專利名稱：Pvp-富勒烯復合物及其水溶液的制造方法
技術領域：
本申請發(fā)明涉及作為具有抗氧化活性、抗癌性、抗菌性等生理活性 而受到關注的富勒烯類的水溶液、水溶性的富勒烯類的新型制造方法。
背景技術：
C60、 C70以及具有更高次的碳球殼結構或管狀結構的富勒烯，作為 包含其化學改性物、復合物、包合物等的富勒烯類，作為具有抗氧化活 性、抗癌性、抗菌性等生理活性的物質而不斷受到關注。
但是，要實際使用這樣的富勒烯類時，實際情況是能夠顯現(xiàn)上述的 生理活性等優(yōu)異的特性并且可以穩(wěn)定性良好地利用非常困難，而且形成 水溶性或者具體地構成水溶液也是困難的。
在這種狀況下，本申請的發(fā)明人已經(jīng)提出了含有富勒烯類的新型抗 氧化劑、外用組合物、其化妝品用材料等的方案(例如專利文獻1)， 具體地說，提出了水溶性富勒烯類、富勒烯類的水溶液的方案。此外， 特別是從生理活性的顯現(xiàn)性和穩(wěn)定性兩方面出發(fā)，富勒烯或富勒烯混合 物與聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的復合物受到關注而被提出。
專利文獻l:特愿2004-19081號申請

發(fā)明內容
如上所述受到關注PVP-富勒烯復合物,對于其制造希望進一步改善。 其原因在于根據(jù)現(xiàn)有的方法，在作為富勒烯或富勒烯的混合物的 溶液而已知的甲苯、二甲苯、苯、氯苯等芳香族烴中PVP(聚乙烯基吡 咯烷酮)幾乎不溶解，因此通過釆用氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷等 鹵化脂肪族烴溶劑(含有-CHX2基的溶劑)制備混合溶液，這樣的卣化脂 肪族烴溶劑的殘留問題或對環(huán)境的壓力問題等令人擔心。因此，希望實現(xiàn)在不使用g化脂肪族烴溶劑的情況下，能夠制造其特性的顯現(xiàn)或穩(wěn)定
性良好，安全性也優(yōu)異的pvp-富勒烯復合物及其水溶液的方法。
因此，本申請發(fā)明在以上的背景下，其課題在于提供無卣素條件下
的新型的pvp-富勒烯復合物及其水溶液的制造方法。
本申請發(fā)明作為解決上述課題的方案，第i提供pvp-富勒烯復合物
水溶液的制造方法，其特征在于將富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴 溶液與聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)的乙醇溶液混合，在向混合溶液中添加 水和除去溶劑后，制得富勒烯或富勒烯混合物與聚乙烯基吡咯烷酮(pvp )
的復合物的水溶液。
第2提供pvp-富勒烯復合物水溶液的制造方法，其特征在于在上 述方法中，聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)的重均分子量為6000 - 1500000的 范圍。第3提供pvp-富勒烯復合物水溶液的制造方法，其特征在于聚 乙烯基吡咯烷酮(pvp)的乙醇溶液中聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)與乙醇
(e)的重量比(pvp/e)為0.01~0.5的范圍。第4提供pvp-富勒烯復 合物的制造方法，其特征在于富勒烯或富勒烯混合物的芳香族經(jīng)溶劑 溶液(f-a)與聚乙烯基吡咯烷酮的乙醇溶液(pvp-e)混合時的重量比
(f-a/pvp-e )為1. 0 ~ 3. 0的范圍。第5提供pvp-富勒烯復合物水溶液 的制造方法，其特征在于pvp-富勒烯復合物的濃度為5~20重量％的范 圍。
第6提供pvp-富勒烯復合物的制造方法其特征在于從采用上述 任一項發(fā)明的方法制造的pvp-富勒烯復合物的水溶液中蒸發(fā)除去水。
此外，第7提供pvp-富勒烯復合物水溶液的制造方法其特征在于 將采用上述第6發(fā)明的方法制造的pvp-富勒烯復合物與水混合。


圖1為例示釆用esr (自旋捕獲法)測定的活性氧消除效果的圖。
具體實施例方式
本申請發(fā)明具有如上所述的特征，以下對其實施方式進行說明。
本申請的第l發(fā)明中，提供PVP-富勒烯復合物水溶液的制造方法，
在該方法中，首先準備富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶劑溶液。其 中，在作為原料物質的富勒烯或富勒烯混合物中，包含目前為止已知的
C60、 nO以及具有更高次的碳球殼結構的富勒烯，碳納米管、富勒烯管 等具有管狀結構的富勒烯的各種富勒烯或它們的2種以上的混合物。此 外，只要不損害本申請的發(fā)明方法的目的、效果，這些富勒烯可以是氫 氧化富勒烯這樣的具有羥基的富勒烯，其醚化或?；焕障?，以其金 屬鹽為代表的用氨基、烴基、取代烴基等各種取代基改性的富勒烯。作 為這樣的富勒烯或富勒烯混合物的溶劑的芳香族烴，可以是各種芳香族 烴，作為優(yōu)選的例子，可以列舉曱苯、二甲苯、苯、氯苯或它們2種以 上的混合物。其中，曱苯作為溶劑是良好的。
