一种聚硫化物及其制备方法和应用与流程

本发明属于化合物合成，具体涉及一种聚硫化物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、麦角硫因(ergothioneine，简称egt)是一种特殊的硫代组氨酸甜菜碱的氨基酸，具有独特的氧化还原特性，且对植物和动物具有独特的生理作用，是天然的抗氧化剂和潜在的营养食品，在食品、化妆品和医药等行业具有巨大的应用前景。

2、对麦角硫因合成方法的研究较多，其中合成路径之一就是在st酶(硫转移酶)的作用下，以聚硫化物(如聚硫化钾、聚硫化钠)为硫源将c-h直接转化为c-s，即将组氨酸甜菜碱转化为麦角硫因。目前所用的聚硫化物大都由sigma公司提供，目前没有任何文献公开或介绍聚硫化物相关的制备方法。且利用聚硫化物制备麦角硫因，麦角硫因的得率还有待提高。因此，对聚硫化物制备方法的研究具有重要意义，亟需制备出能够提高麦角硫因得率的聚硫化物。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种聚硫化物及其制备方法和应用。本发明制备的聚硫化物能够提高麦角硫因的得率。

2、本发明提供了一种聚硫化物的制备方法。

3、具体地，一种聚硫化物的制备方法，包括以下步骤：

4、向氧化剂溶液中加入硫化盐进行氧化反应；然后升温，并在搅拌状态下加入单质硫，进行聚合反应；反应结束后结晶，制得聚硫化物。

5、优选地，所述氧化剂溶液包括过氧化氢溶液、次氯酸溶液、次氯酸盐溶液中的一种；进一步优先地，所述氧化剂溶液为过氧化氢溶液。

6、优选地，所述过氧化氢溶液的质量百分数为0.2％-2％；进一步优选地，所述过氧化氢溶液的质量百分数为0.3％-1％；更优选地，所述过氧化氢溶液的质量百分数为0.3％-0.8％。

7、优选地，所述次氯酸盐溶液为次氯酸钠溶液。

8、优选地，所述次氯酸钠溶液的质量百分数为5％-20％；进一步优选地，所述次氯酸钠溶液的质量百分数为8％-15％。

9、优选地，所述硫化盐为硫化钾或/和聚硫化钠。

10、优选地，在所述加入硫化盐的过程中，需要控制投料速度使所述氧化反应的温度不超过35℃；进一步优选地，在所述加入硫化盐的过程中，需要控制投料速度使所述氧化反应的温度不超过30℃。

11、优选地，所述升温的终点温度为50-80℃；进一步优选地，所述升温的终点温度为55-70℃。

12、优选地，所述单质硫与所述硫化盐的质量之比为(2-15)：40；进一步优选地，所述单质硫与所述硫化盐的质量之比为(4-9)：40；更优选地，所述单质硫与所述硫化盐的质量之比为(5-7)：40。

13、优选地，所述单质硫为升华硫粉末。

14、优选地，所述聚合反应的温度为50-80℃，所述聚合反应的时间为1-5h；进一步优选地，所述聚合反应的温度为55-70℃，所述聚合反应的时间为1.5-3h。

15、优选地，当所述氧化剂溶液为过氧化氢溶液时，所述结晶的过程为：将反应液过滤，然后使用旋转蒸发仪旋干。

16、优选地，当所述氧化剂溶液为次氯酸盐溶液时，所述结晶的过程为：使用旋转蒸发仪旋蒸，依次析出氯化钠、硫酸钠，待瓶中产生大量硫酸钠、氯化钠晶体时，将瓶中溶液趁热过滤，并将滤液转移到旋转蒸发仪瓶中继续浓缩，重复3-6次，最后浓缩至固体，即得聚硫化物。

