SU1047909A1 - Water soluble derivatives for decreasing affinity of extraerythrocyte hemoglobine for oxygen while remaining cooperative oxygen linking and process for preparing them - Google Patents

Abstract

1. Водорастворимые производные декстрана общей формулы где п 110-223; п 6-57; R . -KHCF, FO( -ОН 1 -CHjCCOH дл  снижени  сродства внеэритроцитного гемоглобина к кислороду при сохранении кооперативности св зывани  кислорода. 2. Способ получени  водорастворимых производных декстрана обработкой -диальдегиддекстрана аминоалкилпроизвoдны .1И фосфорсодержащих кислот с последующим диализом и лиофильной сушкой целевого продукта, отличающийс  тем,, что, с целью С получени  производных декстрана дл  снижени  сродства внеэрнтроцитного (Л гемоглобина к кислороду при сохранении кооперативности св зывани  кислорода , в качестве аминоалкилпроизводных фосфорсодержащих кислот используют 1-аминоэтилиден- или 1-амино-2-карбоксизтилиден-1 ,1-дифосфоновую кислоту,, а обработку провод т при рН 8,9-9,1 в течение 1-3 сут при комнатной темиературе при соотношении диальдегиддекстрана и кислоты 1:2-2,5, и полученные соединени .обрабатывают 2-4 ч при рН 6,9-7,1 трехкратным мольным избытком боргидО СО рида натри  при комнатной температуре .1. Water-soluble derivatives of dextran of the general formula </ BR> where p 110-223; p 6-57; R. -KHCF, FO (-OH 1 -CHjCCOH to reduce the affinity of extra-erythrocyte hemoglobin for oxygen, while maintaining the cooperative nature of oxygen bonding. 2. A method for producing water-soluble dextran derivatives by treating-dialdehyde dextran with aminoalkyl derivatives, and 1 and phosphorus-containing acids, and having a total of 80% That is, in order to produce dextran derivatives in order to decrease the affinity of non-erntrocyte (L hemoglobin to oxygen while maintaining the cooperative nature of oxygen binding, aminoalkyl derivatives of phosphorus-containing acids, 1-aminoethylidene- or 1-amino-2-carboxyethylidene-1, 1-diphosphonic acid is used, and the treatment is carried out at a pH of 8.9-9.1 for 1-3 days at room temperature with a dialdehydedextran ratio and acids 1: 2-2.5, and the resulting compounds are treated for 2-4 hours at a pH of 6.9-7.1 with a three-fold molar excess of sodium borohydride CO at room temperature.

