一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的制备方法。以蔗渣木聚糖为原料，氨基三磺酸钠为第一步反应酯化剂，对甲苯磺酸为催化剂，在水相中经酯化反应和盐酸酸化处理得到了磺酸基蔗渣木聚糖，并测定了硫酸酯化取代度；然后在合成磺酸基蔗渣木聚糖的基础上，再以对二茂铁基苯甲酸为第二步羧酸酯化剂，磷钼酸为催化剂，在三氯甲烷溶剂中与磺酸基蔗渣木聚糖进行酯化反应合成了磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯。本发明专利技术所得产物不仅具有蔗渣木聚糖硫酸酯的生物活性，而且引入了对二茂铁苯甲酸的抗生物活性，具有原料利用率高、产品质量稳定等特点，在生物、医药及功能材料等领域具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法
本专利技术属精细化工
，特别是涉及一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法。
技术介绍
将农业中的大量生物质资源转化成生物质基能源和功能性材料已成为国内外研究者所关注的重要研究课题和社会发展趋势。为了更有效利用农林生物质资源，促进半纤维素如木聚糖的高值化转化，对木聚糖等多糖类天然高分子物质进行化学改性具有十分重要的意义。研究表明，磺酸基木聚糖具有抗HIV活性，但单酯化衍生物中单个活性基团产生的抗HIV活性有限，如果在单酯化衍生物的基础上进一步修饰引入其他抗生物活性基团，将显著提高木聚糖酯化衍生物的抗HIV活性。对二茂铁苯甲酸及其衍生物的高亲酯性使它们极易穿透细胞膜，与细胞内的部分酶、DNA、RNA以及其他物质相互作用，能够阻止自身与部分生物蛋白的结合，在杀菌、抗炎、调节植物生长、抗肿瘤和酶抑制剂等方面具有广泛的应用前景。如果在合成蔗渣木聚糖硫酸酯的基础上向木聚糖主链上引入对二茂铁苯甲酸基团，将得到具有双活性的木聚糖双酯化衍生物，木聚糖的抗生物活性如增强免疫、抗凝血、和抗HIV等也会随之提高，逐步实现在抗HIV药物领域的深入研究和开发。本专利技术以蔗渣木聚糖为主要原料，首先合成蔗渣木聚糖硫酸酯，再以对二茂铁苯甲酸为羧酸酯化剂，磷钼酸为催化剂，在三氯甲烷溶剂中与蔗渣木聚糖硫酸酯进行二次酯化催化反应合成了具有抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯。该双酯化产物不仅具有蔗渣木聚糖硫酸酯的活性性质，而且引入了对二茂铁苯甲酸的抗生物活性，为其在医药、精细化工等多领域的应用提供了基础。
技术实现思路
为了克服单酯化蔗渣木聚糖在抗HIV活性方面的局限性，实现蔗渣木聚糖同时具有两种不同的基团产生抗生物活性的目的，本专利技术提供了一种具有抗HIV活性的磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法。本专利技术的具体步骤为：(1)将8～10g蔗渣木聚糖于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖。(2)将6～8g固体NaHSO3与25～30mL蒸馏水依次加入250mL的四口烧瓶中，室温下搅拌溶解均匀得质量分数为16％～24％的NaHSO3溶液。(3)在搅拌下加热步骤(2)所得质量分数为16％～24％的NaHSO3溶液至80～90℃，开始滴加质量分数为20％的NaNO2溶液4～7mL，控制20～30分钟滴加完毕，继续搅拌反应10～15分钟，得酯化剂氨基三磺酸钠溶液。(4)称取3～6g步骤(1)所得干基蔗渣木聚糖加入到步骤(3)所得反应体系中，再向其中加入0.03～0.2g催化剂12-钨磷酸，控制反应温度为40～60℃，加入质量分数为5％氢氧化钠溶液2～5mL，在搅拌下反应4～6小时。(5)向步骤(4)所得物料中加入30～50mL分析纯丙酮，沉淀15～20分钟后抽滤，并用15～20mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次。(6)将步骤(5)所得洗涤后的滤饼置于250mL四口烧瓶中，加入40～50mL蒸馏水，在搅拌下加入2～5mL质量分数为37.5％的盐酸溶液，滴加完毕后继续搅拌10～15分钟。(7)将步骤(6)所得物料转移到100mL的烧杯中，在玻璃棒搅拌下加入25～30mL分析纯丙酮，析出沉淀后抽滤，并用10～15mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次。然后置于50℃的真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得蔗渣木聚糖硫酸酯。(8)将2～10g对氨基苯甲酸加入到250mL四口烧瓶中，依次加入2～10mL质量分数为37.5％的浓盐酸和20～35mL蒸馏水，再加入10～20mL质量分数为20％的NaNO2溶液，在0～5℃的冰水浴中搅拌反应4～8小时，得重氮盐溶液，反应完成后放入4～8℃冰箱冷藏室中冷却备用。(9)将3～8g二茂铁、10～35mL分析纯乙醚和0.1～1.2g十六烷基三甲基溴化铵置入250mL四口烧瓶中，在冰水浴温度0～5℃的条件下搅拌溶解，开始滴加置于100mL恒压滴液漏斗中的步骤(8)所得重氮盐溶液，控制在1～2小时滴加完毕，滴加完毕后继续反应0.5小时。(10)将步骤(9)所得反应体系的温度升至25～40℃，过滤得滤饼。