羧甲基玉米醇溶蛋白的合成的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫藥新材料領域。主要是將玉米醇溶蛋白經羧甲基修飾改造，所得新材料為羧甲基玉米醇溶蛋白，
【背景技術】
[0002]玉米醇溶蛋白(又稱玉米朊)為天然大分子材料，可生物降解、綠色環保、價廉易得，但其較強的疏水性使玉米醇溶蛋白的使用范圍受到很大局限，這種局限性在藥學中顯現關出。
[0003]為了拓寬玉米醇溶蛋白的使用范圍，針對玉米蛋白的特性已有一些改性方法:1)磷酸化改性，即用三氯氧磷與玉米蛋白粉反應，生成磷酸化改性玉米蛋白，磷酸化作用能改善玉米醇溶蛋白等蛋白質的凝膠性、乳化能力和表面性能及親水性，但并不能成為水溶解性蛋白。[袁懷波等，磷酸化改性玉米蛋白質的性質[J]，食品科學，2007，28 (10):50-52], 2)脫酰胺改性,是在一定溫度和pH的作用下,使脫酰胺，[Vanessa Cabra, RobertoArreguin，Rafael Vazquez—Duhalt et al.Effect of temperature and pH on thesecondary structure and processes of oligomerizat1n of 19 kDa alpha-zein.[J]B1chimica et B1physica Acta(BBA)-Proteins&Proteomics.2006,1764(6):1110-1118]。引起氫鍵的減少和靜電排斥的增加，導致蛋白質的空間構象發生變化，有利于某些功能特性的提高，玉米醇溶蛋白脫酰胺后致使蛋白質部分鍵斷裂，當脫酰胺度達到66%時，能適當增加了親水性，提高了乳化能力。3)共價交聯反應，玉米醇溶蛋白含有氨基，即可選用適溶劑以恰當的方法將氨基與試劑交聯，反應生成不同性質的交聯聚合物。[DAVID J.SESSA，ABDELLATIF M0HAMED, JEFFREY A.BYARS.Chemistry and PhysicalProperties of Melt-Processedand Solut1n-Cross-Linked Corn Zein[J].J.Agric.FoodChem.2008，56，7067-7075]。交聯反應后玉米醇溶蛋白的強度加大、延展性加強，能有效改善玉米醇溶蛋白成膜性能。4)共混改性，將不同的高分子材料同玉米醇溶蛋白物理或化學共混已達到改善玉米醇溶蛋白特性的目的。[E.Corradini, L.H.C.Mattoso,C.G.F.Guedesand D.S.Rosa.Mechanical, thermal and morpho—logical properties ofpoiy (e-caprolactone)/zein blends[J].POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES.2004 ；15:340-345]。5)成氫鍵改性，玉米醇溶蛋白上含有一些特定基團，可與水、甘油等含有較多輕基的試劑形成氣鍵，從而改善玉米醇溶蛋白的延展性、可塑性等性質。[ThomasGillgren， Susan A.Barker, Peter S.Belton et al.Plasticizat1n of Zein:AThermomechanical，FTIR，and Dielectric Study.B1macromolecules,2009,10 (5):1135-1139]o
[0004]而用羧甲基對玉米醇溶蛋白進行修飾改性尚未見有報道以及專利，羧甲基改性的玉米醇溶蛋白可以改變玉米醇溶蛋白的酸堿性、溶解性等物理化學性質。本發明將玉米醇溶蛋白進行羧甲基化改性修飾，研制成羧甲基玉米醇溶蛋白，獲得一種新型的生物材料，該新型材料可在pH為5以上的水溶液中溶解，可生物降解、綠色環保、價廉易得，拓寬了玉米醇溶蛋白的在醫藥等領域的運用范圍，為天然資源的有效利用開辟了新途徑。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝合理、生產安全可靠、生產成本低的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法。
[0006]本發明使用羧甲基改性玉米醇溶蛋白所采用的技術方案。其特征在于:使用氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的醇混合溶液在弱堿性條件下加熱反應，分離純化，合成具有羧甲基的玉米醇溶蛋白接枝產物羧甲基玉米醇溶蛋白。
