专利名称：一种具有生物活性的c的制作方法
技术领域：
本发明属于无机有机杂化材料技术领域，具体涉及一种能溶于极性溶剂，并具有生物活性的C60反丁二酸及其合成方法。
背景技术：
自从1993年Friedman等(S.H.Friedman et al.，J.Am.Chem.Soc.1993，115，6506.)合成出对人体免疫缺损病毒蛋白酶具有抑制作用的水溶性C60衍生物以来，人们意识到C60([60]富勒烯)能在生物化学和医药方面具有广阔前景。但长期以来由于C60只溶于苯、甲苯和二硫化碳等非极性和弱极性溶剂中，不溶于水、四氢呋喃等极性溶剂，因而合成溶于极性溶剂(如水等)的C60衍生物是C60在生物化学，特别是医药应用方面一个关键；同时C60本身具有很大的电负性，电负性过高对细胞易产生生物毒性作用。人们通过化学修饰，使C60衍生物的电负性显著下降，降低它们内在的生物毒性(Zhu Z et al.，Biochemistry2003，42，1326；McGovern S.L.et al.，J.Med.Chem.2002，45，1712；Chiang，L.Y.etal.，J.Chem.Soc.，Chem.Commun.1994，2675；Wharton T.et al.，Tetrhedron Lett.2001，42(31)，5159.)。如有人发现含卟啉环的[60]富勒烯的衍生物对有自我免疫疾病病人的血清具有生物活性(Panagiota S.et al.，Tetrahedron 2004，60，2823.)；用水溶性C60衍生物制成具有类似生物活性膜的人造类脂膜，Yamakoshi等用溶于聚乙烯吡咯烷酮水溶液的C60进行了溶血作用实验，发现对血液无任何影响；Wilson等在这方面做了许多工作，如合成的含磷酸盐的富勒烯衍生物对骨头组织生长的影响等(Hungerbühler H.et al.，J.Am.Chem.Soc.1993，115，3386；Murakami H.et al.，J.Am.Chem.Soc.1996，118，4484；Yamakoshi Y.N.et al.，J.Chem.Soc.Chem.Commun.1994，(4)，517；Wilson L.J.etal.，Bioorg.Med.Chem.2002，10(6)，1991.)。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能溶于极性溶剂、具有生物活性的C60衍生物及其合成方法。
本发明提出的C60衍生物，是在C60外球体上引入极性基团羧基的生成的C60反丁二酸，其结构式为
根据C60本身的性质，要制备溶于极性溶剂特别是水的C60衍生物，一般有两种方法一是在C60外球体上引入极性基团，二是使可溶性物质包含C60分子。本发明通过在C60外球体上引入极性基团羧基，使C60生成可溶于水、四氢呋喃、丙酮等极性溶剂的新衍生物---C60反丁二酸。该反应的选择性很高，单加成衍生物几乎100％；产率也较高，可达到80％左右。这都有利于进行C60衍生物的生物活性实验的测试。其生物活性实验也显示出很好的结果，在抑制和消灭真菌、肿瘤细胞等药性方面具有潜在应用前景。
本发明提出的C60反丁二羧酸合成方法如下在氮气氛下，用C60、钾、1-甲基萘和四氢呋喃溶液，反应2-3小时，合成C602-阴离子；然后，加入与四氢呋喃溶液等体积的正己烷，放入-10℃以下的冰箱中，时间5-7天；然后取出，将母液分离，再加入1，2-二溴丁二酸钠，50～70℃下，回流搅拌5-8小时；冷却到室温，离心，真空抽去溶剂；用丙酮洗涤，再真空抽干，得棕黑色粉末，即为C60反丁二酸衍生物；上述反应中，C60/钾的摩尔比为1∶2，C60/1，2-二溴丁二酸钠的摩尔比为1∶1。经波谱表证，所得产物的结构式为C60(CHCOOH)2。