依次分别用20～45mL质量分数为20％～30％的碳酸氢钠溶液、15～30mL蒸馏水洗涤滤饼3次；再将所得滤饼溶于25～30mL质量分数为10％～15％的氢氧化钠溶液中，加热升温至50℃条件下搅拌30分钟后过滤去除不溶物。(11)用5～15mL质量分数为37.5％浓盐酸中和步骤(10)所得滤液的pH为2～3，用50～75mL体积比为1：1的氯仿-石油醚重结晶，将结晶物置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重得对二茂铁苯甲酸。(12)称量2～5g步骤(7)所得蔗渣木聚糖硫酸酯、3～6g步骤(11)所得对二茂铁苯甲酸、0.1～1.0g催化剂磷钼酸依次加入到250mL的四口烧瓶中，然后加入20～30mL分析纯三氯甲烷，控制反应温度在30～60℃，搅拌下反应3～7小时。(13)将30～60mL质量分数为37.5％的浓盐酸加入步骤(12)所得物料，控制在25～40℃的条件下搅拌0.5～1小时，将所得溶液倒入容量200mL的烧杯中，然后向其中加入20～25mL的分析纯无水乙醇，搅拌析出红棕色沉淀物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯。(14)抽滤步骤(13)所得红棕色沉淀物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯，用10～20mL蒸馏水洗涤1～2次，然后再用20～25mL分析纯无水乙醇洗涤2～3次，置于50℃的真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得产物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯。(15)采用BaSO4-明胶分光光度法对产物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的硫酸酯化取代度进行测定。硫酸酯化取代度(DSs)的计算公式如下:式中：132—蔗渣木聚糖分子中木糖单元的相对分子质量；102—多糖分子中的1个羟基被取代后变为—OSO3Na，相对分子质量的增加值；32—S的相对原子质量；S％—样品中硫元素的质量百分含量。由硫酸根折算而得。(16)采用酸碱滴定法测定步骤(15)所得产物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的羧酸酯化取代度，具体方法及步骤如下：准确称取约0.5g样品置入50mL锥形瓶中，加入10mL蒸馏水，摇匀，加入2滴质量分数为5％的酚酞指示剂，用浓度为0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定至浅红色(30秒内不会褪色)。再用移液管向锥形瓶中加入2.5mL浓度为0.5mol/L的NaOH标准溶液，摇匀，密封，在室温下震荡皂化4小时。之后用浓度为0.5mol/L的盐酸标准溶液滴定至无色，即为滴定终点，记录滴定消耗的盐酸标准溶液的体积为V1。在相同条件下，用蔗渣木聚糖硫酸酯进行空白滴定，记录所消耗的HCl标准溶液体积V0。羧酸酯化取代度(DSc)的计算式如下：式中：w—磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯中含有酯羰基的质量分数，％；V0—滴定蔗渣木聚糖硫酸酯消耗盐酸标准溶液体积，单位mL；V1—滴定磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯消耗的盐酸标准溶液体积，单位mL；CHCl—盐酸标准溶液浓度，单位mol/L；m—磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯样品的质量，单位g；M和212—对二茂铁苯甲酰基和磺酸基蔗渣木聚糖脱水单元的相对分子质量。本专利技术以蔗渣木聚糖为起始原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法，其特征在于具体步骤为：（1）将蔗渣木聚糖于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖；（2）将6~8g固体NaHSO3与25~30mL蒸馏水依次加入250mL的四口烧瓶中，室温下搅拌溶解均匀得质量分数为16%~24%的NaHSO3溶液；（3）在搅拌下加热步骤（2）所得质量分数为16%~24%的NaHSO3溶液至80~90℃，开始滴加质量分数为20％的NaNO2溶液4~7mL，控制20~30分钟滴加完毕，继续搅拌反应10~15分钟，得酯化剂氨基三磺酸钠溶液；（4）称取3~6g步骤（1）所得干基蔗渣木聚糖加入到步骤（3）所得反应体系中，再向其中加入0.03~0.2g催化剂12‑钨磷酸，控制反应温度为40~60℃，加入质量分数为5%氢氧化钠溶液2~5mL，在搅拌下反应4~6小时；（5）向步骤（4）所得物料中加入30~50mL分析纯丙酮，沉淀15~20分钟后抽滤，并用15~20mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次；（6）将步骤（5）所得洗涤后的滤饼置于250mL四口烧瓶中，加入40~50mL蒸馏水，在搅拌下加入2~5mL质量分数为37.5％的盐酸溶液，滴加完毕后继续搅拌