专利名称：以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种有机高分子材料，本发明也涉及一种有机高分子材料的制备方法。具体是一种以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物及制备方法。
背景技术：
富勒烯是于1985年发现的继金刚石、石墨和线性碳(carbyne)之后碳元素的第四种晶体形态。它具有优良的机械、光、电、化学性能，是一种备受关注的新型材料之一，其性能在航空、航天、电子器件、化工领域得到了广泛的应用。此外，研究人员发现它还具有药物的一些功能，如美国亚特兰大埃莫里(Emory)大学医学院的病毒药物学家斯辛纳齐(R. F. Schinazi)和他的同事们发现，富勒烯球对一种关键性的HIV (艾滋病)病毒酶有杀伤 作用，而不伤害宿生细胞。虽然目前富勒烯球还不能作为一种有用的药物，但这将是富勒烯球在生物学上的首次应用；而且科学家认为，富勒烯将为研究抗癌药物提供潜在而有趣的线索。且研究发现富勒烯在一定波长激光照射下，可产生能够有效杀死癌细胞的单线态氧。癌症作为危害人类健康的第一杀手，对人类的生命带来了最大的威胁。为了提高人们的健康水平，有效治疗一些恶性肿瘤是人们所期待的。其中，膀胱癌作为脏器癌变的一种疾病，每年都有上万人因膀胱癌的扩散而失去生命。膀胱癌的早期治疗，可以为挽救世界上成千上万人的生命提供机会。激光疗法被认为是治疗癌症时对人体伤害最小，效率较高的一种疗法，最近在临床上应用非常广泛。目前在国外用于激光治疗法的药物有光卟啉(Photofrin)、他拉泊芬钠(Laserphyrin, Talaporfin Na)等,它们能够在激光照射下产生单线态氧，杀死癌细胞，有效治疗和缓解了食道癌、肠癌等恶性肿瘤。但它们普遍存在对脏器选择性不高、在体内残留时间长、对人体皮肤的副作用、只适用于表面癌细胞的破坏、长时间的暗室生活等问题。为了能够使光敏治疗药物有效地和癌细胞结合，达到治疗癌症的目的，其药物应具备1、良好的水溶性；2、对目的脏器具有良好的选择性；3、在人体内具有一定的残留时间；4、即便是较大投药量也对人体无副作用或副作用轻微的条件。而根据富勒烯对膀胱具有很好的选择性且在激光照射条件下能够产生单线态氧的原理，研究人员也曾制备过治疗膀胱癌的富勒烯衍生物(如富勒烯的聚氧乙烯衍生物，Polyethylenglycol),但它们大多因生物相容性较差或有一些其它副作用，到现在还没有达到理想的效果，而导致影响富勒烯衍生药物的推广及针对某些癌症的治疗效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既具有很好的生物相容性又具有在激光照射条件下产生单线态氧的以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物。本发明的目的还在于提供一种富以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物的制备方法。本发明的目的是这样实现的本发明的以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物具有如下结构
权利要求
1.一种以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物，其特征是具有如下结构
2.一种以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物的制备方法，其特征是将摩尔比为I: I的富勒烯乙酰氯衍生物、乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐溶于吡啶苯中，在60°C加热条件下搅拌12小时，得到富勒烯乙酰化葡萄糖，真空干燥后，将其溶解于甲醇/氯仿=1:1的混合溶剂中，加入甲醇钠搅拌30分钟后，用乙酸中和，除去溶剂后得到富以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物。
3.根据权利要求2所述的以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物的制备方法，其特征是所述富勒烯乙酰氯衍生物是采用如下方法制备的将溴乙酸丁烷和二甲基硫醚溶于丙酮中，在室温条件下搅拌24小时，过滤后用丙酮洗涤，得到Me2SCO2tBu溴化盐白色粉末；将Me2SCO2tBu溴化盐溶于二氯甲烷中，在冰浴条件下搅拌的同时，滴加饱和碳酸钾溶液和体积比浓度为50%的NaOH溶液，搅拌10分钟，继续在室温中搅拌20分钟，将澄清液去掉后加入CaH2，直至不发生气泡，干燥、过滤去掉CaH2，减压蒸馏后得到Me2SCO2tBu盐无色油状物； 将富勒烯溶解于甲烷中，分别与Me2SCO2tBu盐、三氟乙酸、亚硫酰氯反应，得到富勒烯乙酰氯衍生物茶色粉末。