本发明中，1，2-二溴丁二酸钠的合成方法如下根据经典有机化学反应，先将反丁烯二酸与氢氧化钠溶液反应，盐化之后将其与液溴反应即可得到粗产物，再通过四氯化碳萃取和重结晶即得到高纯二溴丁二酸钠盐。1，2-二溴丁二酸钠的分子结构式如下所示 上述合成方法中，应先将反丁二羧酸完全转化为钠盐，否则羧酸的H+相对更活泼，易先与C60负离子反应，生成氢化物，从而得不到预期的产物。而将反丁二酸钠盐直接与C60<p>
本发明还做了该化合物在不同浓度下对肝癌细胞生物活性的测试将C60反丁二羧酸衍生物2mg溶入2mL去离子水，取100μL与400μL培养液配成500μL，每孔分别取此溶液100，50，10，5μL都配成200μL，测试对肝癌细胞生长的抑制作用。结果如表2。
表2样品对肝癌细胞的生物活性测试 *表中的数据为荧光吸光度实验表明，在5μL、10μL浓度下表现出对肝癌细胞生长具有弱的抑制作用，其它浓度下没有表现出抑制作用，说明该衍生物具有逆反效应。
生物活性实验表明，该衍生物在抑制真菌生长药物和治疗肿瘤药物方面有应用价值。
具体实施例方式
C60反丁二酸衍生物的合成实施例1在氮气氛下，用180mg(0.251mmol)C60，20mg(0.50mmol)钾，1mL 1-甲基萘，20ml四氢呋喃溶液，反应合成C602-阴离子，3小时后，加入正己烷，将母液分离后，加入80mg(0.50mmol)1，2-二溴丁二酸钠，60℃左右下，回流搅拌8小时。冷却，离心，真空抽去溶剂；加入稀盐酸，搅拌半天。离心，真空抽干，用丙酮洗涤，再真空抽干，得170mg棕黑色粉末，即为C60反丁二酸衍生物，产率为81％。
实施例2在氮气氛下，用181mg(0.251mmol)C60， 21mg(0.54mmol)钾，1mL 1-甲基萘，20ml四氢呋喃溶液，反应合成C602-阴离子，2小时后，加入正己烷，将母液分离后，加入79.9mg(0.50mmol)1，2-二溴丁二酸钠，50℃左右下，回流搅拌5小时。冷却，离心，真空抽去溶剂；加入稀盐酸，搅拌半天。离心，真空抽干，用丙酮洗涤，再真空抽干，得121mg棕黑色粉末，即为C60反丁二酸衍生物，产率为57％。
实施例3在氮气氛下，用179mg(0.249mmol)C60，20mg(0.50mmol)钾，1mL 1-甲基萘，20ml四氢呋喃溶液，反应合成C602-阴离子，3小时后，加入正己烷，将母液分离后，加入82mg(0.51mmol)1，2-二溴丁二酸钠，70℃左右下，回流搅拌8小时。冷却，离心，真空抽去溶剂；加入稀盐酸，搅拌半天。离心，真空抽干，用丙酮洗涤，再真空抽干，得179mg棕黑色粉末，即为C60反丁二酸衍生物，产率为85％。
权利要求
1.一种具有生物活性的C60衍生物，其特征在于为在C60外球体上引入极性基团羧基而生成的C60反丁二酸，结构式为
2.一种C60反丁二酸的合成方法，其特征在于具体步骤如下在氮气氛下，用C60，钾，1-甲基萘和四氢呋喃溶液，反应2-3小时，合成C602-阴离子；然后，加入与四氢呋喃溶液等体积的正己烷，放入-10℃以下的冰箱中，时间5-7天；然后取出，将母液分离，再加入1，2-二溴丁二酸钠，50～70℃下，回流搅拌5-8小时；冷却到室温，离心，真空抽去溶剂；用丙酮洗涤，再真空抽干，得棕黑色粉末，即为C60反丁二酸衍生物；上述反应中，C60/钾的摩尔比为1∶2，C60/1，2-二溴丁二酸钠的摩尔比为1∶1。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述1，2-二溴丁二酸钠的合成方法如下先将反丁烯二酸与氢氧化钠溶液反应，盐化之后将其与液溴反应即可得到粗产物，再通过四氯化碳萃取和重结晶即得到高纯二溴丁二酸钠盐。
4.C60反丁二酸在制备抑制真菌生长药物和治疗肿瘤药物中的应用。
全文摘要
本发明属有机无机杂化材料技术领域，具体为一种具有生物活性的C
文档编号C07C51/02GK1680252SQ20051002379
公开日2005年10月12日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者林阳辉, 蔡瑞芳 申请人:复旦大学