內(nèi)酯是一類可用作溶劑和提取劑的化學(xué)品,也是合成許多生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品、纖維和農(nóng)藥的中間體。δ-戊內(nèi)酯作為藥物中間體,曾被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成領(lǐng)域。作為δ-戊內(nèi)酯的上游產(chǎn)品,糠醛是由生物質(zhì)原料如玉米芯等農(nóng)副產(chǎn)品中的纖維素或戊聚糖在酸作用下水解再環(huán)化脫水得到的產(chǎn)品,工藝簡單,已基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化??啡┙Y(jié)構(gòu)中有呋喃環(huán)和醛基存在,具有醛、醚、二烯烴的化學(xué)性質(zhì),能發(fā)生加氫、氧化和脫碳等反應(yīng),因此以糠醛為原料制備高附加值化學(xué)品一直是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。
1.合成醫(yī)藥中間體
δ-戊內(nèi)酯結(jié)構(gòu)廣泛存在于各種具有生物活性和光學(xué)活性的化合物中,如大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(泰利霉素、可利霉素等),β-三氟甲基-β-羥基-δ-戊內(nèi)酯及其衍生物。δ-戊內(nèi)酯可以合成多種重要的藥物中間體:δ-戊內(nèi)酯還原合成2,3-二氫呋喃用于前列腺素類藥物合成;δ-戊內(nèi)酯與硝基苯作為初始原料經(jīng)系列反應(yīng)制抗血栓藥物Apixuban;δ-戊內(nèi)酯與 D-苯苷氨醇合成3-甲基-2-哌啶酮類物質(zhì);δ-戊內(nèi)酯與環(huán)己胺反應(yīng)得到用于抗血小板聚集藥物N-環(huán)己基-5-氯丁基-1H-四氮唑;以D-苯甘氨醇和δ-戊內(nèi)酯為原料合成的六元環(huán)內(nèi)酰胺進(jìn)而制得的(R)-1-(2-羥基-1-苯乙基)-3-甲基-2哌啶酮可用于生物堿的制備;由δ-戊內(nèi)酯為起始原料得到的 Guadinomic酸對細(xì)菌III型分泌系統(tǒng)可以表現(xiàn)出很高的抑制效應(yīng)。
2.合成聚酯
由于δ-戊內(nèi)酯可自身聚合為均聚酯,也可與其他化合物形成聚交酯,因此廣泛應(yīng)用于材料領(lǐng)域。由ε-己內(nèi)酯和δ-戊內(nèi)酯合成的聚ε-己內(nèi)酯-co-δ-戊內(nèi)酯表現(xiàn)出良好的延展性和機(jī)械性能。δ-戊內(nèi)酯與聚醚二醇合成的嵌段共聚物具有良好的力學(xué)性質(zhì)和生物相容性。ε-己內(nèi)酯和δ-戊內(nèi)酯的共聚物可應(yīng)用于防污涂料,可降解黏合劑,δ-戊內(nèi)酯的加入降低了聚己內(nèi)酯的結(jié)晶度從而克服了聚己內(nèi)酯降解時(shí)間長的缺點(diǎn)。而δ-戊內(nèi)酯的均聚酯與其他聚交酯立體絡(luò)合形成的超分子共聚物由于立體絡(luò)合作用極大提高了共聚物的結(jié)晶度,進(jìn)而提高了材料的熱阻和力學(xué)性質(zhì)。甲氧基聚乙二醇和聚戊內(nèi)酯兩親二嵌段共聚物可負(fù)載疏水性抗癌藥物紫杉醇,從而大大提高藥物的表觀水溶性,是疏水性藥物制備和傳遞的理想材料。
隨著人們對可生物相容性和可生物降解性的植入式給藥系統(tǒng)(IDDS)的開發(fā),研究發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能在人體內(nèi)長時(shí)間持續(xù)釋放藥物,具有提高治療效果、減少全身毒性和提高患者依從性的潛力,因此以δ-戊內(nèi)酯為基礎(chǔ)的聚合物藥物輸送器成為近些年的研究熱點(diǎn)。