[發明專利]一種甲基化-β-環糊精及其制備、表征方法和應用

有效

• 申請號: 202010519245.0
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN112062877B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 付強;高建勛;肖賀廷;王麗穎
• 申請（專利權）人: 北京博諾安科科技有限公司
• 主分類號: C08B37/16
• 分類號: C08B37/16;G01N24/08;C09D105/16
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

本發明公開了一種甲基化?β?環糊精及其制備、表征方法和應用，所述甲基化?β?環糊精具有11.4～12.6之間的平均取代度，熔程為181～185℃。所述甲基化?β?環糊精是通過甲基化試劑對BCD進行甲基化，利用烷烴類溶劑析晶獲得，優選地，所述甲基化試劑為DMS。本發明所提供的制備方法所制得的甲基化?β?環糊精的平均甲基化取代度在12(±5％)左右，收率高，制備方法簡單、條件溫和，平均取代度穩定，表征方法能夠簡單、快捷、準確地表征MBCD的平均取代度。

技術領域

本發明涉及一種甲基化-β-環糊精及其制備、表征方法和應用。

背景技術

環糊精(簡稱CD)是由淀粉經環糊精糖基轉移酶作用后形成的環狀寡糖，具有一個由親水的外表和疏水的內腔，是超分子化學中一種便宜易得、生物相容性良好的重要主體分子，被廣泛應用于催化、自組裝、分子識別、藥物運輸等領域。

環糊精根據形成分子的D-吡喃葡萄糖單元數量不同而分為α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精等，其分別含有6,7,8個葡萄糖單元。

β-環糊精(簡稱BCD)是由D-吡喃葡萄糖單元通過α-1,4糖苷鍵首尾連接而成的大環化合物，7個葡萄糖單元，內徑分別為0.78nm，結構如圖1所示，內腔疏水，外側親水，結構呈剛性，仲羥基形成完全的環形氫鍵，因而水溶性很低，室溫下在100mL水中，溶解度僅為1.85g；另外，BCD的羥基具有一定類似酶的催化作用，因而會影響包合物的穩定性。

上述特性造成BCD在體內產生腎毒性、溶血性等，嚴重制約了其在藥物、手性分子、分子識別等領域的應用范圍。因此，對BCD修飾改性研究成為許多學者關注的焦點。

甲基化-β-環糊精(MBCD)是已知環糊精衍生物中對于難溶物質最有效的助溶劑及許多化學物質最好的穩定劑。MBCD結構如圖2所示，有極好的助溶和包合作用。環糊精甲基化后增加了其在水中的溶解度，天然環糊精的溶解度是隨溫度升高而增加，但甲基化環糊精溶解度是隨溫度升高卻急劇下降。甲基化環糊精還具有低吸濕性和高表面活性的特性。環糊精甲基化后仍具有大的包接特性，包接物在水中的溶解度也顯著增大。

MBCD的特性與甲基在β-環糊精中的取代位置、取代度以及相同取代位置上的取代數有關。β-環糊精有七個葡萄糖殘基，每個葡萄糖殘基上的C2、C3和C6位，均可被甲基取代。尤其不同的取代度其結晶形態、水溶性、脂溶性、對客體物質的識別能力以及包結能力都可能有些差別。

現有技術常見的公開報道都是合成平均取代度MS7或者14(全甲基化)的產物(MBCD)，幾乎未見關于取代度為12(±5％)的12MBCD的公開報道，而12MBCD有其特定的用途，具有廣闊的市場前景。Jindrich.J.(Carbohydrate Research,1995,266(1):75-80)等報道在堿性條件下水中以DMS為甲基化試劑得到的目標物MS5。Yuan.L.M.(Separationand Purification Technology,2008,63(3):701-705)報道在NaH存在下，將BCD溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中，滴加鹵甲烷得到的MS約為7。甘永江等(高校化學工程學報,2009,6(23),1075-1079)報道用碳酸二甲酯DMC為原料，在DMF中碳酸鉀催化下得到的目標物MS約為14。WO2001/036490報道，水中用氫氧化鈣和硫酸二甲酯甲基化，得到的目標物MS7；CN101508741報道，碳酸二甲酯和碳酸鉀在DMF中反應得到的目標物MS約為1-2或者13-14。CN104892797報道，在氫氧化鈉的水溶液，用1,4-丁磺內酯烷基化，得到MS約為3-6。