专利名称：一种聚合物改性血红素及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子生物制剂技术领域，具体涉及ー种聚合物改性血红素及其制备方法。
背景技术：
血红素(heme)是生物体内血红蛋白的重要成分，在生物体内具有负载和输送氧的功能。血红素分子是ー个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与ー个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合。当血红素不与氧结合的时候，有ー个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红素载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。血红素与氧气的结合曲线呈S形，在特定范围内随着环境中氧含量的变化，血红素与氧分子的结合率有ー个剧烈变化的过程，生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧 浓度恰好位于这ー突变的两侧，因而在肺组织，血红素可以充分地与氧结合，在体内其他部分则可以充分地释放所携帯的氧分子。另外，除了运载氧，血红素还可以与ニ氧化碳、一氧化碳、氰离子结合，结合的方式也与氧完全一祥，所不同的只是结合的牢固程度。一氧化碳、氰离子一旦和血红素结合就很难离开，这就是煤气中毒和氰化物中毒的原理，遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒，比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治。血红素同样也用于食品加工和作为人体补血药物进行应用。但是本身不溶于水与大多数有机溶剂的特性大大影响其生物化学过程的研究。聚こニ醇技术又称PEG修饰技术，是目前分子变构化学中最重要的技术之一。经过近几年的发展，PEG化技术不仅在蛋白质药物的开发中得到了普遍的应用，而且已扩展到心性药物载体，控释制剂等各个领域。聚こニ醇(PEG)是ー类常见的水溶性高的化合物，易溶于水和ー些普通有机溶剤。低相对分子质量的PEG能从周围环境中吸收和保持一定的水分，并且有增塑作用，因此在エ业中有时被作为许多亲水性物质的湿润剂。PEG的化学性质十分稳定，其两端具有羟基，不论其链段的长度如何，PEG參与化学反应时均表现腈肪族ニ元醇的性质，发生所有表征脂肪族羟基的化学反应。目前还未见有将PEG修饰技术用于修饰血红素的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物改性血红素。本发明的目的还在于提供一种聚合物改性血红素的制备方法。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是ー种聚合物改性血红素，通过以下步骤制得将血红素、聚こニ醇加入到吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=(O. 5 I. 5) (I 3)，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入ニ环己基碳ニ亚胺，在10 50°C下反应8 36小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。所述吡啶为3A分子筛干燥后的吡啶。所述ニ环己基碳ニ亚胺的用量为ニ环己基碳ニ亚胺的摩尔数血红素的摩尔数= 1:1。本发明提供的聚合物改性血红素采用酯化反应获得，即通过聚こニ醇端羟基与血红素大环上的羧基进行酯化反应制得。本发明提供的聚合物改性血红素通过对血红素的聚合物接枝改性，显著提高了其溶解 能力，获得的聚合物改性血红素在传统不良溶剂中，如水、こ醇和甲苯中均具有较好的溶解性能，溶解性大大提高。本发明提供的聚合物改性血红素有助于研究在血红素分子在这些溶剂中的功能，有望在生物医药及医学检测等领域有良好的应用前景。
图I为本发明中实施例3提供的聚合物改性血红素的1H-NMR谱图；图2为本发明中蒸馏水溶解液的紫外图；图3为本发明中こ醇溶解液的紫外图；图4为本发明中甲苯溶解液的紫外图。
具体实施例方式实施例I本实施例聚合物改性血红素，通过以下步骤制得将血红素、聚こニ醇加入到3A分子筛干燥后的吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=I. 5 1，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入与血红素摩尔数相等的ニ环己基碳ニ亚胺，在10°C下反应36小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。实施例2本实施例聚合物改性血红素，通过以下步骤制得将血红素、聚こニ醇加入到3A分子筛干燥后的吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=O. 5 3，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入与血红素摩尔数相等的ニ环己基碳ニ亚胺，在50°C下反应8小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。实施例3本实施例聚合物改性血红素，通过以下步骤制得将血红素、聚こニ醇加入到3A分子筛干燥后的吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=I 2，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入与血红素摩尔数相等的ニ环己基碳ニ亚胺，在30°C下反应24小吋，之后蒸除溶剤，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。实施例3提供的聚合物改性血红素的结构表征通过核磁共振波谱仪(Varian UNITY plus-400)对实施例3提供的聚合物改性血红素进行结构表征，以CDCl3为溶剂，得到的聚合物改性血红素的1H-NMR谱图见图I所示。从图I中可以看出，在化学位移I. 0-2. Oppm之间是血红素的特征共振吸收，在3. 6-4. Oppm之间出现强带，是单峰，其是聚こニ醇的吸收。实施例3提供的聚合物改性血红素的紫外可见表征分别称取3份重O. 02g的实施例3提供的聚合物改性血红素，分别用pH为6的蒸馏水、こ醇、甲苯进行溶解，制得蒸馏水溶解液、こ醇溶解液和甲苯溶解液。然后将制得的3种溶解液加入到比色皿中，并迅速放入UV/PC2501型紫外-可见光光度仪中，在200-800nm的波长范围内測定紫外吸收。蒸馏水溶解液的紫外图见图2所示，こ醇溶解液的紫外图见图3所示，甲苯溶解液的紫外图见图4所示。从图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，使血红素有效的溶解在水中。从图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，使血红素有效的溶解于こ醇 中。从图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，使血红素有效的溶解于甲苯中。改性之前的血红素几乎不溶于水、こ醇和甲苯。
权利要求
1.ー种聚合物改性血红素，其特征在于，通过以下步骤制得将血红素、聚こニ醇加入到吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=(0.5 1.5) (I 3)，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入ニ环己基碳ニ亚胺，在10 50°C下反应8 36小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。
2.根据权利要求I所述的聚合物改性血红素，其特征在于，所述吡啶为3A分子筛是干燥干燥后的吡啶。
3.根据权利要求I所述的聚合物改性血红素，其特征在于，所述ニ环己基碳ニ亚胺的用量为ニ环己基碳ニ亚胺的摩尔数血红素的摩尔数=I I。
4.一种聚合物改性血红素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将血红素、聚こニ醇加入到吡啶中，血红素、聚こニ醇的质量比为血红素聚こニ醇=(O. 5 I. 5) (I 3)，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入ニ环己基碳ニ亚胺，在10 50°C下反应8 36小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剰余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。
全文摘要
本发明属于高分子生物制剂技术领域，具体公开了一种聚合物改性血红素及其制备方法。聚合物改性血红素通过以下步骤制得将血红素、聚乙二醇加入到吡啶中，然后搅拌均匀，得反应体系A，向反应体系A中加入二环己基碳二亚胺，在10～50℃下反应8～36小时，之后蒸除溶剂，将蒸除溶剂后的剩余物与苯混合，搅拌，过滤，滤液蒸馏，得到聚合物改性血红素。本发明提供的聚合物改性血红素通过对血红素的聚合物接枝改性，显著提高了其溶解能力，获得的聚合物改性血红素在传统不良溶剂中，如水、乙醇和甲苯中均具有较好的溶解性能，溶解性大大提高。
文档编号A61K47/48GK102675624SQ20121000099
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者周惠云, 李军波, 李桂珍, 梁莉娟 申请人:河南科技大学