專利名稱：含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物及其制備方法及用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卟啉化合物及制備方法及用途，特別是涉及一種柵欄狀卟啉化合物及 其制備方法及用途。
背景技術：
卟啉及其衍生物廣泛存在于生物體內和與能量轉移相關的重要細胞器內。在動物體內 主要存在于血紅素(鐵卟啉)和血藍素(銅卟啉)中，在植物體內主要存在于維生素B12(鈷卟啉) 和葉綠素(鎂卟啉)中，是動物血細胞載氧進行呼吸作用和植物細胞進行光和作用過程中的關 鍵物質。作為重要生物配體的卟啉化合物，由于其特有的芳香大環骨架結構，作為主體分 子有著獨特的優勢。柵欄狀("picket fence")卟啉由于四周被保護起來形成中空的籠腔結 構，當軸向配體鍵合到卟啉環平面時，除了中心的軸向配位作用外，軸向配體與柵欄結構 所構成的籠腔之間會產生額外的相互作用，這種額外作用會強化柵欄卟啉體系的識別能力。 而且隨著生命科學的不斷發展，現已將卟啉類化合物應用于生物酶模擬、光療、腫瘤的靶 向性殺傷、分子探針及血液替代品等領域。因而加強卟啉體系的生物相容性，提高其分子 識別性能會對卟啉體系的應用具有重大的意義。氨基酸作為生物蛋白的組成部分具有很好 的生物相容性和特定的生物功能因而我們設計并合成一系列以氨基酸修飾的柵欄狀結構 的卟啉化合物，同時研究了它們對陰、陽離子和中性分子(如氧氣、 一氧化碳及一氧化 氮)的鍵合行為，以模擬生物體內的離子通道和肌紅蛋白、血紅蛋白的功能。發明內容本發明的目的是提供一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物。本發明的第二個目的是提供一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法。本發明的第三個目的是提供含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的用途。本發明的技術方案概述如下 ， 一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物，具有下述通式(I):<formula>formula see original document page 5</formula>其中M表示鋅、鎳、錳、鑭、鈰、镥、銩、鐠、釹、釤、鐿、銅、鐵、鋯、銪、鎘、 釕、鎂、鈷或氫原子；R表示甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、 色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、 賴氨酸、精氨酸或組氨酸的殘基。一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟取叔丁氧羰基保護的氨基酸，加入二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲垸、二氯乙烷、 四氫呋喃或乙酸乙酯溶解，在-10。C 5X:加入碳二亞胺型縮合劑，加入5,10，15，20-四 -(a,a,a,a-鄰氨基苯基)卟啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物，1CTC 4(TC攪拌1 15天， 過濾，濾液用二氯甲烷或三氯甲烷稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌， 無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑得到的固體用柱層析或高效液相色 譜的方法進行分離純化，得到M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物。所述叔丁氧羰基保護的氨基酸、碳二亞胺型縮合劑、5，10,15,20-四-(a，a,a,a-鄰氨基苯基) 卟啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物的摩爾比為4 12 : 4 15 : 1 : 0.4 1. 5,所述二 甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲垸、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯的加入量為所述叔丁 氧羰基保護的氨基酸質量的1-10倍。一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 取叔丁氧羰基保護的氨基酸，加入二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙 垸、四氫呋喃或乙酸乙酯溶解，在-10。C 5。C加入碳二亞胺型縮合劑，加入5,10,15，20-四 -(a，a，a，ct-鄰氨基苯基)(i卜啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物，10。C 40。