专利名称：用于大量生产硒化环糊精的方法
技术领域：
本发明属于人工 模拟酶领域，特别涉及用于大量生产具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的硒化环糊精(2-SeCD)的方法。
背景技术：
在分子水平上模拟酶活性部位的微环境，吸收酶中对催化起主导作用的因素，设计和合成较天然酶简单的蛋白分子或非蛋白分子，即设计人工模拟酶是当今自然科学领域中的前沿课题之一。人工酶分子具有与天然酶媲美的催化功能，而且稳定性又大大提高，在化工、酶学、医药学等领域具有广阔的应用前景。为此，美国和欧洲国家都把对酶的人工模拟列入未来研究的发展规划。谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是生物体内重要的含硒酶。它具有优良的抗氧化性质，对治疗和预防白内障、克山病、心血管病、炎症及癌症等疾病具有很大潜力。但由于该酶不稳定，来源有限，分子量大会引起人体免疫反应等缺点，极大限制了该酶在医药学方面的开发和应用。对GPX的人工模拟可克服天然酶的上述弱点，并引起科学工作者的广泛重视。Ebselen是人工模拟的GPX的突出代表，其催化机制及生物学活性己被详细研究过。动物实验表明，Ebselen具有广谱抗炎活性，对糖尿病、肿瘤、心血管疾病均有疗效。但作为药物，Ebselen最大缺点是活性低、水溶性差。所以，开发小分子GPX模拟物具有重要意义。目前关于GPX的模拟物的研究日趋成熟，但是大多依然停留在基础实验研究阶段，并没有开发应用。本发明为了进ー步研究硒化环糊精性质及促进其在化工、酶学、医药学等领域早日得到应用，对实验制备含硒环糊精进行放大，以期得到大量较高的活性和产物，为以后的进ー步研究提供方便。
发明内容
以β -环糊精的2位羟基大量制备含硒环糊精来举例说明制备过程I.双硒桥联环糊精的合成路线⑴I)将β -环糊精的2位羟基用对甲苯基磺酰氯活化制成β -环糊精_2位羟基苯基横酸脂；2)-环糊精-2位羟基苯基磺酸脂的硒化用硒氢基取代苯基磺酸脂基；3)硒氢基在空气中氧化硒氢基在空气中氧化生成双硒桥联环糊精。
权利要求
1.ー种由合成路线(I)所制取的含硒环糊精，其特征在干所述的环糊精可以为 环糊精、环糊精、Y-环糊精中的任何ー种，用化学法活化环糊精上的羟基，再以NaHSe取代羟基变成硒氢基，在环糊精上引入酶的催化集団，经氧化得到具有GPX活性的含砸环糊精； ^I-OHパ-OTs^t-SeHィ S ~S6^
2.一种如权利要求I所述的含硒环糊精，其特征在于活化β -环糊精的2位羟基所得到的含硒环糊精结构式如(2)所示；
3.如权利要求I或2所述的含硒环糊精，其特征在于具有较高的谷胱甘肽过氧化物酶活性；
4.如权利要求I或2所述的含硒环糊精的大量制备方法(以β_环糊精为例)，其特征在于由以下步骤 DNaHSe 制备； 2)2-位硒桥联β -⑶的合成，包括β -⑶2-位磺酰化和硒化2-OTs- β -⑶； 3)分离纯化。
5.如权利要求4所述的含硒环糊精的大量制备方法，其特征在于，步骤I)NaHSe制备，其过程为将O. 25Kg NaBH4溶解在装有I. 5L水的玻璃容器中(3. 5L)，再将O. 25Kg硒粉缓慢加入到NaBH4的溶液中，盖上ー插有进样和放出硒化氢气体的两根玻璃管的胶盖，排气的管插入氢氧化钠溶液中。此时可以看到水中产生大量气体，并伴随有热量放出。由于反应过于剧烈，还伴有少量H2Se气体产生，必须在通风橱中以冷水浴中进行，以控制反应速度，反应结束后，有大量盐析出。NaHSe极易氧化，故应通入N2保存。其反应方程式如下4NaBH4+2Se+7H20 — 2NaHSe+14H2 i +Na2B4O7
6.如权利要求4所述的含硒环糊精的大量制备方法，其特征在于，步骤2)中β-CD2-位磺酰化过程为1. 6Kg纯度为96%的β-⑶溶于20LNa0H(0. 15mol/L)溶液中，在室温条件下，同时缓慢加入含I. 6Kg p-TsCl的丙酮溶液4L和lmol/L NaOH溶液约10L，使溶液保持在pH > 12. 5，4h加入完毕，再搅拌lh，加入lmol/L HCl中和至中性，滤去不溶物，得到产物为β -CD-2-位羟基苯磺酸脂溶液34L，简称2-OTs- β -CD。
7.如权利要求4所述的含硒环糊精的大量制备方法，其特征在于，步骤2)中硒化2-OTs-β -CD过程为将34L2-0TS-β -CD溶液密封，通高纯氮去氧，加入2. OLNaHSe，60°C反应36h，然后使反应体系通入过滤后的空气充分氧化约24h，3500rpm离心lOmin，用5. OL的过滤器双层滤纸抽滤除硒，上清用5L的旋转蒸发器浓缩，得到6. 5L含硒酶上清液。
8.如权利要求4所述的含硒环糊精的大量制备方法，其特征在于，步骤3)分离纯化，其过程为取100毫升含硒酶上清液，上G-25柱(8 X 175cm)分离纯化(流速I. lml/min)，254nm紫外监测收集第二峰，浓缩，再次上G-25柱分离，干燥，得淡黄色粉末，即为2-SeCD产品ο
全文摘要
本发明提供了一种用50立升反应器大量生产含硒环糊精的方法，属于人工模拟酶领域。含硒环糊精是一种具有谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性的人工模拟酶，它能有效地清除人体内的自由基，从而有效预防和治疗心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤、皮肤病等由自由基紊乱诱发的疾病。本发明采用化学合成法，以环糊精疏水空腔作为酶的底物结合部位，以双硒桥为催化基团，将二者配置在一起。成功的制备出具有较高GPX活性的小分子含硒环糊精。本发明所述的含硒环糊精具有制备工艺简单、可大量生产、GPX活性高、稳定性好等特点，含硒环糊精已在治疗白内障(ZL 00133040.3)及保健饮料(ZL 03119442.7)等抗氧化药物保健方面获得国家发明专利。
文档编号A61P39/06GK102675486SQ20111006099
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者吕绍武, 吕莉敏, 张新研, 徐亚维, 沈娜, 王程, 罗贵民, 赵刚, 赵杨, 闫岗林, 魏馨, 龚平生 申请人:吉林大学