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羟丁基环糊精衍生物及其制备方法技术

技术编号:1555384 阅读:265 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及通式(Ⅰ)的羟丁基环糊精衍生物。其中R↓[1],R↓[2],R↓[3],R↓[4],R↓[5],R↓[6]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[2]COOH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];且R↓[1],R↓[2],R↓[3]中至少一项是-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3],n是6,7,或8。本发明专利技术还涉及该化合物的制备方法,即将环糊精或环糊精衍生物溶于碱性溶液中;滴入1,2-环氧丁烷,搅拌;用酸中和,得粗产品溶液;除盐;干燥;得白色粉状羟丁基环糊精衍生物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环糊精衍生物及其制备方法,尤其涉及一种羟丁基(-CH2CH(OH)CH2CH3或HB-)环糊精衍生物及其制备方法,属有机功能材料领域。
技术介绍
环糊精(cyclodextrin,CD)是由6、7、8或更多D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键键连而成的(依次称为α,β,γ-CD等),其结构颇似锥形圆筒,拥有“锥筒状空腔”。环糊精的外侧因存在众多的羟基而有一定的水溶性、内侧则有一定的脂溶性。环糊精的结构特点使其在以下几个方面显示了重要的作用1)使挥发性物质长期保持稳定——降低挥发性物质的挥发性,并保持其气味、风味;将有毒液态物质制成固体,容易保存,减少毒害;除去发臭物质的臭气,并改善加工和使用条件;调节芳香物质和其他挥发性物质的释放。2)使受热、光、氧不稳定的物质稳定化——使不耐热物质在高温中保持稳定;使紫外线和可见光下不稳定性物质保持稳定;使易被氧化和分解的物质稳定。3)改变物质的物理、化学性质——增大难溶或不溶于水的物质的溶解度;防止色素、荧光变化;掩盖怪味、苦味,增加物质的使用价值;易自行分解、潮解、粘性物质稳定性的改善。4)水不溶物的乳化、液化,如油、脂肪、脂肪酸等的乳化。5)液体变固体,如烃、醇、酯、油、脂肪等。6)用做有机化学的催化剂,选择合成反应试剂,物质的分离、分析、医疗化验等。7)如果毒理等方面允许,环糊精可广泛应用于生命学、药学、材料学等现代科学关键领域,如增加药物等功能分子的溶解度、调整或控制药物等功能分子的释放、提高药物等功能分子的稳定性、提高药物等功能分子的生物利用度、降低药物等功能分子的刺激性、降低药物等功能分子的毒副作用等。不过,环糊精、尤其是空腔适中、刚性好、价格便宜的β-环糊精,存在复合药物等客体分子后,水溶性变小等诸多不足之处,使其应用有一定的局限性,因此,改性环糊精日益受到重视。目前羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、羟乙基-β-环糊精(HE-β-CD)及甲基-β-环糊精(Me-β-CD)等改性环糊精已在药品、食品、化妆品、日用品等领域得到了广泛的应用。但是,含羟丁基的环糊精衍生物及其制备目前还未见公开报道。
技术实现思路
针对现有环糊精衍生物功能品种方面的不足,本专利技术的目的是提供一种。本专利技术涉及的羟丁基环糊精衍生物用下述通式(I)的化学结构表示 其中,R1是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,R2是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,R3是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;且R1,R2,R3中至少一项是-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,R4是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,R5是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,R6是H或-CH3或-CH2CH3或-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH3或-CH2COOH或-CH2CH(OH)CH2CH3;其中,n是6,7,或8。其中,R1,R2,R3优选是H或-CH2CH(OH)CH2CH3;R4,R5,R6优选是H或-CH2CH(OH)CH2CH3;且R1,R2,R3中至少一项是-CH2CH(OH)CH2CH3;n优选是6或7。其中R1,R3,R4,R5,R6优选是H;R2优选是-CH2CH(OH)CH2CH3;其中n优选是7。本专利技术涉及的羟丁基环糊精衍生物的制备方法,由以下步骤组成(1)将环糊精(α,β或γ-CD)或环糊精衍生物1重量份溶于0.5-50重量份pH为7.1-14的碱性溶液中;(2)滴入0.5-50重量份的1,2-环氧丁烷,搅拌反应0.5-50小时;(3)将上述反应液用酸中和,得粗产品溶液;(4)采用常规分子膜滤、离子交换、电渗析或反渗透法将粗产品溶液除盐;再经常规喷雾干燥,或常规浓缩、真空干燥,得白色粉状羟丁基环糊精衍生物。