C攪拌1 15天， 過濾，濾液用二氯甲烷或三氯甲垸稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌， 無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑得到的固體用柱層析或高效液相色 譜的方法進行分離純化，得到M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物；(2) 取M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，加入M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物質量 1-10倍的干燥的二氯甲烷或三氯甲垸或四氫呋喃或二甲基甲酰胺溶解，加入金屬鹵化物或 金屬醋酸鹽和2,6-二甲基吡啶，在氮氣保護下室溫攪拌或加熱回流1 5小時，減壓蒸去溶 劑，加入三氯甲烷使之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，得到一種M為金屬的柵欄狀卟啉化合物，所述M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物、金屬 鹵化物或金屬醋酸鹽和2，6-二甲基吡啶的摩爾比為1 : 5 10 : 0 1。所述步驟(1)中所述叔丁氧羰基保護的氨基酸、碳二亞胺型縮合劑、5,10,15，20-四 -(a,a，a，a-鄰氨基苯基)fi卜啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物的摩爾比為4 12 : 4 15 : 1:0.4 L5，所述二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲垸、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯 的加入量為所述叔丁氧羰基保護的氨基酸的質量的1-10倍。所述碳二亞胺型縮合劑優選N,N-二環己基碳二亞胺、二異丙基碳二亞胺或N-二甲氨 基丙基一N—乙基碳二亞胺。所述N-羥基化合物優選l一羥基苯并三氮唑、N—羥基琥珀酰亞胺、l一羥基—7 —偶 氮苯并三氮唑或N-羥基-5-降冰片稀-2， 3-二酰亞胺。所述叔丁氧羰基保護的氨基酸中的氨基酸為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮 氨酸、蛋氨酸、脯fe酸、苯丙氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷 氨酰胺、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸。所述金屬鹵化物為氯化亞鐵、氯化鎂、氯化錳、氯化鋅、氯化鑭、氯化鈰、氯化镥、 氯化鐠、氯化釹、氯化銪、氯化鈷、氯化釤、氯化釕、氯化鎘、氯化鋯、氯化鐿、氯化銩、 氯化鎳、溴化亞鐵、溴化鎂、溴化銅、溴化錳、溴化鋅、溴化鑭、溴化鈰、溴化镥、溴化 鐠、溴化釹、溴化銪、溴化鈷、溴化釤、溴化鎘、溴化鐿、溴化鎳或溴化銩。所述金屬醋酸鹽為醋酸亞鐵、醋酸銅、醋酸鑭、醋酸鈰、醋酸镥、醋酸鐿、醋酸锘、 醋酸釹、醋酸銪、醋酸銩、醋酸釤、醋酸錳、醋酸鋅、醋酸鈷、醋酸鎳、醋酸鎘或醋酸鋯。 具有通式(I)的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物模擬生物體內的離子通道、肌紅 蛋白或血紅蛋白的用途。一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物模擬生物體內的離子通道、肌紅蛋白或血紅蛋白 的用途。本發明的優點是本發明的化合物可以分別對陰、陽離子和中性分子(如氧氣、 一氧化碳及一氧化氮) 進行鍵合，模擬生物體內的離子通道和肌紅蛋白、血紅蛋白，因此本發明的一種含有氨基酸的柵欄狀(Picket-fence)卟啉化合物較其他模型的卟啉化合物具有明顯的優勢，本發明 的結構作為一種新型的"picket fence"卟啉模型，由于其氨基酸柵欄是手性分子，所以具 有廣泛的研究和應用意義。
圖l為實施例l制備的化合物的質譜圖； 圖2為實施例2制備的化合物的質譜圖；圖3實施例3制備的化合物的質譜圖；圖4實施例4制備的化合物的質譜圖 圖5實施例5制備的化合物的質譜圖；圖6為實施例7-實施例ll制備的化合物的紫外吸收光譜圖；圖7為本發明的M為氫的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物與氯離子相互作用的紫外吸收 光譜圖；圖8為本發明的M為金屬的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物與氯離子相互作用的熒光發 射光譜圖；圖9為本發明的M為金屬的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物與氧氣、 一氧化碳、 一氧化 氮氣體體相互作用的紫外吸收光譜圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。 