KR100341545B1 - 수용성 거대고리-플러렌 유도체 - Google Patents

수용성 거대고리-플러렌 유도체 Download PDF

Info

Publication number
KR100341545B1
KR100341545B1 KR1019990059348A KR19990059348A KR100341545B1 KR 100341545 B1 KR100341545 B1 KR 100341545B1 KR 1019990059348 A KR1019990059348 A KR 1019990059348A KR 19990059348 A KR19990059348 A KR 19990059348A KR 100341545 B1 KR100341545 B1 KR 100341545B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fullerene
macrocyclic
cyclodextrin
water
amine
Prior art date
Application number
KR1019990059348A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010064915A (ko
Inventor
게켈러쿠르트이
Original Assignee
김효근
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김효근, 광주과학기술원 filed Critical 김효근
Priority to KR1019990059348A priority Critical patent/KR100341545B1/ko
Publication of KR20010064915A publication Critical patent/KR20010064915A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100341545B1 publication Critical patent/KR100341545B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/152Fullerenes
    • C01B32/156After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

본 발명은 수용성 거대고리-플러렌 유도체에 관한 것으로, 플러렌에 사이클로덱스트린과 같은 거대고리를 공유결합시킴으로써 제조되는 본 발명에 따른 플러렌 유도체는 유기 용매 뿐 만아니라 물에도 가용성이며, 수용액 중에서 쉽게 DNA를 절단할 수 있고, 유도체 내의 사이클로덱스트린 성분은 여전히 게스트 분자와 복합체를 형성할 수 있도록 하는 분자 공동을 유지하고, 플러렌 성분은 라디칼 제거능과 같은 고유의 특성을 유지한다.

Description

수용성 거대고리-플러렌 유도체{WATER-SOLUBLE MACROCYCLIC FULLERENE DERIVATIVES}
본 발명은 수용성 거대고리-플러렌 유도체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플러렌에 공유결합된 거대고리(macrocyclus)로 이루어진 가용성 거대분자로서, 복합체 형성가능한 공동을 유지하면서도 라디칼-제거 및 DNA-절단 특성을 가진 거대고리형 플러렌 유도체에 관한 것이다.
플러렌은 다양한 화학 시약을 공격할 수 있도록 하는 독특한 구조를 갖는 것으로 알려져 있다. 또한, 플러렌은 유기 유리-라디칼의 첨가에 대해 높은 반응성을 나타내며 광의 존재하에 DNA를 절단하는 작용을 갖는다. 따라서, 파킨슨 병 및 알츠하이머 병과 같은 많은 신경퇴행성 질병 뿐 아니라 유리-라디칼과 관련된 특정의 돌연변이 및 결석증 연구 등 의약분야에서의 잠재적 가능성을 많이 갖고 있다.
수용성 분자를 플러렌화(fullerenation)하여 수성 매질에 많은 양의 플러렌을 도입하는 것은 많은 분야에서 연구의 대상이 되어 왔는데, 플러렌 케이지의 작용화에 대해 조사된 초기의 반응들 중에는 1급 및 2급 아민의 친핵성 첨가 반응이있으며, 친핵성 첨가 반응을 통해 플러렌화된 아미노중합체를 제조하는 것이 문헌 [K.E. Geckeler 등, Polymer-bound C60,J. Am. Chem. Soc., 115, 3850 (1993)] 및 문헌 [A.O. Patil 등, Fullerene functionalized polymers,Polym. Bull., 30, 187 (1993)]에 개시되어 있다.
수용성 플러렌 유도체 합성에 있어서 관심이 되는 사항들은, 수용성을 얻기 위해 플러렌을 작용화하는 것이 그의 본래의 특성을 가능한 한 온전히 유지하여 그의 잠재적 생의학적 특성을 유지하는지, 유도체 합성 단가가 저렴한지, 플러렌 단위를 방해할 정도의 복잡한 구조를 갖지는 않는지, 결합된 기들이 잠정적인 독성을 갖지는 않는지 등이다. 이와 관련하여, 전술한 방법들은 여전히 개선의 여지가 많이 있어 왔다.