[0007]所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的醇混合溶液是將玉米醇溶蛋白溶于乙醇或異丙醇中，濃度為5-20% (w/v)，加入氯乙酸鈉，攪拌下混合所得，氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的質量比為1: 1-2。
[0008]所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述在弱堿性條件下加熱反應是將玉米醇溶蛋白的醇混合溶液用10%氫氧化鈉溶液調節pH為8-11，水浴加熱至回流溫度，攪拌反應6-12小時。
[0009]所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述分離純化是將玉米醇溶蛋白的醇混合溶液在弱堿性條件下加熱反應后，旋轉蒸去乙醇，再轉移至半透膜內透析24小時，過濾，濾液用鹽酸酸化至pH3沉淀，過濾，真空干燥，得羧甲基玉米醇溶蛋白。
[0010]由上面所述方法合成的羧甲基玉米醇溶蛋白，其特征在于:羧甲基玉米醇溶蛋白可溶于PH5以上的水溶液中。
[0011]本發明所述合成工藝路線合理、步驟簡單、所用原料成本低、反應收率高。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施實例對本發明做進一步描述。
[0013]實施例1:
[0014]稱取2克玉米醇溶蛋白，置于50毫升三口燒瓶中，加入20毫升75%乙醇，攪拌溶解，水浴加熱回流，NaOH溶液調pH值為9.0，加入1.5克氯乙酸鈉，反應8小時，反應結束后，旋轉蒸發回收乙醇，產物轉移至半透膜內透析48小時，過濾，濾液用鹽酸酸化至pH3沉淀，過濾，真空干燥，得到產品。
[0015]實施例2:
[0016]稱取2克玉米醇溶蛋白，置于50毫升三口燒瓶中，加入20毫升75%異丙醇，攪拌溶解，水浴加熱回流，NaOH溶液調pH值為9.0，加入1.5克氯乙酸鈉，反應8小時，反應結束后，旋轉蒸發回收乙醇，產物轉移至半透膜內透析48小時，過濾，濾液用鹽酸酸化至pH3沉淀，過濾，真空干燥，得到產品。
[0017]實施例3:
[0018]稱取2.6克玉米醇溶蛋白，置于50毫升三口燒瓶中，加入20毫升75%乙醇，攪拌溶解，水浴加熱回流，NaOH溶液調pH值為10.0，加入1.5克氯乙酸鈉，反應8小時，反應結束后，旋轉蒸發回收乙醇，產物轉移至半透膜內透析48小時，過濾，濾液用鹽酸酸化至pH3沉淀，過濾，真空干燥，得到產品。
【主權項】
1.一種羧甲基玉米醇溶蛋白(又稱玉米朊)的化學合成方法，其特征在于:使用氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的醇混合溶液在弱堿性條件下加熱反應，分離純化，合成具有羧甲基的玉米醇溶蛋白接枝產物羧甲基玉米醇溶蛋白。2.根據權利要求1所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的醇混合溶液是將玉米醇溶蛋白溶于乙醇或異丙醇中，濃度為5-20% (w/v)，加入氯乙酸鈉，攪拌下混合所得，氯乙酸鈉和玉米醇溶蛋白的質量比為1: 1-2。3.根據權利要求1和2所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述在弱堿性條件下加熱反應是將玉米醇溶蛋白的醇混合溶液用10%氫氧化鈉溶液調節pH為8-11，水浴加熱至回流溫度，攪拌反應6-12小時。4.根據權利要求1、2和3所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:所述分離純化是將玉米醇溶蛋白的醇混合溶液在弱堿性條件下加熱反應后，旋轉蒸去乙醇，再轉移至半透膜內透析48小時，過濾，濾液用鹽酸酸化至pH3沉淀，過濾，真空干燥，得羧甲基玉米醇溶蛋白。5.根據權利要求1、2、3和4所述的羧甲基玉米醇溶蛋白的化學合成方法，其特征在于:羧甲基玉米醇溶蛋白可溶于PH5以上的水溶液中。
【專利摘要】本發明涉及羧甲基玉米醇溶蛋白的合成方法。玉米醇溶蛋白(又稱玉米朊)為天然生物可降解材料，但其不溶于水的性質使其應用范圍受到很大限制，尤其是在藥學領域。本發明將疏水性玉米朊在弱堿性條件下用氯乙酸鈉進行修飾，從而制備了羧甲基玉米醇溶蛋白。羧甲基玉米醇溶蛋白不溶于酸但可溶于pH為5以上的水溶液中。
【IPC分類】C07K14/415
【公開號】CN105315354
【申請號】CN201410374279
【發明人】魯濤
【申請人】魯濤
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月29日