本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種人造細(xì)胞膜主成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法。

背景技術(shù)：

二十世紀(jì)末，日本油脂株式會(huì)社（nofcorporation.）在開(kāi)發(fā)的仿生材料系列產(chǎn)品的方向上走在了世界前列，他們開(kāi)發(fā)的這類(lèi)醫(yī)學(xué)仿生材料由于其極高的保濕透氣性能和與人體細(xì)胞膜極其相似的成分及特性，被譽(yù)為人造細(xì)胞膜。

這種高端醫(yī)學(xué)仿生材料具有高度的生物相容性，主要應(yīng)用于生物醫(yī)藥，醫(yī)療器械領(lǐng)域，并且已經(jīng)在下面領(lǐng)域商品化：用于制造血液透析膜治療尿毒癥患者；涂于生物支架(scaffold)材料用于擴(kuò)張血管；做成仿細(xì)胞膜聚合物膠束緩釋藥物提高療效；應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域的芯片表面減少對(duì)于蛋白質(zhì)、dna、細(xì)胞等的非特異性吸附；涂覆于人造關(guān)節(jié)材料表面減少其與軟組織間的界面摩擦問(wèn)題，增加壽命；涂覆于人造血管內(nèi)壁減少血小板的聚集，減少血栓風(fēng)險(xiǎn)；用作軟性隱形眼鏡材料；高檔化妝品的保濕原料。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2016-2021年中國(guó)醫(yī)療行業(yè)品牌競(jìng)爭(zhēng)與投資機(jī)會(huì)分析報(bào)告》指出，中國(guó)醫(yī)療行業(yè)在過(guò)去十年已成為全球增長(zhǎng)最快的醫(yī)療市場(chǎng)之一，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度進(jìn)一步加快，連續(xù)多年產(chǎn)值保持兩位數(shù)增長(zhǎng)，產(chǎn)品出口的數(shù)量和科技含量也不斷提升。2014年僅中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)共實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入2136.07億元，同比增長(zhǎng)13.1%。經(jīng)濟(jì)發(fā)展、醫(yī)療制度的改革及國(guó)際良好的外部環(huán)境將促使醫(yī)療材料的潛在需求釋放，促進(jìn)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有一家公司能對(duì)這個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化，其合成規(guī)模一般只達(dá)到克級(jí)水平，僅適合于研究用，無(wú)法提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的商品供應(yīng)。

現(xiàn)有合成路線存在著諸多問(wèn)題，合成路線長(zhǎng)，要經(jīng)過(guò)四步反應(yīng)，且每一步都要后處理，操作繁瑣；需要高精密反應(yīng)設(shè)備，必須有抗高壓和抗高真空的反應(yīng)釜才能完成反應(yīng)；反應(yīng)中經(jīng)常遇到不可預(yù)知的突然聚合而造成反應(yīng)失敗；用到有毒有害溶劑和試劑，其中包括甲苯和三氯化磷。這也是技術(shù)壁壘高的原因，同時(shí)也提供了超越日本和其他專(zhuān)利技術(shù)的機(jī)遇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種人造細(xì)胞膜主成分mpc（2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿）的合成方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，簡(jiǎn)化反應(yīng)路線，提高反應(yīng)效率，避免高精度反應(yīng)設(shè)備，降低反應(yīng)成本；同時(shí)取代有毒有害的試劑，實(shí)現(xiàn)綠色合成。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種人造細(xì)胞膜主成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，包括如下步驟：

1）將三氯氧磷溶于乙腈中，0~10℃下加入三乙胺，滴加2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯，-10~0℃下反應(yīng)，然后在-10~0℃下加入三乙胺和氯化膽堿反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，得到溴代磷酰膽堿；

2）將步驟1）得到的溴代磷酰膽堿溶解于乙醇中，加入的鋅粉，劇烈攪拌，得到2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿；重結(jié)晶處理后得到白色固體純品2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿。

優(yōu)選的，步驟1）中，所述三氯氧磷、2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯的摩爾比為1：1。

優(yōu)選的，步驟1）中，第一次加入三乙胺與三氯氧磷的摩爾比為1：1；第二次加入三乙胺與氯化膽堿的摩爾比為1：1。

優(yōu)選的，所述溴代磷酰膽堿與鋅粉的質(zhì)量比為1：2；優(yōu)選的，所述溴代磷酰膽堿與乙醇的質(zhì)量為1：5。

整體合成工藝中的，反應(yīng)式如下所示，

本發(fā)明還提供一種如上所述的人造細(xì)胞膜主成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法合成的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿在人造細(xì)胞膜合成中的應(yīng)用。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、本發(fā)明簡(jiǎn)化了原有的合成路線，避免了繁瑣的的操作步驟。

