键合硒多糖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种键合硒多糖，该多糖以具有3,6‑内醚糖结构的多糖类物质为载体，硒原子通过硒代羧酸酯的结构连接在多糖3,6‑内醚结构的6位碳原子上。本发明专利技术通过氧化多糖3,6‑内醚键中的6位碳原子，转换其为3,6‑内酯，再与硒代半胱氨酸发生开环成酯反应，制备结构明确，含硒量可控的键合硒多糖产品。所制备的键合硒产品能通过提高血硒含量来显著改善受试生物的免疫能力。

Bonded selenium polysaccharide and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
键合硒多糖及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种新的键合硒多糖及其制备方法，以及其在免疫方面的应用。
技术介绍
硒是一种对人体非常重要的微量元素，硒代半胱氨酸是第21种氨基酸，硒是已知的25中硒蛋白结构中的重要组成部分，其活性依赖于硒的存在，比如研究者发现硒是动物体内谷胱甘肽过氧化物酶的必需成分。但人体补充硒元素的途径非常有限，常用的所谓食补远远不能满足人体正常的硒代谢水平。为此，研究者于1975年首次明确指出硒是人体必需的微量元素，我国营养学会也于1988年将硒元素列为每日膳食营养元素之一。近几年出现了人体补充硒元素的产品。一是使用无机亚硒酸钠，但由于缺乏对其生物安全性的可靠评价，使用无机亚硒酸钠存在着食品安全隐患。二是通过富硒土壤种植的作物富硒，产品安全性好，但由于作物自身生长的生理需求所限，作物中的硒含量较低，难以快速实现血液所必须硒含量的正常代谢平衡。三是通过化学方法制备富硒产品，主要是通过亚硒酸钠和浓硝酸对多糖羟基的随机酯化反应来实现，缺点是硒化位点不明确，硒化程度重现性差，多糖中混有的较大量的毒性无机硒成份难以完全去除。
技术实现思路
本专利技术提供了一种含硒量可控的键合硒多糖及其制备方法，形成的键合硒多糖结构稳定，有机硒含量确定，具有改善诸多免疫功能的作用。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种键合硒多糖，分子结构特征包括：以具有3,6-内醚糖结构的多糖类物质为载体，硒原子通过硒代羧酸酯的结构连接在多糖3,6-内醚结构的6位碳原子上。作为优选的，所述多糖来源于提取的天然植物多糖，更优选为卡拉胶。作为优选的，本专利技术所述键合硒多糖的分子具有如下任意结构：其中，上述通式中，n与天然多糖的分子量相关，是多糖重复单元数。本专利技术还包括上述键合硒多糖的制备方法，通过RuO2催化氧化多糖3,6-内醚键中的6位碳原子转换为3,6-内酯，通过硒负离子对内酯的亲核反应发生开环成酯反应，将硒键合到多糖内醚结构的碳原子上。作为一种更优选的技术方案，本专利技术所述键合硒多糖的制备方法，包括以下步骤：(1)所述多糖与氯乙酰氯发生反应，将多糖中羟基中的氢取代为乙酰氯，得到的产物Ⅰ；(2)产物Ⅰ在RuO2催化下与次氯酸钠反应，将多糖3,6-内醚键中的6位碳原子转换为3,6-内酯，得到产物Ⅱ；(3)产物Ⅱ在氨水溶液中反应，将氧乙酰氯转化为羟基，得到产物Ⅲ；(4)产物Ⅲ与硒代胱氨酸在硼氢化钠存在下发生开环成酯反应，得到键合硒多糖。本专利技术作为优选的，步骤(2)中，所述RuO2的用量为产物Ⅰ重量的2～10％，更优选为5％，反应温度优选为-10～10℃，更优选为0℃。本专利技术作为优选的，步骤(3)中，所述氨水溶液的浓度为100～300mM，更优选为150mM，反应时间为3～10min，更优选为4～6min。本专利技术中，上述多糖为天然植物多糖，可以为任意一种卡拉胶，如k-卡拉胶、l-卡拉胶或t-卡拉胶。本专利技术还包括上述键合硒多糖在改善免疫功能的应用。作为优选的，所述键合硒多糖作为添加成分制备改善免疫类的药物。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的键合硒多糖只含有键合了的有机硒(下称键合硒)，分子中的硒元素在化合物中以有机酯的形式存在，不含有害的亚硒酸钠、二氧化硒等无机物。本专利技术充分利用多糖内酯的独特结构，可以提供有机硒含量确定的键合硒产品，同时，硒在多糖中的结合位点明确，键合硒多糖含硒量可控。本专利技术利用有机化学反应技术，将硒半胱氨酸成功地以硒代酯键键合到多糖上，实现了无机硒向有机硒的转化，避免了添加无机硒对人体健康的潜在危害。硒半胱氨酸与天然多糖以硒代羧酸酯的形式键合在一起，结构稳定，显著提高了有机硒的生物可利用度，同时避免了已有产品“甲基硒代半胱氨酸”带来的DNA甲基化风险，也避免了硒代蛋氨酸代谢产生的高半胱氨酸导致的心血管疾病风险。本专利技术的键合硒多糖能消除体内自由基，通过提高血硒含量活化体内硒蛋白，显著改善受试生物的免疫能力，辅助放化疗等。附图说明图1为B-6脾细胞子啊不同多糖培养液中孵育后的细胞因子分泌量。具体实施方式本专利技术提供了一种含硒量可控的键合硒多糖，分子中的硒元素在化合物中以有机酯的形式存在，分子结构特征包括：以具有3,6-内醚糖结构的多糖类物质为载体，硒原子通过硒代羧酸酯的结构连接在多糖3,6-内醚结构的6位碳原子上。本专利技术的多糖优选为天然植物多糖，如卡拉胶。本专利技术不限定卡拉胶的种类，所有具有3,6-内醚结构的卡拉胶多糖都可用于本专利技术中。本专利技术中以k-卡拉胶为例说明键合硒多糖的分子结构、制备方法及生物活性。但并非是对本专利技术的限制。以下以k-卡拉胶为例，说明本专利技术键合硒多糖的分子特性及制备方法。当多糖为k-卡拉胶时，本专利技术所述键合硒多糖的分子具有如下结构：其中，上述通式中，n与天然多糖的分子量相关，是多糖重复单元数。上述卡拉胶键合硒多糖制备特征为：通过氧化卡拉胶3,6-内醚键中的6位碳原子，转换其为3,6-内酯，再与硒代半胱氨酸发生开环成酯反应，制备得到结构明确，含硒量可控的键合硒多糖产品。其中，3,6-内醚糖通过RuO2催化氧化成3,6-内酯，并进一步通过硒负离子对内酯的亲核反应来实现。具体制备过程包括如下步骤：首先，将卡拉胶多糖悬浮在有机溶剂中，在维持温度的条件下滴加氯乙酰氯进行反应，反应过程中加入三乙胺(Et3N)以保持溶液的pH值。所述维持温度优选为0～10℃以内。所述溶液的pH值优选为碱性。反应完成后得到产物Ⅰ。本专利技术优选将产物Ⅰ溶于水中，在冷的乙醇中沉淀出产物Ⅰ。将得到的产物Ⅰ重新溶于有机溶剂中，在二氧化钌(RuO2)作为催化剂条件下，与次氯酸钠(NaClO)反应得到产物Ⅱ。本专利技术次氯酸钠优选为次氯酸钠溶液，进一步优选次氯酸钠溶液的浓度为2～10％，更优选为5％。本专利技术优选反应温度在维持在-10～10℃，更优选为0℃。本专利技术优选反应完成后先过滤，后再将产物Ⅱ在冷乙醇中沉淀出来。将得到的产物Ⅱ溶于有机溶剂中，与氨水溶液中反应后得到产物Ⅲ。本专利技术氨水溶液的浓度优选为100～300mM，更优选为150mM。反应时间优选为3～10min，更进一步优选为4～6min。本专利技术所述产物Ⅲ优选在冷乙醇中析出。将得到的产物Ⅲ与硒代胱氨酸在硼氢化钠存在下低温搅拌反应得到终产物键合硒多糖。本专利技术优选硒代胱氨酸溶于碱水溶液中，更优选为NaOH水溶液，本专利技术优选NaOH水溶液的浓度为1～3M。本专利技术优选硒代胱氨酸的用量为1-1000克，更优选为5-100克；优选硼氢化钠的用量为0.5-76克，更优选为1-40克。本专利技术优选反应时间为2～12小时，更优选为4小时。反应完成后，终产物键合硒多糖从冷乙醇液中沉淀出来。作为优选的，沉淀出的产品可经热水溶解和冷乙醇醇沉得到合格产品。本专利技术上述键合硒多糖制备方法中有机溶剂优选为二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO。...