한편, 사이클로덱스트린과 같은 케이지(cage) 화합물들은, 가장 큰 용도로서 다양한 종류의 게스트 분자, 특히 약물에 대한 분자 공동(cavity)으로 이용되며, 그러한 호스트-게스트 복합체는 게스트 약물 분자의 서방성과 관련한 연구에 많이 이용되고 있다.
사이클로덱스트린을 내포하는 플러렌 복합체는, 예를 들면 문헌 {Kohler G. 등, Structure and spectroscopic properties of cyclodextrin inclusion complexes,J. of Inclusion Phenomena & Molecular Recognition in Chemistry,25, 103-108 (1996)]에 개시되어 있으며, γ-사이클로덱스트린의 공동(cavity)이 플러렌과 2:1 화학양론적으로 구성된 사이클로덱스트린 내포 플러렌 복합체가 문헌[Diederich F. 등,Science271, 317-323 (1996)]에 개시되어 있다. 또한, C60의 수불용해성을 이용한 비균질 제조공정에 의한, 사이클로덱스트린-에피클로로히드린 프리폴리머와 C60과의 복합체가 문헌 [H-C Hu 등,Fullerene Sci. Technol. 3(5) 479 (1995)]에 기술되어 있다. 또한, 칼릭사렌(calixarene)과 플러렌의 복합체에 관한 연구도 진행되고 있다 {문헌 [S. Shinkai 등,Gazzeta Chimica Italiana, 127, 657 (1997)} 참조).
그러나, 지금까지의 문헌에 공지된 플러렌-거대고리 유도체는 복잡한 제조 공정을 필요로하며, 유도체 분자내에서 플러렌 성분과 거대고리 성분 각각의 고유의 잇점을 살리지 못한다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은, 라디칼 제거 및 DNA 절단을 위한 활성 위치를 제공하는 '공(ball)'과, 게스트 분자(예를 들면 약물) 전달 기능을 제공(즉, 서방성을 갖도록 하거나 위치에 대해 특이적으로 작용)하는 '고리(ring)'의 잇점 둘다를 가질 수 있도록, 사이클로덱스트린과 같은 거대고리 분자를 몇가지의 결합제 분자(linker molecule)를 통해 플러렌에 공유결합시키는 기술을 개발하여, 플러렌을 사이클로덱스트린과 같은 거대고리 분자로 단작용화시킴으로써 플러렌에 수용성을 갖게 하는 비교적 간단한 방법으로 새로운 수용성 거대고리형 플러렌 유도체를 합성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 거대고리에 공유결합되어 유기용매 뿐만 아니라 물에도 가용성이고 유리 라디칼을 제거할 수 있으며 DNA를 절단할 수 있는 수용성 플러렌-거대고리 유도체 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 거대고리-플러렌 유도체의 구조 및 기능을 설명하는 개략도이고,
도 2는 사이클로덱스트린(C), 디아민 화합물(L), 공유결합된 사이클로덱스트린-아민 유도체(C-L) 및 호스트-게스트 복합체 형태의 사이클로덱스트린-아민 유도체(C/L)의 UV-VIS 스펙트럼을 비교하여 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 사이클로덱스트린-플러렌 유도체(CLF-1)와 플러렌(F) 및 사이클로덱스트린-아민 유도체(CL)의 UV-VIS 스펙트럼을 비교하여 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 CLF1 및 사이클로덱스트린을 각각 p-니트로페놀과 반응시킨 후 생성된 복합체의 UV-VIS 스펙트럼을 비교하여 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 CLF1를 유리 라디칼 함유 화합물과 반응시킨 후 생성물의 UV-VIS 스펙트럼을 각각의 원료의 UV-VIS 스펙트럼과 비교하여 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 CLF1과 DNA 올리고뉴클레오티드의 혼합물을 반응시키면서 시간 경과에 따라 측정한 UV-VIS 스펙트럼이고,
도 7은 DNA-CLF1 용액의 스펙트럼에서 343 nm에서의 흡광도 피크를 시간 경과에 따른 변화로 나타낸 그래프이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 화학식 1의 거대고리-플러렌 유도체를 제공한다:
C-L-F
상기식에서,
C는 사이클로덱스트린, 칼릭사렌 등과 같은 거대고리(macrocyclus)이고,
L는 알킬 또는 아릴기와 같은 결합 잔기, 특히 페닐, 페닐에테르, 헥사메틸렌, 올리고- 또는 폴리-(옥시에틸렌), 또는 올리고 또는 폴리-(옥시프로필렌)이며,
F는 C60, C70또는 다른 탄소 동소체(allotrope)와 같은 플러렌 코어이다.
