CN1750837A - 过氧化物阴离子分解剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有铂等过渡金属微粉末的过氧化物阴离子或一氧化氮的分解剂。本发明还提供了该分解剂优选在1000ml的水中添加1mM以下比例的过渡金属胶体的水性分解剂，该分解剂能更有效地消除生物体内的过剩过氧化物阴离子或一氧化氮。

Description

过氧化物阴离子分解剂
技术领域
本发明为一种活性氧的过氧化物阴离子的分解剂。本发明的过氧化物阴离子的分解剂可作为还原水及药品使用。另外，本发明为一氧化氮的分解剂。
背景技术
众所周知O2 -(过氧化物阴离子)、H2O2(过氧化氢)、HO·(羟基原子团)、以及受激分子类的1O2(单纯氧)等显示高反应性能的活性氧类(原子团)多发生在生物体内，特别是发生在线粒体、微粒体、白血球等地方，参与包括生态防御、生化反应等的生物体控制。另外，还清楚地知道一氧化氮(NO)是寿命短且不稳定的原子团类，这种物质作为活性氧的一种在体内也具有重要的功能(现代化学，1994年4月号特集)。
在正常的细胞中，这些活性氧类的生成量为氧化还原反应等主反应量的1％左右，并根据分解酶等顺次进行代谢。人类通过呼吸把进入体内氧的95％以上，经过代谢过程生成水，但剩余的百分之几，在线粒体及微粒体的电子传导系统中形成活性氧，它们在很多场合下，是通过过氧化歧化酶(superoxidedismutase)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等的抗氧化酶被消除。
然而，用这些抗氧化酶不能完全除去活性氧，剩余的活性氧就会氧化了蛋白质、脂质、核酸等。这些被氧化了的物质，虽然有一部分用其它的生物体防卫机制得以修复，但将渐渐地生成不可逆性氧损伤。其结果，将会导致疾病及衰老。
进而，我们知道随着年龄的增长，过氧化歧化酶等抗氧化酶的发现量将会减少。由于因衰老而活性氧类代谢功能下降及因疾病所产生的活性氧类过剩，使这些氧化物来不及代谢而积蓄起来，这样，就会非特异性地氧化脂质等细胞成分，由此也有导致细胞坏死的。这就成为衰老及阿耳茨海默(早老性痴呆症)的病因之一。
有关活性氧的疾病有癌症、糖尿病、特应性皮炎、阿耳茨海默、视网膜色素变性等，但人类疾病的90％，在某些症状上可以说与过剩状态的活性氧有关。特别是生物体内的线粒体，90％以上的氧被代谢，而在细胞内生成的活性氧最多。在线粒体内生成的活性氧和抗氧化类的平衡，由于遗传病及年龄的增加而不能得以保持，这样，线粒体没有处理干净的活性氧就会出来损伤细胞，引起老化及细胞凋亡的细胞坏死。
作为消除活性氧的方法，通过电解水开发了使氧化还原电位达最大的200mV～250mV所形成的还原水，另外，利用电解开发了pH为9～ll的碱性阴离子水(如，谷腰欣司著的“今日知识丛书—最优水之书(今日か
Figure A20048000453600041
モノ知
Figure A20048000453600042
シリ-ズ-とことんやさしい水の本)”、初版、日刊工业新闻社、2001年11月、p100～124)。另外，还知道有高活性金属微粒子，如胶态铂，是分解活性氧的一种H2O2(过氧化氢)形成的(例如，特开平10-68008号公报，0040段)。但是，还没有有关胶态铂在生物体内具有消除过氧化物及一氧化氮作用的报告文献。
再有，对于高活性金属微粒子的制造方法，很早以来就知道有多种(例如，特公昭57-43125号公报，特公昭59-120249号公报，及特开平9-225317号公报等)。
发明内容
本发明者们为了提供，在生物体内生成的活性氧中，能高效消除O2 -(过氧化物阴离子)及一氧化氮，消解在生物体内的这些活性氧的过剩状态的方法，进行了锐意研究。本发明者们着眼于过渡金属微粉末、特别是贵金属的铂微粉末，发现了这些微粉末有可能侵入细胞内部，也有可能侵入线粒体的内部，以及这些微粉末在线粒体的内部，具有消除过氧化物阴离子及一氧化氮的功能。本发明就是根据上述见解完成的。