【技术保护点】
1.一种新型键合硒多糖，其特征在于，以具有3,6-内醚糖结构的多糖类物质为载体，硒原子通过硒代羧酸酯的结构连接在多糖3,6-内醚结构的6位碳原子上。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型键合硒多糖，其特征在于，以具有3,6-内醚糖结构的多糖类物质为载体，硒原子通过硒代羧酸酯的结构连接在多糖3,6-内醚结构的6位碳原子上。


2.根据权利要求1所述的键合硒多糖，其特征在于，所述多糖来源于提取的天然植物多糖。


3.根据权利要求1所述的键合硒多糖，其特征在于，所述键合硒多糖的分子结构为以下任意一个：



通式中，n与天然多糖的分子量相关，是多糖重复单元数。


4.权利要求1～3任意一项所述键合硒多糖的制备方法，其特征在于，通过RuO2催化氧化多糖3,6-内醚键中的6位碳原子转换为3,6-内酯，通过硒负离子对内酯的亲核反应发生开环成酯反应，将硒键合到多糖内醚结构的碳原子上。


5.根据权利要求4所述键合硒多糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)所述多糖与氯乙酰氯发生反应，将多糖中羟基中的氢取代为乙酰氯，得到的产物Ⅰ；
(2)产物Ⅰ在RuO2催化下与次氯酸钠反...

【专利技术属性】
技术研发人员：程青格，董淑敏，
申请(专利权)人：郑州市御合源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41