10~15分钟；（7）将步骤（6）所得物料转移到100mL的烧杯中，在玻璃棒搅拌下加入25~30mL分析纯丙酮，析出沉淀后抽滤，并用10~15mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次；然后置于50℃的真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得蔗渣木聚糖硫酸酯；（8）将2~10g对氨基苯甲酸加入到250mL四口烧瓶中，依次加入2~10mL质量分数为37.5%的浓盐酸和20~35mL蒸馏水，再加入10~20mL质量分数为20％的NaNO2溶液，在0~5℃的冰水浴中搅拌反应4~8小时，得重氮盐溶液，反应完成后放入4~8℃冰箱冷藏室中冷却备用；（9）将3~8g二茂铁、10~35mL分析纯乙醚和0.1~1.2g十六烷基三甲基溴化铵置入250mL四口烧瓶中，在冰水浴温度0~5℃的条件下搅拌溶解，开始滴加置于100mL恒压滴液漏斗中的步骤（8）所得重氮盐溶液，控制在1~2小时滴加完毕，滴加完毕后继续反应0.5小时；（10）将步骤（9）所得反应体系的温度升至25~40℃，过滤得滤饼；依次分别用20~45mL质量分数为20%~30%的碳酸氢钠溶液、15~30mL蒸馏水洗涤滤饼3次；再将所得滤饼溶于25~30mL质量分数为10%~15%的氢氧化钠溶液中，加热升温至50℃条件下搅拌30分钟后过滤去除不溶物；（11）用5~15mL质量分数为37.5%浓盐酸中和步骤（10）所得滤液的pH为2~3，用50~75mL体积比为1：1的氯仿‑石油醚重结晶，将结晶物置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重得对二茂铁苯甲酸；（12）称量2~5g步骤（7）所得蔗渣木聚糖硫酸酯、3~6g步骤（11）所得对二茂铁苯甲酸、0.1~1.0g催化剂磷钼酸依次加入到250mL的四口烧瓶中，然后加入20~30mL分析纯三氯甲烷，控制反应温度在30~60℃，搅拌下反应3~7小时；（13）将30~60mL质量分数为37.5%的浓盐酸加入步骤（12）所得物料，控制在25~40℃的条件下搅拌0.5~1小时，将所得溶液倒入容量200mL的烧杯中，然后向其中加入20~25mL的分析纯无水乙醇，搅拌析出红棕色沉淀物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯；（14）抽滤步骤（13）所得红棕色沉淀物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯，用10~20mL蒸馏水洗涤1~2次，然后再用20~25mL分析纯无水乙醇洗涤2~3次，置于50℃的真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得产物磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯。...

【技术特征摘要】
1.一种抗HIV活性磺酸基蔗渣木聚糖对二茂铁苯甲酸酯的合成方法，其特征在于具体步骤为：（1）将蔗渣木聚糖于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基蔗渣木聚糖；（2）将6~8g固体NaHSO3与25~30mL蒸馏水依次加入250mL的四口烧瓶中，室温下搅拌溶解均匀得质量分数为16%~24%的NaHSO3溶液；（3）在搅拌下加热步骤（2）所得质量分数为16%~24%的NaHSO3溶液至80~90℃，开始滴加质量分数为20％的NaNO2溶液4~7mL，控制20~30分钟滴加完毕，继续搅拌反应10~15分钟，得酯化剂氨基三磺酸钠溶液；（4）称取3~6g步骤（1）所得干基蔗渣木聚糖加入到步骤（3）所得反应体系中，再向其中加入0.03~0.2g催化剂12-钨磷酸，控制反应温度为40~60℃，加入质量分数为5%氢氧化钠溶液2~5mL，在搅拌下反应4~6小时；（5）向步骤（4）所得物料中加入30~50mL分析纯丙酮，沉淀15~20分钟后抽滤，并用15~20mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次；（6）将步骤（5）所得洗涤后的滤饼置于250mL四口烧瓶中，加入40~50mL蒸馏水，在搅拌下加入2~5mL质量分数为37.5％的盐酸溶液，滴加完毕后继续搅拌10~15分钟；（7）将步骤（6）所得物料转移到100mL的烧杯中，在玻璃棒搅拌下加入25~30mL分析纯丙酮，析出沉淀后抽滤，并用10~15mL分析纯丙酮洗涤滤饼3次；然后置于50℃的真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得蔗渣木聚糖硫酸酯；（8）将2~10g对氨基苯甲酸加入到250mL四口烧瓶中，依次加入2~10mL质量分数为37.5%的浓盐酸和20~35mL蒸馏水，再加入10~20mL质量分数为20％的NaNO2溶液，在0~5℃的冰水浴中搅拌反应4~8小时，得重氮盐溶液，反应完成后放入4~8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，钱敬侠，张淑芬，孙彦，苏念英，黄红霞，杨世军，杨莹莹，郑光绿，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45