一种纳米级羧基苯硼酸酯化Res与BX四元接枝复合衍生物的结构与合成方法

本发明涉及生物质活性材料，特别是一种纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝衍生物的结构与合成方法。

背景技术：

1、木聚糖具有抗突变、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗凝血和降血脂等生物活性，但天然植物提取的多糖由于溶解性较差、活性较弱，无法被人体有效地利用。白藜芦醇（res）是一类非黄酮类多酚化合物，具有抗氧化和抗肿瘤的生物活性，但其经口服后人体血浆和组织浓度的含量降低，阻碍了市场化的应用。对res进行相关的化学修饰可解决此类问题，从而提高其应用潜力。将蔗渣木聚糖（bx）与res进行复配，结合两者的优势来协同提高综合生物活性，即对bx/res的复合物进行酯化、醚化和接枝共聚等修饰改性可以显著改善其理化性能和生物活性。

2、研究发现，木聚糖中不同接枝单体及活性有机酸分子基团的引入赋予木聚糖不同的性质，显著增强其生物相容性和生物活性。乙二醇二甲基丙烯酸酯（egdma）、甲基丙烯酸叔丁酯（tbma）和苯乙烯磺酸钠（sss）接枝单体具有良好的活性。同时，羧基苯硼酸的药代动力学研究表明其可有效地抑制癌细胞的迁移，对癌细胞比普通细胞有更高的靶向选择性。纳米药物颗粒与传统的药物制剂相比，可以有效地克服吸收效率低、体内循环性差和体内循环时间短的缺陷，来增强治病的效率。因而，采用羧基苯硼酸来酯化res与bx四元接枝复合纳米衍生物，制备羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合纳米衍生物。

3、在采用分子对接技术模拟小分子配体与癌蛋白受体之间的对接机制，筛选优化小分子配体，选择优化的活性单体与有机酸的基础上，本发明以bx/res复合物为原料，egdma、tbma和sss为接枝单体，过硫酸铵为引发剂在水溶剂中通过自由基聚合合成res与bx四元复合接枝共聚物；进一步以羧基苯硼酸为酯化剂，4-二甲氨基吡啶与12-钨磷酸为复合催化剂，在二甲基亚砜溶剂中合成产物羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝衍生物。然后，通过纳米沉淀法制备纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物。通过分子动力学对该纳米颗粒分别与肺癌蛋白和肝癌蛋白进行了分子对接活性计算与模拟，并采用溴化噻唑蓝四氮唑（mtt）法对产物进行了抗癌活性测试。

技术实现思路

1、本发明的主要目的，是提供一种具有应用潜力的纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝衍生物的合成工艺方法。

2、本发明的具体技术方案如下：

3、一种纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝衍生物，其具有如下结构：

4、

5、本发明还公开了其制备方法，其包括如下步骤：

6、（1）将1.7~3.0g bx置于60 ˚c恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基bx。

7、（2）将1.5~2.8 g步骤（1）所得干基bx和0.4~1.1 g res加入到装有搅拌器、冷凝回流装置和温度计的250 ml四口烧瓶中，加入25~50 ml蒸馏水于40~60˚c的条件下搅拌活化0.5~1小时。

8、（3）将0.3~0.6 g过硫酸铵加入到25 ml的烧杯中，加入10~20 ml的蒸馏水配成引发剂溶液，再将引发剂溶液倒入100 ml恒压滴液漏斗中。

9、（4）将2.0~2.5 ml分析纯egdma、0.75~0.85 ml分析纯tbma和0.75~0.85 g sss加入到25 ml烧杯中，再加入25~50 ml蒸馏水和0.2~0.5 g 烷基糖苷、0.1~0.3g食用卵磷脂，搅拌30~50 分钟得到均匀的混合单体乳液，倒入另一个100 ml恒压滴液漏斗中。

10、（5）将步骤（2）的反应体系升温至60~70 ˚c，开始滴加步骤（3）所配制的引发剂溶液，控制在10~20分钟内滴入引发剂溶液总质量的三分之一；开始同时滴加反应混合单体乳液和引发剂溶液，控制滴加时间在3~5小时；在单体和引发剂溶液滴加完毕后，向四口烧瓶中加入0.50~0.90 g的n, n-亚甲基双丙烯酰胺，继续反应2~3小时。