其中,步骤(1)环糊精衍生物优选是甲基-环糊精(Me-CD)、乙基-环糊精(Et-CD)、羟乙基-环糊精(HE-CD)、羟丙基-环糊精(HP-CD)、羧甲基-环糊精之一;其中,步骤(1)所述碱性溶液中所用的碱优选是NaOH、KOH、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、NaH、Na之一; 其中,最优选NaOH、KOH、NaH之一;其中,步骤(1)所述碱性溶液中的溶剂优选是水、酒精、吡啶、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)之一;其中,步骤(2)所述的1,2-环氧丁烷的0.5-50重量份与环糊精或环糊精衍生物的配比不同,可得不同平均取代度(DS)的羟丁基环糊精及其衍生物;其中,步骤(3)所述的酸优选是盐酸、磷酸、醋酸、硫酸之一;利用本专利技术的方法得到的羟丁基环糊精其衍生物具有良好的水溶性和稳定性,可广泛应用于药品、食品、化妆品、香料、日用品及材料等领域,也可广泛用于化学、生命学,及农业、环境等基础研究领域。本专利技术涉及的羟丁基环糊精其衍生物的制备方法简便、实用、投资小、产率高、成本低、特别适用于中小企业的生产。具体实施例方式实施例1在250ml的三口烧瓶中,加入1.5g NaOH,100ml水,搅拌至溶解。随后加入6.6gβ-环糊精(β-CD),并搅拌0.5小时。搅拌下,在1小时内滴加4.5ml的1,2-环氧丁烷后,再继续反应12小时。用1mol/l的盐酸中和反应液至pH值为中性,并用离子交换树脂脱盐,再经减压浓缩、真空干燥,可得5.2g含羟丁基组分的β-环糊精(HB-β-CD),羟丁基的平均取代度DS约为0.4。实施例2在250ml的三口烧瓶中,加入1.5g KOH,100ml水,搅拌至溶解。随后加入7.2g羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD),并搅拌0.5小时。搅拌下,在1小时内滴加3.5ml的1,2-环氧丁烷后,再继续反应24小时。用1mol/l的盐酸中和反应液至pH值为中性,并用离子交换树脂脱盐,再经减压浓缩、真空干燥,可得6.7g含羟丁基组分的羟丙基-β-环糊精衍生物(HB-HP-β-CD),羟丁基平均取代度DS约为0.3。实施例3在250ml的三口烧瓶中,加入0.5g NaH,100ml DMF(N,N-二甲基甲酰胺),搅拌至溶解。随后加入7.0g甲基-β-环糊精(Me-β-CD),并搅拌1.5小时。搅拌下,在1小时内滴加4.5ml的1,2-环氧丁烷后,再继续反应48小时。用1mol/l的盐酸中和反应液至pH值为中性,经减压浓缩,再用离子交换树脂脱盐、脱DMF,喷雾干燥,可得5.2g含羟丁基组分的甲基-β-环糊精衍生物(HB-Me-β-CD),羟丁基平均取代度DS约为0.4。实施例4在250ml的三口烧瓶中,加入0.5g NaH,100ml DMF,搅拌至溶解。随后加入7.0g乙基-β-环糊精(Et-β-CD),并搅拌0.5小时。搅拌下,在1小时本文档来自技高网
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【技术保护点】
下述通式(Ⅰ)的化合物:***(Ⅰ)其中,R↓[1]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[2]COOH或-CH↓[2]CH(O H)CH↓[2]CH↓[3];其中,R↓[2]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[2]COOH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]C H↓[3];其中,R↓[3]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[2]COOH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];   且R↓[1],R↓[2],R↓[3]中至少一项是-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];其中,R↓[4]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓ [3]或-CH↓[2]COOH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];其中,R↓[5]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[ 2]COOH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];其中,R↓[6]是H或-CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[3]或-CH↓[2]CH↓[2]OH或-CH↓[2]CH(OH)CH↓[3]或-CH↓[2]COOH或-C H↓[2]CH(OH)CH↓[2]CH↓[3];其中,n是6,7,或8。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郝爱友赵明刚
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:88[中国|济南]

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