在該申請發(fā)明的PVP-富勒烯復合物及其水溶液的制造中，富勒烯或 富勒烯混合物(F)與芳香族烴溶劑(A)的比例， 一般以重量比(F/A) 表示，為0. 0005 ~ 0. 0032 (max;最大溶解度)的范圍。更優(yōu)選地，其 范圍為0. 00075 ~ 0. 00095。超過0.0032的富勒烯或富勒烯混合物過剩 時，難以生成均勻的溶液，與PVP乙醇溶液混合難以生成均勻的溶液。 另一方面，小于0. 0005而過少時不經(jīng)濟。
富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶劑溶液，在本申請發(fā)明中，與 聚乙烯基吡咯烷酮(PVP )的乙醇溶液混合。該PVP幾乎不溶解于甲苯、 二甲苯、苯、氯苯等芳香族烴溶劑中。因此，目前為止使其溶解于氯仿、 二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等卣化脂肪族烴溶劑，在本申請發(fā)明中，該氯 仿、二氯甲烷、1， 2-二氯乙烷等囟化脂肪族烴溶劑(含有-CHX2基的溶劑) 均不使用。取而代之，作為醫(yī)藥品允許溶劑使用安全性優(yōu)異的乙醇。
PVP (聚乙烯基吡咯烷酮)用下式
聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP)<formula>formula see original document page 5</formula> 表示，在本申請發(fā)明中，其重均分子量(Mw)為300 - 3000000左右的范 圍，更優(yōu)選為6000- 1500000左右。PVP可以是合成的產(chǎn)品，也可以是 市售品。作為該PVP與乙醇(E)的使用比例，以重量比(PVP/E)表示， 通常為0. 01~0. 5的范圍。更優(yōu)選為0. 125 ~ 0.25的范圍。該重量比 (PVP/E)小于0. 01時，反應時必須維持極高的攪拌效率，因此不優(yōu)選， 另一方面，超過O. 5時，由于為高溶液粘度，因此反應效率顯著降低而 不優(yōu)選。再者，為了通過與富勒烯或富勒烯混合物的芳香族經(jīng)溶劑溶液 的混合而得到均勻溶液，優(yōu)選將溶劑乙醇(E)的含水率控制在約0. 5重 量％以下。
富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶液(F-A)與PVP乙醇溶液 (PVP-E)的混合，以重量比(F-A/PVP-E)表示，其比例通常為1.0~ 3. 0的范圍。更優(yōu)選1.5~2. 0的范圍。該重量比小于1.0時，反應效率 降低而不優(yōu)選，另一方面，超過3. 0時由于溶劑餾去的非效率性理由而 不優(yōu)選。
兩者的混合通常優(yōu)選在15°C 25"C的溫度范圍下進行攪拌而進行。
此時的攪拌在采用例如葉片型螺旋槳的旋轉速度約400rpm的條件下，進
行12~15小時左右。
通過以上的兩者的混合，從而生成均勻的混合溶液。
然后，在本申請發(fā)明中，通過進行向混合溶液中添加水和除去溶劑
的工序，形成PVP-富勒烯復合物的水溶液，在這些工序中可以采用各種
手段和步驟。
例如實施以下工序對混合溶液進行蒸發(fā)處理而使其干固，添加水 而制備懸浮液，然后進行蒸發(fā)處理并利用共沸將曱苯等溶劑蒸餾掉從而 使其干固，向其再次添加水而形成水溶液。或者可以向上述混合溶液中 添加水，然后進行蒸發(fā)處理使其共沸，再次添加水。
在任何一種工序中，都將水的添加量調節(jié)為使最終的PVP-富勒烯復 合物水溶液中的PVP-富勒烯復合物的濃度為5~20重量％的范圍。更優(yōu) 選的水溶液濃度為6. 5 ~ 14. 5重量％的范圍
水溶液濃度小于5重量％時，由于蒸發(fā)干固的非效率性的理由而不優(yōu)
選，另一方面，超過20重量％時由于高水溶液粘度而使過濾時必須加熱 以增加溶解度，由于該必要性理由而不優(yōu)選。
當然，該范圍的濃度可以根據(jù)水溶液的用途而采用最終的水分添加 進行調節(jié)。
此外，添加的水的溫度優(yōu)選為20匸~ 35X:左右的范圍。 采用例如以上的方法制造的本申請發(fā)明的PVP-富勒烯復合物的水溶 液，通過使其蒸發(fā)干固而形成固體狀的PVP-富勒烯復合物，此外，可以
將其溶解于水中而形成水溶液，用于各種用途。
因此以下示出實施例對本發(fā)明更詳細地說明。當然本發(fā)明并不受以 下實施例的限定。
實施例
">分別調制含有C60富勒烯和C70富勒烯的MIX(混合)富勒烯(平 均分子量744:粉體)16. 0mg的甲苯(20ml)的溶液、重均分子量60000 的PVP2. Og的乙醇(10ml)溶液，在室溫下將兩者混合，攪拌12小時。 由此得到均勻的混合溶液。
然后，對該均勻的混合溶液進行蒸發(fā)處理而使其干固后，添加30ml 的水，形成懸浮液。
對該懸浮液進行蒸發(fā)處理，采用共沸將甲苯蒸餾掉，使其干固。然 后加入30ml的水，進行l(wèi)5分鐘的聲波振蕩。由此得到PVP-富勒烯復合 物水溶液。進行過濾(0. 80微米過濾器)，得到最終的PVP-富勒烯復合 物水溶液。
