背景及概述[1][2]
氯化血紅素自冰醋酸或氯仿-吡啶-醋酸中結(jié)晶得長(zhǎng)而薄的葉片狀晶體。透射光下顯棕色，折射光下顯鋼青色。240℃開始燒結(jié)，但在300℃不熔。溶于稀氨水、氫氧化鈉溶液，生成羥高鐵血紅素。溶于濃硫酸同時(shí)失去Fe，稍溶于70%～80%乙醇中，不溶于水及強(qiáng)有機(jī)堿和三乙胺、對(duì)甲苯胺及二甲基苯胺，以及碳酸鹽溶液和稀酸溶液。制法：將血紅蛋白溶液用醋酸和氯化鈉加熱反應(yīng)制取。用途：作生物及生化試劑、血染色劑，還用于有機(jī)合成。
制備[1]
關(guān)于氯化血紅素的制備方法有很多，但是基本上都要用到大量的化學(xué)試劑，這樣既造成了試劑的浪費(fèi)和環(huán)境的污染同時(shí)也使生產(chǎn)成本很高。本發(fā)明旨在以牦牛血液為原料，不用加抗凝劑的血液通過酶解法制備氯化血紅素，既降低了生產(chǎn)成本又便于工業(yè)化生產(chǎn)。
CN201610117183.4提供一種利用牦牛血液制備無水氯化血紅素的方法，其特征在于按照紅細(xì)胞的收集、紅細(xì)胞的破碎、血紅蛋白的酶解與氯化血紅素的提取步驟進(jìn)行，具體如下所述：
1.紅細(xì)胞的收集
用50ml試管收集新鮮的牦牛血液20ml，用紗布進(jìn)行過濾，除去較大雜質(zhì)，收集過濾液，靜置1小時(shí)后待血液凝固分層后，吸去上層淡黃色的液體,得到下層紅細(xì)胞凝固物12ml。
2.紅細(xì)胞的破碎
在紅細(xì)胞凝固物中添加0.5～1.25倍的去離子水，放入超聲波中進(jìn)行破碎15min，同時(shí)用玻璃棒進(jìn)行攪拌，使固體凝固物充分分散，同時(shí)使紅細(xì)胞破碎，釋放血紅蛋白；將溶液快速的倒入六個(gè)小試管中，在60℃避光條件下加熱30min，之后用3000r/min離心機(jī)離心10min,將六個(gè)小試管中的上層液體倒入到20ml錐形瓶中，去除下層變性的雜蛋白,得到血紅蛋白溶液。
3.血紅蛋白的酶解
將血紅蛋白溶液的用HCl0.1mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)節(jié)PH=6.8～7.0，放于50℃恒溫水浴鍋中加熱20min，加入酶活力為4000u/g中性蛋白酶0.3g,溫度45℃；水解5小時(shí)后加入酶活力為2000u/g風(fēng)味酶0.5g，調(diào)節(jié)至pH=6.8～7.0,溫度53℃；水解反應(yīng)完成后，加熱煮沸滅酶。
4.氯化血紅素的提取
血紅蛋白經(jīng)酶解后，肽鏈被斷開，水解液中有血紅素，血紅素肽及肽片段，用HCl0.1mol/L溶液調(diào)pH=4.5后，加入質(zhì)量濃度1g/100mL的乙酸鈉溶液，以3000r/min轉(zhuǎn)速離心10min析出沉淀，收集沉淀，依次用離子水、體積分?jǐn)?shù)50%的乙酸液、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液洗滌一次，再用乙醚洗滌兩次，在零下20℃冷凍干燥8小時(shí)，得到氯化血紅素。
本發(fā)明利用牦牛血液制備無水氯化血紅素，使動(dòng)物血液資源得到了充分有價(jià)的利用。制備無水氯化血紅素的方法簡(jiǎn)單，易于操作，所用化學(xué)試劑少、成本較低、環(huán)境污染較低，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
應(yīng)用 [3-4]
一、可用于制備預(yù)防和治療膿毒癥肌萎縮藥物
氯化血紅素(Hemin)是血紅素的體外純化模式，可從動(dòng)物體內(nèi)提取，也可人工合成。Hemin吸收利用率高，補(bǔ)鐵效果好，臨床多將其作為一種補(bǔ)鐵藥物或營(yíng)養(yǎng)品有效成分，用于缺鐵性貧血的治療。有研究表明，Hemin能誘導(dǎo)體內(nèi)血紅素氧合酶1(heme oxygenase-1， HO-1)的高表達(dá)，HO-1是體內(nèi)血紅素代謝的關(guān)鍵酶，可催化血紅素降解為CO、膽綠素和Fe2+。CN201510011809.9 還報(bào)道了以Hemin為有效成分預(yù)防和治療膿毒癥肌萎縮的相關(guān)研究。
