一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法
2023-05-07 21:26:41
專利名稱：一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法。
背景技術：
酶催化與普通化學催化劑相比，具有高效性、專一性和反應條件溫和等優點，而天 然酶對環境過於敏感，對操作條件要求苛刻，易失活，價格昂貴，於是人們試圖保持天 然酶的優點，改變其易變性失活的缺點，開始進行酶功能的模擬研究。目前用於構建模 擬酶的這類酶模型分子有環糊精、冠醚、穴醚、籠醚、卟啉等。環糊精是一個比較理想 的酶模型，環糊精催化的特點是參與反應的底物分子先被環糊精分子包接，再與其發 生反應，與酶促反應十分相似。酞菁是一個平面大環化合物，環內有一空穴，可以容納鐵、 銅、鈷、鋁、鎳、鈣、鈉、鎂、鋅等種多金屬元素，含有金屬元素的金屬酞菁具有與金 屬卟啉相似的結構，研究表明，金屬酞菁能催化許多有機反應，特別是能有效活化氧分 子，並在室溫條件下催化有機物的自動氧化，因此金屬酞菁可以作為模擬生物酶的模型， 四羧基鈷酞菁是其中之一，研究證明四羧基鈷酞菁可以催化氧化硫醇等有害物質。
關於環糊精、金屬酞菁作為仿酶催化劑已有不少研究，但利用環糊精和金屬酞菁制 備環糊精-酞菁二元結合體則屬於正在研究的課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法，它是將環糊精和鈷酞 菁通過合成製備環糊精-酞菁二元結合體。該製備所得的製品可以用於催化淨化有機汙染 物、癌症的光動力學治療等。
本發明所述的方法是A)將重量組成比為1/25的氫氧化鉀/環糊精混合物按重量比 為1: 12 20加入體積組成比為7/10的四氫呋喃/水的混合液中，待大部分溶解後，按 環糊精與對甲苯磺醯氯重量比為1: 0. 1 0.2緩慢滴加重量百分比濃度為6%的對甲苯磺 醯氯的四氫呋喃溶液，劇烈攪拌2 6小時，加入丙酮，析出白色固體，過濾，用乙醚洗
滌，用蒸熘水二次重結晶得到6位對甲苯磺醯基修飾環糊精；
B)將6位對甲苯磺醯基修飾環糊精按重量比為1: 10 17加入到新蒸過的多胺化合 物中；在氮氣保護下攪拌，待完全溶解後，升溫至70 90'C，反應8-9小時，減壓蒸餾 除去溶劑，所得固體溶於少量熱水中；在攪拌下加到適量體積比為10/1的丙酮/水溶液 中，收集白色沉澱，重複上述操作3 5次，用乙醇-水的混合溶劑重結晶1-5次，經真
空乾燥後得到6位多胺修飾環糊精；
C) 將摩爾比為1: 152: 2500: 440的鉬酸銨六水合氯化鈷尿素苯酐類化合物
的混合物等四類物質組成的混合物研磨均勻後轉移到容器中、加蓋，加熱至100 150°C 保溫l-60分鐘，待氣泡消失後，繼續升溫至170 20(TC，反應1 12小時後得到藍黑色 固體；碎化後經鹽酸/氯化鈉飽和溶液處理，然後鹼化、酸化數次，離心分離、收集、幹 燥後得到羧基鈷酞菁；
D) 將多胺修飾環糊精按重量比為1:10 30加入到二甲基甲醯胺中，溫度控制在-5 5°C，按與多胺修飾環糊精摩爾比為0.5 1.5: l加入羧基酞菁；按與羧基酞菁摩爾比為 1.5 0.5: l加入二環己基碳二亞胺，與羧基酞菁摩爾比為1.5 0.5: l加入l-羥基苯 並三唑，攪拌，在-15 -5。C冰鹽浴中攪拌l 3天，然後在室溫下反應3 5天；靜置， 濾去不溶物，濾液滴入到丙酮中，收集沉澱，用色譜純化後得到環糊精-酞菁二元結合體。
本發明所述的環糊精是a-環糊精或P-環糊精或Y-環糊精。
本發明與現有技術相比，具有如下突出的優點l)環糊精為模擬酶提供了必要的疏
水空間，鈷酞菁為模擬酶提供了有效的反應部位，這是其它單一環糊精、酞菁模擬酶所
沒有的；2)鈷酞菁、環糊精以共價鍵直接結合在一起，鈷酞菁、環糊精之間可以通過協 同反應等對底物產生作用；3)製品可以用於催化淨化有機汙染物、癌症的光動力學治療 等。