實施例l含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備取叔丁氧羰基保護的甘氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的甘氨酸的質量1倍的干燥的二氯甲烷溶解，在0'C,加入N, N-二環己基碳二亞胺，反應0. 1小時，加入5,10,15,20-四-(ot,a,a,a-鄰氨基苯基)U卜啉和4-二甲氨基吡啶，25'C攪拌1天，過濾，濾液用二氯甲烷稀 釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾除去干燥劑， 蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為10 : IO的二氯甲烷和乙醚洗脫，收集主要色帶，得到 黑紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護的甘氨酸、N,N-二環 己基碳二亞胺、5,10,15,20-四-(a,a,a,a-鄰氮基苯基)卩卜啉和4-二甲氨基吡啶的摩爾比為4: 4:1: 0.4。本實施例化合物的質譜圖見圖1。向濃度為1 X 10—5 mol/L的本實施例制備的化合物的四氫呋喃溶液中滴加濃度為1X 10—3 mol/L的四丁基氯化銨的四氫呋喃溶液，觀察紫外吸收光譜的變化，見圖7。從圖7中可以看出，本實施例制備的化合物對氯離子具有識別作用。 實施例2含有丙氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備取叔丁氧羰基保護的丙氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的丙氨酸的質量3倍的 干燥的三氯甲烷溶解，在5。C加入二異丙基碳二亞胺，反應0.5小時，加入5,10，15,20-四 -(a，a,a,a-鄰氨基苯基)卩卜啉和1—羥基苯并三氮唑，25'C攪拌2天，過濾，濾液用三氯甲烷 稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥，過濾除去干燥劑， 蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為3: l的二氯甲烷和乙醚洗脫，收集主要色帶，得到黑 紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護的丙氨酸、二異丙基碳 二亞胺、5，10,15，20-四-(a，a，a，a-鄰氨基苯基)B卜啉和1—羥基苯并三氮唑的摩爾比為6:7: 1 : 0.7。本實施例化合物的質譜圖見圖2。 實施例3含有纈氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備取叔丁氧幾基保護的纈氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的纈氨酸的質量5倍的干燥的四氫呋喃溶解，在-2。C下加入N-二甲氨基丙基一N—乙基碳二亞胺，反應0. 6小時后， 加入5,10，15,20-四-(ot，a，a,a-鄰氨基苯基)B卜啉和N—羥基琥珀酰亞胺，30。C攪拌3天，過濾， 濾液用三氯甲烷稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥， 過濾除去干燥劑，蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為4 : 1的二氯甲垸和乙醚洗脫，收集 主要色帶，得到黑紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護的纈 氨酸、N-二甲氨基丙基—N—乙基碳二亞胺、5,10,15,20-四-(a,a,CMi-鄰氨基苯基)B卜啉和N—羥基琥珀酰亞胺的摩爾比為6:7:i: 0.7。本實施例化合物的質譜圖見圖3。實施例4含有異亮氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備取叔丁氧羰基保護的異亮氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的異亮氨酸的質量4 倍的干燥的二甲基甲酰胺溶解，在-5'C加入N，N-二環己基碳二亞胺，反應0.5小時后，加 入5,10,15,20-四-(a，a,a，a-鄰氨基苯基)卩卜啉和1—羥基—7 —偶氮苯并三氮唑，40。C攪拌1天， 過濾，濾液用二氯甲垸稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉 干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為5 : 1的二氯甲烷和乙醚洗脫， 收集主要色帶，得到黑紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護 的異亮氨酸、N,N-二環己基碳二亞胺、5,10,15，20-四-(a,a，a,a-鄰氨基苯基)P卜啉和1 —羥基—7—偶氮苯并三氮唑的摩爾比為io : 12 : l : 1.2。本實施例化合物的質譜圖見圖4。實施例5含有苯丙氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備取叔丁氧羰基保護的苯丙氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的苯丙氨酸的質量4 倍的干燥的二氯乙烷溶解，在0。