疏水化多糖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种疏水化多糖及其制备方法和应用。所述疏水化多糖的结构通式如下：G‑P‑O；其中，G为多糖或二糖，P为氨基酸或双肽，O为油酸；G和P之间通过酯键与多糖上的羟基连接，P和O之间通过酰胺键连接。本发明专利技术提供的疏水化多糖具有装载性能，可通过氢键与疏水化作用，将没食子酸丙酯装载并分散于水相之中，制备出水溶性没食子酸丙酯载药粒子。本发明专利技术成功解决了没食子酸丙酯生物相容性差的问题，并且疏水化多糖可以与没食子酸丙酯发挥协同药理作用。

Hydrophobic Polysaccharides and Their Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
疏水化多糖及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料和有机合成
，具体地说，涉及一种疏水化多糖及其制备方法和应用。
技术介绍
没食子酸丙酯是具有抗菌活性的油溶性抗氧化剂，广泛用于食品抗氧化领域。其使用方法一般为，先将没食子酸丙酯溶于植物油，然后添加到食品中。而在一些需要水乳剂的抗菌、抗氧化领域，没食子酸丙酯未能得以应用。例如，没食子酸丙酯无毒，具有抗菌活性，但由于缺乏乳剂产品，无法在漱口水中配合使用。而食品、饲料、药品、中药材的抗菌、防霉和抗氧化，也缺乏无毒、使用方便的产品可供使用。吲哚乙酸作为植物激素被广泛应用于农业生产领域，但吲哚乙酸难溶于水，使用时需将其溶于氢氧化钠水溶液中制备成钠盐后加水稀释使用。氢氧化钠的强氧化性易使吲哚乙酸失效，有产生浪费并污染土壤和水体的危害，急需解决农药剂型欠佳的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的疏水化多糖及其制备方法。本专利技术的另一目的是提供所述疏水化多糖的应用，包括与吲哚乙酸组合使用，以及与没食子酸丙酯组合使用方面的用途。为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供一种疏水化多糖，结构通式如下：G-P-O；其中，G为多糖或二糖(作为亲水性基团)，P为氨基酸或双肽(作为连接臂)，O为油酸(作为疏水性基团)；优选地，G为葡聚糖，P为甘氨酰甘氨酸。G和P之间通过酯键与多糖上的羟基连接，P和O之间通过酰胺键连接。所述疏水化多糖是葡聚糖与油酸基甘氨酰甘氨酸通过缩合反应，制备以葡聚糖为亲水性基团，以油酸为疏水性基团，以甘氨酰甘氨酸为装载性基团的功能性多糖。本专利技术中，所述多糖选自葡聚糖、海藻多糖、淀粉、支链淀粉、直链淀粉、普鲁兰多糖、羟乙基右旋糖酐、甘露聚糖、果聚糖、菊糖、甲壳素、壳聚糖、几丁质、木葡聚糖、水溶性纤维素等中的至少一种。所述二糖为蔗糖或果糖。所述氨基酸或双肽选自甘氨酰甘氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸、L-半胱氨酸、DL-丙氨酸、DL-蛋氨酸、L-鸟氨酸、γ-氨基丁酸、L-天门冬氨酸、L-茶氨酸、L-精氨酸、β丙氨酸、L-瓜氨酸、L-组氨酸等中的至少一种。优选地，通式G-P-O中，G为葡聚糖，P为甘氨酰甘氨酸，所述疏水化多糖的结构如式(I)所示：其中，R1、R2或R3中的任两个为H，其余为n为大于2的任意整数。所述疏水化多糖是葡聚糖的羟基与甘氨酰甘氨酸的羧基反应，先制备甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯，再与油酸反应，使得甘氨酰甘氨酸的氨基与油酸酯化，得疏水化葡聚糖。第二方面，本专利技术提供所述疏水化多糖的制备方法，包括以下步骤：1)多糖或二糖的羟基与氨基酸或双肽的羧基进行酯化反应生成氨基酸或双肽酯化多糖；2)氨基酸或双肽酯化糖与油酸发生缩合反应，生成疏水化多糖。