一種二肽聚乙烯亞胺聚合物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料化學(xué)和分析化學(xué)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種二膚聚乙締亞胺聚合物及其 制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] D-核糖是人體遺傳因子DNA或RNA的構(gòu)筑單元，其功能已被人們廣泛認(rèn)識。k核 糖是近年來興起的一種新型的單糖，是重要的醫(yī)藥中間體。k核糖具有非常明顯的抗病毒 活性，同時其毒性又比D-核糖巧低。因此，k核糖及其衍生物（例如k脫氧核糖）與腺 嚷嶺等形成的衍生物，對運個腫瘤、肝病等疾病的治療具有特殊的意義，并且k核糖能被 設(shè)計成高效的抗過敏藥物分子。k核糖的抗腫瘤病毒能力優(yōu)異，且對正常細(xì)胞的毒副作用 很小。k核糖可W人為地替代D-核糖在細(xì)胞內(nèi)部自身合成k型核糖核酸，使得生物體遺 傳信息的轉(zhuǎn)錄發(fā)生錯誤，從而起到抗病毒和抗腫瘤的作用，減少對正常細(xì)胞的毒性。k核糖 也是重要的藥物合成中間體。由于k核糖作為抗艾滋病、抗病毒藥物的中間體方面展現(xiàn)了 強大的潛力，因此k核糖產(chǎn)品對治療人體重大疾病、保障人們的身體健康具有重要作用。
[0003] k核糖的制備技術(shù)是國際上功能糖領(lǐng)域的尖端技術(shù)，曾有人采用化學(xué)合成，微生 物轉(zhuǎn)化與差相異構(gòu)加色譜分離技術(shù)制造，但由于工藝流程長，收率極低，致使成本極高，目 前市場上k核糖的價格高達(dá)每公斤8000元，嚴(yán)重阻礙了將k核糖作為原料的醫(yī)學(xué)研究與 治療。運一瓶頸問題本質(zhì)上是單糖的分離，特別是對核糖對映異構(gòu)體的手性分離難題。通 過開發(fā)高效的手性色譜柱，有可能從根本上解決核糖分離的難題，實現(xiàn)k核糖或其他稀有 單糖物種的大規(guī)模合成和純化。
[0004] 二糖的分離和純化也具有廣闊的經(jīng)濟價值。例如海藻糖是由兩分子的葡萄糖通 過al地a-1，1-糖巧鍵結(jié)合的非還原性雙糖，是一種安全的天然糖類，無毒無害，對人體無 副作用，具有優(yōu)質(zhì)甜味，非著色性、耐酸、耐熱、低吸潮性等特性，同時它還具有獨特的生物 學(xué)特性，當(dāng)生物細(xì)胞處于饑餓、干燥、高溫、高滲透壓等惡劣環(huán)境時，胞內(nèi)海藻糖含量會迅速 上升，對多種大分子具有保護(hù)作用，從而維持生命體的生命特征。海藻糖在食品、醫(yī)藥、化妝 品等領(lǐng)域都具有極為廣泛的用途。目前國際市場對海藻糖需求很大，年需求達(dá)到10萬噸W 上。所有的生產(chǎn)過程都設(shè)及到將海藻糖與其他親水性的雜質(zhì)進(jìn)行分離和純化，同時二糖還 存在多種異構(gòu)體形式，如果能進(jìn)行異構(gòu)體的區(qū)分，將能夠極大地提升產(chǎn)品的純度和品質(zhì)，還 可能發(fā)現(xiàn)其他有顯著經(jīng)濟價值的副產(chǎn)品。
[0005] 寡糖鏈的分離和純化是寡糖結(jié)構(gòu)分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。寡糖自身在組成、連接、衍生 化、微觀不均一性等方面的高度復(fù)雜性及其在檢測上的困難，使得寡糖混合物的分離成為 困擾化學(xué)家的一個難題。因此選擇合適的方法對收集到的混合糖鏈一種二膚聚乙締亞胺聚 合物及其制備方法與應(yīng)用目前市場上的商品化色譜柱產(chǎn)品，只有親水色譜柱對寡聚多糖具 有一定的保留分離能力，但是對單糖、二糖和低聚糖的分離性能都很差。極少數(shù)的橫化的離 子交換柱據(jù)稱能夠分離單糖，但是其需要采用7(TCW上的高溫，而且分離效果只在實驗室 階段具有顯著性，無法應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)。而手性糖的區(qū)分和分離更是一個未被開發(fā) 的處女地。綜合運些因素，開發(fā)一種新型的面向糖分離的色譜固定相材料，不僅能夠推動進(jìn) 一步深入的基礎(chǔ)研究，而且能夠應(yīng)用于糖化學(xué)和藥物中間體制備等實際工業(yè)生產(chǎn)中，展現(xiàn) 出了優(yōu)良的經(jīng)濟價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種二膚聚乙締亞胺聚合物及其制備方法與應(yīng)用，能夠高效 快速的進(jìn)行單糖手性分離、單糖化學(xué)分離、二糖化學(xué)分離、寡聚多糖化學(xué)分離或親水性物質(zhì) 分離。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的方案為：
[0008] -種二膚聚乙締亞胺聚合物，所述二膚聚乙締亞胺聚合物為
其中，n為聚合度，其范圍為5至200000。
[0009] 二膚聚乙締亞胺聚合物的制備方法，所述二膚聚乙締亞胺聚合物是通過取代反 應(yīng)，將氯乙酷氯化的二膚接枝到聚合度為5至200000的聚乙締亞胺的側(cè)鏈上，獲得所
乂 述二膚聚乙締亞胺聚合物，其中，所述二膚為 所述氯乙酷化的二膚為
[0010] 上述方案中，所述的二膚聚乙締亞胺聚合物的制備方法包括如下步驟：