2、本發(fā)明減少了反應(yīng)原料種類(lèi)，且原料易得，價(jià)格低廉。溶劑可以重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)了綠色合成的目的。

3、本發(fā)明避免了合成路線中的苛刻條件，無(wú)需依賴(lài)高端設(shè)備，減少合成中的不可控因素。

4、本發(fā)明后處理簡(jiǎn)單便捷，能得到高品質(zhì)的產(chǎn)物，且次方法可以放大操作，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此產(chǎn)品是生產(chǎn)人造細(xì)胞膜主成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的重要原料，因此其工業(yè)化生產(chǎn)為人造細(xì)胞膜聚季銨鹽-51（pmb）工業(yè)化提供了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的合成的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的核磁數(shù)據(jù)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所述的合成的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的液質(zhì)聯(lián)用譜圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例一

一種人造細(xì)胞膜主要成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，包括如下步驟：

步驟1）在500毫升的圓底燒瓶中，將15.3克的三氯氧磷溶于300毫升的干燥乙腈中，將反應(yīng)液溫度降至-5℃。然后將10.1克的三乙胺加入到反應(yīng)體系。滴加29克的2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯，滴加過(guò)程中保持在0℃以下。滴加完畢后，在0℃攪拌2小時(shí)，緩慢升至室溫，再攪拌半個(gè)小時(shí)。再將反應(yīng)液令卻到0℃，加入10.1克三乙胺，分批加入氯化膽堿14克。緩慢升至室溫，攪拌2小時(shí)，tlc跟蹤原料消失。再次將反應(yīng)液冷卻到0℃，加入10.1克三乙胺，此溫度下加入1.8克水，緩慢升至室溫，攪拌1小時(shí)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下過(guò)濾，濾液在-20下結(jié)晶過(guò)夜，過(guò)濾后得到白色固體產(chǎn)物溴代磷酸膽堿b，總收率77%；

步驟2）將上步得到的白色產(chǎn)物溴代磷酰膽堿49.2克，溶解于200毫升的乙醇中，將反應(yīng)液冷卻至0℃。分批加入13克鋅粉，劇烈攪拌。tlc跟蹤至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液過(guò)濾，用樹(shù)脂除去氯離子，除去溶劑。再用干燥乙腈溶解，在-20℃下結(jié)晶。過(guò)濾得到白色固體最終產(chǎn)物，收率85%。

將產(chǎn)物進(jìn)行核磁分析，1hnmr(400mhz,d2o):δ1.91(s,3h,-ch3),3.18(s,9h,n-ch3),4.12(t,2h,n-ch2-),4.12(t,2h,o-ch2-),4.25(t,2h,o-ch2-),4.35(t,2h,o-ch2-),5.72(s,1h,c=ch2),6.15(s,1h,c=ch2)

由核磁譜圖，如圖1可以看出，產(chǎn)物氫譜特征峰很明顯：化學(xué)位移6左右的烯鍵特征峰；化學(xué)位移3附近的膽堿三個(gè)甲基特征峰；化學(xué)位移2附近的甲基特征峰；化學(xué)位移4附近其他四個(gè)亞甲基特征峰。并且積分比例看產(chǎn)物純度很高，應(yīng)該在98%以上。

液質(zhì)聯(lián)用分析lc-ms：296（m+1），如圖2所示，產(chǎn)物分子量是295，質(zhì)譜上是m+1峰，證明我們合成的產(chǎn)物的分子量是正確的。

根據(jù)核磁和液質(zhì)聯(lián)用綜合分析可知，通如上步驟得到了高純度的目標(biāo)產(chǎn)物。

實(shí)施例2

一種人造細(xì)胞膜主要成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，包括如下步驟：

步驟1）在500毫升的圓底燒瓶中，將15.3克的三氯氧磷溶于300毫升的干燥乙腈中，將反應(yīng)液溫度降至-5℃。然后將10.1克的三乙胺加入到反應(yīng)體系。滴加32克的2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯，滴加過(guò)程中保持在0℃以下。滴加完畢后，在0℃攪拌2小時(shí)，緩慢升至室溫，再攪拌半個(gè)小時(shí)。再將反應(yīng)液令卻到0℃，加入10.1克三乙胺，分批加入氯化膽堿14克。緩慢升至室溫，攪拌2小時(shí)，tlc跟蹤原料消失。再次將反應(yīng)液冷卻到0℃，加入10.1克三乙胺，此溫度下加入1.8克水，緩慢升至室溫，攪拌1小時(shí)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下過(guò)濾，濾液在-20下結(jié)晶過(guò)夜，過(guò)濾后得到白色固體產(chǎn)物溴代磷酸膽堿b，總收率72%；

