CN1218965C - 海藻酸钠硫酸酯及其制备方法和用途 - Google Patents

海藻酸钠硫酸酯及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新化合物海藻酸钠硫酸酯,其结构式为:见右式,其中R1,R2,R3,R4为SO3Na或H,每糖醛酸单元SO3Na取代度为0.41~1.71;m,n,g,h为整数,15<m+n+g+h<40。本发明还提供了上述海藻酸钠硫酸酯的制备方法:将海藻酸钠加入硫酸酯化试剂中,在40~70℃搅拌反应,得到棕红色溶液,经过透析,浓缩即得海藻酸钠硫酸酯。将得到的海藻酸钠硫酸酯进行体外凝血实验,表现出很高的抗凝血活性。在相同浓度下其APTT值达到肝素的水平。可作为抗凝血剂在制备抗凝血药物中应用。

Description

海藻酸钠硫酸酯及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种新化合物—海藻酸钠硫酸酯及其制备方法和用途,它属于再生资源化学生物学领域,也属于有机化学领域。
背景技术
肝素是一种抗凝血药物,已使用50多年(Crafoord,C.;Jorpes E.1941,JAMA 116:2831)。它是一种线性多糖,主链主要是由α-D-氨基葡萄糖和α-L-艾杜糖醛酸组成的二糖重复单元构成,包含一些硫酸酯基和羧基(Paulo,A.S.M.;Mariana,S.P.,1999,TCM,9(8),227~232)。但由于来源不足,价格非常昂贵。海藻酸钠是从褐藻里面提出的一种多糖,来源广,价格便宜,广泛用于药物缓释体系中微球,微囊及片剂等制备,具有长效缓释作用,并能减小某些药物的副作用(Kaneko,K.;Kanada,K.;Miyagi,M.;et al.,1998,Chem.Pharm.Bull Tokyo 46(2),728)。海藻酸钠是唯一在每个糖单元中都包含羧基的天然多糖,由1,4-β-D-甘露糖醛和α-L-古洛糖醛酸组成的二糖重复单元构成(Ikeda,A.;Takemura,A.;Ono,H.,2000,Carbohydr.Polym.42,421)。经过硫酸酯化后,同肝素一样分子中既含有硫酸酯基,又含有羧基,具有与肝素非常相似的结构。因而具备抗凝血活性,有望取代肝素。
发明内容
本发明的目的是:提供一种具备抗凝血活性的新化合物—海藻酸钠硫酸酯及其制备方法和用途。
为实现上述目的,本发明所采取的技术措施如下:
海藻酸钠硫酸酯,其结构式为:
Figure C20031011133000031
其中R1,R2,R3,R4为SO3Na或H,每糖醛酸单元SO3Na取代度为0.41~1.71;m,n,g,h为整数,15<m+n+g+h<40。
本发明还提供了上述海藻酸钠硫酸酯的制备方法:将海藻酸钠加入硫酸酯化试剂中,在40~70℃搅拌反应,得到棕红色溶液,经过透析,浓缩即得海藻酸钠硫酸酯;所述的硫酸酯化试剂由体积比为75~85%的溶剂、5~30%的络合剂和10~30%的ClSO3H组成,溶剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜,络合剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶等含烷基的有机胺类化合物。其中ClSO3H的用量最好为20~25%(体积比)。
硫酸酯化试剂按下法制备,在0~5℃,缓慢滴加ClSO3H于无水溶剂和络合剂的混合液中,得乳白色粘稠液体,即为硫酸酯化试剂。
将得到的海藻酸钠硫酸酯进行体外凝血实验,表现出很高的抗凝血活性。可作为抗凝血剂在制备抗凝血药物中应用。