또한, 본 발명에서는, 거대고리 분자의 모노토실레이트와 방향족, 지방족 또는 중합체성 아민 화합물을 반응시켜 거대고리 분자의 아민 유도체를 수득한 다음, 이를 플러렌 화합물과 반응시키는 것을 포함하는, 거대고리-플러렌 유도체의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 거대고리-플러렌 유도체는 사이클로덱스트린 또는 칼릭사렌 (calixarene) 유도체와 같은 거대고리 분자를 C60와 같은 플러렌 또는 다른 탄소 동소체(allotropes)와 이온결합시킴으로써 제조된다.
본 발명에 따른 방법에서, 거대고리 분자의 토실레이트와 아민 화합물의 반응은 통상 토실 단위의 친핵성 치환에 의해 진행된다. 거대고리 분자의 모노토실레이트는 예를 들면 문헌[Seo. T., Kajihara 등, The synthesis of poly(allylamine) containing covalently bound cyclodextrin and its catalytic effect in the hydrolysis of phenyl esters.Makromol. Chem.188, 2071-2082 (1987)]에 공지된 방법으로 제조할 수 있으며, 방향족, 지방족 및 중합체성 아민 화합물의 예로는 1,4-벤젠디아민, 1,6-헥산디아민, 4,4'-디아미노디페닐 에테르 및 O,O'-비스(2-아미노프로필) 폴리(에틸렌글리콜) 등이 있다. 상기 반응물들은 등몰량으로 사용되며, 반응 용매로는 디메틸포름아미드 등과 같은 통상의 유기용매를 사용할 수 있고, 트리에틸아민, 트리프로필아민 등과 같은 염기가 사용된다.
상기 반응의 반응생성 혼합물로부터, 유기 용매, 예를 들면 물-아세톤 혼합물 등을 이용한 침전화에 의해 거대고리 분자의 아민 유도체를 수득할 수 있으며, 이어서 이를 플러렌과 반응시키게 된다.
거대고리-아민 유도체와 플러렌의 반응은 디메틸포름아미드, 메틸렌 클로라이드, 디메틸술폭사이드, 클로로포름 등과 같은 유기 용매 중에서 수행된다. 플러렌이 충분히 반응될 때 까지, 예를 들면 플러렌의 약 30%가 미반응된 채로 남아 있을 때 까지, 플러렌과 거대고리-아민 유도체를 반응시키며, 반응생성물을 박막 여과법에 의해 정제할 수 있다.
종래의 방법에 따라 제조된 수용성 플러렌 유도체들에 비해 본 발명의 플러렌-거대고리 유도체는 (1) 균일한(well-defined) 구조를 갖고, (2) 공유결합에 의해 뛰어난 안정성을 가지며, (3) 단작용화 및 최대 입체화학적 접근이 가능하고, (4) 가용화 단위가 생물학적으로 불활성인 분자(올리고사카라이드)를 기준으로 하였으며, (5) 모든 분자의 작용기 특성이 변경되거나 치우치지 않으며 (즉, 카복실기와 같은 다른 반응성 작용기가 존재하지 않으며), (6) 유기 용매(메탄올, 에탄올)에도 용해가 된다는 등의 여러 가지 잇점을 갖는다.