二、用于制備含有氯化血紅素的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑
CN200610097240.3提供一種含有氯化血紅素的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，其特征是，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑含有氯化血紅素，配制成溶液后氯化血紅素的有效終濃度為0.001～1000μM。該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑還含有配制成溶液后終濃度為0～1000μM的Ca2+或終濃度為0～1000μM的水楊酸或 0～1000μM的其它農(nóng)用化學(xué)品。該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能誘導(dǎo)植物體內(nèi)逐步釋放總濃度≤ 1000ppm CO的氣體。
采用含有氯化血紅素的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植株、植物組織或種子進(jìn)行灌溉、噴灑、浸泡 或浸種處理，或者直接加進(jìn)包含上述植物材料的培養(yǎng)基，以改善各種農(nóng)藝性狀或代謝功能以及非生物或生物脅迫耐受性或抗性；連續(xù)處理1～60天，每天1～3次。所述植株、植物組織和種子，包括種植在大田和溫室等地方的單子葉植物、雙子葉植物或裸子植物以及經(jīng)遺傳修飾生物)的植株、組織和種子；本發(fā)明所提供的一種含有Hemin的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來改善植物和種子農(nóng)藝性狀以及提高代謝功能的方法，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)無污染、環(huán)保 由于CO本身不是一個(gè)自由基，為植物內(nèi)源代謝產(chǎn)物(濃度通 常≤1000ppm)，所有植物體內(nèi)也都含有CO降解代謝機(jī)制，包括能通過氧化生成CO2 或通過血紅蛋白清除；同時(shí)，Hemin本身也是來源于各種動(dòng)物血液，通常用于食品行業(yè) 的補(bǔ)血?jiǎng)?，因此在農(nóng)田和溫室等各種實(shí)踐條件下使用低濃度的CO供體Hemin溶液也不 會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響；此外，Hemin溶液的使用濃度(≤1000μM)也不會(huì)引起 人體健康安全問題，由于誘導(dǎo)植物體內(nèi)釋放CO氣體也是逐次產(chǎn)生的，因而也是一種無 毒無污染的技術(shù)，符合綠色農(nóng)業(yè)的需要；
2)低成本 本方法采用的CO供體Hemin本身是各種動(dòng)物血液的深加工產(chǎn)品，價(jià)格便宜，因此使用成本也較低；
3)穩(wěn)定性高 與高鐵的Hematin相比，增加了Cl原子的Hemin化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn) 定，使用起來也比較方便；
4)應(yīng)用范圍廣 本方法專用于包括農(nóng)用化學(xué)品開發(fā)、農(nóng)田化學(xué)調(diào)控、種源農(nóng)業(yè)的 無公害生產(chǎn)、組培、果蔬貯藏以及切花保鮮等領(lǐng)域，其中Hemin溶液誘導(dǎo)產(chǎn)生的CO能 夠作為信號(hào)/還原分子來提高植物耐/抗逆性、改善各種農(nóng)藝性狀以及上調(diào)各種代謝功能， 因此與其它化學(xué)調(diào)節(jié)物質(zhì)相比還具有多效性的特點(diǎn)。
主要參考資料
[1] 化合物詞典
[2] CN201610117183.4一種利用牦牛血制備無水氯化血紅素的方法
[3] CN201510011809.9 氯化血紅素在制備預(yù)防和治療膿毒癥肌萎縮藥物中的應(yīng)用
[4] CN200610097240.3 一種含有氯化血紅素的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