4.根据权利要求2或3所述的以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物的制备方法，其特征是所述乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐是采用如下方法制备的 1)I, 2, 3, 4, 6-五-0-乙酸基-0 -D-匍萄糖的合成 往25. 2g、0. 307mol无水醋酸钠中加入350ml无水醋酸，加热到140°C，在沸腾的条件下，徐徐加入50. OgD-葡萄糖，加入完毕后，继续加热到沸腾，直至反应结束，放置室温冷却，将反应液注入至I升冰块上面，在搅拌4个小时后生成茶色沉淀，抽滤后用水冲洗至没有醋酸味，减压干燥，得到的物质加入400mL乙醇，边加热边搅拌使其溶解，加入活性炭充分搅拌后，趁热抽滤得到的溶液继续加热，蒸发溶剂后自然冷却，最后放至冰箱使其结晶，将得到的结晶抽滤后，用少量乙醇洗涤，减压干燥，得到白色固体； 2)2-溴乙基2，3，4，6-四-0-乙酰基-D-葡萄糖的合成 将9. 48g、24. 8mmol I, 2，3，4，6-五-0-乙酰基-D-葡萄糖溶解于IOOmL 二氯甲烷中，加入3. IOg, 24. 8mmol 二-溴乙醇，在氩气保护下，在冰浴中边搅拌边缓慢滴加10mL、79. 3mmol三氟化硼乙醚络合物，继续在冰浴中搅拌一小时后室温遮光搅拌12小时，将得到的有机层用以水、饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl水溶液的顺序洗涤，用无水Na2SO4脱除水分后，经过滤、减压蒸馏得到黄色油状生成物； 3)2-叠氣乙基2，3,4, 6-四-0-乙酸基-0 -D-匍萄糖的合成 将2. 5g，5. 49mmol 2-溴乙基2，3，4，6-四-0-乙酰基-P -D-葡萄糖溶于30mL 二甲基甲酰胺中，在冰浴条件下加入3. 57g、54. 8mmol叠氮钠后，在80°C加热条件下搅拌12小时，将反应液用乙酸乙酯萃取后，用以水、饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl水溶液的顺序洗涤，用无水Na2SO4脱除水分后，经过滤、减压蒸馏得到黄色油状生成物，再将其溶于二氯甲烷中，以乙醇为不良溶剂进行重结晶，得到浅黄色的结晶； 4)乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐 在向设有搅拌器、冷凝管、温度计的容器中，加入2-叠氮乙基-2，3，4，6-四-0-乙酰-P -D-吡喃葡萄糖苷、氯仿、PtO2,在室温条件下通入氢气3天，滤掉PtO2,得到乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐白色粉末。
5.根据权利要求3所述的以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物的制备方法，其特征是所述乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐是采用如下方法制备的 1)I, 2, 3, 4, 6-五-0-乙酸基-0 -D-匍萄糖的合成 往25. 2g、0. 307mol无水醋酸钠中加入350ml无水醋酸，加热到140°C，在沸腾的条件下，徐徐加入50. OgD-葡萄糖，加入完毕后，继续加热到沸腾，直至反应结束，放置室温冷却，将反应液注入至I升冰块上面，在搅拌4个小时后生成茶色沉淀，抽滤后用水冲洗至没有醋酸味，减压干燥，得到的物质加入400mL乙醇，边加热边搅拌使其溶解，加入活性炭充分搅拌后，趁热抽滤得到的溶液继续加热，蒸发溶剂后自然冷却，最后放至冰箱使其结晶，将得到的结晶抽滤后，用少量乙醇洗涤，减压干燥，得到白色固体； 2)2-溴乙基2，3，4，6-四-0-乙酰基-D-葡萄糖的合成 将9. 48g、24. 8mmol I, 2，3，4，6-五-0-乙酰基-D-葡萄糖溶解于IOOmL 二氯甲烷中，加入3. IOg, 24. 8mmol 二-溴乙醇，在氩气保护下，在冰浴中边搅拌边缓慢滴加10mL、79. 3mmol三氟化硼乙醚络合物，继续在冰浴中搅拌一小时后室温遮光搅拌12小时，将得到的有机层用以水、饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl水溶液的顺序洗涤，用无水Na2SO4脱除水分后，经过滤、减压蒸馏得到黄色油状生成物； 3)2-叠氣乙基2，3,4, 6-四-0-乙酸基-0 -D-匍萄糖的合成 将2. 5g，5. 49mmol 2-溴乙基2，3，4，6-四-0-乙酰基-P -D-葡萄糖溶于30mL 二甲基甲酰胺中，在冰浴条件下加入3. 57g、54. 8mmol叠氮钠后，在80°C加热条件下搅拌12小时，将反应液用乙酸乙酯萃取后，用以水、饱和NaHCO3水溶液、饱和NaCl水溶液的顺序洗涤，用无水Na2SO4脱除水分后，经过滤、减压蒸馏得到黄色油状生成物，再将其溶于二氯甲烷中，以乙醇为不良溶剂进行重结晶，得到浅黄色的结晶； 4)乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐 在向设有搅拌器、冷凝管、温度计的容器中，加入2-叠氮乙基-2，3，4，6-四-0-乙酰-P -D-吡喃葡萄糖苷、氯仿、PtO2,在室温条件下通入氢气3天，滤掉PtO2,得到乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐白色粉末。
全文摘要
本发明提供的是一种以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物及其制备方法。将摩尔比为1:1的富勒烯乙酰氯衍生物、乙酰化葡萄糖氨乙基盐酸盐溶于吡啶苯中，在60℃加热条件下搅拌12小时，得到富勒烯乙酰化葡萄糖，真空干燥后，将其溶解于甲醇/氯仿=1:1的混合溶剂中，加入甲醇钠搅拌30分钟后，用乙酸中和，除去溶剂后得到富以碳原子为连接点的富勒烯单糖衍生物。本发明的富勒烯糖类衍生物与膀胱具有很好的选择性，对人体无毒，且在激光照射条件下能够高效率的产生单线态氧，固在膀胱癌的有效治疗方面具有很高的期望值。
文档编号C07H15/04GK102746346SQ201210224689
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者沈贤德, 矢野重信, 觉知丰次, 赤司治夫, 鸣海敦 申请人:哈尔滨工程大学