본 발명에 따른 사이클로덱스트린-플러렌 복합체 분자의 주요 특성을 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 플러렌-거대고리 복합체 분자는 호스트 게스트 복합체 형성을 위한 사이클로덱스트린 공동(a), 플러렌에 대한 물-가용화기로서의 사이클로덱스트린(b), 유기 용매에서의 용해도에 영향을 미치는 결합 단위(c), 플러렌의 라디칼 제거 특성을 나타내는 부위(d) 및 플러렌의 DNA 절단 특성을 나타내는 부위(e)로 구성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따라 얻어진 플러렌 유도체는, 플러렌 성분이 라디칼 제거 및 DNA 절단 성능과 같은 생의학적인 특성을 보유하고 있으며, 또한 CD 공동(cavity)이 여전히 비어있고 적절한 게스트 분자에 대해 접근하여 복합체를 형성할 수 있다는 이중의 기능성을 갖고 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
실시예 1: 모노-6-(p-톨릴설포닐)-β-사이클로덱스트린의 합성
표제 화합물인 β-사이클로덱스트린 모노토실레이트를 공지된 방법에 따라 다음과 같이 제조하였다.
110 ℃에서 24시간 동안 건조시킨 β-사이클로덱스트린 (Fluka, 99% 이상) 9g (7.93 밀리몰)을 피리딘 60 ml에 녹인 다음, 여기에 p-톨루엔설포닐 클로라이드 0.755 g (3.96 밀리몰)을 가하고, 혼합물을 0 ℃에서 교반하였다. 48 시간 후에, 물 50 ml를 가하고, 회전증발기를 사용하여 22 mmHg, 50 ℃에서 피리딘을 제거하였다. 잔사에 냉수 500 ml를 가함으로써 모노토실 유도체를 침전시켰다. 얼음 챔버에서 밤새 용액을 방치함으로써 침전생성을 완료한 다음, 침전물을 여과에 의해 수거하여 진공하 60 ℃에서 건조시켰다. 조 생성물을 박막 여과(Amicon PM 10 박막, MMCO(molar mass cut-off): 1,000 g/몰)에 의해 정제하여 피리디늄 염과 같은 저분자량 화합물을 제거하였다. 잔류물(retentate)을 냉동건조하여 표제 화합물을 수득하였다.
수율: 3.287 g (64%)
FT-IR (KBr) 3700-3000, 2927, 1664, 1360, 1159, 1083, 1030, 755, 673, 578 cm-1
1H NMR (300 MHz, DMSO) δ=2.28(s, 3H, CH3), 3-5 ppm (사이클로덱스트린 고리 양자), 7.39(d, 2H) 및 7.7(d, 2H)(방향족 고리 양자)
실시예 2: 모노-6-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린의 합성
상기 실시예 1에서 제조된 모노-6-(p-톨릴설포닐)-β-사이클로덱스트린과 1,4-벤젠디아민을 염기의 존재하에 유기 용매중에서 등몰량으로 반응시킴으로써 표제화합물을 다음과 같이 제조하였다.
디메틸포름아미드(DMF) 15 ml에 1,4-벤젠디아민 0.054 g (0.5 밀리몰)을 용해시키고, 이 용액에 트리에틸아민 0.1 ml를 가하였다. 혼합물을 10분간 교반한 다음, 여기에, DMF 10 ml 중의 상기 실시예 1에서 제조된 모노-6-(p-톨릴설포닐)-β-사이클로덱스트린을 가하고, 생성혼합물을 75 ℃에서 24시간 동안 교반하였다. 응측기에서 0 ℃하에 물-아세톤 혼합물이 순환하는 감압하의 회전증발기에서 유기 용매를 제거한 다음, 생성혼합물에 냉수 2 ml와 아세톤 60 ml의 혼합물을 가하여 표제 화합물을 침전시켰다. 이를 얼음 챔버에서 밤새 방치한 다음, 여과 및 진공하 60 ℃에서 건조하였다.
