9月25日,国际学术期刊Carbohydrate Polymers(中科院1区Top,影响因子IF=11.2)在线发表了西北师范大学王俊龙教授课题组题为“Enhanced dissolution of galactomannan and highly efficient selenium functionalization using ionic liquids with dual roles as solvents and catalysts”的最新研究成果。
半乳甘露聚糖是一种由线性β-1,4和α-1,6糖苷键连接的D-甘露糖骨架和D-半乳糖残基组成的非线性杂多糖,广泛应用在食品、水处理、医药等领域。然而,由于其随机分布的非线性结构、高分子量和高溶胀特性,在溶解和结构修饰方面仍然存在巨大的挑战。
基于此,课题组以离子液体(ILs)作为溶剂,首先预测了溶剂氢键和多糖氢键的强度,以此筛选、优化了基于ILs的半乳甘露聚糖溶剂体系,并通过密度泛函计算揭示了ILs及其共溶剂体系溶解多糖的机理。在此基础上进行了半乳甘露聚糖的硒功能化,通过引入磺酸功能化离子液体(SFILs)有效地增强了硒供体的质子化能力,从而进一步提高了功能化效率。此外,发现可以通过调控阴阳离子的协同效应来控制含硒功能化多糖的硒含量和分子量,实现糖链的结构调控。本研究为新型多糖溶剂研发和功能化提供了一种综合的、有前景的策略,为促进多糖资源的高效利用提供了科学依据。
西北师范大学2022级博士生贾小艳为第一作者,王俊龙教授为通讯作者。甘肃中医药大学药学院靳晓杰副教授提供了在计算化学方面的帮助。本工作得到甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2020C-21)和甘肃省杰出青年基金项目(17JR5RA067)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121421