一種水溶性羰基鉻Fischer卡賓氨基酸鈉鹽及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于醫(yī)藥合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子型水溶性一氧化碳釋放分子及其制備方法。

背景技術(shù)：

一氧化碳(co)由于其對人體血紅蛋白的強(qiáng)結(jié)和力，降低了血紅蛋白運輸氧氣的能力，造成機(jī)體缺氧窒息死亡，因此，普遍認(rèn)為是一種高毒致命的氣體分子。隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究技術(shù)的發(fā)展，臨床研究發(fā)現(xiàn)co可以在生物體內(nèi)通過人體血紅素的分解以及其它一系列代謝活動產(chǎn)生，并發(fā)揮著重要的生理或病理作用，是一種重要的信使分子。通過co載體及一氧化碳釋放分子(corms)可作為解決生理環(huán)境下傳輸co的新方法。然而，現(xiàn)有大部分corms先導(dǎo)結(jié)構(gòu)水溶性較差，需有機(jī)溶劑溶解后進(jìn)行釋放co研究，難以用于以水為介質(zhì)的生物體系。

天然氨基酸以多種形式存在于生物體內(nèi)，它是含有酸性的羧基(-cooh)和堿性的氨基(-nh2)的雙功能團(tuán)小分子生物配體，是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)、酶類、dan等生物大分子的基礎(chǔ)小分子。采用氨基酸作為過渡金屬羰基化合物的配位體，在不同的化學(xué)環(huán)境中可以采用多種配位模式，可在一定程度上改善此類化合物的水溶性、生物相容性。研究氨基酸配位的金屬羰基化合物的性質(zhì)，將為探索氨基酸和金屬離子在生物體內(nèi)的代謝、吸收、分布及相關(guān)生物效應(yīng)提供依據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)氨基酸在配位化學(xué)、生物化學(xué)方面也具有非常重要和深遠(yuǎn)的意義。

mann小組采用一氧化碳釋放分子[ru(co)3cl2]2(corm-2)與甘氨酸在甲醇溶劑和強(qiáng)堿乙醇鈉的作用下制備了三羰基甘氨酸氯化釕(ii)配合物(corm-3)，該配合物由天然氨基酸螯合羰基釕構(gòu)成，具有較好的穩(wěn)定性和水溶性，并且可以緩釋一氧化碳，促進(jìn)了co生物醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展。但corm-3在純水中釋放半衰期約4d，在生理環(huán)境下半衰期降低為20.4min，而在人體血漿中僅為3.6min，co的生理功能不僅取決于co釋放總量，還與co動態(tài)平衡濃度相關(guān)，釋放太快會降低其生理作用。另外，motterlini對corm-3的一系列生理治療作用進(jìn)行了測試，包括抗缺血再灌注再損傷、減輕心血管炎癥、抑制同種異體移植排斥反應(yīng)等生理作用，展現(xiàn)出了過渡金屬羰基化合物作為corm的誘人應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有羰基金屬存在的水溶性較差的缺點，提供一種穩(wěn)定較好、毒性較低且具有較好的水溶性和生物相容性、能夠?qū)崿F(xiàn)緩釋一氧化碳的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽，以及該化合物的制備方法。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽的結(jié)構(gòu)式如下所示：

結(jié)構(gòu)式中r1代表h或c1～c4烷基，優(yōu)選r1代表h、(ch3)2chch2、(ch3)2ch、ch3中的任意一種。

上述水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽的制備方法為：在無水無氧和惰性氣體保護(hù)下，以乙醇為溶劑，將式i所示的羰基鉻的fischer卡賓和式ii所示的氨基酸、三乙胺按摩爾比為1:(1.1～1.5):(1.5～2.5)，-10℃反應(yīng)5～6小時，反應(yīng)結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，濃縮產(chǎn)物溶于二氯甲烷后再依次經(jīng)1mol/lhcl水溶液洗滌、1mol/lnaoh水溶液中和、無水mgso4干燥，抽濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到離子型水溶性fisher卡賓氨基酸羰基鉻化合物，具體反應(yīng)方程式如下：