即本发明提供了含有过渡金属微粉末的过氧化物阴离子分解剂。本发明优选提供过渡金属为贵金属微粉末的上述过氧化物分解剂。这种分解剂，可在生物体内分解过氧化物阴离子。
另外，本发明提供了含有过渡金属微粉末的一氧化氮分解剂。本发明优选提供过渡金属为贵金属微粉末的上述一氧化氮分解剂。
本发明更优选提供了上述微粉末为铂微粉末或铂合金微粉末的上述分解剂；含有过渡金属胶体的上述水性分解剂；按1000ml水中含有过渡金属胶体1mM以下的比例的上述水性分解剂。
另一方面，提供了在包括人类在内的哺乳动物体内，消除过氧化物或一氧化氮的方法，还提供了包括把过渡金属微粉末给与生物体内的方法。这项发明可优选给与含有过渡金属胶体水的方法。
附图说明
图1为本发明的一氧化氮分解剂的作用示意图。
具体实施方式
在本发明的分解剂中，并不特别限定过渡金属的种类，具体的金属可用金、镍、铂、铑、钯、铱、钌、锇等或它们的合金。过渡金属优选贵金属。贵金属的种类没有特别的限制，可以使用金、钌、铑、钯、锇、铱、或铂的任意一种。但优选贵金属为钌、铑、钯或铂。特别优选的贵金属为铂。贵金属的微粒子也可以包含两种以上的贵金属。另外，也可以使用至少包含有一种贵金属合金的微粒子，或者包含一种或两种以上贵金属微粒子和一种或两种以上非贵金属微粒子的混合物。例如，可以使用金及铂组成的合金等。在这之中优选铂或含有铂的合金，特别优选铂。
贵金属的微粒子优选能形成比表面积大，且表面反应性能优良的胶态微粒子。微粒子的粒径没有特别的限制，可选用平均粒径为50nm以下的微粒子，优选平均粒径为20nm以下的，更优选平均粒径为10nm以下的，特别优选平均粒径为1～6nm左右的微粒子。特别是为侵入线粒体内部，优选平均粒径为1～6nm左右的。也可以使用更细的微粒子，比较理想的是能更好地进入生物体内的。以稳定的悬浊状态使这些微粒子包含在水介质中的分解剂也很理想。作为水介质，除水以外，还可使用对生物体毒性小，和水以任意比例混合的有机溶剂，例如，乙醇、乙二醇等。作为水介质可优选水。
我们知道贵金属微粒子的制造方法有多种(例如，特公昭57-43125号公报、特公昭59-120249号公报、特开平9-225317号公报、特开平10-176207号公报、特开2001-79382号公报、特开2001-122723号公报等)，同行业者可参照这些方法很方便地调制出微粒子。例如，贵金属微粒子的制造方法，可利用沉淀法或金属盐还原反应法的化学方法，或者，燃烧法的物理方法等。本发明的分解剂，可使用任意一种方法调制的微粒子，从调制的便利性和质量上乘方面优选用金属盐还原反应法调制的微粒子。
在金属盐还原反应法中，例如，调制水溶性或有机溶剂可溶性的贵金属盐，贵金属络合物水溶液或有机溶剂溶液，可在这种溶液中加入水溶性高分子，然后调节溶液的pH值为9～11，在非活性气氛下，通过加热回流还原成金属微粒子。贵金属水溶性或有机溶剂可溶性的盐种类没有特别限制，例如，可用乙酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、磺酸盐、磷酸盐等，也可以用它们的络合物。
使用金属盐还原反应法的水溶性高分子种类没有特定的限制，例如可使用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯酸、环糊精、氨基果胶、纤维素甲醚等，也可以把它们配合成2种以上使用。可优选使用聚乙烯吡咯烷酮，更优选使用聚(1-乙烯-2-吡咯烷酮)。另外，也可使用替代水溶性高分子或和水溶性高分子一起使用的各种表面活性剂，例如，阴离子性、非离子性或脂溶性等表面活性剂。在使用醇类进行还原时，可使用乙醇、n-丙醇、n-丁醇、n-戊醇、乙二醇等。但是贵金属微粒子的调制方法并不限定于上述所说明的方法。