C加入N,N-二環己基碳二亞胺，反應0.5小時后，加入 5,10,15，20-四-(a，a,a,a-鄰氨基苯基)B卜啉和N-羥基-5-降冰片稀-2， 3-二酰亞胺，10。C攪拌15 天，過濾，濾液用三氯甲垸稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫 酸鎂干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為6 : 1的二氯甲烷和乙醚 洗脫，收集主要色帶，得到黑紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰 基保護的苯丙氨酸、N，N-二環己基碳二亞胺、5,10,15，20-四-(a,a,(x,a-鄰氨基苯基)B卜啉和N-羥基-5-降冰片稀-2，3-二酰亞胺的摩爾比為12 : 15 : i : 1.5。本實施例化合物的質譜圖見圖5。 實施例6告有色氨酸的柵欄狀B卜啉化合物的制備取叔丁氧羰基保護的色氨酸于一容器中，加入叔丁氧羰基保護的色氨酸的質量10倍的 千燥的乙酸乙酯溶解，在-10'C加入N,N-二環己基碳二亞胺，反應0.5小時后，加入 5,10，15,20-四-(a，a，a,a-鄰氨基苯基)n卜啉和4-二甲氨基吡啶，25。C攪拌13天，過濾，濾液用 二氯甲烷稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾除 去干燥劑，蒸去溶劑，用高效液相色譜純化，得到黑紫色固體為M為氫的一種柵欄狀卟啉 化合物，所述叔丁氧羰基保護的色氨酸、N,N-二環己基碳二亞胺、5,10,15，20-H-(a,a,a,a-鄰氨基苯基)n卜啉和4-二甲氨基吡啶的摩爾比為6:6:i: 0.6。實施例7一種M為鐵的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備，包括下述步驟(1) 同實施例l;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量1倍的干燥的二氯甲烷溶解，加 入氯化亞鐵和2,6-二甲基吡啶，在氮氣保護下加熱回流1小時，減壓蒸去溶劑，加入三氯 甲烷使之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，硅膠柱層析，用體積比為15 : 3 : i的氯仿、丙酮和甲醇洗脫，收集主要色帶，得到M為鐵的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物，所述步驟(1)獲得的化合物、氯化亞鐵和2,6-二甲基吡啶的摩爾比為l:5: 0.5。本實施例化合物的紫外吸收光譜圖見圖6。實施例8一種M為鋅的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 同實施例1;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量2倍的干燥的三氯甲烷溶解，加 入醋酸鋅，室溫攪拌2小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水洗，無水硫酸 鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，得到一種M為鋅的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合 物，所述步驟(1)獲得的化合物與醋酸鋅摩爾比為1 : 5。本實施例化合物的紫外吸收光 譜圖見圖6。實施例9一種M為銅的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 同實施例1;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量3倍的干燥的二氯甲烷溶解，加 入溴化銅，在氮氣保護下加熱回流2小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水 洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后得到一種M為銅的含有甘氨酸的柵欄 狀卟啉化合物，所述步驟(1)獲得的化合物、溴化銅的摩爾比為l : 10。本實施例化合物 的紫外吸收光譜圖見圖6。實施例IO一種M為錳的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 同實施例1;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量5倍的干燥的三氯甲烷溶解，加 入醋酸錳，室溫攪拌2小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水洗，無水硫酸 鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后得到一種M為錳的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物， 所述步驟(1)獲得的化合物與醋酸錳的摩爾比為1 :8。