具體實施例方式
下面將結合實施例對本發明作詳細的介紹
實施例1: A)將重量組成比為1/25的氫氧化鉀/a-環糊精混合物按重量比為1: 12 加入體積組成比為7/10的四氫呋喃/水的混合液中，待大部分溶解後，按a-環糊精與對 甲苯磺醯氯重量比為1: 0. 1緩慢滴加重量百分比濃度為6%的對甲苯磺醯氯的四氫呋喃溶 液，劇烈攪拌2小時，加入丙酮，析出白色固體，過濾，用乙醚洗滌，用蒸餾水二次重 結晶得到6位對甲苯磺醯基修飾環糊精；
B)將6位對甲苯磺醯基修飾環糊精按重量比為1: IO加入到新蒸過的多胺化合物中；
在氮氣保護下攪拌，待完全溶解後，升溫至70'C，反應8小時，減壓蒸餾除去溶劑，所
得固體溶於少量熱水中；在攪拌下加到適量體積比為10/1的丙酮/水溶液中，收集白色
沉澱，重複上述操作3次，用乙醇-水的混合溶劑重結晶l次，經真空乾燥後得到6位多
胺修飾環糊精；
C) 將摩爾比為1: 152: 2500: 440的鉬酸銨六水合氯化鈷尿素苯酐類化合物 的混合物等四類物質組成的混合物研磨均勻後轉移到容器中、加蓋，加熱至IO(TC保溫I 分鐘，待氣泡消失後，繼續升溫至17(TC,反應1小時後得到藍黑色固體；碎化後經鹽酸 /氯化鈉飽和溶液處理，然後鹼化、酸化數次，離心分離、收集、乾燥後得到羧基鈷酞菁；
D) 將多胺修飾環糊精按重量比為1: IO加入到二甲基甲醯胺中，溫度控制在-5'C，
按與多胺修飾環糊精摩爾比為0.5: l加入羧基酞菁；按與羧基酞菁摩爾比為1.5: l加 入二環己基碳二亞胺，與羧基酞菁摩爾比為1. 5: 1加入1-羥基苯並三唑，攪拌，在-15°C
冰鹽浴中攪拌l天，然後在室溫下反應3天；靜置，濾去不溶物，濾液滴入到丙酮中，
收集沉澱，用色譜純化後得到環糊精-酞菁二元結合體。
實施例2， A)將重量組成比為1/25的氫氧化鉀/e-環糊精混合物按重量比為1: 20 加入體積組成比為7/10的四氫呋喃/水的混合液中，待大部分溶解後，按P-環糊精與對 甲苯磺醯氯重量比為1: 0. 2緩慢滴加重量百分比濃度為6%的對甲苯磺醯氯的四氫呋喃溶 液，劇烈攪拌6小時，加入丙酮，析出白色固體，過濾，用乙醚洗滌，用蒸鎦水二次重 結晶得到6位對甲苯磺醯基修飾環糊精；
B) 將6位對甲苯磺醯基修飾環糊精按重量比為1: 17加入到新蒸過的多胺化合物中；
在氮氣保護下攪拌，待完全溶解後，升溫至9(TC，反應9小時，減壓蒸餾除去溶劑，所 得固體溶於少量熱水中；在攪拌下加到適量體積比為10/1的丙酮/水溶液中，收集白色 沉澱，重複上述操作5次，用乙醇-水的混合溶劑重結晶5次，經真空乾燥後得到6位多 胺修飾環糊精；
C) 將摩爾比為1: 152: 2500: 440的鉬酸銨六水合氯化鈷尿素苯酐類化合物
的混合物等四類物質組成的混合物研磨均勻後轉移到容器中、加蓋，加熱至15(TC保溫 60分鐘，待氣泡消失後，繼續升溫至20(TC,反應12小時後得到藍黑色固體；碎化後經 鹽酸/氯化鈉飽和溶液處理，然後鹼化、酸化數次，離心分離、收集、乾燥後得到羧基鈷 酞菁；
D) 將多胺修飾環糊精按重量比為1: 30加入到二甲基甲醯胺中，溫度控制在5'C，
按與多胺修飾環糊精摩爾比為1.5: l加入羧基酞菁；按與羧基酞菁摩爾比為0.5: l加
入二環己基碳二亞胺，與羧基酞菁摩爾比為0.5: 1加入1-羥基苯並三唑，攪拌，在-5'C
冰鹽浴中攪拌3天，然後在室溫下反應5天；靜置，濾去不溶物，濾液滴入到丙酮中，
收集沉澱，用色譜純化後得到環糊精-酞菁二元結合體。
實施例3， A)將重量組成比為1/25的氫氧化鉀/Y-環糊精混合物按重量比為1: 16 加入體積組成比為7/10的四氫呋喃/水的混合液中，待大部分溶解後，按Y-環糊精與對 甲苯磺醯氯重量比為1: 0. 17緩慢滴加重量百分比濃度為6%的對甲苯磺醯氯的四氫呋喃 溶液，劇烈攪拌3小時，加入丙酮，析出白色固體，過濾，用乙醚洗滌，用蒸餾水二次
重結晶得到6位對甲苯磺醯基修飾環糊精；
