專利名稱：：iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種iota-卡拉膠寡糖，具體地說是涉及一種聚合度為2-20的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體及其制備方法。
背景技術(shù)：
：卡拉膠(Carmgeenan)是一類由半乳糖及半乳糖衍生物構(gòu)成的聚陰離子線性高分子化合物。卡拉膠主要有kappa、lambda和iota三種類型，其中iota-卡拉膠是由1，3-連接-4-硫酸基-P-D-半乳糖(G4S)和1,4-連接-2-硫酸基-3,6-內(nèi)醚會(huì)0-半乳糖(A2S)交替連接而成的高分子聚合物?？ɡz作為一種天然硫酸多糖類化合物，己廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域。近年來，卡拉膠寡糖及其衍生物的許多重要生物學(xué)功能和生理活性逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，并在抗腫瘤(牟海津，ZL03138975.9)、抗凝血、抗病毒(王長(zhǎng)云，生物工程進(jìn)展，2000,20(7):39-42)、抗?jié)?、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)(HuamaoYuanetal.,CancerLetters,243(2):228-234)等方面都顯示出良好的應(yīng)用前景。目前文獻(xiàn)有關(guān)iota-卡拉膠寡糖單體的制備主要采用iota-卡拉膠酶法，該法通過水解iota-卡拉膠中P-1，4-糖苷鍵制備寡糖，該法制備的寡糖分子的非還原端均為2-硫酸-3，6-內(nèi)醚半乳糖(A2S),還原端均為4-硫酸半乳糖(G4S)，即所得iota-卡拉膠寡糖均具有[A2S-ci1,3-G4S]n重復(fù)結(jié)構(gòu)，采用iota-卡拉膠酶法制備的寡糖稱為新-iota-卡拉膠寡糖(SveinH.Knutsen,etal,CarbohydrateResearch,2001，331(1):101-106;GurvanMicheletal.,J.Biol.Chem.，2001，276(43):40202-40209)。雖有專利報(bào)導(dǎo)了酸法降解制備K-卡拉膠奇數(shù)寡糖單體(于廣利等，ZL03138968.6)和瓊膠奇數(shù)寡糖單體(毛文君等，ZL03138971.6)，但是目前還未見采用酸法降解制備iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體的報(bào)導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體及其制備方法，能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述需求。一種iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體，其特征是聚合度為2-20，分子通式為Ci2n+i2H16n+18015n+16S2n+2Na2n+2，式中11=0-9;結(jié)構(gòu)通式如下所示:式中n=0-9。上述iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體的制備方法，其特征是將iota-卡拉膠用酸或氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂在50-10(TC加熱降解，過濾，濾液用堿中和，經(jīng)濃縮，醇沉，再經(jīng)低壓柱色譜分離，按洗脫峰收集，濃縮，冷凍干燥。本發(fā)明的方法操作方便，制備工藝簡(jiǎn)單，無三廢污染，成本低且制備效率高。本發(fā)明的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體可用作硫酸寡糖分子量標(biāo)準(zhǔn)化試劑。附圖1為本發(fā)明的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體的低壓柱色譜分離圖。附圖2為本發(fā)明的iota-卡拉膠四糖的紅外光譜圖。附圖3為本發(fā)明的iota-卡拉膠四糖的電噴霧離子化質(zhì)譜圖。附圖4為本發(fā)明的iota-卡拉膠四糖的核磁共振碳譜圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1用濃度為0.1-1.0mol/L的硫酸將iota-卡拉膠溶解成0.5-5X(W/W)的水溶液，將該水溶液在攪拌下于50-10(TC控時(shí)降解30-480分鐘后，用氫氧化鈉中和，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后，用無水乙醇沉淀、洗滌，沉淀用水溶解，再以0.2!!1011的碳酸氫銨水溶液為流動(dòng)相，用Superdex30填料進(jìn)行柱色譜分離，用示差檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，按洗脫峰合并收集，濃縮，冷凍干燥即得本發(fā)明的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體。本實(shí)施例中所述的硫酸可改用鹽酸、硝酸、甲酸、乙酸、草酸、檸檬酸或三氟乙酸；所述的氫氧化鈉可改用氫氧化鉀或氫氧化銨；所述的乙醇可改用甲醇、丙酮或異丙醇；所述的Superdex30填料可改用BioGelP10;所得iota-卡拉膠寡糖單體可以是鈉鹽、鉀鹽或者銨鹽。實(shí)施例2將iota-卡拉膠用水溶解成0.5-5X(W/W)的水溶液，加入0.5-20克氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂，將上述混和液在攪拌下于50-100。C控時(shí)降解30-480分鐘后過濾，濾液用氫氧化銨中和，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后，用丙酮沉淀、洗滌，沉淀用水溶解，再以0.3mol/L的碳酸氫銨水溶液為流動(dòng)相，用BioGelP10柱色譜進(jìn)行分離，用示差檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，按洗脫峰合并收集，濃縮，冷凍干燥即得。本實(shí)施例中所述的氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂是指732樹脂、DowexAG50WX4樹脂或AmberlitelR-120H樹脂；所述的丙酮可改用乙醇、甲醇或異丙醇；所用BioGelP10可改用Superdex30;所述的氫氧化銨可改用氫氧化鈉或氫氧化鉀。