專利名稱：一種聚合物改性血紅素及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子生物制劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種聚合物改性血紅素及其制備方法。
背景技術(shù)：
血紅素(heme)是生物體內(nèi)血紅蛋白的重要成分，在生物體內(nèi)具有負(fù)載和輸送氧的功能。血紅素分子是ー個具有卟啉結(jié)構(gòu)的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與ー個亞鐵離子配位結(jié)合，珠蛋白肽鏈中第8位的一個組氨酸殘基中的吲哚側(cè)鏈上的氮原子從卟啉分子平面的上方與亞鐵離子配位結(jié)合。當(dāng)血紅素不與氧結(jié)合的時(shí)候，有ー個水分子從卟啉環(huán)下方與亞鐵離子配位結(jié)合，而當(dāng)血紅素載氧的時(shí)候，就由氧分子頂替水的位置。血紅素與氧氣的結(jié)合曲線呈S形，在特定范圍內(nèi)隨著環(huán)境中氧含量的變化，血紅素與氧分子的結(jié)合率有ー個劇烈變化的過程，生物體內(nèi)組織中的氧濃度和肺組織中的氧 濃度恰好位于這ー突變的兩側(cè)，因而在肺組織，血紅素可以充分地與氧結(jié)合，在體內(nèi)其他部分則可以充分地釋放所攜帯的氧分子。另外，除了運(yùn)載氧，血紅素還可以與ニ氧化碳、一氧化碳、氰離子結(jié)合，結(jié)合的方式也與氧完全一祥，所不同的只是結(jié)合的牢固程度。一氧化碳、氰離子一旦和血紅素結(jié)合就很難離開，這就是煤氣中毒和氰化物中毒的原理，遇到這種情況可以使用其他與這些物質(zhì)結(jié)合能力更強(qiáng)的物質(zhì)來解毒，比如一氧化碳中毒可以用靜脈注射亞甲基藍(lán)的方法來救治。血紅素同樣也用于食品加工和作為人體補(bǔ)血藥物進(jìn)行應(yīng)用。但是本身不溶于水與大多數(shù)有機(jī)溶劑的特性大大影響其生物化學(xué)過程的研究。聚こニ醇技術(shù)又稱PEG修飾技術(shù)，是目前分子變構(gòu)化學(xué)中最重要的技術(shù)之一。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，PEG化技術(shù)不僅在蛋白質(zhì)藥物的開發(fā)中得到了普遍的應(yīng)用，而且已擴(kuò)展到心性藥物載體，控釋制劑等各個領(lǐng)域。聚こニ醇(PEG)是ー類常見的水溶性高的化合物，易溶于水和ー些普通有機(jī)溶剤。低相對分子質(zhì)量的PEG能從周圍環(huán)境中吸收和保持一定的水分，并且有增塑作用，因此在エ業(yè)中有時(shí)被作為許多親水性物質(zhì)的濕潤劑。PEG的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，其兩端具有羥基，不論其鏈段的長度如何，PEG參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)均表現(xiàn)腈肪族ニ元醇的性質(zhì)，發(fā)生所有表征脂肪族羥基的化學(xué)反應(yīng)。目前還未見有將PEG修飾技術(shù)用于修飾血紅素的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚合物改性血紅素。本發(fā)明的目的還在于提供一種聚合物改性血紅素的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是ー種聚合物改性血紅素，通過以下步驟制得將血紅素、聚こニ醇加入到吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=(O. 5 I. 5) (I 3)，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在10 50°C下反應(yīng)8 36小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。所述吡啶為3A分子篩干燥后的吡啶。所述ニ環(huán)己基碳ニ亞胺的用量為ニ環(huán)己基碳ニ亞胺的摩爾數(shù)血紅素的摩爾數(shù)= 1:1。本發(fā)明提供的聚合物改性血紅素采用酯化反應(yīng)獲得，即通過聚こニ醇端羥基與血紅素大環(huán)上的羧基進(jìn)行酯化反應(yīng)制得。本發(fā)明提供的聚合物改性血紅素通過對血紅素的聚合物接枝改性，顯著提高了其溶解 能力，獲得的聚合物改性血紅素在傳統(tǒng)不良溶劑中，如水、こ醇和甲苯中均具有較好的溶解性能，溶解性大大提高。本發(fā)明提供的聚合物改性血紅素有助于研究在血紅素分子在這些溶劑中的功能，有望在生物醫(yī)藥及醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。


