[发明专利]一种纯化血红素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种血红素的纯化方法，属于生物化学领域。

背景技术

血红素又称为铁卟啉，由一个原卟啉IX和一个铁组成平面结构的复合物，铁原子有六个配位电子，其中四个与原卟啉中的四个吡咯环的N原子配位结合，形成一个大的平面结构，另两个分别位于卟啉平面的两侧。在血红蛋白、肌红蛋白中铁的两个配位键一个与蛋白质的组氨酸的吡咯环中的N配位结合，另一个配位键则用于氧结合。市售的血红素一般以氯化高铁血红素的形式出售，它是由氯原子取代组氨酸的吡咯氮所得。本发明所述的血红素就是指氯化高铁血红素。血红素不溶于水，也不溶于乙醇等一般的有机溶剂，但是血红素含有两个羧基，因此血红素可以在碱溶液中离子化，而溶于碱溶液中。

血红素是人体内氧代谢的很多重要的蛋白质的辅基，如用于氧携带和保存的血红蛋白、肌红蛋白，呼吸链中的细胞色素，还有过氧化氢酶、细胞色素P450氧还酶等，血红素的缺失(一般由于缺铁造成)会导致人的病症，最常见的就是贫血。

血红素由于其人体吸收利用率高，对肠胃无刺激性，是一种优良的补铁剂，临床上用于治疗缺铁性贫血等疾病。血红素还是重要的医药原料，特别是一系列卟啉类抗肿瘤药物的前体。血红素还被用于涂料化工和食品着色剂中。因此血红素应用广泛，市场需求巨大。

由于医药等行业对血红素的纯度要求较高，一般粗品不能满足其要求，因此血红素的纯化即精制就必不可少。传统的血红素纯化方法是用吡啶、氯仿、醋酸、浓盐酸和氯化钠体系先生成吡啶血色原的重结晶方法，该方法效果较好，曾被广泛使用。但是该方法用到吡啶、氯仿等试剂毒性较大，随着人们对生命和环境的日益重视，该方法使用受到限制。

专利ZL87107834《氯化血红素的分离和纯化》提供了一种用碱或者有机溶剂溶解，然后用表面活性剂作为催化剂重结晶的方法，该方法体系复杂，需要使用特殊的设备，给操作带来不便，特别是该方法最后为了进一步提高纯度，用浓硫酸洗涤氯化血红素氧化混杂的氨基酸，会生成对人体有害的物质，是该方法致命的缺陷。

专利ZL200310100894.3《血红素的纯化方法》提供了一种简单、方便的血红素纯化方法，该方法利用血红素在不同的pH值溶解性不同的性质，使用碱溶，酸沉淀的方法重结晶血红素，取得了良好的效果。但是该方法在调酸结晶过程中溶液pH值已经回到中性，本质上只是去掉了碱不溶的杂质和水溶性的杂质，而不能去除溶于碱不溶于水的杂质，因此通用性不强。

发明内容

本发明的目的是提供了一种能有效去除血红素中碱溶性杂质的快速、简便、清洁的纯化血红素的方法，以适应现代工业生产的要求。

本发明的纯化血红素的方法，其步骤如下：

用质量浓度为0.01％-5％的碱溶液溶解血红素粗品，去渣取上清液，上清液中加入可溶性钙盐或氢氧化钙使血红素结晶沉淀完全，离心取沉淀，先用酸溶液和EDTA溶液洗涤，再用水洗涤至中性，干燥，得纯化的血红素。

本发明中，所说的碱溶液可以是氨水溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

本发明中，所说的可溶性钙盐可以是氯化钙、硝酸钙或两者的混合物；判断沉淀完全的标准是上清液为无色或淡黄色。

本发明中，所说的酸溶液为pH小于5.5的盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或醋酸溶液。考虑到一般商品化的产品要求为氯化血红素，则优选盐酸溶液。

上述的EDTA溶液是用于螯合血红素沉淀中多余的钙离子，可以采用乙二胺四乙酸溶液或乙二胺四乙酸的钠盐溶液。

本发明工艺简单，操作方便，回收率高达95％以上，成本低廉，革除有机溶剂，获得的精品血红素纯度可达98％以上。环境友好，便于大规模工业化生产。

具体实施方案

实施例1：

取70％纯度的血红素粗品1kg，加质量浓度为5％的氢氧化钠溶液20L使其溶解，管式离心机离心去渣，上清液加入无水氯化钙固体100g，血红素迅速沉淀，离心取沉淀。该沉淀物依次用pH3.0的盐酸溶液和质量浓度为0.01％的乙二胺二乙酸溶液洗涤，然后用水洗涤至中性，干燥得精品血红素700g。原子吸收光谱测铁含量达到8.4％，血红素纯度为98％，回收率达98％。

实施例2：

取80％纯度的血红素粗品500g，加质量浓度为0.1％的氨水100L使其溶解，压滤，滤液加入二水合氯化钙30g，离心收集血红素沉淀，沉淀先用质量浓度0.1％的乙二胺二乙酸二钠溶液洗涤，然后用pH2.0的硝酸溶液洗涤，再用水洗涤至中性，烘干得精品血红素384g，血红素纯度99％，回收率为95％。

实施例3：