本實施例化合物的紫外吸收光譜 圖見圖6。實施例ll一種M為鎳的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟9(1) 同實施例1;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量5倍的干燥的三氯甲垸溶解，加 入醋酸鎳，室溫攪拌5小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水洗，無水硫酸 鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后得到一種M為鎳的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物， 所述步驟(1)獲得的化合物與、醋酸鎳的摩爾比為1 : 10。本實施例化合物的紫外吸收光 譜圖見圖6。實施例12一種M為鐵的含有纈氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟-(1) 同實施例3;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量2倍的干燥的四氫呋喃溶解，加 入氯化亞鐵和2，6-二甲基吡啶，在氮氣保護下加熱回流2小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿 使之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，硅膠柱層析， 用體積比為15 :3:1的氯仿、丙酮和甲醇洗脫，收集主要色帶，得到M為鐵的含有纈氨酸 的柵欄狀卟啉化合物，所述步驟(1)獲得的化合物、氯化亞鐵和2,6-二甲基吡啶的摩爾比為i : io : i。實施例13一種M為鈷的含有甘氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1)同實施例l;(2)取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量IO倍的干燥的四氫呋喃溶解，加 入氯化鈷和2,6-二甲基吡啶，在氮氣保護下加熱回流5小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使 之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，硅膠柱層析，用體積比為15 : 3 : l的氯仿、丙酮和甲醇洗脫，收集主要色帶，得到M為鈷的含有甘氨酸的 柵欄狀卟啉化合物，所述步驟(l)獲得的化合物、氯化鈷和2，6-二甲基吡啶的摩爾比為l : io : i。實施例14一種M為鎂的含有丙氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 同實施例2; ,(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量10倍的干燥的三氯甲垸溶解，加 入氯化鎂，在氮氣保護下加熱回流5小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水 洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，得到M為鎂的柵欄狀卟啉化合物，所述步驟(i)獲得的化合物與氯化鎂摩爾比為l : io。實施例15一種M為鋯的含有脯氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1)取叔丁氧羰基保護的脯氨酸，加入叔丁氧羰基保護的脯氨酸的質量io倍的干燥的二氯甲烷溶解，在-10'C下加入N,N-二環己基碳二亞胺，反應1小時，加入5,10,15,20-四-(0MX,a,ct-鄰氨基苯基)[]卜啉和4-二甲氨基吡啶，40。C下攪拌5天，過濾，蒸去溶劑，硅膠柱層析，用體積比為10 : 1的二氯甲烷和乙醚洗脫，收集主要色帶，得到黑紫色固體為M 為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護的脯氨酸、N,N-二環己基碳二亞胺、 5，10,15,20-四-(a,a，(x，a-鄰氨基苯基)B卜啉和4-二甲氨基吡卩定的摩爾比為6 : 7:1: 0.7;(2)取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量4倍的千燥的四氫呋喃溶解，加 入氯化鋯和2，6-二甲基吡啶，在氮氣保護下加熱回流5小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使 之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，得到M為鋯的含 有脯氨酸的柵欄狀卟啉化合物，所述步驟(1)獲得的化合物、氯化鋯和2,6-二甲基吡啶的摩爾比為i : io : 0.5。若用溴化亞鐵、氯化釕、醋酸鋯或醋酸亞鐵替代本實施例中的氯化鋯可以組成新的實 施例，制成相應的柵欄狀卟啉化合物。