[发明专利]用于大量生产硒化环糊精的方法

说明书

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。本发明为了进一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，为以后的进一步研究提供方便。 

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： 

1.双硒桥联环糊精的合成路线(1)： 

1)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位羟基苯基磺酸脂； 

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。 

2.大量制备含硒环糊精方法包括以下步骤： 

1)NaHSe制备； 

2)2-位硒桥联β-CD的合成，包括β-CD 2-位磺酰化和硒化2-OTs-β-CD； 

3)分离纯化。 

步骤1)NaHSe制备，其过程为：将0.25Kg NaBH₄溶解在装有1.5L水的玻璃容器中(3.5L)，再将0.25Kg硒粉缓慢加入到NaBH₄的溶液中，盖上一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+7H₂O→2NaHSe+14H₂↑+Na₂B₄O₇

步骤2)中β-CD 2-位磺酰化过程为：1.6Kg纯度为96％的β-CD溶于20L NaOH(0.15mol/L)溶液中，在室温条件下，同时缓慢加入含1.6Kg p-TsCl的丙酮溶液4L和1mol/L NaOH溶液约10L，使溶液保持在pH＞12.5，4h加入完毕，再搅拌1h，加入1mol/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。硒化2-OTs-β-CD过程为：将34L 2-OTs-β-CD溶液密封，通高纯氮去氧，加入2.0L NaHSe，60℃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10min，用5.0L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。 

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(8×175cm)分离纯化(流速1.1ml/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。 

2.大量制备含硒环糊精方法与实验室制备含硒环糊精方法的差异： 

表1NaHSe制备反应体系的比较 

表2β-CD 2-位磺酰化反应体系的比较