CN1542021A - 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，其结构式为上式，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：
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/LNaCl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 (6)

1.海藻酸钠硫酸酯，其结构式为：
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.权利要求1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，络合剂为含烷基的有机胺类化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：络合剂为甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或吡啶。
4.根据权利要求2或3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％。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征是：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。
6.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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