B) 將6位對甲苯磺醯基修飾環糊精按重量比為1: 14加入到新蒸過的多胺化合物中；
在氮氣保護下攪拌，待完全溶解後，升溫至8(TC，反應7小時，減壓蒸餾除去溶劑，所 得固體溶於少量熱水中；在攪拌下加到適量體積比為10/1的丙酮/水溶液中，收集白色 沉澱，重複上述操作4次，用乙醇-水的混合溶劑重結晶3次，經真空乾燥後得到6位多 胺修飾環糊精；
C) 將摩爾比為1: 152: 2500: 440的鉬酸銨六水合氯化鈷尿素苯酐類化合物
的混合物等四類物質組成的混合物研磨均勻後轉移到容器中、加蓋，加熱至13(TC保溫 1-60分鐘，待氣泡消失後，繼續升溫至185°C,反應6小時後得到藍黑色固體；碎化後 經鹽酸/氯化鈉飽和溶液處理，然後鹼化、酸化數次，離心分離、收集、乾燥後得到羧基 鈷酞菁；
D) 將多胺修飾環糊精按重量比為1: H加入到二甲基甲醯胺中，溫度控制在0。C,
按與多胺修飾環糊精摩爾比為1: l加入羧基酞菁；按與羧基酞菁摩爾比為1: l加入二 環己基碳二亞胺，與羧基酞菁摩爾比為l: 1加入1-羥基苯並三唑，攪拌，在-l(TC冰鹽 浴中攪拌2天，然後在室溫下反應4天；靜置，濾去不溶物，濾液滴入到丙酮中，收集
沉澱，用色譜純化後得到環糊精-酞菁二元結合體。
權利要求
1、一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法，該方法是A)將重量組成比為1/25的氫氧化鉀/環糊精混合物按重量比為1∶12～20加入體積組成比為7/10的四氫呋喃/水的混合液中，待大部分溶解後，按環糊精與對甲苯磺醯氯重量比為1∶0.1～0.2緩慢滴加重量百分比濃度為6％的對甲苯磺醯氯的四氫呋喃溶液，劇烈攪拌2～6小時，加入丙酮，析出白色固體，過濾，用乙醚洗滌，用蒸餾水二次重結晶得到6位對甲苯磺醯基修飾環糊精；B)將6位對甲苯磺醯基修飾環糊精按重量比為1∶10～17加入到新蒸過的多胺化合物中；在氮氣保護下攪拌，待完全溶解後，升溫至70～90℃，反應8-9小時，減壓蒸餾除去溶劑，所得固體溶於少量熱水中；在攪拌下加到適量體積比為10/1的丙酮/水溶液中，收集白色沉澱，重複上述操作3～5次，用乙醇-水的混合溶劑重結晶1-5次，經真空乾燥後得到6位多胺修飾環糊精；C)將摩爾比為1∶152∶2500∶440的鉬酸銨∶六水合氯化鈷∶尿素∶苯酐類化合物的混合物等四類物質組成的混合物研磨均勻後轉移到容器中、加蓋，加熱至100～150℃保溫1-60分鐘，待氣泡消失後，繼續升溫至170～200℃，反應1～12小時後得到藍黑色固體；碎化後經鹽酸/氯化鈉飽和溶液處理，然後鹼化、酸化數次，離心分離、收集、乾燥後得到羧基鈷酞菁；D)將多胺修飾環糊精按重量比為1∶10～30加入到二甲基甲醯胺中，溫度控制在-5～5℃，按與多胺修飾環糊精摩爾比為0.5～1.5∶1加入羧基酞菁；按與羧基酞菁摩爾比為1.5～0.5∶1加入二環己基碳二亞胺，與羧基酞菁摩爾比為1.5～0.5∶1加入1-羥基苯並三唑，攪拌，在-15～-5℃冰鹽浴中攪拌1～3天，然後在室溫下反應3～5天；靜置，濾去不溶物，濾液滴入到丙酮中，收集沉澱，用色譜純化後得到環糊精-酞菁二元結合體。
全文摘要
本發明涉及的是一種環糊精-酞菁二元結合體的製備方法，該方法是將環糊精和鈷酞菁通過合成製備環糊精-酞菁二元結合體；所述的環糊精為模擬酶提供了必要的疏水空間，鈷酞菁為模擬酶提供了有效的反應部位，這是其它單一環糊精、酞菁模擬酶所沒有的；鈷酞菁、環糊精以共價鍵直接結合在一起，鈷酞菁、環糊精之間可以通過協同反應等對底物產生作用；本發明可以用於催化淨化有機汙染物、癌症治療等。
文檔編號C08B37/16GK101182362SQ20071016470
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月6日 優先權日2007年12月6日
發明者萬軍民, 溫會濤, 胡智文, 陳文興, 高國琴 申請人:浙江理工大學