[0011] 1)將所述二膚和=乙胺溶解在無水氯仿溶液之中，攬拌條件下，將氯乙酷氯逐滴 滴加到上述溶液中，滴加結(jié)束后，室溫下反應(yīng)10-14小時，得到氯乙酷化的二膚1 ;
[001引。室溫條件下，將聚乙締亞胺，艦化鋼和碳酸鐘溶解到無水N，N-二甲基甲酯胺溶 液中，攬拌條件下，將溶有1的N，N-二甲基甲酯胺溶液滴加逐滴滴加到上述溶液之中，避光 氮氣保護(hù)條件下反應(yīng)22-26小時，經(jīng)過提純即可得到二膚聚乙締亞胺聚合物PEI-g-D-DF; [0013]
[0014] 一種糖分離聚合物材料，將所述的二膚聚乙締亞胺聚合物接枝到基質(zhì)，所述基質(zhì) 為氧化物多孔材料。
[0015] 上述糖分離聚合物材料作為色譜固定相在單糖手性分離、單糖化學(xué)分離、二糖化 學(xué)分離、寡聚多糖化學(xué)分離或親水性物質(zhì)分離中的應(yīng)用。
[0016] 上述方案中，所述單糖手性分離中的單糖是指L/D-核糖，L/D-脫氧核糖，L/D-葡 萄糖，L/D-半乳糖，L/D-巖藻糖，L/D-阿拉伯糖，L/D-甘露糖或L/D-來蘇糖。
[0017] 上述方案中，所述單糖化學(xué)分離中的單糖是指葡萄糖、半乳糖、N-乙酷基葡萄糖、 N-乙酷基半乳糖、核糖、脫氧核糖、木糖、巖藻糖、甘露糖、唾液酸或阿洛糖。
[0018] 上述方案中，所述二糖化學(xué)分離中的二糖是指薦糖、乳糖、纖維二糖、明串珠菌二 糖、海藻糖、麥芽糖、蜜二糖或龍膽二糖。
[0019] 上述方案中，所述寡聚多糖化學(xué)分離中的寡聚多糖是指果寡糖或聚半乳寡糖。
[0020] 上述方案中，所述親水性物質(zhì)分離中的親水性物質(zhì)是指核巧酸、氨基酸、短膚、皂 巧或醬體。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為：
[0022] 1.本發(fā)明制備的聚合物為聚電解質(zhì)，可W通過取代反應(yīng)將聚合物接枝修飾到硅膠 等多孔材料表面，開發(fā)為糖分離色譜填料；
[0023] 2.本發(fā)明聚合物修飾的色譜柱，實現(xiàn)了對手性單糖對映異構(gòu)體、不同種類單糖、二 糖、寡聚多糖的區(qū)分，解決了常規(guī)的色譜方法無法解決的難題。同時該材料制備流程簡單， 成本較低，材料可大批量制備，重復(fù)性好，容易大規(guī)模制備，具有顯著的推廣價值。
【附圖說明】
[0024] 圖1為二膚修飾的聚乙締亞胺功能聚合物的制備路線。
[00巧]圖2為化合物1，PEI和聚合物材料陽I-g-D-DF的核磁氨譜。
[0026] 圖3為化合物1，PEI和陽I-g-D-DF的紫外光譜。
[0027] 圖4為化合物1，PEI和PEI-g-D-DF的紅外光譜。
[0028] 圖5為化合物1，PEI和陽I-g-D-DF的園二色譜光譜。
[0029] 圖6為陽I-g-D-DF修飾的硅膠表面XPS元素分析，碳元素組成。
[0030] 圖7為陽I-g-D-DF修飾的硅膠表面XPS元素分析，氧元素組成。
[0031] 圖8為陽I-g-D-DF修飾的硅膠表面XPS元素分析，氮元素組成。
[0032] 圖9為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對脫氧核糖異構(gòu)體的手性分離效果圖。
[0033] 圖10為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對五種代表性的單糖分離效果圖。
[0034] 圖11為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對六種代表性的二糖分離效果圖。
[0035]圖12為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對薦糖、麥芽糖、蜜二糖混合樣品的分離效 果圖。
[0036] 圖13為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對明串珠菌二糖、海藻糖、龍膽二糖混合樣 品的分離效果圖。
[0037] 圖14為基于PEI-g-D-DF聚合物色譜柱對果寡糖樣品的分離效果圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本發(fā)明的內(nèi)容、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合具體實施例和附圖 進(jìn)一步闡述本發(fā)明，運些實施例僅用于說明本發(fā)明，而本發(fā)明不僅限于W下實施例。
[0039] 實施例中所用原料及設(shè)備：
[0040] 聚乙締亞胺（分子量10000，100000,500000)由上海阿拉下生化科技股份有 限公司購得，D-Asp-D-Phe由上海希施生物科技有限公司購得。氯乙酷氯，S乙胺和色 譜純DMF由TCI公司購得。其他試劑均使用市售分析純。古和"CNMR圖譜在化址er ARXSOOspectrometer檢測獲得。
[00川 實施例1
[0042] PEI-g-D-DF 的制備
[0043] 詳細(xì)的制備路線見圖1。冰浴條件下，將0. 62g(2mmol)的D-Asp-D-Phe和 0. 24g(2mmol)的S乙胺溶解在30血無水氯仿溶液之中，攬拌條件下，將0. 27g(2. 4mmol)的 氯乙酷氯逐滴滴加到上述溶液中，滴加結(jié)束后，室溫下反應(yīng)12個小時。反應(yīng)結(jié)束后30mL鹽 水洗4次，取有機相溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)掉有機溶劑后過硅膠柱即可得到