得到的水溶液的透明度高，完全沒有觀察到以氯仿為溶劑時在室溫 下放置一晝夜生成的微量的黑色沉淀。
然后，再對上述水溶液進行蒸發(fā)干固處理，進行粉碎、減壓干燥(12 小時)，得到PVP-富勒烯復合物粉末。
〈B〉對于得到的PVP-富勒烯復合物水溶液(Sl)，采用ESR (自旋捕 獲法)測定其活性氧消除效果。將與使用氯仿溶劑制備的水溶液(S2) 的比較示于圖1。如圖1所示，確認獲得了同等以上的活性氧消除效果。
使用了自旋捕獲劑的ESR分析法(自旋捕獲法)，是4儀應性非常 高的不穩(wěn)定的自由基與自旋捕獲劑反應，在室溫下測定生成的穩(wěn)定的自 旋加成體的ESR i普，是對檢測自由基有利的方法。
在該方法中，對于由過氧化氬與硫酸亞鐵的反應(Fenton反應)而 生成的羥自由基，使用5，5-二甲基-l-吡咯啉-N-氧化物(DMP0)作為自 旋捕獲劑，觀測DMP0與羥自由基反應生成的DMP0-0H的信號(對照物)。
圖1的縱軸表示DMP0-0H與內部標準(Mn0)的相對值，橫軸表示 PVP-富勒烯復合物給予濃度。對照物是生成的DMP0-0H的最大值(26. 5 )， 下限值(12.5)是利用二甲基亞砜(DMS0)將羥自由基(活性氧)完全 補足(消除)時的值。如圖l所示，對于PVP-富勒烯復合物水溶液(S1)、 使用氯仿溶劑制備的水溶液(S2)，確認在任何濃度下獲得了同等的羥 自由基(活性氧)的消除效果。特別是在12. 5-25 nM的濃度下，觀測到 了顯著的活性氧消除效果。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)上述的本申請發(fā)明，在不使用擔心殘留對人體有影響或者其處 理增大環(huán)境壓力的卣代脂肪族烴溶劑的情況下，在無卣素的條件下，使 用作為醫(yī)藥品允許溶劑的乙醇可以制造PVP-富勒烯復合物及其水溶液。 而且制造的PVP-富勒烯復合物在顯現(xiàn)其生理活性等特性的同時，穩(wěn)定性、 安全性也優(yōu)異。
權利要求
1.PVP-富勒烯復合物水溶液的制造方法，其特征在于將富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶液與聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液混合，在向混合溶液中添加水和除去溶劑后制得富勒烯或富勒烯混合物與聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的復合物的水溶液。
2. 權利要求1所述的PVP-富勒烯復合物水溶液的制造方法，其特 征在于聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的重均分子量為6000 ~ 1500000的范 圍。
3. 權利要求1或2所述的PVP-富勒烯復合物水溶液的制造方法， 其特征在于聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液中聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)與乙醇(E)的重量比(PVP/E)為0. 01~0. 5的范圍。
4. 權利要求1 ~ 3中任一項所述的PVP-富勒烯復合物水溶液的制造 方法，其特征在于富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶劑溶液(F-A) 與聚乙烯基吡咯烷酮的乙醇溶液(PVP-E )混合時的重量比(F-A/PVP-E ) 為1.0~3.0的范圍。
5. 權利要求1 ~ 4中任一項所述的PVP-富勒烯復合物水溶液的制造 方法，其特征在于PVP-富勒烯復合物的濃度為5~20重量％的范圍。
6. PVP-富勒烯復合物的制造方法其特征在于從采用權利要求1 ~ 5中任一項所述的方法制造的PVP-富勒烯復合物的水溶液中蒸發(fā)除去 水。
7. PVP-富勒烯復合物水溶液的制造方法其特征在于將采用權 利要求6所述的方法制造的PVP-富勒烯復合物與水混合。
全文摘要
將富勒烯或富勒烯混合物的芳香族烴溶液與聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液混合，在向混合溶液中添加水和除去溶劑后得到富勒烯或富勒烯混合物與聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的復合物的水溶液。在無鹵素的條件下，形成富勒烯特性的顯現(xiàn)性、穩(wěn)定性、安全性優(yōu)異的PVP-富勒烯復合物及其水溶液。
文檔編號C08L39/06GK101166788SQ20058004961
公開日2008年4月23日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權日2005年4月28日
發(fā)明者松林賢司, 高田弘彌 申請人:維生素C60生化學研究公司