System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物的制备方法技术_技高网
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一种结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物的制备方法技术

技术编号:41395510 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:19
本发明专利技术公开了一种结冷胶‑唾液酸乳糖pH响应型接枝物的制备方法,属于功能生物聚合物生产技术领域。本发明专利技术的结冷胶‑唾液酸乳糖pH响应型接枝物是由原料结冷胶和唾液酸乳糖通过酰胺反应、还原胺化反应合成,通过醇沉透析、冷冻干燥而得;该结冷胶‑唾液酸乳糖pH响应型接枝物与天然黏蛋白结构、功能类似、带负电的唾液酸化聚糖,该接枝物可以抵抗胃肠道的消化,直接到达结肠供肠道微生物利用,具有良好的抗氧化、抗炎和抗病毒功能,对细胞无毒性,减轻LPS诱导的炎症细胞模型的细胞损伤和炎症反应;在功能食品以及药品制备过程中具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物的制备方法,属于功能生物聚合物生产。


技术介绍

1、随着社会的发展和人们生活水平的提高,人的寿命得以延长,人口老龄化趋势明显,老年人群的健康问题已经成为老年化的核心问题。据流行病学统计,阿尔兹海默症(ad)已经成为威胁老人健康的最严重的疾患之一。老年人的肠道菌群与其代谢疾病、免疫类疾病、胃肠道类疾病、心血管疾病,甚至精神类疾病等有着密切的联系。随着年龄的增长,人体器官功能下降,老人肠道菌群也发生变化,且肠道菌群与中枢神经系统的生理功能密切相关。目前,唾液酸聚糖近年来已经成为备受青睐的用于预防和治疗肠道疾病的辅助治疗剂。

2、唾液酸(sialic acid)是一种具有九碳吡喃糖结构的α-酮醛酸家族,通常是指神经氨酸n-和o-取代衍生物家族的总称。唾液酸在生物系统中普遍存在,对于人类而言,n-乙酰神经氨酸是人类糖结合物中最常见的唾液酸形式,并且在整个人体中普遍表达,包括糖蛋白(典型如黏蛋白)、糖脂或乳汁寡糖。唾液酸在神经发育、突触传递、认知和免疫功能中发挥着关键作用,并且可以作为部分入侵病原体的识别位点。在大脑中,多聚唾液酸可以通过与β淀粉样蛋白(aβ)结合来阻断aβ聚集或与细胞表面蛋白受体结合,调节细胞应激反应的产生,从而降低神经炎症和细胞毒性。此外,肠道微生物已被广泛证实在宿主健康中发挥重要作用,口服唾液酸聚糖可能会改变肠道的病理状态和微生物组成,调节机体免疫和抗氧化活性,进一步通过脑-肠轴作用从而调节机体生理健康。

3、唾液酸可以调节肠道微生物的组成,通过促进有益菌如嗜蛋白阿克曼粘细菌、乳杆菌和双歧杆菌、瘤胃球菌等的生长,降低潜在致病菌如幽门螺杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌和克雷伯菌属的相对丰度来塑造健康的肠道微生态。同时,唾液酸还会促进释放短链脂肪酸或乳糖等有利代谢物来共同促进肠道健康。此外,研究表明唾液酸聚糖可以促进有益细菌黏附到黏液层,并结合到致病细菌、寄生虫或病毒的受体,促进病原体从肠道中清除。结肠细菌表达许多糖苷酶,包括唾液酸酶,这些酶会从唾液酸化寡糖中释放出游离的唾液酸,然后作为细菌能量代谢的底物。由此可见,可以通过摄入唾液酸聚糖来补充肠道内唾液酸的需求。唾液酸排泄/代谢率的比率强烈依赖于唾液化分子在肠道中的滞留时间和性质。

4、研究表明,游离的唾液酸通过小肠被摄入机体后,会有很大一部分的游离唾液酸随尿液排出体外;而结合态的唾液酸聚糖,如唾液酸化的糖蛋白(黏蛋白)不经吸收,直达结肠,并在肠道的滞留时间相对较长,可以被肠道微生物充分利用,促进肠道菌群平衡,保护肠道屏障。

5、唾液酸为末端的聚糖是许多病毒的一类关键的受体。病毒附着在唾液酸聚糖/唾液酸糖蛋白上都是与唾液酸环的一个面进行广泛的接触。这种偏爱很大可能是形成了两个关键的接触点,其中之一是唾液酸带有负电基团的羧基,另一个接触点是涉及n-乙酰基中的氮原子。近年来,有将唾液酸寡糖与多糖构成复合物的研究正在逐步发展。例如,将唾液酸寡糖与壳聚糖继续离子结合形成复合体的报道(cn200610011918.1,唾液酸寡糖-壳聚糖复合体及其制备方法和应用),或通过复配的方式形成唾液酸寡糖的组合物(cn202180027387.8,用于抑制和治疗冠状病毒感染的唾液酸组合物;cn202210518150.6,一种唾液酸组合物及其在缓解炎症中的应用)等报道。但是,这些唾液酸寡糖复合体在一定程度上破坏了唾液酸的完整结构,使其对病毒、致病菌的抑制效果降低;而唾液酸寡糖复配组合物和静电作用形成的唾液酸寡糖复合体在作用于肠道方面结构不够稳定,降低了唾液酸寡糖利用率。而天然粘蛋白富含唾液酸(如燕窝),具有耐受消化酶性能,可以不经过吸收抵达结肠,作用于肠道菌群。

