一种促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药化学技术领域,尤其涉及一种促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳 并防止形成沉淀的方法。 技术背景
[0002] 一氧化碳(CO)是人体内具有生物活性的一种生物小分子。同它的类似物NO-样, CO在生物体中扮演着非常重要的生理和病理角色,如舒张血管、抑制再灌注损伤、抗凋亡、 抗增殖、抗氧化、抗菌等。为了探索这种双原子分子的药用潜力,其精确的现场释放将是非 常关键的问题。过渡金属羰基化合物是一大类金属有机化合物,在适当的条件下能导致羰 基(CO)的离去,如光照、取代反应、氧化还原诱导等。利用金属羰基化合物的这些性质可以 设计、合成一些特定的过渡金属羰基化合物,使之在合适的条件下释放C0,即所谓的一氧化 碳释放剂(carbon monoxide-releasing molecules,CORM)。CORM 的优点是既无需通过机 体代谢过程,也无需经呼吸系统吸入而直接在用药部位注射给药释放C0,此外,用量大小和 用药时机容易控制。金属羰基化合物可以实现安全可控的CO释放,是一种具有应用前景的 药物分子,在过去的十年受到人们的高度重视。
[0003] Mann等是率先开展金属羰基化合物CORM研宄的研宄人员之一。动物模型试验结 果表明基于金属羰基化合物的CORM具有极好的应用前景。研宄表明C0RM-2 ([RuCl2 (CO) 3] 2) 和C0RM-3(fac-[Ru(C0)3Cl (glycinate)]) -定条件下可以释放C0,能够起到舒张血管、减 轻炎症反应;调节血管活性、减轻心肌缺血再灌注损伤;抑制心脏移植排斥等作用。近十年 来报道的有关CORM的化合物已达几十种,主要集中在Ru、Mn、Mo、Re、Fe等金属元素,然而 这些化合物中一些金属如Ru、Mo等并不是生物体必须元素,另外大部分化合物还普遍存在 稳定性或水溶性差以及释放速率不合适等问题。铁是许多生物体的生命必需元素,生物体 对其具有完善的代谢机制,但目前基于铁羰基化合物CORM的报道还比较少。
[0004] 最近我们合成了两种铁羰基化合物[Fe2 {μ-SCH2CH(OH) CH2-(0H)}2 (CO)6] (1)和 [Fe2 ( μ -SCH2CH2_CH2) 2 (CO) 6⑵),它们在巯基乙胺作用下可以分解释放一氧化碳。但是该过 程会产生一定量的沉淀,可能为生成的不溶于水的相应铁化合物。另外为了增强该一氧化 碳释放体系的生物兼容性,我们选择组成生命基础物质蛋白质基本单元的物质,即氨基酸 及其衍生物或一些药物分子作为取代诱导试剂,并研宄了其诱导的铁羰基化合物的一氧化 碳释放能力。但氨基酸及其衍生物或药物分子诱导的一氧化碳释放速率相对来说较慢,而 且反应过程中也会产生一定量的沉淀。众所周知,真正作为药物的化合物如果在人体代谢 过程中产生沉淀会引发一系列副反应,如在体内聚集难以排出,甚至堵塞血管引起一些其 他疾病。因此寻找一种可以促进一氧化碳释放,并同时能去除药物代谢反应中沉淀的方法 就具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种可以促进一氧化碳释放并同时能去除药物代谢反应中沉淀的 方法。本方法采用在一氧化碳释放体系中加入EDTA的方法,既能促进反应的进行,又能有 效地去除反应中产生的沉淀。
[0006] 本发明采用如下技术方案:
[0007] 本发明的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法具体过程如 下:将CO释放剂溶于二甲亚砜中,加入氨基酸或其衍生物或药物分子和EDTA水溶液。
[0008] 所述的CO释放剂为过渡金属羰基化合物。
[0009] 作为优选的技术方案之一:所述的CO释放剂为[Fe2 { μ -SCH2CH
[0010] (OH) CH2 (OH)} 2 (CO) 6](化合物 1)。
[0011] 作为优选的技术方案之一:所述的CO释放剂为[Fe2 ( μ -SCH2CH2_CH2) 2 (CO) 6](化合 物2)。
[0012] 所述的氨基酸或其衍生物为脯氨酸。
[0013] 所述的药物分子为硫普罗宁。
[0014] CO释放剂溶于二甲亚砜中的浓度为0· OOlmol/L~0· 02mol/L,加入三倍摩尔量的 氨基酸或其衍生物或药物分子,以及一倍摩尔量的EDTA。
