基于葡萄糖、氨基酸等小分子構(gòu)建的糖基表面活性劑合成及其性能.pdf

1、糖基表面活性劑不僅具有優(yōu)良的表面活性性能，而且具備一定的藥理性，因其資源可再生、綠色環(huán)保、易生物降解等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。本文以來(lái)源廣泛的葡萄糖、氨基酸為原料，主要合成了五個(gè)系列的葡萄糖基衍生物，并通過(guò)核磁、質(zhì)譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，主要工作內(nèi)容如下:
　　首先合成了系列1-O-(N-脂肪?；被?-D-葡萄糖酯;而后測(cè)定并計(jì)算了不同溫度下其水溶液的臨界膠束濃度(cmc)、最低表面張力(γcmc)、親水親油值（HLB值

2、）、表面最大吸附量(Γmax)、表面分子最小截面積(Amin)、臨界堆積參數(shù)(CPP)、表面活性效率值(pc20)等表面活性參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能（ΔGmθ）、標(biāo)準(zhǔn)焓變(ΔHmθ)和標(biāo)準(zhǔn)熵變(ΔSmθ)等膠束熱力學(xué)參數(shù);另外，對(duì)目標(biāo)化合物體外抑制人白血病K562細(xì)胞、人肝癌HepG2細(xì)胞、人乳腺癌MCF7細(xì)胞增殖的活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究結(jié)果顯示，該系列糖酯的HLB值為8～14左右;擁有低數(shù)量級(jí)cmc值，表現(xiàn)出優(yōu)良的表面活性;隨著溫度的升

3、高，其cmc值升高，而γcmc值減小;隨著脂?；滈L(zhǎng)的增加，同氨基酸系列糖酯的cmc值和γcmc值均減小;pc20值隨著碳鏈的增長(zhǎng)而增大，說(shuō)明有較長(zhǎng)疏水鏈的糖酯在降低給定表面張力值時(shí)所需濃度較少;CPP值均小于0.2，說(shuō)明該系列糖酯在水溶液中均可形成膠束;經(jīng)計(jì)算ΔGmθ和ΔHmθ值均為負(fù)值，表明該系列糖酯的膠束化是自發(fā)進(jìn)行的放熱過(guò)程;該類(lèi)型糖酯對(duì)K562細(xì)胞增殖均有明顯的抑制作用，當(dāng)作用劑量為100μM，作用時(shí)間為72h時(shí)，抑制率能夠達(dá)

4、到50％;對(duì)HepG2細(xì)胞均表現(xiàn)出抑制效果，作用72h后，抑制率能夠達(dá)到10％～43％;對(duì)MCF7細(xì)胞抑制率最高在45％。
　　合成了系列6-O-(N-脂肪?；被?-D-甲基葡萄糖酯;測(cè)定并計(jì)算其表面活性性能參數(shù)、膠束熱力學(xué)參數(shù)及體外抑制腫瘤細(xì)胞活性。結(jié)果表明，該系列糖酯的HLB值為9～15;同氨基酸系列糖酯的cmc值和γcmc值都隨脂?；湹脑黾佣档?溫度升高糖酯的cmc值隨之升高，而相應(yīng)的γcmc值減小;CPP值均小于0

5、.2，表明該系列糖酯在水溶液中可形成膠束;ΔGmθ和ΔHmθ均為負(fù)值，說(shuō)明其膠束化是自發(fā)進(jìn)行的放熱過(guò)程;糖酯對(duì)K562、HepG2、MCF7三種腫瘤細(xì)胞增殖均具有抑制作用，對(duì)K562的抑制率表現(xiàn)最好為25.69％，對(duì)HepG2的抑制率最高為20.92％，對(duì)MCF7細(xì)胞抑制率最高為24.03％。
　　首先合成了系列1，6-二-O-(N-脂肪酰基氨基酸)-D-葡萄糖二酯;然后測(cè)定并計(jì)算了其表面活性參數(shù)及膠束化熱力學(xué)參數(shù);研究了它們對(duì)腫

6、瘤細(xì)胞體外抑制增殖的活性;結(jié)果表明，葡萄糖二酯能夠有效地降低水溶液表面張力，表面活性較高;隨著脂?；溤鲩L(zhǎng)，cmc值和γcmc值均降低;隨著溫度升高cmc值增大，而相應(yīng)的γcmc值減小;膠束化熱力學(xué)參數(shù)ΔGmθ和ΔHmθ均為負(fù)值，同樣說(shuō)明該系列糖酯的膠束化是自發(fā)形成的放熱過(guò)程;該系列化合物都能對(duì)K562細(xì)胞增殖產(chǎn)生較好地抑制效果，最高抑制率能夠達(dá)到81％;對(duì)HepG2細(xì)胞的抑制作用良好，且濃度依賴(lài)關(guān)系明顯，最高抑制率為56％;對(duì)MCF7

7、細(xì)胞能夠產(chǎn)生一定抑制作用，各化合物的最高抑制率在20％～35％之間，48h后延長(zhǎng)作用時(shí)間無(wú)明顯促進(jìn)抑制效果。
　　制備了系列AOT和Bola型葡萄糖基雙聚表面活性劑，并對(duì)它們的表面活性性能和體外抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性進(jìn)行了研究;實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，AOT型賴(lài)氨酸糖酯的HLB值為4～8;隨著溫度的升高，其cmc值增加而γcmc值下降，這說(shuō)明此類(lèi)糖酯形成膠束的能力減弱而降低水表面張力的能力增強(qiáng);隨著疏水碳鏈的增長(zhǎng)及溫度的升高，糖酯更傾向于在氣

8、/液界面層吸附;同一溫度下，隨著疏水鏈增長(zhǎng)，cmc值降低，說(shuō)明該類(lèi)表面活性劑膠束化的趨勢(shì)增強(qiáng)。Bola型谷氨酸糖酯的HLB值為14～16;隨著溫度升高，表面活性劑cmc值升高而γcmc值逐漸降低;同一溫度下，隨著脂?；溤鲩L(zhǎng)ΔGmθ減小，說(shuō)明表面活性劑更易形成膠束。兩種類(lèi)型的糖酯對(duì)K562、HepG2、MCF7三種細(xì)胞均表現(xiàn)出較好抑制增殖作用，最高抑制率分別為40.40％、50.41％、35.69％。
　　合成了系列甘油葡萄糖脂，

9、并通過(guò)MTT法初步研究它們的體外抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性。研究結(jié)果顯示，所有化合物對(duì)K562細(xì)胞具有較好抑制效果，抑制率最大為58.35％;對(duì)HepG2細(xì)胞抑制增殖作用不佳，最高抑制率僅達(dá)到30.42％;對(duì)MCF7細(xì)胞增殖抑制作用較好，最高抑制率可達(dá)到59.92％。
　　葡萄糖基結(jié)構(gòu)是五種系列目標(biāo)化合物擁有優(yōu)良表面活性性能和生物活性的共同因素。同時(shí)，不同脂?；Y(jié)構(gòu)對(duì)它們的性能產(chǎn)生了較大影響。通過(guò)對(duì)抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)而