實施例16一種M為銪的含有蛋氨酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，包括下述步驟(1) 取叔丁氧羰基保護的蛋氨酸，加入叔丁氧幾基保護的蛋氨酸的質量5倍的干燥的 二氯甲烷溶解，在5。C下加入N,N-二環己基碳二亞胺，反應1小時，加入5,10，15,20-四 -(ci,a,a,a-鄰氨基苯基)[J卜啉和4-二甲氨基吡啶，25'C下攪拌5天，過濾，蒸去溶劑，硅膠柱 層析，用體積比為8 : 1的二氯甲烷和乙醚洗脫，收集主要色帶，得到黑紫色固體為M為氫 的一種柵欄狀卟啉化合物，所述叔丁氧羰基保護的蛋氨酸、N,N-二環己基碳二亞胺、 5，10，15，20-四-(a，a，a，a-鄰氨基苯基)葉啉和4-二甲氨基吡啶的摩爾比為6 : 7:1: 0.7;(2) 取步驟(1)獲得的化合物，加入該化合物質量3倍的干燥的四氫呋喃溶解，加 入氯化銪，在氮氣保護下加熱回流5小時，減壓蒸去溶劑，加入氯仿使之重新溶解，用水 洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑后，得到M為銪的含有蛋氨酸的柵欄狀 卟啉化合物，所述步驟(1)獲得的化合物、氯化銪的摩爾比為1 : 10。若用叔丁氧羰基保護的亮氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨 酰胺、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸或組氨酸替代在本實施例中的蛋氨酸， 可以制成相應的柵欄狀卟啉化合物。若用氯化鑭、氯化鈰、氯化镥、氯化鐠、氯化釹、氯化釤、氯化鎘、氯化鐿、氯化銩、 氯化鎳、溴化鎂、溴化錳、溴化鋅、溴化鑭、溴化鈰、溴化镥、溴化鐠、溴化釹、溴化銪、 溴化鈷、溴化釤、溴化鎘、溴化鐿、溴化鎳、溴化銩、醋酸銅、醋酸鑭、醋酸鈰、醋酸镥、 醋酸鐿、醋酸鐠、醋酸釹、醋酸銪、醋酸銩、醋酸釤、醋酸鈷、醋酸鎘或替代本實施例中 的氯化銪組成新的實施例，制成相應的柵欄狀卟啉化合物。 實施例17向濃度為1 X 10—5 md/L的實施例7制備的化合物的二氯甲烷溶液中滴加濃度為1 X l(T3 mol/L的四丁基氯化鈸的二氯甲烷溶液，觀察熒光發射光譜圖的變化，見圖8。從圖8中可以看出，本發明制備的化合物對氯離子具有識別作用。 實施例18向濃度為1X10'5 mol/L的實施例12制備的化合物的甲苯溶液中加入飽和的硫代硫酸鈉溶液，使三價鐵離子還原成二價鐵離子，取三份，分別通入氧氣、 一氧化碳和一氧化氮 氣體，觀察紫外吸收光譜的變化，見圖9。 .從圖9中可以看出，本實施例制備的化合物對氧氣和一氧化碳和一氧化氮氣體有識別 作用。表明，本發明的化合物具有模擬肌紅蛋白和血紅蛋白的載氧、載一氧化碳和載一氧 化氮的能力。
權利要求
1.一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物，其特征是具有下述通式(I)id="icf0001" file="S2008100531344C00011.gif" wi="102" he="65" top= "62" left = "35" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中M表示鋅、鎳、錳、鑭、鈰、镥、銩、鐠、釹、釤、鐿、銅、鐵、鋯、銪、鎘、釕、鎂、鈷或氫原子；R表示甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸或組氨酸的殘基。
2. 權利要求1所述的一種含有氨基酸的柵欄狀n卜啉化合物的制備方法，其特征包括下述步驟取叔丁氧羰基保護的氨基酸，加入二甲基甲酰胺、二氯甲垸、三氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯溶解，在-l(TC 5。C加入碳二亞胺型縮合劑，加入5，10,15,20-四 -(a，a,a，ct-鄰氨基苯基)卟啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物，1(TC 4(TC攪拌1 15天， 過濾，濾液用二氯甲烷或三氯甲烷稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌， 無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑得到的固體用柱層析或高效液相色 譜的方法進行分離純化，得到M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物。
3. 根據權利要求2所述的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所述 叔丁氧羰基保護的氨基酸、碳二亞胺型縮合劑、5,10，15,20-四-(a，a,a，a-鄰氨基苯基)葉啉和 4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物的摩爾比為4 12 : 4 15 : 1 : 0.4 1. 5，所述二甲基甲酰 胺、二氯甲垸、三氯甲垸、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯的加入量為所述叔丁氧羰基保 護的氨基酸質量的1-10倍。