17、上述聚硫化物的制备方法中，其反应机理如下，以硫化钠为例，在氧化剂溶液的作用下进行如下反应：

18、na2s→s+na2so4+na2so3；

19、na2s+ns→na2s2；

20、na2s2+ns→nansn+1。

21、本发明还提供了一种聚硫化物。

22、具体的，一种聚硫化物，由上述制备方法制得，所述聚硫化物为分子量单一的聚合物或两种分子量的混合物。

23、优选地，当所述聚硫化物为聚硫化钠，且为分子量单一的聚合物时，所述聚硫化钠的重均分子量约为12597，s元素与na元素的质量比为1.5：1。

24、本发明还提供了一种聚硫化物的应用。

25、具体地，上述聚硫化物在制备麦角硫因中的应用。

26、具体应用过程如下：以tmh(组氨酸甜菜碱)作为底物，在st酶(其氨基酸序列如seqid no：1所示)的催化下，与本发明制备的聚硫化物反应，制得麦角硫因。

27、seq id no：1：mksistdellenlhrykvidirsvdayngwkengenrgghirsakslpykwvnyidwieivrskdilpqdklviygydsekaeevarmfekagytdlniypsffewvernlpmdrleryrhlvspdwlnqlittdnapeydndkyvichchyrnpvdyekghipgsipldtnslesedtwnrrspeelkdalenagissettvivygrfsypknddpfpgssaghlgamrcafimlyagvkdvrilngglqswldagynvttepakiskvsfganiplnpkiavdleeakeilsdpgkklvsvrswreyigevsgynyiekkgripgsvfgdcgtdayhmenyrnldhtmreyheiedkwkelgitpekrnafycgtgwrgseaflnawlmgwdnaavfdggwfewsnndlpfetgvpek(来源methanosalsum zhilinae)。

28、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

29、(1)本发明提供的制备方法中，部分硫化盐遇到氧化剂溶液被迅速氧化，形成微体硫单质，微体硫单质具有颗粒极细的特点，微体硫单质协同加入的单质硫，能够同溶液中剩余硫化钠结合产生多硫化物。本发明以氧化法制备聚硫化物，其反应条件温和，对反应设备要求低，操作简单安全，不仅适合实验室制备且有利于大规模生产。

30、(2)本发明通过选用不同的氧化剂溶液，能够制备分子量单一的聚合物或两种分子量的混合物。无论是分子量单一的聚合物，还是两种分子量的混合物，均能在制备麦角硫因时显著提高麦角硫因的得率，当为分子量单一的聚合物时麦角硫因得率约为市售聚硫化物的1.9倍。

技术特征：

1.一种聚硫化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂溶液包括过氧化氢溶液、次氯酸溶液或次氯酸盐溶液中的一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的质量百分数为0.2％-2％。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述次氯酸盐溶液为次氯酸钠溶液；所述次氯酸钠溶液的质量百分数为5％-20％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述加入硫化盐的过程中，需要控制投料速度使所述氧化反应的温度不超过35℃。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述升温的终点温度为50-80℃。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单质硫与所述硫化盐的质量之比为(2-15)：40；优选地，所述单质硫与所述硫化盐的质量之比为(4-9)：40。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为50-80℃，所述聚合反应的时间为1-5h。

9.一种聚硫化物，其特征在于，由权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得，所述聚硫化物为分子量单一的聚合物或两种分子量的混合物。

10.权利要求9所述的聚硫化物在制备麦角硫因中的应用。

技术总结本发明属于化合物合成技术领域，公开了一种聚硫化物及其制备方法和应用。该制备方法，包括以下步骤：向氧化剂溶液中加入硫化盐进行氧化反应；然后升温，并在搅拌状态下加入单质硫，进行聚合反应；反应结束后结晶，制得聚硫化物。本发明以氧化法制备聚硫化物，其反应条件温和，对反应设备要求低，操作简单安全，不仅适合实验室制备且有利于大规模生产。本发明制备的聚硫化物能在制备麦角硫因时，显著提高麦角硫因的得率，当为分子量单一的聚合物时麦角硫因得率约为市售聚硫化物的1.9倍。技术研发人员：闫修瑜,吕文博,李英,陆春菊受保护的技术使用者：珠海宝锐生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18