6、因此,开发一种具有ph响应型、结构和功能类似天然黏蛋白的大分子唾液酸化聚糖接枝物可能成为抑制肠道炎症、氧化应激、对病毒具有抑制作用和促进肠道健康的新策略。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷与不足,本专利技术的目的在于克服口服唾液酸机体利用率低问题,提供了一种具有ph响应型、结构和功能类似天然黏蛋白的大分子唾液酸化聚糖接枝物;该接枝物生产成本低、且与天然黏蛋白结构和生理功能类似,对不同ph条件的胃肠道具有响应性,对病毒吸附率高,可以直接抵达结肠被肠道菌群利用,起改善和平衡肠道菌群作用。

2、本专利技术的唾液酸化聚糖ph响应型接枝物的制备,选择唾液酸乳糖和结冷胶为主要原料,结冷胶结构稳定、耐热、耐酸碱和具有热可逆性的优良性质,这使得制得的结冷胶-唾液酸乳糖接枝物是一种在结构和生理功能上与天然黏蛋白类似的接枝物,并且带有负电荷的性质以及ph响应性加强了该接枝物在实际中的应用。

3、结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物是一种结构稳定的ph响应型大分子唾液酸化聚糖,该性质使其根据胃肠道ph的不同具有不同的溶胀现象,可以抵抗胃肠道的消化,直接抵达结肠,可在结肠里被肠道微生物充分利用,平衡肠道菌群,改善抗氧化活性,并提高机体免疫力。

4、本专利技术的第一个目的是提供一种结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物,其化学结构式如下所示:

5、n=100-120;

6、所述结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物由原料结冷胶和唾液酸乳糖通过酰胺反应、还原胺化反应合成,醇沉透析、冷冻干燥而得。

7、本专利技术的第二个目的是提供一种上述所述的结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物的制备方法,所述结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物的合成路线如下所示:

8、

9、n=100-120;

10、所述制备方法包括以下步骤:

11、(1)将式1所示的结冷胶溶于水中,混匀、静置,置于80~90℃的恒温水浴锅中搅拌1~3h后,调节ph,得结冷胶溶液;

12、(2)在步骤(1)获得的结冷胶溶液加入催化剂进行反应,控制ph在4~6;之后再加入乙二胺继续反应,控制ph为7~8,反应结束后进行醇沉透析,减压旋蒸浓缩,冷冻干燥后,得到式2所示的酰胺化的结冷胶(gg-nh2);

13、(3)将式3所示的唾液酸乳糖溶于水中,控制ph控制在6~7,加入nabh3cn和步骤(2)获得的酰胺化的结冷胶,进行反应;反应结束后进行醇沉透析,减压旋蒸浓缩,冷冻干燥后,得到式4所示的结冷胶-唾液酸乳糖接枝物(gg-sl)。

14、在一种实施方式中,步骤(1)所述结冷胶的分子量为65000-85000da,聚合度为100-120dp。

15、在一种实施方式中,步骤(1)所述结冷胶溶液的浓度为1~2g/l。

16、在一种实施方式中,步骤(1)所述结冷胶溶液是指溶解完全的结冷胶呈澄清透明、无絮状的溶液。

17、在一种实施方式中,步骤(1)所述调节ph的值为4~6。

18、在一种实施方式中,步骤(2)所述催化剂为edc·hcl和nhs,进行酰胺化反应,添加的顺序是先加入edc·hcl室温反应20~40min,然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物,其特征在于,其化学结构式如下所示:

2.权利要求1所述的结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物的制备方法,其特征在于,所述结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物的合成路线如下所示:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述结冷胶的分子量为65000-85000Da,聚合度为100-120DP。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述催化剂为EDC·HCl和NHS,进行酰胺化反应,添加的顺序是先加入EDC·HCl室温反应20~40min,然后再加入NHS室温反应20~40min;反应摩尔比为n(GG):n(EDC·HCl):n(NHS)=1:1:1。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述乙二胺加入量按结冷胶与乙二胺的摩尔比为n(GG):n(乙二胺)=1:1。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述唾液酸乳糖溶于水中得到的唾液酸乳糖的浓度为10~30g/L。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述唾液酸乳糖为3’-唾液酸乳糖或6’-唾液酸乳糖。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述唾液酸乳糖和酰胺化结冷胶的摩尔比为n(SL):n(GG-NH2)=2:1,NaBH3CN的终浓度为0.05mol/L。

9.权利要求1所述的结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物在功能食品、药品制备中的应用。

10.权利要求1所述的结冷胶-唾液酸乳糖pH响应型接枝物在作为用于抑制肠道炎症和氧化应激的功能食品或特医食品制备中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物,其特征在于,其化学结构式如下所示:

2.权利要求1所述的结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物的制备方法,其特征在于,所述结冷胶-唾液酸乳糖ph响应型接枝物的合成路线如下所示:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述结冷胶的分子量为65000-85000da,聚合度为100-120dp。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述催化剂为edc·hcl和nhs,进行酰胺化反应,添加的顺序是先加入edc·hcl室温反应20~40min,然后再加入nhs室温反应20~40min;反应摩尔比为n(gg):n(edc·hcl):n(nhs)=1:1:1。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述乙二胺...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴剑荣张甜甜张洪涛高敏杰
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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