可德膠的磺酸化改性及其產(chǎn)物物化性能的研究【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p><b>　　應用化學</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，廣泛存在于動植物和微生物中。植物的骨架維素、糖原、昆蟲與節(jié)肢動物的甲殼質(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)藥等領域有重要的應用。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用。因此對可德膠進行化學改性來擴大其應用范圍，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)等領域顯示出其獨特的應用價值。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，往往可以通過一定的化學改性方式進行添加或取消官能團。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，對改善可德膠的水溶性的方法有很多，常用的可德膠的化學改性方法有磺酸化以及羧甲基化改性。對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域。另外，羥乙基以及羥丙基化改性對于一些多糖而言也能夠增強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，與淀粉的結構相類似?？傻萌荒z是由葡萄糖結構單元以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℃長時間加熱不破壞膠質(zhì)，熔點高達140℃。在干燥的狀態(tài)下是一種流動性極好的無臭、無味的白色或灰白色粉末固體。可長期存在于聚乙烯袋中，不會失去凝膠化特性?？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致其不溶于水, 或形成的水溶液具有高粘度, 因而應用受到了限制。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，往往可以通過一定的化學改性方法加以改進。</p><p

7、><b>　　二、可德膠的應用</b></p><p><b>　　在食品工業(yè)中的應用</b></p><p>　　可得然膠現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應用于食品工業(yè)各個領域。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)中的應用</b></p><p>　　可德膠具有抗腫瘤、抗細菌、抗病毒及提高機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，同時對于結腸癌也有很好的預防效果?？傻履z盡管與多糖藥物-香菇多糖具有相似的主鏈結構，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。可德膠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重瘧疾的輔助手段。</p><p><b>　　他工業(yè)中的應用</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、可德膠化學改性的研究進展</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，因而其應用受到了限制?？梢酝ㄟ^降低分子尺寸，同時使其水溶液粘度的下降，來提高可德膠的使用價值。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注。</p><p>　　可德膠分子鏈間通過氫鍵形成三螺旋結構，水解難度較大。之前采用化學和物理兩種降解方法，通過實驗比較化學降解方法中。結果表明酸降解法，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。同時具有活性高、抗凝血副作用低的特點。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HIV 具有很強的抑制作用，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。用吡啶-磺酸作為磺酸化試劑，將磺酸基團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改性方法，被認為是另一種體現(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 ℃左右與氯乙酸進行取代反應, 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） 被認為具有良好的抗腫瘤活性。直接作用于小鼠的腹膜巨噬細胞和小鼠淋巴瘤P388D1細胞，同

15、時還具有較強的免疫特性。在化妝品中，它是一種生物反應修飾因子，可提高人體自身的防御機制。 </p><p>　　四、可德膠的改性發(fā)展趨勢</p><p>　　通過化學合成的方法成功制備了幾種不同可德膠的衍生物。設置實驗方案系統(tǒng)的歸納各種衍生物制備工程中，通過改變實驗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取代度的衍生物，并可觀察不同取代度對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理。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張琦, 張洪斌, 叢峰松, 黃龍. β-(1→3)-D-葡聚糖可德膠化學改性的研究進展[J]. 高</p><p>　　

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