步驟2）將上步得到的白色產(chǎn)物溴代磷酰膽堿49.2克，溶解于200毫升的乙醇中，將反應(yīng)液冷卻至0℃。分批加入13克鋅粉，劇烈攪拌。tlc跟蹤至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液過(guò)濾，用樹(shù)脂除去氯離子，除去溶劑。再用干燥乙腈溶解，在-20℃下結(jié)晶。過(guò)濾得到白色固體最終產(chǎn)物，收率85%。

實(shí)施例3

一種人造細(xì)胞膜主要成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，包括如下步驟：

步驟1）在500毫升的圓底燒瓶中，將15.3克的三氯氧磷溶于300毫升的干燥乙腈中，將反應(yīng)液溫度降至-5℃。然后將10.1克的三乙胺加入到反應(yīng)體系。滴加29克的2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯，滴加過(guò)程中保持在0℃以下。滴加完畢后，在0℃攪拌2小時(shí)，緩慢升至室溫，再攪拌半個(gè)小時(shí)。再將反應(yīng)液令卻到0℃，加入10.1克三乙胺，分批加入氯化膽堿15克。緩慢升至室溫，攪拌2小時(shí)，tlc跟蹤原料消失。再次將反應(yīng)液冷卻到0℃，加入10.1克三乙胺，此溫度下加入1.8克水，緩慢升至室溫，攪拌1小時(shí)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下過(guò)濾，濾液在-20下結(jié)晶過(guò)夜，過(guò)濾后得到白色固體產(chǎn)物溴代磷酸膽堿b，總收率70%；

步驟2）將上步得到的白色產(chǎn)物溴代磷酰膽堿49.2克，溶解于200毫升的乙醇中，將反應(yīng)液冷卻至0℃。分批加入13克鋅粉，劇烈攪拌。tlc跟蹤至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液過(guò)濾，用樹(shù)脂除去氯離子，除去溶劑。再用干燥乙腈溶解，在-20℃下結(jié)晶。過(guò)濾得到白色固體最終產(chǎn)物，收率85%。

實(shí)施例4

一種人造細(xì)胞膜主要成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的合成方法，包括如下步驟：

步驟1）在500毫升的圓底燒瓶中，將15.3克的三氯氧磷溶于300毫升的干燥乙腈中，將反應(yīng)液溫度降至-5℃。然后將10.1克的三乙胺加入到反應(yīng)體系。滴加上29克的2,3-二溴-2-甲基丙酸羥乙酯，滴加過(guò)程中保持在0℃以下。滴加完畢后，在0℃攪拌2小時(shí)，緩慢升至室溫，再攪拌半個(gè)小時(shí)。再將反應(yīng)液令卻到0℃，加入10.1克三乙胺，分批加入氯化膽堿14克。緩慢升至室溫，攪拌2小時(shí)，tlc跟蹤原料消失。再次將反應(yīng)液冷卻到0℃，加入10.1克三乙胺，此溫度下加入1.8克水，緩慢升至室溫，攪拌1小時(shí)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下過(guò)濾，濾液在-20下結(jié)晶過(guò)夜，過(guò)濾后得到白色固體產(chǎn)物溴代磷酸膽堿b，總收率77%；

步驟2）將上步得到的白色產(chǎn)物溴代磷酰膽堿49.2克，溶解于200毫升的乙醇中，將反應(yīng)液冷卻至0℃。分批加入19克鋅粉，劇烈攪拌。tlc跟蹤至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液過(guò)濾，用樹(shù)脂除去氯離子，除去溶劑。再用干燥乙腈溶解，在-20℃下結(jié)晶。過(guò)濾得到白色固體最終產(chǎn)物，收率86%。

實(shí)施例2~實(shí)施例4得到的產(chǎn)物的表征結(jié)果與實(shí)施例1一致。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。