本發(fā)明根據(jù)iota-卡拉膠分子中糖殘基ci-l,3和0-1，4-糖苷鍵對(duì)酸催化水解能力不同制備偶數(shù)寡糖，并在寡糖柱色譜分離中釆用揮發(fā)性的碳酸氫銨作為流動(dòng)相，克服了寡糖單體制備中后續(xù)除鹽的困難，縮短了寡糖制備時(shí)間并提高了得率。雖然理論上可采用化學(xué)合成的方法來制備iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體，但因涉及羥基的保護(hù)和脫保護(hù)、糖殘基間的選擇性連接以及因定位硫酸酯化修飾遇到的系列問題，其技術(shù)難度較大、得率低、合成成本高、安全性差。制得的10種iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體鈉鹽的分子式分別是C12H18016S2Na2、C24H34031S4Na4、C36H50O46S6Na6、C48H66061S8Na8、C6oH82076SioNaio、C72H兆O9iS12Na12、C84Hu4O106S14NaM、C96HnoO!2lSi6Na！6、C108H146O136S18Nai^nC12()H1620151S2。Na2。，理論分子量依次為528.37、1038.72、1549.08、2059.44、2569.79、3080.15、3590.51、4100.86、4611.22和5121.57道爾頓。圖1為各寡糖單體的色譜分離圖，表明聚合度為2-20的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖在色譜柱中得到了良好分離。圖2為本發(fā)明的iota-卡拉膠四糖的紅外光譜圖，圖中1227cm"和847cm"以及801cm'1處都有強(qiáng)吸收峰，分別為S=0伸縮振動(dòng)和G4S中Q-O-S以及A2S中C2-0-S的特征吸收；927cm—i為3，6-內(nèi)醚半乳糖的特征吸收，1072cm—i為吡喃半乳糖吸收，表明本發(fā)明制得的所有寡糖單體均含有iota-卡拉膠的結(jié)構(gòu)特征。圖3為iota-卡拉膠四糖的質(zhì)譜分析圖，圖中1016.8為[M-Na]，；507.9為[M-Na-H]2-峰；496.9為[M-2Naf峰；445.9為[M-2Na-NaHS03]2-峰；經(jīng)計(jì)算Mr=1038.8，為iota-卡拉膠四糖鈉鹽的測(cè)定分子量，與其理論分子量1038.7道爾頓相符。圖4為iota-卡拉膠四糖(G4S-A2S-G4S-A2S)的核磁共振碳譜圖，各糖殘基中碳信號(hào)的歸屬如表1所示。表1:iota-卡拉膠四糖各糖殘基中碳信號(hào)歸屬<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明的iota-卡拉膠寡糖單體分子中非還原端為4-硫酸半乳糖(G4S)，還原端為2-硫酸-3,6-內(nèi)醚半乳糖(A2S)，即所有寡糖單體均具有[G4S-Pl，4-A2S]n重復(fù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)與iota-卡拉膠酶法制得的寡糖結(jié)構(gòu)([A2S-al，3-G4S]n)明顯不同。為了深入開展不同結(jié)構(gòu)類型卡拉膠寡糖的構(gòu)效關(guān)系的研究，采用不同方法制備結(jié)構(gòu)多樣的卡拉膠寡糖，不僅可豐富海洋寡糖庫(kù)數(shù)據(jù)，也有利于從分子水平上研究并闡明卡拉膠寡糖及其衍生物與人類疾病發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系，因此，iota-卡拉膠寡糖單體的制備具有十分重要的意義。權(quán)利要求1一種iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體，其特征是聚合度為2-20，分子通式為C12n+12H16n+18O15n+16S2n+2Na2n+2，式中n＝0-9；結(jié)構(gòu)通式如下所示id="icf0001"file="S2008100161084C00011.gif"wi="128"he="38"top="71"left="47"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>式中n＝0-9。2.權(quán)利要求1所述的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體的制備方法，其特征是將iota-卡拉膠用酸或氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂在50-10(TC加熱降解，過濾，濾液用堿中和，經(jīng)濃縮，醇沉，再經(jīng)低壓柱色譜分離，按洗脫峰收集，濃縮，冷凍干燥。3.如權(quán)利要求2所述的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體的制備方法，其特征是所述的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、草酸、檸檬酸或三氟乙酸；所述的氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂為732樹脂、DowexAG50WX4樹脂或AmberlitelR-120H樹脂；所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化銨；所述的醇為甲醇、乙醇或異丙醇；所述的低壓柱色譜分離填料為Superdex30或BioGelPIO。全文摘要一種iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體，其特征是聚合度為2-20，分子通式為C_12n+12H_16n+18O_15n+16S_2n+2Na_2n+2(其中n＝0-9)。制備時(shí)將iota-卡拉膠用酸或氫型強(qiáng)陽離子交換樹脂于50-100℃加熱降解30-480分鐘，過濾，濾液用堿中和，經(jīng)濃縮，醇沉，再經(jīng)Superdex30或者BioGelP10柱色譜分離，以碳酸氫銨水溶液為流動(dòng)相，采用示差檢測(cè)器檢測(cè)，按洗脫峰合并收集，濃縮，冷凍干燥。本發(fā)明的方法操作方便，制備工藝簡(jiǎn)單，無三廢污染，成本低且制備效率高。本發(fā)明的iota-卡拉膠偶數(shù)寡糖單體可用作硫酸寡糖分子量標(biāo)準(zhǔn)化試劑。文檔編號(hào)C07H3/06GK101279990SQ200810016108公開日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年5月5日優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日發(fā)明者于廣利,波楊,焦廣玲,皓王,峽趙,翠郝申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)