[0015] 铁羰基化合物1和2在生物兼容氨基酸及其衍生物或药物分子作用下可以分解生 成一氧化碳,达到缓慢释放CO的目的,但是该反应速率比较慢,而且在反应过程中会有沉 淀生成。该体系在加入EDTA后对反应有明显的促进作用,而且还可以有效去除反应中生成 的沉淀。
[0016] 与现有技术相比较,本发明方法的有益效果为:
[0017] (1)该方法可以有效地促进一氧化碳的产生;
[0018] (2)该方法促进释放一氧化碳的时机和速率易控;
[0019] (3)该方法所涉及的化合物具有良好的生物兼容性;
[0020] (4)该方法可以快速去除反应中产生的沉淀。
【附图说明】
[0021] 图1是化合物I-[Fe2 { U-SCH2CH(OH)CH2(C)HM (CO)6]在加入脯氨酸后的红外光谱 变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
[0022] 图2是化合物I- [Fe2 { μ -SCH2CH (OH) CH2 (OH)} (CO) 6]在加入脯氨酸和EDTA后的红 外光谱变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
[0023] 图3是化合物I-[Fe2{ U-SCH2CH(OH)CH2(C)HM (CO)6]在加入生物兼容药物分子 (硫普罗宁)后的红外光谱变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
[0024] 图4是化合物I-[Fe2{ U-SCH2CH(OH)CH2(C)HM (CO)6]在加入生物兼容药物分子 (硫普罗宁)和EDTA后的红外光谱变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
[0025] 图5是化合物2- [Fe2 { μ -SCH2CH2)} 2 (CO) 6]在加入生物兼容药物分子(硫普罗宁) 的红外光谱变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
[0026] 图6是化合物2- [Fe2 { μ -SCH2CH2)} 2 (CO) 6]在加入生物兼容药物分子(硫普罗宁) 和EDTA后的红外
光谱变化图及其动力学InA-t的线性关系图(内插图)。
【具体实施方式】
[0027] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述,但并非对本发明保护范围的限 制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各 种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
[0028] 实施例1 :
[0029] 化合物I (17mg,34mmol)加入2. 4mL DMSO,溶解后加入反应管中,37°C下分别加入 适量氨基酸或药物分子水溶液(〇. lmL,I. 035mol Γ1,[化合物1]:[氨基酸或药物分子] =1:3)以及0. 5mL水溶液,每隔一段时间测一次红外(Varian Scimitar 600)。该体系中 加入EDTA的实验过程与上述过程类似,只是需要再加入0.1 mL EDTA-2Na水溶液(3. 45mol C1),而补加的水溶液则为0. 4mL,保证最终溶液为3. OmL。
[0030] 在化合物1中加入脯氨酸或硫普罗宁后,红外谱图发生明显变化,如图1和3所 示,化合物1在2068, 2031,1989CHT1有三个明显的羰基吸收峰,这些红外特征峰在加入脯氨 酸或硫普罗宁后明显减弱。由此可知化合物1在加入脯氨酸或硫普罗宁后羰基逐渐减少并 作为一氧化碳释放出来,说明该过程可以释放一氧化碳。其他氨基酸和药物分子与化合物1 作用的红外光谱类似。这些结果说明氨基酸或药物分子可以促进化合物1分解释放羰基。 反应动力学表明,这些反应均符合一级动力学过程(图1和3内插图),其反应速率的差异 取决于氨基酸或药物分子结构的不同。
[0031] 但是在上述一氧化碳释放体系中总是会有沉淀产生,可能是一些不溶的铁化合 物。为了避免这种情况,我们选用具有较强配位能力的EDTA作为配体加入到上述体系中, 希望可以减少沉淀生成。另外,希望EDTA能与铁化合物沉淀形成相应的配合物,从而能加 速反应的进行。预期地,在上述体系中加入EDTA能加速化合物1的分解(图2和4),并能 显著减少沉淀生成,最终基本能形成澄清溶液。而且加入EDTA后一氧化碳释放过程也均属 于一级反应动力学过程(图2和4内插图)。另外,由表1也可以看出,在一氧化碳释放体 系中加入EDTA确实能加速反应的进行,其反应半衰期明显缩短。