수율: 0.571 g (93.2%)
FT-IR (KBr) 3700-3000, 2927, 1637, 1518, 1408, 1366, 1156, 1075, 1027, 942, 756, 671, 575 cm-1
1H NMR (300 MHz, DMSO) δ=3.32, 3.63, 4.83 (사이클로덱스트린 고리 양자), 7.41(d, 2H) 및 7.46(d, 2H)(방향족 고리 양자)
실시예 2에서 수득된 화합물의 형태를 확인하기 위해, 비교용으로 사이클로덱스트린과 1,4-디아미노벤젠을 혼합하여 호스트-게스트 복합체 형태로 결합된 화합물을 제조하여, 이들을 UV-VIS 분광광도계로 비교분석하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에서 C는 사이클로덱스트린을, L은 디아민 화합물을, C-L은 공유결합된 사이클로덱스트린-아민 유도체를, C/L은 호스트-게스트 복합체 형태의 사이클로덱스트린-아민 유도체를 나타낸다. 이로부터, C/L은 디아민의 최대 흡광 피크가 나타나는 339 nm에서 약한 피크를 나타내고 피크가 상당히 퍼지면서 적색 이동을 하였음을 알 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 공유결합된 사이클로덱스트린-아민 유도체(C-L)는 사이클로덱스트린과 디아민 각각의 흡광 피크가 그대로 유지되었다.
이와 유사하게, 이들 두 형태 유도체의1H NMR 비교 분석에서도, C-L은 사이클로덱스트린과 방향족 아민 성분의 특성 모두를 가졌으나, C/L 복합체는 방향족 양성자 피크를 나타내지 않았다. 또한, C-L의 FT-IR 스펙트럼은 사이클로덱스트린 모노토실레이트 화합물의 스펙트럼에서는 관찰되는 설포닐 피크가 없었다.
이로부터, 본 발명에 따르는 사이클로덱스트린 토실레이트와 아민 화합물의 반응은, 토실기의 친핵성 치환 반응에 의해 사이클로덱스트린에 디아민 화합물이모두 공유결합되었음을 알 수 있다.
실시예 3: [60]플러렌-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린 ('CLFl')의 합성
상기 실시예 2에서와 같이 제조된 사이클로덱스트린-아민 유도체(CD-아민 유도체)를 플러렌[60]과 다음과 같이 반응시켜 표제화합물을 수득하였다.
6시간 동안에 걸쳐 DMF 10 ml에 상기 실시예 2에서와 같이 하여 수득된 모노-6-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린 24.5 mg (0.02 밀리몰)을 녹인 다음, 여기에, 메틸렌 클로라이드 50 ml에 용해된 플러렌(C60)(독일의 훽스트(Hoechst)사, 99% 이상) 14 mg (0.02 밀리몰)을 소량씩 가하면서 혼합물을 질소 분위기 하에 실온에서 교반하였다. 플러렌 용액의 핑크색은 점차 강도가 저하되었다. 혼합물을 72시간 동안 계속 교반한 다음, 응축기를 통해 0 ℃에서 물-아세톤 혼합물이 순환되는 회전증발기에 의해 22 mmHg, 실온에서 유기 용매를 감압하에 제거하였다.
수득된 진한 갈색 고체 형태의 잔사를 진공하 60 ℃에서 2시간 동안 건조한 다음, 물 200 ml를 가하고, 반응물이 담긴 플라스크를 초음파 처리하였다. 불용성의 검은색 잔사(미반응된 C60)를 여과해내고, 여액을 냉동건조하였다. 조 냉동-건조된 샘플을 에탄올에 용해시키고, 미반응된 CD-아민 화합물은 침전시켰다. 용매증발 후, 여액에 물 50 ml를 가한 다음 동결-건조하여 원하는 표제 화합물인 사이클로덱스트린-결합된 C60을 수득하였다.