本发明进行的体外凝血实验包括活化部分凝血活酶时间(APTT)测试,凝血酶时间(TT)测试,凝血酶原时间(PT)测试。测试时以贫血小板人血浆为底物,加入测试试剂和不同浓度的海藻酸钠硫酸酯,得到其对APTT,TT,PT的延长效果,即可知道其抗凝血活性的高低。
本发明有以下技术特点和优点:
1.为国内外首次提出海藻酸钠经硫酸酯制备硫酸酯化海藻酸钠的方法。
2.利用海藻酸钠硫酸酯作为抗凝血剂,进行体外凝血实验,表现出很高的抗凝血活性。
在相同浓度下其APTT值达到肝素的水平。据报导肝素在10μg/mL时,APTT为226s(Hirano,S.,Tanaka,Y.,Hasegawa,M.,et al.,1985,Carbohydr.Res.,137,205)。当海藻酸钠硫酸酯的浓度从33μg/mL上升到67μg/mL,APTT为455s上升到~24min。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明技术作进一步详述。
实施例1
10g海藻酸钠加入含有80ml甲酰胺和20mlClSO3H的硫酸酯化试剂中,60℃搅拌4小时,得到棕红色溶液,加入适量去离子水,透析3d,溶溶缩至干即得硫酸酯化海藻酸钠15g。样品S%为13.21%,C%,H%分别为21.05%和1.93%。计算硫酸酯基团取代度为1.41/糖醛酸单元(假设硫酸酯基和羧基均形成钠盐)。红外检测出现1250cm-1和800cm-1的硫酸酯基团振动峰。渗透凝胶色谱测试其保留时间为7.51分钟,测试条件为:凝胶柱TSKG3000-PW,流动相0.1mol/L NaCl水溶液,流速1.0mL/min,柱温30℃,折射率检出样品。样品浓度0.4%,通过TOSOH公司提供的Pullulan标样进行校正,所有数据均通过江申色谱工作站进行处理。
所用硫酸酯化试剂按下法制备(下同),在0~5℃,缓慢滴加ClSO3H于无水溶剂和络合剂的混合液中,得乳白色粘稠液体,即为硫酸酯化试剂。
实施例2
10g海藻酸钠加入含有80ml甲酰胺和4mlClSO3H的硫酸酯化试剂中,40℃搅拌4小时,得到棕红色溶液,加入适量去离子水,透析3d,溶溶缩至干即得硫酸酯化海藻酸钠12g。样品S%为5.69%,C%,H%分别为30.78%和3.03%。计算硫酸酯基团取代度为0.41/糖醛酸单元(假设硫酸酯基和羧基均形成钠盐)。红外检测出现1250cm-1和800cm-1的硫酸酯基团振动峰。渗透凝胶色谱测试其保留时间为7.21分钟,测试条件为:凝胶柱TSKG3000-PW,流动相0.1mol/L NaCl水溶液,流速1.0mL/min,柱温30℃,折射率检出样品。样品浓度0.4%,通过TOSOH公司提供的Pullulan标样进行校正,所有数据均通过江申色谱工作站进行处理。
实施例3
10g海藻酸钠加入含有80ml甲酰胺和30mlClSO3H的硫酸酯化试剂中,60℃搅拌4小时,得到棕红色溶液,加入适量去离子水,透析3d,溶溶缩至干即得硫酸酯化海藻酸钠15g。样品S%为14.28%,C%,H%分别为19.75%和1.90%。计算硫酸酯基团取代度为1.63/糖醛酸单元(假设硫酸酯基和羧基均形成钠盐)。红外检测出现1250cm-1和800cm-1的硫酸酯基团振动峰。渗透凝胶色谱测试其保留时间为7.71分钟,测试条件为:凝胶柱TSKG3000-PW,流动相0.1mol/L NaCl水溶液,流速1.0mL/min,柱温30℃,折射率检出样品。样品浓度0.4%,通过TOSOH公司提供的Pullulan标样进行校正,所有数据均通过江申色谱工作站进行处理。
实施例4
