沉析15～25分钟，过滤并每次用10～15mL分析纯无水乙醇洗涤沉淀3次，抽滤后将滤饼放入表面皿中，置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，即得最终产物蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA。(13)测定木聚糖衍生物的接枝率及接枝效率，方法如下：将一定质量的蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA经滤纸包裹后放到索氏提取器中，在烧瓶中加入50～100mL丙酮做萃取剂，将其置于80～℃恒温水浴中加热，试样在索氏提取器中连续萃取24小时后，把经提取后的样品取出放入60℃干燥箱中干燥至恒重。接枝率与接枝效率的计算公式如下：式中：G—接枝率，％；GE—接枝效率，％；W0—原蔗渣木聚糖质量，单位g；W1—萃取后纯蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的质量，单位g；W2—粗产物蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的质量，单位g。本专利技术所得目标产物提高了蔗渣木聚糖的生物相容性，引入的香草酸具有抗氧化、抗菌、消炎、抗血小板聚集等药理作用，在医药、食品、精细化工等领域具有一定应用价值。附图说明图1为原蔗渣木聚糖的红外光谱图。图2为本专利技术合成的蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的红外光谱图。图3为原蔗渣木聚糖的SEM图。图4为本专利技术合成的蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的SEM图。图5为原蔗渣木聚糖的TG及DTG曲线图。图6为本专利技术合成的蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的TG及DTG曲线图。具体实施方式：实施例：(1)依次量取8.0mL分析纯N-甲基咪唑和12.5mL分析纯氯代正丁烷于装有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌下升温至75℃，保温搅拌下回流48小时，反应结束后得浅黄色的粘稠液体。(2)将步骤(1)所得物料冷却至室温，采用30mL分析纯乙酸乙酯洗涤3次，置于80℃下旋转蒸发器中蒸发除去残留的乙酸乙酯，得到颜色为浅黄色的1-丁基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl)离子液体，备用。(3)将4～6g蔗渣木聚糖置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖。(4)称取1.5g步骤(3)所得干基蔗渣木聚糖于装有搅拌器、温度计和回流装置的四口烧瓶中，并向其中加入1.5g香草酸和20mL步骤(1)所得的离子液体[Bmim]Cl，在40℃下搅拌30分钟至溶解均匀。(5)向步骤(4)所得物料中加入0.15g对甲苯磺酸、0.08g4-二甲氨基吡啶，控温在50℃下搅拌反应8小时，反应结束后冷却至室温。(6)将步骤(5)所得物料用40mL分析纯无水乙醇浸泡24小时，依次分别用25mL分析纯无水乙醇、25mL蒸馏水洗涤、抽滤各3次。(7)将步骤(6)物料抽滤，所得滤饼放入表面皿中，置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，得蔗渣木聚糖香草酸酯。(8)取1.5g步骤(7)所得蔗渣木聚糖香草酸酯加入装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的另一四口烧瓶中，并加入20mL蒸馏水，搅拌下升温至50℃，搅拌溶解10分钟。(9)分别取0.2g过硫酸铵、8.0mL蒸馏水加入100mL的小烧杯中，室温下搅拌均匀得到引发剂溶液。(10)分别量取1.5mL分析纯甲基丙烯酸羟乙酯、1.0mL分析纯甲基丙烯酸、12mL的蒸馏水，搅拌均匀得单体混合液。(11)将步骤(8)所得物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯‑g‑HEMA/MAA的方法，其特征在于具体步骤为:（1）依次量取8~10mL 分析纯
【技术特征摘要】
1.一种离子液体中合成蔗渣木聚糖香草酸酯-g-HEMA/MAA的方法，其特征在于具体步骤为:（1）依次量取8~10mL分析纯N-甲基咪唑和12~15mL分析纯氯代正丁烷于装有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中，搅拌下升温至70~100℃，保温搅拌下回流48小时，反应结束后得浅黄色的粘稠液体；（2）将步骤（1）所得物料冷却至室温，采用10~30mL分析纯乙酸乙酯洗涤2~3次，置于80℃下旋转蒸发器中蒸发除去残留的乙酸乙酯，得到颜色为浅黄色的1-丁基-3-甲基咪唑盐离子液体，备用；（3）将4~6g蔗渣木聚糖置于60℃的真空恒温烘箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖；（4）称取1~2g步骤（3）所得干基蔗渣木聚糖于装有搅拌器、温度计和回流装置的四口烧瓶中，并向其中加入1.0~2.0g香草酸和15~20mL步骤（1）所得的离子液体，在30~40℃下搅拌20~30分钟至溶解均匀；（5）向步骤（4）所得物料中加入0.1~0.2g对甲苯磺酸、0.05~0.1g4-二甲氨基吡啶，控温在30~50℃下搅拌反应5~9小时，反应结束后冷却至室温；（6）将步骤（5）所得物料用30~50mL分析纯无水乙醇浸泡24小时，依次分别用20~30mL分析纯无水乙醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，张俊，原甄然，张淑芬，龚俊，武晋雄，耿恺，柴建啟，郑光绿，杨莹莹，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。