硬葡聚糖的合成及用途

简介

硬葡聚糖是一类微生物源水溶性多糖，常温下可溶于热水，分子骨架富含大量羟基；该化合物常作为多糖底物，以DMAP为催化剂与癸酰氯发生酰化反应，合成酰基修饰的改性硬葡聚糖衍生物。

硬葡聚糖的性状

合成

方法一：将5 mL细胞悬浮液接种到含有100 mL无菌液体培养基的500 mL烧瓶中，并在28°C和220 rpm下在往复摇床上培养3天。在5 L发酵罐（含3 L发酵培养基）中进行分批和补料分批发酵，接种量为5%（v/v），搅拌速度为400 rpm，通气量为1.0 vvm（体积空气/体积肉汤/分钟）。使用无菌4 mol/L NaOH溶液和50%（v/v）HCl控制发酵培养基的pH。在30°C下进行所有培养以获得产品硬葡聚糖[1]。

方法二：向已知浓度的可溶性硬核葡聚糖水溶液中添加25 mg/mL NaIO4水溶液，以获得0.14 mg NaIO4/mg葡聚糖的比率。葡聚糖的最终反应浓度为11 mg/mL。旋转并混合反应以溶解所有试剂，并将反应置于黑暗中20小时得到标题化合物硬葡聚糖[2]。

用途

硬葡聚糖作为多糖底物，在DMAP催化下与癸酰氯发生酰化改性反应，制备酰基修饰的改性硬葡聚糖衍生物。例如：将硬葡聚糖（0.15 g）添加到90°C的蒸馏水中（20 mL），并进行氮气吹扫。均质后，将溶液冷却至70℃。向混合物中添加DMAP（0.2 g）作为催化剂，并搅拌混合物30 min。向反应混合物中加入一定量的每种酰氯（DecCl：0.05 mL），并在室温下搅拌1 h。考虑到各种酰氯的分子量和密度不同，选择每种酰氯的体积，使改性剂的酰氯基团与Sclg重复单元的羟基之间的化学计量比接近1:1。向混合物中加入甲醇并过滤，以癸酰氯沉淀改性SCLG。用去离子水透析产品，并在环境温度下干燥[3]。

参考文献

[1] Tan, Runqing; et al. Enhancing scleroglucan production by Sclerotium rolfsii WSH-G01 through a pH-shift strategy based on kinetic analysis. Bioresource Technology (2019), 293, 122098.

[2] Bose N, et al. Preparation of modified β-glucan derivatives via reductive amination as immunomodulators and antitumor agents[P]. WO: WO2012154680 A2, 2012-11-15.

[3] Nazmabadi, Mojgan; et al. Aqueous/brine solutions viscosity and surface properties of hydrophobically modified scleroglucans: Role of grafted chain length. Carbohydrate Polymers (2020), 229, 115519.