수율: 0.020 g (51.94%)
FT-IR (KBr) 3700-3000, 2927, 1637, 1518, 1408, 1366, 1156, 1075, 1027, 942, 756, 671, 575 cm-1
1H NMR (300 MHz, DMSO) δ=3.44-3.79 (m) 및 4.6-4.93(m)(사이클로덱스트린 고리 양자), 7.23, 7.25(d, 2H, J=0.02 Hz) 및 7.55, 7.57(d, 2H, J=0.02 Hz)(방향족 고리 양자)
13C NMR (75.45 MHz, D2O, 5000 스캔) δ=60.54, 61.05, 72.88, 74.01, 81.99(사이클로덱스트린 탄소), 126.25, 130.22(방향족 고리 탄소)
15N NMR (30.35 MHz, D2O, 65,536 스캔) 피크 없음
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 묽은 사이클로덱스트린-아민 용액에 소량의 C60을 가하여 반응을 완료한 후 반응생성물을 정제하여 미반응된 아민 성분을 제거함으로써 CD-아민 화합물에 의한 C60의 단작용화를 확실히 하였다. 본 발명에 따른 플러렌-사이클로덱스트린 복합 유도체(CLF1)은 이 용매에 완전히 용해되는 것으로 확인되었다. 또한, 남아있는 미량의 아민은 1,000g/몰의 MMCO를 가진 박막을 사용한 생성물의 한외여과에 의해 제거하였다. 이러한 간단한 조작으로, 본 발명에 따른 일-치환된 생성물을 고순도로 합성할 수 있었다.
본 발명에서와 같이하여 제조된 화합물의 FT-IR 스펙트럼은 플러렌 성분의 뾰족하고 분명한 특징을 나타내었으며, UV-VIS 스펙트럼 또한 넓은 최대 흡광 피크를 나타내었다. 본 발명에 따라 제조된 CLF-1과 플러렌(F) 및 사이클로덱스트린-아민 유도체의 UV-VIS 스펙트럼을 도 3에 비교하여 나타내었다.
p-니트로페놀 내포 CLFl 복합체 형성
본 발명에 따라 상기 실시예 3에서 수득한 [60]플러렌-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린(CLF1)에서, 사이클로덱스트린 고리가 여전히 게스트 분자 내포 복합체 형성에 이용가능한지를 확인하기 위해, PNP 수용액(3 mg/ 10 ml) 2 ml에, CLF1 수용액(1 mg/ 2 ml) 2 ml를 가하고 혼합물을 온화하게 교반함으로써 CLF1의 4-니트로페놀(PNP)과의 복합체를 제조하였다.
반응생성물에 대해 규칙적인 시간 간격으로 UV-VIS 분광 스펙트럼을 측정하였다. 비교를 위해, β-사이클로덱스트린 수용액(1 mg/ 4 ml) 2 ml와 상기 PNP 수용액 2 ml를 혼합하고, 이 혼합물을 교반한 다음 동일하게 UV-VIS 스펙트럼을 측정하였다. 또한, 공시험 대조구로서, PNP 수용액 2 ml를 취하여 물 2 ml를 가하고, 교반한 다음 UV-VIS 스펙트럼을 측정하였다.
시간 변화에 따른, PNP의 흡광도에 대한 사이클로덱스트린(CD) 및 CLF1의 흡광도 값을 도 4에 각각 (a) 및 (b)로 나타내었다. 도 4에서 보듯이, CD/PNP 착물의 흡광 강도의 증가율은 CLF1/PNP에 비해 거의 두배였으며, 흡광 강도CLF1:PNP 및CD:PNP의 몰비는 각각 1:2 및 2:2이었음을 감안할 때, 이러한 결과로부터 CLF1 중의 CD 고리가 자유 CD 분자 만큼 활성이 있음을 알 수 있다. 즉, CD 고리의 짧은 측쇄에 플러렌이 존재하는 것은 CD 고리의 복합체 형성 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.
라디칼 제거 시험
본 발명에 따라 상기 실시예 3에서 수득한 [60]플러렌-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린(CLF1)이 유리 라디칼 제거 효과가 있는지 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 수행하였다.
드라이아이스에 저장되어 있던 유리 라디칼 1,1-디아민디페닐-2-피크릴히드라질(DPPH)을 에탄올에 1 mg/ 10 ml의 농도로 용해한 다음, 이 용액의 UV-VIS 스펙트럼을 측정하였다. 또한, CLF1 에탄올 용액의 스펙트럼을 측정하였으며, DPPH 용액 2 ml에 CLF1 에탄올 용액 (1 mg/ 2 ml)을 가하고, 반응혼합물의 스펙트럼을 규칙적인 간격으로 측정하였다. 반응이 진행됨에 따라 DPPH 용액의 핑크색(517 nm)이 점차적으로 옅어졌다. 반응시간에 따른 흡광도 변화를 도 5에 나타내었다.