用上述方法调制的金属微粉末，由于通常把所使用的溶剂作为媒体的胶质状态来获得的，所以可以把它们直接作为本发明的过氧化物阴离子分解剂或一氧化氮分解剂使用。除去使用的有机溶剂时，通过加热除去有机溶剂，也可把本发明的分解剂当作金属微粉末进行调制。经过加热干燥所获得的金属微粉末，并没有丧失过氧化物阴离子分解剂或一氧化氮分解剂的特性。
本发明的分解剂也可作为还原水的形态进行调制。还原水为具有在生物体内还原氧化物质作用的水。按照本发明，根据添加分解剂的量，可以调制分解过氧化物阴离子及/或一氧化氮的还原水，即使例如，每1000ml的水添加0.033mM左右的分解剂，用这样的还原水也能具有充分地还原效果，即，获得了过氧化物阴离子及/或一氧化氮的分解效果。例如，在本发明的还原水中，按1mM以下的比例含有上述的分解剂是比较理想的。把含有上述比例的还原水给与包括人类有内的哺乳动物体内，在生物体内存留的过剩过氧化物阴离子及/或一氧化氮的大部分将会消失。
本发明比较理想的分解剂，含有纳米级(nm)粒径的金属微粉末，该金属微粉末投入生物体内以后，进入细胞内部，进而侵入线粒体内，使在线粒体内生成的过氧化物阴离子或一氧化氮消失。因此，本发明的分解剂，希望在预防和治疗因活性氧所引起的上述疾病、特别是肌萎缩性侧索硬化症(FALS)等是有效的。另外，作为还原水的形态所提供的本发明分解剂，可用于健康食品的饮料水或运动饮料，除本身可作为医药或化妆品以外，也可用于健康食品的制造及医药或化妆品的制造。
另外，把本发明的一氧化氮分解剂，调配到香烟的过滤器内可以非常有效的分解含在香烟中的一氧化氮。例如，可以在香烟的过滤器中，以固体状态把本发明的分解剂微粒子和活性碳等一起或代替活性碳进行调配。或者，把本发明的水性胶质状态分解剂充填到水烟斗中，利用香烟的烟通过水烟斗，可非常有效地消除含在香烟中的一氧化氮。
实施例
下面，通过实施例进一步具体地说明本发明，但本发明的范围并不限定于下述的实施例。
例1
在丙烯基冷却管和三通旋塞连接的100ml二口茄底烧瓶中，加入0.1467g的和光纯药株式会社制的试剂聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)，用23ml蒸馏水使其溶解，用搅拌器搅拌10分钟，然后，加入2ml调整好的氯铂酸水溶液，再搅拌30分钟。氯铂酸水溶液的调整是把氯铂酸结晶(H2PtCl6·6H2O：和光纯药株式会社制的试剂)溶解在蒸馏水中，调节其浓度为1.66×10-2M。在反应装置内进行氮气取代，加入特级乙醇25ml，用100℃的温度在充满氮气的条件下，回流2个小时。测定反应液的UV，确认铂离子最高值消失，确认金属固体特有的散射最高值的饱和，确认还原反应结束。用蒸发器除去溶剂后，再经过12小时的冷冻干燥获得了微粉末铂(本发明的分解剂)。
把已经获得的分解剂溶解到预先把pH值调整为7.8，浓度为0.1M的磷酸纳缓冲液中，以0.66mM、0.495mM、0.330mM、0.165mM、0.083mM、0.033mM的浓度，获得包含胶态分解剂的分散液。在显微镜下观察时，铂微粒子的粒径为6纳米以下。
例2
使用6-羟基嘌呤/黄嘌呤氧化酶的组合及吩嗪米吐硫酸盐(フエナジエンメトサルフエイト)/NADH(还原型酰胺腺嘌呤二核苷酸烟)的组合分别产生的O2 -(过氧化物阴离子)，按如下测定了所获得分解剂的过氧化物阴离子分解度。
(A)6-羟基嘌呤/黄嘌呤氧化酶类
