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    乙酸橋跨雙釕CO釋放分子在離體器官保存液中的研究

    2018-12-24 03:26:32南小平李燕鞏夢(mèng)瑩尚藝敏馮婭麗
    信息記錄材料 2018年12期
    關(guān)鍵詞:亞砜肌紅蛋白血紅素

    南小平,李燕,鞏夢(mèng)瑩,尚藝敏,馮婭麗

    (慶陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院甘肅慶陽 745000)

    1 引言

    器官保存液的最主要目的是使移植器官在長(zhǎng)時(shí)間缺血的情況下具有良好的生存力[1]。隨著供體需求的增加,對(duì)傳統(tǒng)的器官保存方法提出了更高的要求,選擇利用比較適當(dāng)?shù)姆椒▉硌娱L(zhǎng)器官保存時(shí)間是新一代我國(guó)器官移植領(lǐng)域中的重要任務(wù)。

    CO是內(nèi)源性血紅素酶降解血紅素的重要產(chǎn)物,內(nèi)源性血紅素酶能把催化降解血紅素為CO、鐵離子、膽綠素及膽紅素[2]。上世紀(jì)九十年代科學(xué)家Marks和他的小組研究發(fā)現(xiàn)CO氣體分子在人體中保護(hù)細(xì)胞凋亡并發(fā)揮著非常重要的生理功能,譬如抗炎、抗菌、抗排異和擴(kuò)張血管等生理病理的治療作用[3]。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)CO靶向細(xì)胞的選擇性很高,成為了下一代藥物新設(shè)計(jì)中的熱點(diǎn)信使分子。但是CO是毒性氣體,劑量過多導(dǎo)致人和動(dòng)物的死亡,并且給予劑量不好控制。所以尋找既安全又具有保護(hù)作用的含有CO的釋放分子成為科學(xué)家所關(guān)注的熱點(diǎn)。如果能夠研制出含有一氧化碳的器官保存液,不僅能使器官保存的時(shí)間有效地延長(zhǎng),而且保存的效果也大大地提高。我們課題組發(fā)現(xiàn)羧酸橋跨鋸馬羰基釕化合物具有獨(dú)特的Ru2(CO)4骨架分子結(jié)構(gòu),可以通過軸向配體或橋跨配體調(diào)控CO的釋放。本文我們主要研究了乙酸橋跨四羰基雙(二甲亞砜)二釕化合物的合成、結(jié)構(gòu)表征及其在離體器官保存液中的研究。

    2 乙酸橋跨四羰基雙(二甲亞砜)二釕的合成過程

    在100ml回流冷凝管中加入1g Ru3(CO)12和20ml乙酸,在N2保護(hù)下加熱回流10h。80℃左右時(shí),橘黃色固體逐漸溶解,伴有氣體放出,加熱到100℃時(shí),溶液呈透明,抽慮得到黃色沉淀。在Scheme瓶中加入上述黃色沉淀0.12g,N2保護(hù)下加入10mlTHF及180μlDMSO,加熱至60℃,至溶液成透明,冷卻后向其中緩慢加入1倍乙醚得到黃色針狀結(jié)晶體[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]。產(chǎn)率:95%。IR(KBr,cm-1):Vco=2042vs,1989m,1960vs,V(S=O)=1105s;1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)2.99(s,12H),2.03(s,6H)。

    3 化合物結(jié)構(gòu)表征

    利用紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)配位羰基的振動(dòng)吸收峰出現(xiàn)在2200~1800cm-1處。1560~1439cm-1為橋連羧酸基的COO對(duì)稱與不對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰[2]。為了進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu),在CDCl3中進(jìn)行了核磁氫譜表征。氫譜中可以確定鋸馬型雙釕化合物的精確分子結(jié)構(gòu)信息,通過核磁氫譜能定量反應(yīng)鋸馬羰基雙釕化合物中軸向配體及橋連羧基的氫核信息,在波譜峰中,2.99 PPm處峰面積為12.84,2.03PPm處峰面積為6.00,氫原子數(shù)之比為12:6,通過紅外及核磁光譜分析,所得結(jié)構(gòu)與預(yù)期構(gòu)想一致。

    4 乙酸橋跨四羰基雙(二甲亞砜)二釕在離體器官保存液中的動(dòng)力學(xué)釋放

    本文在利用低溫環(huán)境(4℃)的條件下(pH≈7.1,T=4℃),采用肌紅蛋白(Myoglobin)實(shí)驗(yàn)法[4]對(duì)此化合物(20,40,60μM)進(jìn)行釋放動(dòng)力學(xué)研究。利用紫外光譜跟蹤法進(jìn)行過渡金屬羰基雙釕CO釋放分子和馬心肌紅蛋白(Myoglobin)的配位反應(yīng)。將肌紅蛋白溶解在器官保存液中,用連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)將其還原為脫氧肌紅蛋白(deoxy-Mb),放入分光光度儀中測(cè)試其紫外光譜,然后向其中鼓入CO氣體,得到羰基肌紅蛋白(Mb-CO)的紫外光譜。應(yīng)用SigmaPlot的非線性回歸程序進(jìn)行處理得到Mb-CO濃度對(duì)時(shí)間曲線,一氧化碳釋放分子CO-RMs的半衰期可通過外推方程所得。從而可以得出CO的釋放速率。

    圖(60、40和20μM)CO釋放動(dòng)力學(xué)曲線

    從圖中可以看出,[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]在器官保存液里的測(cè)試結(jié)果不同,由于紫外光的激發(fā),釋放的CO能夠飽和肌紅蛋白溶液,60uM的該化合物在1500s左右時(shí),Mb-CO濃度達(dá)到45uM,而在40uM時(shí)大概2500s,Mb-CO的濃度達(dá)到30uM,在10uM,2700s時(shí)Mb-CO的濃度可達(dá)到26uM。

    5 總結(jié)

    此文以一氧化碳釋放分子領(lǐng)域研究現(xiàn)狀為基礎(chǔ),采用紫外分析方法研究了[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]CO-RMs在離體器官保存液中的釋放。證明了此化合物在較高濃度光照條件下時(shí)釋放CO比較多,釋放速率快,而較低濃度時(shí)釋放CO比較少,且器官保存液作為緩沖溶液,保護(hù)肌紅蛋白在器官保存液里的活性。本文的研究為后續(xù)羧酸橋跨鋸馬羰基物在離體器官保存液中的釋放奠定基礎(chǔ)。

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