[0032] 实施例2 :
[0033] 化合物2 (14mg, 34mmol)加入2. 4mL DMS0,溶解后加入反应管中,37°C下分别加入 适量药物分子水溶液(〇· lmL,I. 035mol L' [化合物1]:[氨基酸或药物分子]=1:3)以 及0. 5mL水溶液,每隔一段时间测一次红外(Varian Scimitar 600)。该体系中加入EDTA 的实验过程与上述过程类似,只是需要再加入0.1 mL EDTA-2Na水溶液(3.45mol I/1),而补 加的水溶液为〇. 4mL,保证最终溶液为3. OmL。
[0034] 化合物2加入硫普罗宁后,红外谱图发生明显变化,如图5所示,化合物2在 2068, 2031,1989CHT1有三个明显的羰基吸收峰,这些红外特征峰在加入硫普罗宁后明显减 弱。这说明加入硫普罗宁后化合物2羰基特征峰逐渐减弱并作为一氧化碳释放出来,即该 过程可以释放一氧化碳。其他药物分子与化合物2作用的红外光谱类似。反应动力学结果 表明,这些反应均符合一级动力学过程(图5内插图)。
[0035] 与化合物1类似,在上述体系中加入EDTA能加速化合物2的分解(图6),并能显 著减少沉淀生成。上述体系中加入EDTA的一氧化碳释放过程也属于一级反应动力学过程 (图6内插图)。另外由表2也可以看出,在上述一氧化碳释放体系中加入EDTA能加速反 应的进行,其反应半衰期明显缩短。
[0036] 以上两个实例均说明在氨基酸或药物分子促进的化合物1或2的分解过程中加入 EDTA能加速反应进行,即加速一氧化碳的释放,并且能显著减少沉淀生成。
[0037] 表1化合物1在氨基酸或其衍生物或药物分子作用下释放一氧化碳的半衰期
[0038]
【主权项】
1. 一种促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其特征在于:所述 方法的具体如下:将CO释放剂溶于二甲亚砜中,加入氨基酸或其衍生物或药物分子和EDTA 水溶液。
2. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:所述的CO释放剂为过渡金属羰基化合物。
3. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:所述的CO释放剂为 [Fe2 {y-SCH2CH(OH)CH2 (OH)} 2 (CO) 6] 〇
4. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:所述的CO释放剂为 [Fe2 (y-SCH2CH2-CH2) 2 (CO) 6]。
5. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:所述的氨基酸或其衍生物为脯氨酸。
6. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:所述的药物分子为硫普罗宁。
7. 如权利要求1所述的促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,其 特征在于:CO释放剂溶于二甲亚砜中的浓度为0?OOlmol/L~0? 02mol/L,加入三倍摩尔量 的氨基酸或其衍生物或药物分子,以及一倍摩尔量的EDTA。
【专利摘要】本发明公开了一种促进一氧化碳释放剂释放一氧化碳并防止形成沉淀的方法,属于医药化学技术领域,所述方法的具体如下:将CO释放剂溶于二甲亚砜中,加入氨基酸或其衍生物或药物分子和EDTA水溶液。加入EDTA后可以有效地促进一氧化碳产生,而且能快速去除反应中的沉淀。本发明方法具有很好的普适性,反应所涉及的化合物具有良好的生物兼容性,释放CO后的沉淀能快速有效地去除,而且释放一氧化碳的时机和速率易控。
【IPC分类】A61K31-295, A61P29-00, A61K47-18, A61P37-06, A61P9-00
【公开号】CN104814952
【申请号】CN201510180597
【发明人】刘小明, 姜秀娟, 陈丽梅, 张佳瑶, 龙莉
【申请人】嘉兴学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月16日