圖I為本發(fā)明中實(shí)施例3提供的聚合物改性血紅素的1H-NMR譜圖；圖2為本發(fā)明中蒸餾水溶解液的紫外圖；圖3為本發(fā)明中こ醇溶解液的紫外圖；圖4為本發(fā)明中甲苯溶解液的紫外圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例聚合物改性血紅素，通過以下步驟制得將血紅素、聚こニ醇加入到3A分子篩干燥后的吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=I. 5 1，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入與血紅素摩爾數(shù)相等的ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在10°C下反應(yīng)36小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。實(shí)施例2本實(shí)施例聚合物改性血紅素，通過以下步驟制得將血紅素、聚こニ醇加入到3A分子篩干燥后的吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=O. 5 3，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入與血紅素摩爾數(shù)相等的ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在50°C下反應(yīng)8小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。實(shí)施例3本實(shí)施例聚合物改性血紅素，通過以下步驟制得將血紅素、聚こニ醇加入到3A分子篩干燥后的吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=I 2，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入與血紅素摩爾數(shù)相等的ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在30°C下反應(yīng)24小吋，之后蒸除溶剤，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。實(shí)施例3提供的聚合物改性血紅素的結(jié)構(gòu)表征通過核磁共振波譜儀(Varian UNITY plus-400)對實(shí)施例3提供的聚合物改性血紅素進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，以CDCl3為溶劑，得到的聚合物改性血紅素的1H-NMR譜圖見圖I所示。從圖I中可以看出，在化學(xué)位移I. 0-2. Oppm之間是血紅素的特征共振吸收，在3. 6-4. Oppm之間出現(xiàn)強(qiáng)帶，是單峰，其是聚こニ醇的吸收。實(shí)施例3提供的聚合物改性血紅素的紫外可見表征分別稱取3份重O. 02g的實(shí)施例3提供的聚合物改性血紅素，分別用pH為6的蒸餾水、こ醇、甲苯進(jìn)行溶解，制得蒸餾水溶解液、こ醇溶解液和甲苯溶解液。然后將制得的3種溶解液加入到比色皿中，并迅速放入U(xiǎn)V/PC2501型紫外-可見光光度儀中，在200-800nm的波長范圍內(nèi)測定紫外吸收。蒸餾水溶解液的紫外圖見圖2所示，こ醇溶解液的紫外圖見圖3所示，甲苯溶解液的紫外圖見圖4所示。從圖2中可以看出，最大吸收峰位置在398nm，改性后由于聚こニ醇的溶解作用，使血紅素有效的溶解在水中。從圖3中可 以看出，其最大吸收峰位置在401nm，改性后由于聚こニ醇的溶解作用，使血紅素有效的溶解于こ醇 中。從圖4中可以看出，其最大吸收峰位置在403nm，改性后由于聚こニ醇的溶解作用，使血紅素有效的溶解于甲苯中。改性之前的血紅素幾乎不溶于水、こ醇和甲苯。
權(quán)利要求
1.ー種聚合物改性血紅素，其特征在于，通過以下步驟制得將血紅素、聚こニ醇加入到吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=(0.5 1.5) (I 3)，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在10 50°C下反應(yīng)8 36小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物改性血紅素，其特征在于，所述吡啶為3A分子篩是干燥干燥后的吡啶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物改性血紅素，其特征在于，所述ニ環(huán)己基碳ニ亞胺的用量為ニ環(huán)己基碳ニ亞胺的摩爾數(shù)血紅素的摩爾數(shù)=I I。
4.一種聚合物改性血紅素的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將血紅素、聚こニ醇加入到吡啶中，血紅素、聚こニ醇的質(zhì)量比為血紅素聚こニ醇=(O. 5 I. 5) (I 3)，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，在10 50°C下反應(yīng)8 36小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剰余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子生物制劑技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種聚合物改性血紅素及其制備方法。聚合物改性血紅素通過以下步驟制得將血紅素、聚乙二醇加入到吡啶中，然后攪拌均勻，得反應(yīng)體系A(chǔ)，向反應(yīng)體系A(chǔ)中加入二環(huán)己基碳二亞胺，在10～50℃下反應(yīng)8～36小時(shí)，之后蒸除溶劑，將蒸除溶劑后的剩余物與苯混合，攪拌，過濾，濾液蒸餾，得到聚合物改性血紅素。本發(fā)明提供的聚合物改性血紅素通過對血紅素的聚合物接枝改性，顯著提高了其溶解能力，獲得的聚合物改性血紅素在傳統(tǒng)不良溶劑中，如水、乙醇和甲苯中均具有較好的溶解性能，溶解性大大提高。
文檔編號A61K47/48GK102675624SQ20121000099
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者周惠云, 李軍波, 李桂珍, 梁莉娟 申請人:河南科技大學(xué)