10g海藻酸钠加入含有70ml N,N-二甲基甲酰胺,和20mlClSO3H的硫酸酯化试剂中,70℃搅拌4小时,得到棕红色溶液,加入适量去离子水,透析3d,溶溶缩至干即得硫酸酯化海藻酸钠13.89g。样品S%为14.86%,C%,H%分别为19.20%和1.90%。计算硫酸酯基团取代度为1.71/糖醛酸单元(假设硫酸酯基和羧基均形成钠盐)。红外检测出现1250cm-1和800cm-1的硫酸酯基团振动峰。渗透凝胶色谱测试其保留时间为7.78分钟,测试条件为:凝胶柱TSKG3000-PW,流动相0.1mol/L NaCl水溶液,流速1.0mL/min,柱温30℃,折射率检出样品。样品浓度0.4%,通过TOSOH公司提供的Pullulan标样进行校正,所有数据均通过江申色谱工作站进行处理。
实施例5
10g海藻酸钠加入含有90ml二甲基亚砜,8ml吡啶和10mlClSO3H的硫酸酯化试剂中,70℃搅拌4小时,得到红色溶液,加入适量去离子水,透析3d,溶溶缩至干即得硫酸酯化海藻酸钠12.99g。样品S%为8.57%,C%,H%分别为26.43%和2.57%。计算硫酸酯基团取代度为0.73/糖醛酸单元(假设硫酸酯基和羧基均形成钠盐)。红外检测出现1250cm-1和800cm-1的硫酸酯基团振动峰。渗透凝胶色谱测试其保留时间为7.78分钟,测试条件为:凝胶柱TSKG3000-PW,流动相0.1mol/L NaCl水溶液,流速1.0mL/min,柱温30℃,折射率检出样品。样品浓度0.4%,通过TOSOH公司提供的Pullulan标样进行校正,所有数据均通过江申色谱工作站进行处理。
采用实施例1提供的海藻酸钠硫酸酯样品进行体外凝血试验。测试活化部分凝血活酶时间APTT、凝血酶原时间PT、凝血酶时间TT,测试前血浆中加入不同浓度的样品。空白对照为不加样品组的APTT、TT、和PT分别为58s、1388s和16.13s。所有的数据均为四次测试的平均值,误差<0.5s。海藻酸钠硫酸酯表现出明显的抗凝血活性特别是APTT活性,当浓度从16.7μg/mL上升到33μg/mL和67μg/mL,APTT为266s,455s和~24min,而相同浓度下TT、和PT分别为30s和19s。其APTT活性同文献报道的肝素水平相当。据报导肝素在10μg/mL时,APTT为226s(Hirano,S.,Tanaka,Y.,Hasegawa,M.,et al.,[1985],Carbohydr.Res.,137,205-215;)。

Claims (4)

  1. l.海藻酸钠硫酸酯,其结构式为:
    Figure C2003101113300002C1
    其中R1,R2,R3,R4为SO3Na或H,每糖醛酸单元SO3Na取代度为0.41~1.71;m,n,g,h为整数,15<m+n+g+h<40。
  2. 2.权利要求l所述海藻酸钠硫酸酯的制备方法,其特征是:将海藻酸钠加入硫酸酯化试剂中,在40~70℃搅拌反应,得到棕红色溶液,经过透析,浓缩即得海藻酸钠硫酸酯;所述的硫酸酯化试剂由体积比为60~85%的溶剂、5~30%络合剂的和10~30%的ClSO3H组成,溶剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜,络合剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或吡啶;硫酸酯化试剂按下法制备,在0~5℃,缓慢滴加ClSO3H于无水溶剂和络合剂的混合液中,得乳白色粘稠液体,即为硫酸酯化试剂。
  3. 3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征是:硫酸酯化试剂中ClSO3H的用量为体积比20~25%。
  4. 4.权利要求1所述海藻酸钠硫酸酯作为抗凝血剂在制备抗凝血药物中的应用。
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