可德膠的磺酸化改性及其產(chǎn)物物化性能的研究【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　應(yīng)用化學(xué)</b></p><p>　　可德膠的磺酸化改性及其產(chǎn)物物化性能的研究</p><p>　　多糖是一類重要的生物大分子，廣泛存在于動(dòng)植物和微生物中。植物的骨架維素、糖原、昆蟲與節(jié)肢動(dòng)物的甲殼質(zhì)、植物的粘液、樹膠，果膠等許多物質(zhì)都是由

2、多糖組成的。多糖在生物體內(nèi)發(fā)揮著極其重要的功能?？傻履z（Cutdlan）是由產(chǎn)堿桿菌( Alcaligenes faecalis) 發(fā)酵產(chǎn)生的微生物多糖。該多糖無支鏈，是直鏈型的一種全部由1,3-β-D-葡聚糖苷建組成的聚合物。在食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。固體可德膠為白色粉末，無毒，不溶于水，可溶于堿溶液和DMSO水溶液?？傻履z不溶于水，這限制了它的廣泛應(yīng)用。因此對(duì)可德膠進(jìn)行化學(xué)改性來擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，成為可德膠生物活性研究的重要方向

3、之一。</p><p>　　近年來可德膠已在醫(yī)藥、食品、其他工業(yè)等領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。特別是在醫(yī)藥方面，自然界存在的多糖并不是都具有生物活性的。多糖的生物活性可取決于多糖中一些特定的官能團(tuán)，往往可以通過一定的化學(xué)改性方式進(jìn)行添加或取消官能團(tuán)。一些原來沒有活性的多糖經(jīng)過衍生化后活性大大提高。近年來，對(duì)改善可德膠的水溶性的方法有很多，常用的可德膠的化學(xué)改性方法有磺酸化以及羧甲基化改性。對(duì)于這兩種改性的衍生物，

4、已經(jīng)被廣泛的用于抗腫瘤、抗HIV以及提高免疫力等許多領(lǐng)域。另外，羥乙基以及羥丙基化改性對(duì)于一些多糖而言也能夠增強(qiáng)水溶性以及提高抗腫瘤活性。</p><p>　　一、可德膠的性質(zhì)及存在的問題</p><p>　　1、可德膠的凝膠特性</p><p>　　在自然狀態(tài)下，可德膠是以圓環(huán)狀的小顆粒形式存在的，與淀粉的結(jié)構(gòu)相類似?？傻萌荒z是由葡萄糖結(jié)構(gòu)單元以β-1,3-D-葡

5、萄糖苷鍵鏈接而成的線性大分子。分子式為(C6H12O6）n，可德膠具有極好的高熱穩(wěn)定性，在130℃長(zhǎng)時(shí)間加熱不破壞膠質(zhì)，熔點(diǎn)高達(dá)140℃。在干燥的狀態(tài)下是一種流動(dòng)性極好的無臭、無味的白色或灰白色粉末固體。可長(zhǎng)期存在于聚乙烯袋中，不會(huì)失去凝膠化特性?？傻萌荒z不溶于水，不溶于乙醇和大多數(shù)有機(jī)溶劑，但可溶解于堿液、甲酸、二甲基亞砜、鎘乙二胺（cadoxen）水溶液、25％碘化鉀溶液，可完全溶解于氫氧化鈉、磷酸三鈉、磷酸三鈣等p H≧12的堿性

6、溶液，</p><p>　　2、可德膠存在的問題</p><p>　　可得然膠是一種不被人體消化、不產(chǎn)生熱量的微生物多糖。一些天然的多糖由于其較大的分子尺寸導(dǎo)致其不溶于水, 或形成的水溶液具有高粘度, 因而應(yīng)用受到了限制。自然界存在的多糖并不是都具有生物活性的，可德膠自身并沒有生物活性，取決于多糖中一些特定的官能團(tuán)，往往可以通過一定的化學(xué)改性方法加以改進(jìn)。</p><p

7、><b>　　二、可德膠的應(yīng)用</b></p><p><b>　　在食品工業(yè)中的應(yīng)用</b></p><p>　　可得然膠現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。如作為穩(wěn)定劑、凝固劑、增稠劑、持水劑、粘合劑、成膜劑等用于肉類食品、面類食品、水產(chǎn)食品、烘烤食品、冷凍食品、油炸食品、低熱能食品（減肥食品）等的制作中。</p><

8、;p><b>　　在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用</b></p><p>　　可德膠具有抗腫瘤、抗細(xì)菌、抗病毒及提高機(jī)體的免疫力的生理功能?？梢杂绊懼惖拇x、盲腸內(nèi)的微生物發(fā)酵及糞便內(nèi)膽汁酸的排泄，從而降低血脂及體內(nèi)膽固醇含量，同時(shí)對(duì)于結(jié)腸癌也有很好的預(yù)防效果?？傻履z盡管與多糖藥物-香菇多糖具有相似的主鏈結(jié)構(gòu)，卻沒有后者所具有的生物活性。</p><p>　　多糖經(jīng)過磺酸