11、（6）待步骤（5）的反应结束后，将四口烧瓶移出水浴锅，冷却至室温；向该反应体系中加入50~90 ml分析纯丙酮，静置沉析至上下分层，分层后抽滤出沉淀物，依次用40~55ml分析纯无水乙醇和30~50ml蒸馏水各洗涤2~3次；将产物于60 ˚c的恒温干燥箱中干燥24小时，制得res与bx四元接枝复合衍生物粗产物。

12、（7）将步骤（6）制得的res与bx四元接枝复合纳米衍生物粗产物放入索氏抽提器中，加入60~90 ml分析纯丙酮抽提24小时；取出抽提后的物料放入表面皿中，于60 ˚c的恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得res与bx四元接枝复合衍生物。

13、（8）向配有搅拌器、冷凝回流装置和温度计的四口烧瓶中加入50~80 ml分析纯二甲基亚砜，加热至40~70 ˚c，加入1.0~2.0 g步骤（7）制得的res与bx四元接枝复合衍生物，搅拌至完全溶解后，依次加入0.8~3.0 g羧基苯硼酸，0.05~0.10 g 4-二甲氨基吡啶、0.10~0.20 g 12-钨磷酸和0.10~0.20 g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌反应4~7小时。

14、（9）待步骤（8）的反应体系降至室温后，向四口烧瓶中加入50~80 ml分析纯丙酮，沉析至上下分层、抽滤，依次用40~50ml分析纯无水乙醇、50~65 ml的蒸馏水各洗涤2~3次，于60˚c的恒温干燥箱中干燥至恒重，得到羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物。

15、（10）向装有磁力搅拌器的单口烧瓶中加入0.40~0.60 g步骤（9）制备的羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物，再加入40~50ml分析纯二甲基亚砜；将反应体系升温至70~75˚c，加热搅拌至完全溶解，再将反应体系冷却至室温。

16、（11）向500 ml烧杯中加入200~300 ml分析纯无水乙醇，并以电动搅拌器持续快速搅拌，将步骤（10）冷却后的液体缓慢加入装有分析纯无水乙醇的烧杯中，待溶液加完后继续搅拌30~60分钟。

17、（12）将步骤（11）得到的悬浮液离心30分钟后，再加入50~120 ml蒸馏水离心30分钟；离心结束后取出分离物，置于真空冷冻干燥机中干燥至恒重，取出并研磨得到纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物。

18、（13）采用酸碱滴定法测定纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物的酯化取代度，步骤如下：称取0.2 g羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝衍生物纳米颗粒样品于50 ml的碘量瓶中，向其中加入5 ml蒸馏水，混合均匀后滴加1~2滴酚酞试剂，摇匀；再用0.10 mol/l的naoh标准溶液调至微红色（半分钟内颜色不褪去），加入2.5 ml浓度为0.5mol/l的naoh标准溶液，摇匀，在室温下搅拌4.0小时进行皂化；最后用浓度为0.5 mol/l的hcl标准溶液滴定至无色为止，记录hcl标准溶液的消耗体积v1。最后在相同条件下用res与bx四元接枝衍生物作为空白实验对照。酯化取代度（ds）的计算式如下：

19、

20、

21、式中：

22、wc—bx/res酯化接枝产物中羧酸酰基的质量分数，%；

23、v0—空白实验使用的hcl标准溶液的体积，单位ml；

24、v1—滴定bx/res酯化接枝产物所用的hcl标准溶液的体积，单位ml；

25、chcl—hcl标准溶液的浓度，单位mol/l；

26、m—目标产物样品的质量，单位g；

27、m—羧酸酰基的摩尔质量，单位g/mol；

28、182—bx/res脱水单元的相对分子质量；

29、ds—bx/res酯化接枝产物的取代度。

30、（14）res与bx四元接枝复合纳米衍生物接枝率和接枝效率的计算公式如下：

31、

32、

33、式中：

34、g—接枝率，%；

35、ge—接枝效率，%；

36、w0—原bx/res的总质量，g；

37、w1—混合单体的总质量，g；

38、w2—接枝支链的质量，g。

39、（15）采用溴化噻唑蓝四氮唑（mtt）法测定产物质量浓度在100μg/ml时对人肝癌细胞（bel-7407）与人肺癌细胞（nci-h460）的增殖抑制作用。细胞抑制率的计算式如下：

40、

41、本发明首先以res与bx进行复配形成一种新型的大分子复合物原料，分别经egdma、tbma和sss混合单体四元接枝与3-羧基苯硼酸酯化，再经纳米沉淀法得到一种新型的具有抗癌活性的纳米级羧基苯硼酸酯化res与bx四元接枝复合衍生物，使其成为新型抗癌药物中具有前途的候选物或药物载体。