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過把水溶性較差的羰基鉻的化合物制備成鈉鹽，不僅增加了fischer卡賓穩(wěn)定性、生物相容性，降低了分子的毒性，并且極大地增加了分子的水溶性。

2、本發(fā)明制備方法簡單，所得水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽能在水相中緩慢釋放co分子，較好的水溶解性是該化合物在藥物應(yīng)用領(lǐng)域方面的敲門磚。

3、本發(fā)明水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽在馬心肌紅蛋白模擬的生理環(huán)境下的半衰期均在340s～1600s之間。

附圖說明

圖1是實施1～4制備的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽的logp柱狀圖。

圖2是施1～4制備的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽在馬心肌紅蛋白模擬的生理環(huán)境中(37℃)水解條件下碳氧肌紅蛋白濃度的柱狀圖。

圖3是實施例1～4制備的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽半衰期的柱狀圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實施例。

實施例1

制備結(jié)構(gòu)式如下的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽化合物：

向100ml史萊克管中加入羰基鉻的fischer卡賓(0.2500g，1mmol)和l-亮氨酸(0.1582g，1.2mmol)，在氮氣保護(hù)下，加入無水無氧的3ml乙醇作為溶劑，然后加入三乙胺(296μl，2mmol)，-10℃條件下反應(yīng)6小時，亮橙紅色的溶液變?yōu)榈S色，反應(yīng)結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，濃縮產(chǎn)物溶于二氯甲烷，用1mol/lhcl水溶液洗滌后，再用1mol/lnaoh水溶液中和至中性，用無水mgso4干燥，用砂芯漏斗進(jìn)行抽濾，濾液經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到亮黃色固體粉末，即水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽，其產(chǎn)率為82％。

所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：ir(kbr,cm^-1):ν(co)＝2055cm^-1,1909cm^-1,ν(r-co)＝1660cm^-1；¹hnmr(400mhz,meoh)δ:9.93(s,1h,nh),4.29(s,1h,ch),2.55(s,3h,ch3),3.25(s,1h,ch),1.67-1.64(m,2h,ch2),0.9-0.86(s,6h,ch3)；¹³cnmr(400mhz,meod)δ:273.02(cr＝co),224.52(co),219.47(co),213.01(co),177(coona),62.65(ch),48.83(ch),36.06(＝cch3),26.22(ch3),23.29(ch3),22.81(ch3)；理論值[(co)5cr＝c(ch3)(nhch(ch2ch(ch3)2)coona](371):c40.06,h3.93,n3.77,元素分析:c39.28,h4.02,n3.48；lc-ms:m/z＝348。

實施例2

制備結(jié)構(gòu)式如下的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽：

在實施例1中，所用的l-亮氨酸用等摩爾甘氨酸替換，其它步驟與實施例1相同，得到亮黃色粉末狀固體產(chǎn)物277mg，其產(chǎn)率為88％。

所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：ir(kbr,cm^-1):ν(co)＝2068cm^-1,1942cm^-1,ν(r-co)＝1629cm^-1；¹hnmr(400mhz,meod)δ:10.19(s,1h,nh),2.62(s,3h,ch3),3.99(d,2h,ch2)；¹³cnmr(400mhz,meod)δ:224.55(co),219.46(co),173.96(coona),51.46(ch2),36.82(＝cch3)；理論值[(co)5cr＝c(ch3)(nhch2)coona](315.1):c34.30,h1.92,n4.44,元素分析:c34.42,h2.17,n4.17；lc-ms:m/z＝291.05。