当所述疏水化多糖的结构如式(I)所示时，其制备方法如下：①在有机溶剂中使葡聚糖与氨基保护的甘氨酰甘氨酸反应，加入适量催化剂和脱水剂，反应温度0～60℃，反应时间1～96h，得到甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯；②将甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯的氨基保护脱除，具体方法为：将上述甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯加入氢氧化钠水溶液中，甘氨酰甘氨酸的氨基迅速游离出，减压干燥除水后，复溶于有机溶剂，加入油酸、催化剂和适量脱水剂，于0～60℃反应1～96h，加水终止反应；③将②所得反应体系进行过滤，向滤液中加入醇类溶剂，收集沉淀，干燥即得疏水化多糖。前述的方法，步骤①所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷等中的至少一种。前述的方法，步骤①、②所述催化剂为DMAP(4-二甲氨基吡啶)和DCC(二环己基碳二亚胺)，脱水剂为DCC，它们的用量为适量。此外，催化剂也可选择吡啶、浓硫酸；脱水剂可选择分子筛、氯化钙、氯化锌、硫酸镁等无机盐类。前述的方法，步骤③所述醇类溶剂为无水乙醇或甲醇，所述醇类溶剂的用量为适量。前述的方法，所述葡聚糖、甘氨酰甘氨酸和油酸的摩尔比为1:1-2:1-2，其中甘氨酰甘氨酸和油酸为摩尔比混合。优选1:1:1或1:2:2。前述的方法，步骤③中反应体系经过滤，收集滤渣，干燥后，可回收利用DMAP及副产物二环己基脲(DCU)。第三方面，本专利技术提供所述疏水化多糖，或按照上述方法制备的疏水化多糖的以下任一应用：a.作为活性成分载体；b.用于制药或抗菌剂；其中，所述活性成分包括药物、植物生长激素。本专利技术提供的疏水化多糖载体药物可与其他药物复配使用。第四方面，本专利技术提供含有所述疏水化多糖，或按照上述方法制备的疏水化多糖以及至少一种活性成分的药物或组合物。优选地，所述活性成分为没食子酸及其衍生物，更优选没食子酸丙酯。所述疏水化多糖与没食子酸丙酯的重量比为10:1-10:100，优选10:4-10:50。更优选地，所述药物或组合物的剂型为水乳剂，平均粒径大小为0～1000nm，优选500nm以下。优选地，所述活性成分为吲哚乙酸及其衍生物，更优选吲哚乙酸。所述疏水化多糖与吲哚乙酸的重量比为10:1-10:100，优选10:4-10:50。更优选地，所述药物或组合物的剂型为水溶液。第五方面，本专利技术提供所述药物或组合物的制备方法，所述方法包括：将疏水化多糖溶于水中，然后加入没食子酸丙酯或吲哚乙酸，完全溶解后使用探头乳化器或超声波处理直至形成所需粒径的水乳剂或溶液，即得。图1为疏水化葡聚糖加载没食子酸丙酯后在水溶液中形成的载药粒子直径及其分布状态。疏水化葡聚糖加载没食子酸丙酯后在水溶液中形成的粒子，大多在500纳米以下，较之传统的大于1微米粒径的乳液，具有明显的优势。图2为疏水化葡聚糖在水溶液中形成的粒子直径及其分布状态。疏水化葡聚糖自组装粒子粒径小于200纳米，多分散，与载药后的粒径明显不同。第六方面，本专利技术提供上述由所述疏水化多糖和没食子酸丙酯制备的水乳剂(没食子酸丙酯乳液)在抗菌、抗氧化领域中的应用。第七方面，专利技术提供上述由所述疏水化多糖和吲哚乙酸制备的水溶液在植物生长调节中的应用。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果：(一)本专利技术提供的疏水化多糖具有装载性能，可通过氢键与疏水化作用，将没食子酸丙酯装载并分散于水相之中，制备出水溶性没食子酸丙酯载药粒子，可以很好地解决没食子酸丙酯生物相容性差的问题。