도 5로부터, CLF1-DPPH가 DPPH와 동일한 위치에서 흡광 피크를 나타내는 것으로 보아, 본 발명에 따른 CLF1이 유리 라디칼의 제거에 효과적임을 알 수 있다.
DNA-절단 시험
본 발명에 따라 상기 실시예 3에서 수득한 [60]플러렌-데옥시-6-(1,4-디이미노벤젠)-β-사이클로덱스트린(CLF1)이 DNA 절단 효과가 있는지 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 수행하였다.
물 10 ml 중의 DNA 올리고뉴클레오티드(박막 여과에 의해 미리 정제됨) 100 mg의 용액을, 물 10 ml 중의 상기 실시예 1에서 수득된 플러렌 화합물 CLF1 2.5 mg의 용액으로 처리하고, 혼합물을 실온에서 계속 교반한 다음, 규칙적인 간격으로 UV-VIS 스펙트럼을 측정하였다. 시간에 따른 흡광도 변화를 도 6에 나타내었다.
도 6에서 알 수 있듯이, DNA-CLF1 용액의 스펙트럼은 DNA 성분의 특성인 253nm에서의 최대 흡광 피크 및 플러렌 화합물로 인한 343nm에서의 또하나의 넓은 최대 흡광 피크를 갖는다. 343 nm에서의 시간 경과에 따른 흡광도 변화를 도 7에 나타내었다. 도 6 및 도 7에서, 343nm에서의 플러렌 피크는 점차 감소되어 DNA와 CLF1간에 반응이 일어나 CLF1이 점차적으로 소비되었음을 보여주었으며, 반면에 DNA 피크의 흡광도는 크게 감소되지 않았다.
스펙트럼으로 반응을 모니터한 지 10일 후에, 조 DANN (MMCO 10,000 g/mol) 정제에 사용된 것과 동일한 박막으로 반응생성 혼합물을 박막 여과하였다. 박막여과 투과물을 수거하면서 수거된 투과물 샘플의 UV-VIS 스펙트럼을 시간 경과에 따라 측정하여, 잔류물에 DNA 성분이 남아있지 않을 때 까지 박막여과를 수행하였다. 잔류믈과 선택된 투과물 분획을 냉동-건조하고, 샘플들의 분자량을 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정하여 원래의 DNA 샘플과 비교한 결과, 원래의 DNA가 거의 모든 양이 CLF1과의 반응에 의해 절단되었음을 확인하였다.
본 발명에 따르면, 플러렌에 사이클로덱스트린과 같은 거대고리 분자를 공유결합시킴으로써 유기용매 뿐만 아니라 물에도 가용성인 거대고리-플러렌 유도체를 수득할 수 있으며, 본 발명에 따른 수용성 거대고리-플러렌 유도체는 수용액 중에서 쉽게 DNA를 절단할 수 있고, 사이클로덱스트린 성분은 여전히 호스트 분자와 복합체 형성가능한 분자 공동을 유지하고, 플러렌 성분은 라디칼 제거능과 같은 고유의 특성을 유지하므로 다양한 분야에서 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1의 거대고리-플러렌 유도체:
    화학식 1
    C-L-F
    상기식에서,
    C는 거대고리(macrocyclus)이고,
    L는 알킬, 페닐, 페닐에테르, 헥사메틸렌, 올리고- 또는 폴리-(옥시에틸렌), 또는 올리고 및 폴리-(옥시프로필렌)으로 이루어진 군 중에서 선택된 결합 잔기이며,
    F는 플러렌 코어이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    거대고리가 사이클로덱스트린 또는 칼릭사렌인 것을 특징으로 하는 유도체.
