[科普中国]-壳寡糖硫酸酯

理化性质

甲壳素是由B-1,4糖苷键连接的2-乙酰氨基-D葡聚糖,可通过对甲壳素进一步脱乙酰基制备壳聚糖,只有脱乙酰度大于75%才可以称为壳聚糖,脱乙酰基一般是在强碱、高温、搅拌的剧烈条件下进行的,在这种情况下,不可避免的伴随着甲壳素的降解。也就是说壳聚糖是B-1, 4糖苷键连接的2-氨基-D葡萄糖和B-1, 4糖苷键连接的2-乙酰氨基-D葡萄糖组成的共聚物,只是后者的量相对少一些,而且每一个共聚体分子量大小不同。这样每一个壳聚糖单体中有3个官能团--C3位醇基、C6位醇基、C2位氨基或乙酰氨基。3种官能团都可以进行化学修饰,但活性不同。壳聚糖本身是无定形晶体,有三种晶型,结构致密。壳聚糖的硫酸化方法不是很多,大都伴随着壳聚糖自身的降解。壳聚糖本身性质(分子量、脱乙酰度等)不同,采用的硫酸化方法不同,制备出的壳聚糖硫酸酯的硫酸酯基含量不同,引入位点不同,这样一来壳聚糖硫酸酯的结构就更复杂多变了1。

不经化学修饰和基团保护直接用壳聚糖制备的壳聚糖硫酸酯就是由单取代硫酸酯、二取代硫酸酯、三取代硫酸酯、氨基葡萄糖、酰氨基葡萄糖等单体组成的共聚物。对壳聚糖单元上的某些位点官能团进行其它的化学修饰加以保护,即对各种取代位置的壳聚糖硫酸酯来进行定位制备。这样制备的壳聚糖硫酸酯的单体结构是可以确定的,总体结构简单一些。经过磺化,引入SO2-4基团,伴随着大分子降解而降低分子量,使母体分子增加水溶性,降低脂溶性,保持高度溶剂化区域,水溶性的壳聚糖硫酸酯明显呈聚两性电解质的特性。总之,壳聚糖硫酸酯结构的多样性也为我们提供了多种生理功能,对壳聚糖硫酸酯的活性和构效关系科技工作者也做了较多研究。

甲壳质、壳聚糖磺化后,可封闭糖基单元活泼的氨基,伯醇基化学性质相对稳定,磺化产物粘度变小,纯度提高,由原来的酸溶性变为在较宽pH值范围可溶,这种聚二性电解质结构变得较为紧密,比重增大,同时颜色由原来的白色变为淡黄色或黄色。2

制备壳聚糖硫酸酯特殊的生理功能引起了各国学者的关注,壳聚糖硫酸酯的制备方法已经有了很大改进。磺化试剂体系可分为3类:第一类由溶剂和磺化剂组成磺化试剂对壳聚糖进行磺化。磺化试剂需要配制,由溶剂和磺化剂组成研究者大都采用这一类方法。第二类是在磺化剂中直接对壳聚糖进行磺化,此磺化体系较少采用。第三类是在水溶液中,采用溶剂和磺化剂配合物对壳聚糖进行磺化修饰。此方法的特点是磺化修饰的位置有较强的选择性。另一方面,根据壳聚糖磺化前的状态不同,又可分为两类:第一类是针对所要制备壳聚糖硫酸酯的特殊要求,对壳聚糖进行前处理,比如活化、降解或者是对糖单元上某一个或两个官能团进行化学修饰或加以保护后,再实施磺化(定位硫酸酯化)。不同的预处理方法和磺化方法相结合,就可制得到符合要求的壳聚糖硫酸酯。第二类是直接对壳聚糖进行磺化,壳聚糖没有经过预处理1。

性质壳寡糖硫酸酯化物的抗凝血活性最好，具有更优越的生物活性

具有提高免疫、抑制癌细胞生长、促进肝脾抗体形成、调节生理机能、防治成人疾病等诸多作用

用途可应用于医药、保健、食品、日化、农业等领域。