在样品容器中，分别顺次加入浓度8.8M的DMPO(5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物：ラボテツク社制的旋转诱导剂(スピントラツプ剂))20μl、浓度1mM的6-羟基嘌呤50μl(西格玛社制)、MilliQ 50μl(蒸馏水：ミリポア社制)、上述浓度不同的5种样品各50μl，混合后，再加入浓度0.04U/ml的黄嘌呤氧化酶50μl(ロツシユ社制)，45秒后用ESR测定装置(日本电子株式会社制JES-FA200)测定ESR波谱。和标准物质(锰)进行对比测出O2 -(过氧化物阴离子)的量。结果如表1所示。括弧内的数值为把浓度为0时的值作为100时的相对值。
表1
  浓度(mM)     最高值
  0     5.174(100.0)
  0.083     5.044(97.5)
  0.165     3.896(75.3)
  0.330     3.762(72.7)
  0.495     2.987(57.6)
  0.660     2.571(49.7)
(B)吩嗪米吐硫酸盐/NADH类
对于上述样品内的4种(浓度为0.033mM、0.083mM、0.165mM、0.330mM)在样品容器中顺次加入浓度8.8M的DMPO20μl、NADH(フナコシ株式会社制)、吩嗪米吐硫酸盐(和光纯药株式会社制)、上述样品50μl混合后，1分钟后和上述同样测定ESR波谱，其结果如表2所示。括弧内的数值为把浓度为0时的值作为100时的相对值。
表2
  浓度(mM)   峰值
  0   3.219±0.401(100.0)
  0.033   2.146±0.059(66.7)
  0.083   0.632±0.360(19.7)
  0.165   0
  0.330   0
对比例1
使用聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)本身，或铂络合物顺铂(PtCl2(NH3)2)，使聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)或铂浓度和实施例相同，测定O2 -(过氧化物阴离子)的量，和空白(铂浓度＝0)之间没有看到差异。
例3
分析用仪器采用NO2/NO3 Assay Kit-C II(株式会社同仁化学研究所)，探讨了胶态铂对NO的消除度。这种仪器是测定NO加水分解生成的NO2的。利用微型感光板阅读器(BIO RAD制550型)，设定检测波长为570nm，对各样品进行3次测定。微型感光板使用96孔的。另外，施体NO使用NOC7(株式会社同仁化学研究所)。分析基本按仪器的说明书进行，略加修正。在微型感光板的各凹部加入样品8μL，把8μL的NOC7和84μL的缓冲液混合，放置30分钟。混和50μL的试剂A，放置5分钟，再混合50μL的试剂B，放置10分钟后，利用微型感光板阅读器，在检测波长为570nm的条件下进行检测。铂毫微胶体和NO产生的NO2进行反应后，无法观测NO的消失。因此，把铂毫微胶体和NO2混合，进行吸光度分析。其结果看到，当含有铂毫微胶体时，虽然吸光度上升一点点，但没有引起NO2的分解等。对于各种样品分别分析了NO消除度。结果如图1所示，从此项结果，证实铂毫微胶体具有NO消除功能。
工业生产的可能性
通过把本发明的过氧化物阴离子分解剂及一氧化氮分解剂，给与生物体内，可分解生物体内的过剩过氧化物阴离子及/或一氧化氮。

Claims (5)

1、含有过渡金属微粉末的过氧化物阴离子或一氧化氮的分解剂。
2、权利要求1所述的分解剂，其中，所述的过渡金属为贵金属。
3、权利要求1所述的分解剂，其中，含有铂微粉末或铂合金微粉末。
4、权利要求1～3中任意一项所述的分解剂，其中，所述的分解剂为含过渡金属胶体的水性分解剂。
5、权利要求4所述的分解剂，其中，过渡金属的比例为每1000ml的水含有过渡金属1mM以下。
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