16009-13-5/氯化血紅素的制備

背景及概述^[1][2]

氯化血紅素自冰醋酸或氯仿-吡啶-醋酸中結晶得長而薄的葉片狀晶體。透射光下顯棕色，折射光下顯鋼青色。240℃開始燒結，但在300℃不熔。溶于稀氨水、氫氧化鈉溶液，生成羥高鐵血紅素。溶于濃硫酸同時失去Fe，稍溶于70%～80%乙醇中，不溶于水及強有機堿和三乙胺、對甲苯胺及二甲基苯胺，以及碳酸鹽溶液和稀酸溶液。制法：將血紅蛋白溶液用醋酸和氯化鈉加熱反應制取。用途：作生物及生化試劑、血染色劑，還用于有機合成。

制備^[1]

關于氯化血紅素的制備方法有很多，但是基本上都要用到大量的化學試劑，這樣既造成了試劑的浪費和環境的污染同時也使生產成本很高。本發明旨在以牦牛血液為原料，不用加抗凝劑的血液通過酶解法制備氯化血紅素，既降低了生產成本又便于工業化生產。

CN201610117183.4提供一種利用牦牛血液制備無水氯化血紅素的方法，其特征在于按照紅細胞的收集、紅細胞的破碎、血紅蛋白的酶解與氯化血紅素的提取步驟進行，具體如下所述：

1.紅細胞的收集

用50ml試管收集新鮮的牦牛血液20ml，用紗布進行過濾，除去較大雜質，收集過濾液，靜置1小時后待血液凝固分層后，吸去上層淡黃色的液體,得到下層紅細胞凝固物12ml。

2.紅細胞的破碎

在紅細胞凝固物中添加0.5～1.25倍的去離子水，放入超聲波中進行破碎15min，同時用玻璃棒進行攪拌，使固體凝固物充分分散，同時使紅細胞破碎，釋放血紅蛋白；將溶液快速的倒入六個小試管中，在60℃避光條件下加熱30min，之后用3000r/min離心機離心10min,將六個小試管中的上層液體倒入到20ml錐形瓶中，去除下層變性的雜蛋白,得到血紅蛋白溶液。

3.血紅蛋白的酶解

將血紅蛋白溶液的用HCl0.1mol/L標準溶液調節PH=6.8～7.0，放于50℃恒溫水浴鍋中加熱20min，加入酶活力為4000u/g中性蛋白酶0.3g,溫度45℃；水解5小時后加入酶活力為2000u/g風味酶0.5g，調節至pH=6.8～7.0,溫度53℃；水解反應完成后，加熱煮沸滅酶。

4.氯化血紅素的提取

血紅蛋白經酶解后，肽鏈被斷開，水解液中有血紅素，血紅素肽及肽片段，用HCl0.1mol/L溶液調pH=4.5后，加入質量濃度1g/100mL的乙酸鈉溶液，以3000r/min轉速離心10min析出沉淀，收集沉淀，依次用離子水、體積分數50%的乙酸液、體積分數95%乙醇溶液洗滌一次，再用乙醚洗滌兩次，在零下20℃冷凍干燥8小時，得到氯化血紅素。

本發明利用牦牛血液制備無水氯化血紅素，使動物血液資源得到了充分有價的利用。制備無水氯化血紅素的方法簡單，易于操作，所用化學試劑少、成本較低、環境污染較低，便于工業化生產。

應用^[3-4]

一、可用于制備預防和治療膿毒癥肌萎縮藥物

氯化血紅素(Hemin)是血紅素的體外純化模式，可從動物體內提取，也可人工合成。Hemin吸收利用率高，補鐵效果好，臨床多將其作為一種補鐵藥物或營養品有效成分，用于缺鐵性貧血的治療。有研究表明，Hemin能誘導體內血紅素氧合酶1(heme oxygenase-1， HO-1)的高表達，HO-1是體內血紅素代謝的關鍵酶，可催化血紅素降解為CO、膽綠素和Fe²⁺。CN201510011809.9 還報道了以Hemin為有效成分預防和治療膿毒癥肌萎縮的相關研究。

二、用于制備含有氯化血紅素的植物生長調節劑

CN200610097240.3提供一種含有氯化血紅素的植物生長調節劑，其特征是，該植物生長調節劑含有氯化血紅素，配制成溶液后氯化血紅素的有效終濃度為0.001～1000μM。該植物生長調節劑還含有配制成溶液后終濃度為0～1000μM的Ca²⁺或終濃度為0～1000μM的水楊酸或 0～1000μM的其它農用化學品。該植物生長調節劑能誘導植物體內逐步釋放總濃度≤ 1000ppm CO的氣體。

采用含有氯化血紅素的植物生長調節劑對植株、植物組織或種子進行灌溉、噴灑、浸泡 或浸種處理，或者直接加進包含上述植物材料的培養基，以改善各種農藝性狀或代謝功能以及非生物或生物脅迫耐受性或抗性；連續處理1～60天，每天1～3次。所述植株、植物組織和種子，包括種植在大田和溫室等地方的單子葉植物、雙子葉植物或裸子植物以及經遺傳修飾生物)的植株、組織和種子；本發明所提供的一種含有Hemin的植物生長調節劑來改善植物和種子農藝性狀以及提高代謝功能的方法，還具有以下優點：

1)無污染、環保 由于CO本身不是一個自由基，為植物內源代謝產物(濃度通 常≤1000ppm)，所有植物體內也都含有CO降解代謝機制，包括能通過氧化生成CO2 或通過血紅蛋白清除；同時，Hemin本身也是來源于各種動物血液，通常用于食品行業 的補血劑，因此在農田和溫室等各種實踐條件下使用低濃度的CO供體Hemin溶液也不 會對生態環境造成不利影響；此外，Hemin溶液的使用濃度(≤1000μM)也不會引起 人體健康安全問題，由于誘導植物體內釋放CO氣體也是逐次產生的，因而也是一種無 毒無污染的技術，符合綠色農業的需要；

2)低成本 本方法采用的CO供體Hemin本身是各種動物血液的深加工產品，價格便宜，因此使用成本也較低；

3)穩定性高 與高鐵的Hematin相比，增加了Cl原子的Hemin化學性質比較穩 定，使用起來也比較方便；

4)應用范圍廣 本方法專用于包括農用化學品開發、農田化學調控、種源農業的 無公害生產、組培、果蔬貯藏以及切花保鮮等領域，其中Hemin溶液誘導產生的CO能 夠作為信號/還原分子來提高植物耐/抗逆性、改善各種農藝性狀以及上調各種代謝功能， 因此與其它化學調節物質相比還具有多效性的特點。

主要參考資料

[1]化合物詞典

[2]CN201610117183.4一種利用牦牛血制備無水氯化血紅素的方法

[3]CN201510011809.9 氯化血紅素在制備預防和治療膿毒癥肌萎縮藥物中的應用

[4]CN200610097240.3 一種含有氯化血紅素的植物生長調節劑