實施例3

制備結(jié)構(gòu)式如下的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽：

在實施例1中，所用的l-亮氨酸用等摩爾丙氨酸替換，其它步驟與實施例1相同，得到亮黃色粉末狀固體產(chǎn)物273mg，其產(chǎn)率為83％。

所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：ir(kbr,cm^-1):ν(co)＝2057cm^-1,1907cm^-1,ν(r-co)＝1607cm^-1；¹hnmr(400mhz,meod)δ:10.15(s,1h,nh),4.24(d,1h,ch),2.57(s,3h,ch3),1.35(s,3h,ch3)；¹³cnmr(400mhz,meod)δ:273.31(cr＝c),224.51(co),219.50(co),213(co),177.21(coona),49.03(ch),35.94(＝cch3),19.58(ch3)；理論值[(co)5cr＝c(ch3)(nhch(ch3))coona](329.2):c36.49.h2.45,n4.26,元素分析:c34.68,h2.50,n4.37；lc-ms:m/z＝305.95。

實施例4

制備結(jié)構(gòu)式如下的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽：

在實施例1中，所用l-亮氨酸用等摩爾纈氨酸替換，其它步驟與實施例1相同，得到亮黃色粉末狀固體產(chǎn)物278mg，其產(chǎn)率為78％。

所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：ir(kbr,cm^-1):ν(co)＝2056cm^-1,1907cm^-1,ν(r-co)＝1637cm^-1；¹hnmr(400mhz,meod)δ:9.79(s,1h,nh),4.11(s,1h,ch),2.09(d,1h,ch),2.55(s,3h,ch3),0.92(s,6h,ch3)；¹³cnmr(400mhz,meod)δ:219.47(co),219.45(co),213.01(co),176.26(cooh),69.17(ch),35.93(ch),33.44(＝cch3),19.45(ch3),18.98(ch3)；理論值:[(co)5cr＝c(ch3)(nhchch(ch3)2coona](357.2):c40.35,h3.39,n3.92,元素分析:c42.99,h38.76,n3.39；lc-ms:m/z＝333.95。

為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人對實施例1～4制備的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽(以下簡稱待測物)進(jìn)行了各種性能測試，具體測試情況如下：

1、水溶性測試

采用油水分配系數(shù)測定法測試待測物的水溶性，結(jié)果見圖1和表1。

表1水溶性測試結(jié)果

由表1和圖1可見，本發(fā)明水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽水溶性均較好。

2、co釋放性能測試

稱取5mg肌紅蛋白加入到5ml容量瓶中，然后用5mlph＝7.4的磷酸緩沖溶液充分溶解，配制成肌紅蛋白溶液。用移液槍吸取1ml肌紅蛋白溶液加入比色皿中，然后加入25mgna2s2o4，在室溫條件下，采用紫外-可見分光光度計測試被還原的肌紅蛋白在波長為500～600nm范圍內(nèi)的紫外吸收光譜，然后向被還原的肌紅蛋白溶液中通入co氣體直至溶液顏色變紅，測試其在波長為500～600nm范圍內(nèi)的紫外吸收光譜。

將1.1mg待測物溶解于110μlh2o中，得到母液，然后將母液用h2o稀釋，配制成60μmol/l的待測物標(biāo)準(zhǔn)溶液。

將5μl60μmo1/l待測物標(biāo)準(zhǔn)溶液和1ml肌紅蛋白溶液加入到比色皿中，并加入25mgna2s2o4混合均勻，比色皿上方加入1滴石蠟油密封，然后采用紫外-可見分光光度計測試在波長為500～600nm范圍內(nèi)的紫外吸收光譜，待測物不釋放co后停止測試，其中降解釋放2小時后的碳氧肌紅蛋白濃度如圖2所示。由圖2可見，本發(fā)明實施例1～4制備的水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽在水相中均能釋放較多的co，在水相中較慢的釋放一氧化碳。由圖3可見，本發(fā)明水溶性羰基鉻fischer卡賓氨基酸鈉鹽的半衰期最大能達(dá)到1595s，最小也能達(dá)到340s。