[发明专利]水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及人工酶技术领域，具体涉及一种水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶及其制备方法。

背景技术

谷胱甘肽过氧化物酶是人体内重要的过氧化物分解酶。它以谷胱甘肽为还原剂，分解体内的各类氢过氧化物，保护血红细胞和线粒体不被活性氧损伤，阻止体内脂类过氧化反应发生。谷胱甘肽过氧化物酶在生物体抗氧化方面发挥着极其重要的作用，在治疗由活性氧失衡而引起的各种疾病，如白内障、心脑血管病症、各类炎症、克山病等疾病方面扮演重要角色。由于该酶具有来源有限、稳定性差、成本高等缺点，导致以其为原料开发的抗氧化药物受到了很大的限制。因此，人工硒酶的研制对于开发抗氧化药物具有重要意义。

由于小分子人工硒酶具有结构确定、催化基元可设计性强、分离简单等优点，小分子人工硒酶的研制对开发抗氧化药物具有重要的作用。然而，现有技术制备的小分子人工硒酶大部分水溶性较差(如浓度为10^–5mol/L的二苯二硒水溶液的透光率仅为3.1％)，为设计体内应用的抗氧化药物带来了很大的局限性。超分子主客体自组装技术已经成为构筑新功能材料的重要技术。利用该技术可以实现不同主客体基元材料功能的简单高效集合，以低成本、高效率、简单工艺制备新型复合材料。但目前尚未见有将双金刚酸丙酯基碲醚和甲基化-β-环糊精(分子量1191～1221)以超分子主客体自组装技术制备水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶及其制备方法。该方法利用超分子主客体自组装技术，实现了非水溶性客体分子硒酶(双金刚酸丙酯基碲醚)和甲基化-β-环糊精的高效集合，简单高效的制备了水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶，该酶不仅解决了传统小分子人工硒酶水溶性差的问题，而且具有工艺简单、稳定性强、催化活性高的特点，在开发抗氧化药物方面具有重要的应用价值。

本发明所述的水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶的制备方法为：取甲基化-β-环糊精和双金刚酸丙酯基碲醚，分别溶于水和有机溶剂中，分别得到甲基化-β-环糊精水溶液和双金刚酸丙酯基碲醚溶液，将两种溶液混合，反应1～30min，反应物蒸除溶剂，干燥，即得到水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶；其中，所述的两种溶液混合以及混合后的反应均在超声条件下进行。

本申请中所述的双金刚酸丙酯基碲醚可参考现有文献(Russ.J.Bioorg.Chem.,2014,(40),162-169)进行合成。其合成路线如下：

上述双金刚酸丙酯基碲醚具体的合成方法可以是：

将1.2～1.4g碲粉和1.8～2.0g硼氢化钠混合后通氮气除氧，然后加入10～14mL预先除氧的蒸馏水，有气体产生,并伴随有热量放出。在氮气保护下加热反应约1～1.5h，碲粉和NaBH₄全部溶解，溶液呈淡粉色。冷却后得到Na₂Te溶液，可直接使用。将3-溴-1-丙醇1.8～2.0mL溶于5～7mL乙醇中，除氧后注入到上述新制备好的Na₂Te溶液中，溶液变淡黄，搅拌反应2～4h后，停止反应。过滤，滤液用乙酸乙酯萃取。萃取液减压蒸馏。以乙酸乙酯和石油醚混合溶剂(体积比5:1～7:1)为洗脱液进行硅胶柱层析分离。收集第一峰黄色带，旋干得黄色油状物，即为3-羟基丙基碲醚。

将1.7～2.0g金刚烷甲酸溶解到10～13mL二氯亚砜中，60℃下加热回流4～6h。反应完后，减压蒸馏除去二氯亚砜得到金刚酰氯固体。将所得金刚酰氯固体溶解到20～35mL四氢呋喃中，备用。取100mL圆底烧瓶，在瓶中加入2.5～2.8g3-羟基丙基碲醚、1.3～1.7g三乙胺和40～55mL四氢呋喃。冰浴条件下，将20～35mL金刚酰氯的四氢呋喃溶液以3～4s一滴的速度滴加到反应瓶中。滴加完成后，恢复室温，继续反应5～7h。反应完成过滤除去三乙胺盐酸盐，利用旋转蒸发仪蒸馏除去四氢呋喃溶液。以乙酸乙酯和石油醚混合溶剂(体积比为1:1)为洗脱液进行硅胶柱层析分离。收集第一峰黄色带，旋干得黄色固体，即为双金刚酸丙酯基碲醚(¹H NMR(300MHz,CDCl₃)d(ppm)4.09(t,2H),2.66(t,2H),2.07(m,2H),2.01(s,3H),1.88(s,6H),1.71(s,6H).

本发明所述的水溶性甲基化-β-环糊精基硒酶的合成路线如下：

其中，A为双金刚酸丙酯基碲醚，B为氨化环糊精。