(二)本专利技术提供的疏水化多糖，不仅具有亲水性的多糖链段、疏水的油酸基，还带有氨基酸或双肽的连接臂，没食子酸(或者吲哚乙酸)及其衍生物不仅产生疏水样作用，还有氢键的键合作用，因此，所制备的乳液(或溶液)稳定，低浓度下也不破乳。(三)本专利技术疏水化多糖合成所用原料，皆安全、无毒，可用于食品、药品领域。疏水化多糖无毒，可在自然界全分解，无急性毒性，亦无远期毒性。没食子酸丙酯乳液可起抗菌、抗氧化作用。附图说明图1为本专利技术疏水化葡聚糖加载没食子酸丙酯后在水溶液中形成的载药粒子直径及其分布状态。图2为本专利技术疏水化葡聚糖在水溶液中形成的粒子直径及其分布状态。图3为本专利技术实施例7中没食子酸丙酯水溶液(2.5mg/ml)粒径及其分布状态。图4为本专利技术实施例7中没食子酸丙酯水溶液(1.25mg/ml)粒径及其分布状态。图5为本专利技术实施例7中没食子酸丙酯水溶液(0.62mg/ml)粒径及其分布状态。图6为本专利技术实施例7中没食子酸丙酯水溶液(0.31mg/ml)粒径及其分布状态。图7为本专利技术实施例7中没食子酸丙酯水溶液(0.15mg/ml)粒径及其分布状态。图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.疏水化多糖，其特征在于，结构通式如下：G‑P‑O；其中，G为多糖或二糖，P为氨基酸或双肽，O为油酸；G和P之间通过酯键与多糖上的羟基连接，P和O之间通过酰胺键连接。

【技术特征摘要】
1.疏水化多糖，其特征在于，结构通式如下：G-P-O；其中，G为多糖或二糖，P为氨基酸或双肽，O为油酸；G和P之间通过酯键与多糖上的羟基连接，P和O之间通过酰胺键连接。2.根据权利要求1所述的疏水化多糖，其特征在于，所述多糖选自葡聚糖、海藻多糖、淀粉、支链淀粉、直链淀粉、普鲁兰多糖、羟乙基右旋糖酐、甘露聚糖、果聚糖、菊糖、甲壳素、壳聚糖、几丁质、木葡聚糖、水溶性纤维素中的至少一种；和/或所述二糖为蔗糖或果糖；和/或所述氨基酸或双肽选自甘氨酰甘氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸、L-半胱氨酸、DL-丙氨酸、DL-蛋氨酸、L-鸟氨酸、γ-氨基丁酸、L-天门冬氨酸、L-茶氨酸、L-精氨酸、β丙氨酸、L-瓜氨酸、L-组氨酸中的至少一种；优选地，G为葡聚糖，P为甘氨酰甘氨酸，所述疏水化多糖的结构如式(I)所示：其中，R1、R2或R3中的任两个为H，其余为n为大于2的任意整数。3.权利要求1或2所述疏水化多糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)多糖或二糖的羟基与氨基酸或双肽的羧基进行酯化反应生成氨基酸或双肽酯化多糖；2)氨基酸或双肽酯化糖与油酸发生缩合反应，生成疏水化多糖。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述疏水化多糖的结构如式(I)所示时，其制备方法如下：①在有机溶剂中使葡聚糖与氨基保护的甘氨酰甘氨酸反应，加入适量催化剂和脱水剂，反应温度0～60℃，反应1～96h，得到甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯；②将甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯的氨基保护脱除，具体方法为：将上述甘氨酰甘氨酸葡聚糖酯加入氢氧化钠水溶液中，甘氨酰甘氨酸的氨基迅速游离出，减压干燥除水后，复溶于有机溶剂，加入油酸、催化剂和适量脱水剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁颖，段贵新，何正义，王元元，杨宇明，凡波，
申请(专利权)人：蚌埠医学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34