9、化改性后，其C-6支鏈衍生物可溶于水，具有抑制艾滋病病毒HIV活性，與常規(guī)的抗HIV藥物相比具有活性高、抗凝血副作用低的特點(diǎn)?？傻履z還具有低毒性和顯著的抗孢子侵襲活性使其成為潛在的治療嚴(yán)重瘧疾的輔助手段。</p><p><b>　　他工業(yè)中的應(yīng)用</b></p><p>　　可德膠還可以作為酶的固定化載體，魚飼料的粘合劑，也可作為載體起到一定的分離作用。此外，可德膠

10、還用到牙膏等日用品和化妝品等方面。</p><p>　　三、可德膠化學(xué)改性的研究進(jìn)展</p><p><b>　　可德膠主鏈水解</b></p><p>　　可德膠具有較大的分子尺寸，其在水溶液中具有高粘度，不溶于水，因而其應(yīng)用受到了限制。可以通過降低分子尺寸，同時(shí)使其水溶液粘度的下降，來提高可德膠的使用價(jià)值。使其具有更優(yōu)良的生物活性，利用多糖

11、的水解制備具有生物活性的寡聚糖受到越來越多的關(guān)注。</p><p>　　可德膠分子鏈間通過氫鍵形成三螺旋結(jié)構(gòu)，水解難度較大。之前采用化學(xué)和物理兩種降解方法，通過實(shí)驗(yàn)比較化學(xué)降解方法中。結(jié)果表明酸降解法，鹽降解法得到產(chǎn)率不高。酶降解法因其高效性和專一性，降解產(chǎn)率較高。除了上述方法還有物理降解法如超聲降解法，制備得到低分子量的衍生物。</p><p><b>　　磺酸化衍生物<

12、/b></p><p>　　自1987年發(fā)現(xiàn)磺酸化多糖衍生物具有抑制艾滋病病毒HIV活性。同時(shí)具有活性高、抗凝血副作用低的特點(diǎn)。1990 年，Uryu 等首次發(fā)現(xiàn)具有線性1,3-β-D-葡聚糖主鏈的可德膠的磺酸化衍生物對(duì)HIV 具有很強(qiáng)的抑制作用，并利用13C NMR方法研究了HIV病毒蛋白質(zhì)序列與磺酸化可德膠之間的相互作用，發(fā)展了一種揭示磺酸化可德膠抗HIV 活性的方法。同時(shí)與常規(guī)的抗HIV 藥物相比，磺

13、酸化可德膠具有活性高、抗凝血副作用低的特點(diǎn)。用吡啶-磺酸作為磺酸化試劑，將磺酸基團(tuán)選擇性地接枝于低分子量可德膠的6-羥基上, 制備了僅在6位取代的磺酸化可德膠。</p><p><b>　　羧甲基化衍生物</b></p><p>　　羧甲基化改性也是多糖常用的化學(xué)改性方法，被認(rèn)為是另一種體現(xiàn)多糖功能性特性的途徑。目前，大部分文獻(xiàn)所使用的羧甲基化方法都借鑒了Sasaki

14、 等的方法。常選用異丙醇作為溶劑, 30%(wt )的氫氧化鈉溶液作為親核試劑，使可德膠在50 ℃左右與氯乙酸進(jìn)行取代反應(yīng), 用透析法來純化產(chǎn)品，最后采用冷凍干燥獲得最終產(chǎn)物。 </p><p>　　可德膠經(jīng)羧甲基化改性后，溶解性及生物活性都有明顯提高。羧甲基可德膠（CMC） 被認(rèn)為具有良好的抗腫瘤活性。直接作用于小鼠的腹膜巨噬細(xì)胞和小鼠淋巴瘤P388D1細(xì)胞，同

15、時(shí)還具有較強(qiáng)的免疫特性。在化妝品中，它是一種生物反應(yīng)修飾因子，可提高人體自身的防御機(jī)制。 </p><p>　　四、可德膠的改性發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　通過化學(xué)合成的方法成功制備了幾種不同可德膠的衍生物。設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案系統(tǒng)的歸納各種衍生物制備工程中，通過改變實(shí)驗(yàn)條件來得到可德膠水溶性的最佳條件?？赏ㄟ^改變投料比制備出具有不同基團(tuán)取代度的衍生物，并可觀察不同取代度對(duì)兩親性衍生物納米膠束

16、粒徑的影響。挖掘更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法直接將可德膠降解為小尺寸的衍生物或者通過其他化學(xué)方法改性來提高其生物活性。并研究羧甲基化衍生物的抗腫瘤作用的機(jī)理。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張琦, 張洪斌, 叢峰松, 黃龍. β-(1→3)-D-葡聚糖可德膠化學(xué)改性的研究進(jìn)展[J]. 高</p><p>　　

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