[发明专利]一种聚合物改性血红素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子生物制剂技术领域，具体涉及一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。血红素分子是一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一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，有一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一个剧烈变化的过程，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一突变的两侧，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带的氧分子。

另外，除了运载氧，血红素还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合，结合的方式也与氧完全一样，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。

聚乙二醇技术又称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。聚乙二醇(PEG)是一类常见的水溶性高的化合物，易溶于水和一些普通有机溶剂。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，因此在工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参与化学反应时均表现腈肪族二元醇的性质，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：一种聚合物改性血红素，通过以下步骤制得：将血红素、聚乙二醇加入到吡啶中，血红素、聚乙二醇的质量比为：血红素∶聚乙二醇＝(0.5～1.5)∶(1～3)，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。

所述吡啶为3A分子筛干燥后的吡啶。

所述二环己基碳二亚胺的用量为：二环己基碳二亚胺的摩尔数∶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，即通过聚乙二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、乙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。

附图说明

图1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为本发明中乙醇溶解液的紫外图；

图4为本发明中甲苯溶解液的紫外图。

具体实施方式

实施例1

本实施例聚合物改性血红素，通过以下步骤制得：将血红素、聚乙二醇加入到3A分子筛干燥后的吡啶中，血红素、聚乙二醇的质量比为：血红素∶聚乙二醇＝1.5∶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二环己基碳二亚胺，在10℃下反应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。

实施例2