  3. 거대고리 분자의 모노토실레이트와 방향족, 지방족 또는 중합체성 아민 화합물을 반응시켜 거대고리 분자의 아민 유도체를 수득한 다음, 이를 플러렌 화합물과 반응시키는 것을 포함하는, 제 1 항에 따른 거대고리-플러렌 유도체의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    아민 화합물이 1,4-벤젠디아민, 1,6-헥산디아민, 4,4'-디아미노디페닐 에테르 및O,O'-비스(2-아미노프로필) 폴리(에틸렌글리콜) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    거대고리 분자의 모노토실레이트와 아민 화합물을 등몰량으로 유기용매 및 염기의 존재하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    유기 용매에 의한 침전화에 의해 거대고리 분자의 아민 유도체를 수득하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    거대고리-아민 유도체와 플러렌의 반응 생성물을 박막 여과법에 의해 정제하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019990059348A 1999-12-20 1999-12-20 수용성 거대고리-플러렌 유도체 KR100341545B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990059348A KR100341545B1 (ko) 1999-12-20 1999-12-20 수용성 거대고리-플러렌 유도체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990059348A KR100341545B1 (ko) 1999-12-20 1999-12-20 수용성 거대고리-플러렌 유도체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010064915A KR20010064915A (ko) 2001-07-11
KR100341545B1 true KR100341545B1 (ko) 2002-06-21

Family

ID=19627239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990059348A KR100341545B1 (ko) 1999-12-20 1999-12-20 수용성 거대고리-플러렌 유도체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100341545B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100470867B1 (ko) * 2002-08-12 2005-03-10 광주과학기술원 수용성 사이클로덱스트린-플러렌 착체 및 그 제조방법
KR100642220B1 (ko) * 2005-07-12 2006-11-03 광주과학기술원 사이클로덱스트린과 폴리(옥시에틸렌)의 결합체 및 그제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010064915A (ko) 2001-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Samal et al. Cyclodextrin–fullerenes: a new class of water-soluble fullerenes
KR101793704B1 (ko) 막 향상된 고분자 합성
US20070021587A1 (en) Polymerization of aromatic monomers using derivatives of hematin
EP1603954A2 (en) Activated forms of water-soluble polymers
FR2907456A1 (fr) Procede de preparation d'oligomeres ou polymeres de cyclodestrines.
Seo et al. The synthesis of poly (allylamine) containing covalently bound cyclodextrin and its catalytic effect in the hydrolysis of phenyl esters
US7358327B2 (en) Assembled hematin, method for forming same and method for polymerizing aromatic monomers using same
TWI397543B (zh) 製備高純度聚乙二醇醛衍生物之方法
KR100341545B1 (ko) 수용성 거대고리-플러렌 유도체
JPH10139878A (ja) コハク酸イミジル基置換ポリオキシアルキレン誘導体の製造方法
JPH0625307A (ja) ゲスト高分子がエンドキャップされたα−サイクロデキストリンの包接化合物及びゲスト高分子がエンドキャップされたサイクロデキストリンの包接化合物の製造方法
JPH0748451A (ja) シクロデキストリンポリマー及びその製造方法
KR100329279B1 (ko) 수용성 거대고리-플러렌 주쇄 중합체 및 이의 제조방법
EP0841986B1 (en) Use of dendrimeric-type macromolecules as catalysts or coadjuvants in phase transfer catalysis reactions
JP2003082092A (ja) シクロデキストリンを含有するフェノール重合物
WO2022209020A1 (ja) ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサン
CN117126397A (zh) 蛋白结合型精准聚乙二醇的合成方法及应用
KR100479331B1 (ko) 수용성 플러렌-디엔에이 복합체 및 이의 제조방법
Sanji et al. Induction of Optical Activity in Oligosilanes by Chiral Wrapping with. BETA.-1, 3-Glucan (Schizophyllan)
Li Cyclodextrin-based Supramolecular Drug-Delivery Nanomaterials and Shear-Thinning Hydrogels Using Ring-Opening Metathesis Polymerization
JP4185978B2 (ja) 大環状化合物及び分子集合体
JPH0670081B2 (ja) 側鎖にアルデヒド基を有するセルロ−ス誘導体の製法
JP4863298B2 (ja) ポリマー固定化ホスフィン化合物
JP2023164200A (ja) ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサン
FARCAŞ et al. Synthesis and characterization of a new conjugated polyazomethine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130410

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140326

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee