基于右旋糖苷的高分子材料

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1、基于右旋糖苷的高分子材料第34卷第3期2009年9月广州化学GuangzhouChemistryVol.34No.3Sept.2009文章编号：1009-220X(2009)03-0049-11Ⅰ.右旋糖苷的结构、特性、制备与应用杨锐1，沈青1,2*（1.东华大学高分子材料与工程系；2.东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海200051）摘要：右旋糖苷是由与α-(1→6)相连的d-右旋糖主链组成、结构和性能多样性取一部分主要涉及右旋糖苷的结构、特性、制备与应用。关键词：右旋糖苷；结构；性能；制备；应用中图分类号：O636.1文献标识码：A多聚糖是一种具有结构多样性和

2、功能多样性的大分子。除了纤维素、淀粉等来自不同植物中的多聚糖，各种真菌和细菌也可以合成多聚糖，比如凝胶、葡聚糖、裂褶多糖等。通过菌链产生的最重要的多聚糖是右旋糖苷，它主要通过蔗糖中的微生物（例如链球菌、乳酸菌和明串珠菌等）产生的右旋糖苷蔗糖酶合成。右旋糖苷是一系列中性聚合物，包括一个α-(1→6)连接的d-多聚糖主链，菌种不同，主链上的各种支链也不同。右旋糖苷中，α———————————————————————————————————————————————-(1→6)的结合可能占总糖苷链的50%～97%。α-(1→2)、α-(1→3)和α-(1→4)连接时表现出平衡

3、，这通常限定为支链[1]。1861年Pasteur发现黏性细菌，1878年被vanTieghem命名为肠系膜明串珠菌。Scheiblerm命名这种孤立的碳水化合物为“右旋糖苷”。调查显示，右旋糖苷可以由大多数只有几克的几个细菌链形成，这些菌链是一种功能性的厌氧性生物，比如明串珠菌和链球菌链[2]。全球每年生产2000吨商业用右旋糖苷产品[3]。由于右旋糖苷在水和其他各种溶剂（比如二甲基亚砜甲酰胺）中相同的溶解度、生物兼容性以及在某种物理环境中的降解能力，它已成功地应用于生物医疗领域。右旋糖苷及其衍生物的生理活性已被大量的文献报道，与右旋糖苷及其半合成产物不完善的结构分

4、析形成对比。与纤维素和淀粉[4-5]的广泛研究对比，只有少数文献报道了关于确切的右旋糖苷的功能、特性及制备。化学家认为，作为合成生物聚合物的起始物，右旋糖苷是一种有趣的多聚物，它可以通收稿日期：2009-07-16?通讯作者sqing@dhu.edu.cn基金项目：高等学校学科创新引智计划资助项目（No.111-2-04）。作者简介：杨锐（1989~），女，东华大学高分子材料与工程系本科生。50广州化学第34卷过聚合反应来设计结构和改善特性。右旋糖苷同性聚合物的结构包括d-多聚糖单元，无任何相关缺点和相似分子质量分布的右旋糖苷—————————————————————

5、——————————————————————————样品对于进行化学改性是非常有用的。右旋糖苷衍生物的研究显示，即使引入相同的功能基团，由于多聚物链和三个次级羟基基团结构的不同而导致性质的不同，多功能右旋糖苷衍生物可根据引入取代基的可调节特性制备。本文综述了右旋糖苷的结构、特性、制备与应用的研究进展。1右旋糖苷的结构和特性1.1结构特点右旋糖苷是一种糖苷同聚物，α-(1→6)链占主导地位（50%～97%）。分支单元的程度和性质取决于产生右旋糖苷的菌链。通过旋光度、红外光谱测定以及高碘酸氧化反应，可初步检测右旋糖苷的结构。甲基化分析可获得更详细的结果。在纳甲基亚硫酰基碳

6、负离子的活化作用之后，羟化物被甲基碘化物甲基化。甲基右旋糖苷被水解为相应的甲基单体，并逐一被乙酰化。最终利用气相色谱分离并通过其被保留的时间鉴定被甲基化的醋酸纤维素。尤其是对于右旋糖苷的结构测定，结合毛细管气―液色谱鉴定是一种有效的方法。此外可使用特异性降解酶，通过薄层色谱、高效液相色谱和13C核磁共振的方法进行结构测定。在由肠系膜明串珠菌-NRRLB-512F产生的右旋糖苷中，侧链的长度已利用相应的碱降解法[6]研究出来。此过程基于C6位置处，含p-硫甲基基团的末端无还原性葡萄糖的取代作用。在气相色谱鉴定的分析中，大约40%的侧链含有一个葡萄糖残基，45%的侧链含有

7、两个右旋糖苷的统一体，剩余的15%则多于两个。———————————————————————————————————————————————1.1.1右旋糖苷的核磁共振特性右旋糖苷结构的确定，除了对多聚物主链化学改性和降解，利用核磁共振光谱也是一种有效的方法[7]。而且，从研究多糖结构特性的经验可知，核磁共振光谱是获得其详细结构资料[8]最重要的方法之一。表1显示了在二甲基亚砜-d6中，α-(1→6)连接的右旋糖苷的化学位移。除了环质子，羟基的质子位于4.10～4.12ppm(OH2)，4.51～4.52ppm(OH3)和4.63～4.64ppm（O