4. 權利要求1所述的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征包括下述步 驟(1)取叔丁氧羰基保護的氨基酸，加入二甲基甲酰胺、二氯甲垸、三氯甲垸、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯溶解，在-l(TC 5。C加入碳二亞胺型縮合劑，加入5,10,15,20-四 -(a,a,a,a-鄰氨基苯基)卩卜啉和4-二甲氨基吡啶或N-羥基化合物，1(TC 4(TC攪拌1 15天， 過濾，濾液用二氯甲垸或三氯甲烷稀釋，依次用鹽酸水溶液、水、碳酸氫鈉水溶液洗滌， 無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，過濾除去干燥劑，蒸去溶劑得到的固體用柱層析或高效液相色 譜的方法進行分離純化，得到M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物；(2)取M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物，加入M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物質量 1-10倍的干燥的二氯甲烷或三氯甲垸或四氫呋喃或二甲基甲酰胺溶解，加入金屬鹵化物或 金屬醋酸鹽和2,6-二甲基吡啶，在氮氣保護下室溫攪拌或加熱回流1 5小時，減壓蒸去溶 劑，加入三氯甲烷使之重新溶解，用水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾除去硫酸鈉，蒸去溶劑 后，得到一種M為金屬的柵欄狀卟啉化合物，所述M為氫的一種柵欄狀卟啉化合物、金屬 鹵化物或金屬醋酸鹽和2，6-二甲基吡啶的摩爾比為1 : 5 10 : 0 1。
5. 根據要利要求4所述的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所述 步驟(l)中所述叔丁氧羰基保護的氨基酸、碳二亞胺型縮合劑、5,10,15，20-四-(a,a,a,a-鄰氨基苯基)n卜啉和4:二甲氨基吡啶或N-羥基化合物的摩爾比為4 12 : 4 15 : i : 0.4 1.5，所述二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲垸、二氯乙烷、四氫呋喃或乙酸乙酯的加入量 為所述叔丁氧羰基保護的氨基酸的質量的1-10倍。
6. 根據權利要求2-5之一的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所 述碳二亞胺型縮合劑為N，N-二環己基碳二亞胺、二異丙基碳二亞胺或N-二甲氨基丙基—N 一乙基碳二亞胺，所述N-羥基化合物為l一羥基苯并三氮唑、N—羥基琥珀酰亞胺、l一羥 基一7—偶氮苯并三氮唑或N-羥基-5-降冰片稀-2， 3-二酰亞胺。
7. 根據權利2-5之一的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所述叔 丁氧羰基保護的氨基酸中的氨基酸為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨 酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪 氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸。
8. 根據權利要求4所述的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所述 金屬鹵化物為氯化亞鐵、氯化鎂、氯化錳、氯化鋅、氯化鑭、氯化鈰、氯化镥、氯化鐠、 氯化釹、氯化銪、氯化鈷、氯化釤、氯化釕、氯化鎘、氯化鋯、氯化鐿、氯化銩、氯化鎳、 溴化亞鐵、溴化鎂、溴化銅、溴化錳、溴化鋅、溴化鑭、溴化鈰、溴化镥、溴化鐠、溴化 釹、溴化銪、溴化鈷、溴化釤、溴化鎘、溴化鐿、溴化鎳或溴化銩。
9. 根據權利要求4所述的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物的制備方法，其特征是所述 金屬醋酸鹽為醋酸亞鐵、醋酸銅、醋酸鑭、醋酸鈰、醋酸镥、醋酸鐿、醋酸鐠、醋酸釹、 醋酸銪、醋酸銩、醋酸釤、醋酸錳、醋酸鋅、醋酸鈷、醋酸鎳、醋酸鎘或醋酸鋯。
10. 權利要求1的一種含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物模擬生物體內的離子通道、肌紅蛋 白或血紅蛋白的用途。
全文摘要
本發明公開了含有氨基酸的柵欄狀卟啉化合物及其制備方法及用途，該化合物通式為右式，本發明的化合物可以分別對陰、陽離子和中性分子(如氧氣、一氧化碳及一氧化氮)進行鍵合，模擬生物體內的離子通道和肌紅蛋白、血紅蛋白。
文檔編號C07D487/22GK101274935SQ20081005313
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月14日 優先權日2008年5月14日
發明者劉天軍, 迪 李, 莉 武 申請人:中國醫學科學院生物醫學工程研究所