Description

ные элементного анализа и расчета i коэффициентов тип дл  синтезированных соединений представлены в табл. 1. Коэффициенты тип округлены при расчете до целых чисел, В результате получают 1-декстраноам ноэтилиден-1,1-дифосфоновые кислоты (даЭДФ,ДАЭДФ -I, ДАЭДФ-ц) и 1-декс раноамино-2-карбоксиэтилиден-1,1-дифосфоновые кислоты (ДАКЭДФ-I, ДАКЭДФ-11) содержащие 5-30 дифосфонатных .групп на 100 АГЕ полимера или 0,3-1,5 м-экв. дифосфонатных групп (ДФ) на 1 г полимера . . Пример 1. К 5%-ному водном раствору полиглюкина (16 г .декстран 3 320 мл воды) в течение 15 мин при .энергичном перемешивании прибавл ют водный раствор перйодата натри ( 7,98 г 300 мл воды) и 12,8 мл 1 H.NaOH так, чтобы рН смес составл ло 7,1. Затем реакционную массу диализуют через целлофан против воды в течение 4 сут. Окончание диализа контролируют реакцией наионы JOo. После лиофильной сушки получают 14,6 г (91%) диальдегиддек страна, содержащего 40 альдегидных групп на 100 ангидроглюкозных едини полимера (у 40), Определение количества альдегидных групп осуществл ют реакцией с гидроксиламином. К 2%-ному водному.раствору диаль дегиддекстрана (5 г ДАД в 250 мл воды) прибавл ют 11%-ный водный раствор АЭДФ, имеющий рН 8,5(6,4 г ЛЭДФ в 10 мл воды и 40 мл iH.IIaOO) и затем в течение 15 мин еще 1 мл iH.NaOH при энергичном перемешива НИИ так, чтобы рН смеси составл ло 9,0, Реакционную массу перемешивают в течение 64 ч при рН 9,0 и 20 °С,, а затем добавл ют 2,36 г NaBH и 40 мл iH.HCl так, чтобы рН смеси составл ло 7,0. Раствор выдерживают еще 1 ч и диализуют в режиме ультра фильтрации (2 атм N, 8°С, фильтр PSAC фирмы Millipore) В течение 5 сут. После лиофильной сушки получают G,14 г ДАЭДФ.в виде аморфного порошка.,При элементном анализе най дено 9 ,9% Р и 2 ,24% N, что соответствует 30 дифосфонатным группам на 100%-/1ГЕ полимера. Пример 2. 70 мг ДАЭДФ раствор ют в 1,5 мл воды, нейтрализуют щелочью до рН 7,ь-7,8 и прибав л ют 5 мл 20%-ного водного раствора внеэритроцитарного гемоглобина (В-Н рН смеси составл ет 7,4. Полученный 15%-ный раствор В-НЬ разбавл ют в 100 раз 0,1М трис-буфером, содержащим 0,1КС1 и имеющим рН 7,35, и , измер }эт поглощени  деокси- и окси формы НЬ в его 0,15%-ном растворе на спектрофотометре Перкин-Эльмер модель 402 (11веци ). Раствор содержит 70 мг ДАЭДФ на 1 г В-НЬ. После вычисленийполучают g РС-Д 0,70 (PsoOj 5,01), п 3,0 при рН 7Д5. П р и р 3. Получают ДАЭДФ-1 и ДАЭДФ-11 как в примере 1, но реакционную массу перемешивают при рН 9,О при 18-25°С в течение 24 ч. Пример 4. Получение ДАКЭДФ-I. Получение диальдегиддекстрана из -полиглюкина осуществл ют аналогично описанному в примере 1. 1C 70 мл водного раствора диальдегиддекстрана, содержащего 2 г ДАД,. прибавл ют 20 мл водного раствора АКЭДФ, содержащего 4 г АКЭДФ и имеющего рН 8,5 и 1,7 мл 2М NaOH дл  получени  в реакционной смеси рН 9. Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2-х сут. 1C полученному раствору добавл ют порци ми в течение 4-х ч 1,5 г NaBH и 31 мл 1м НС1 так, чтобы в растворе было рН 7. Очистку и выделение осуществл ют подобно примеру 1. При элементном анализе найдено Н 0,83% и Р 3,69%, что соответствует 11 дифосфонатным группам на 100 АГЕ полимера. Пример 5. Получение ДЭАКЭДФ-11. Получение диальдегиддекстрана из реополиглюкина осуществл ют анало- . гично описанному в примере 1,Синтез ДАКЭДФ-11 осуществл ют аналогично синтезу ДАКЭДФ-1, описанному в при- мере 4, но смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 1 сут. Очистку и выделение полимера провод т так же, как в примере 1. Приэлементном анализе найдено N 0,42% и Р 1,87%, что соответствует 5 дифосфонатным группам на 100 АГЕ полимера. В табл. 2 представлены сравнительные данные по эффективности дейстВИЯ в качестве регул торов обратимой оксигенации В-НЬ декстрановых производных содержащих тиофосфорную кислоту (прототип) и новые дифосфонатные производные декстрана. Пз табл. 2 видно, что изобре тение Обеспечивает 3-х кратное увеличение эффективности действи  регул тора обратимой- оксигенации гемоглобина. Табл. 3 представ;1ены функциональные характеристики внеэритроцитарного гемоглобина в растворах, содержащих дифосфонатные производные декстрана, в сравнении с прототипом.The elements of elemental analysis and calculation of the i-type factors for the synthesized compounds are presented in Table. 1. Type coefficients are rounded to integer numbers. As a result, 1-dextranamoethylidene-1,1-diphosphonic acids (daEDP, DAEDP-I, DAEDP-c) and 1-dex-ranamino-2-carboxyethylidene-1,1- diphosphonic acids (DAKEDP-I, DAKEDP-11) containing 5-30 diphosphonate groups per 100 AGE polymer or 0.3-1.5 mEq. diphosphonate groups (DF) per 1 g of polymer. . Example 1. To a 5% aqueous solution of polyglucine (16 g. Dextran 3 with 320 ml of water), an aqueous solution of sodium periodate (7.98 g and 300 ml of water) and 12.8 ml of 1 H. NaOH so that the pH of the mixture is 7.1. Then the reaction mass is dialyzed through cellophane against water for 4 days. The end of dialysis is monitored by reaction to JOO ions. After freeze-drying, 14.6 g (91%) dialdehyde-dede country is obtained, containing 40 aldehyde groups per 100 anhydroglucose units of the polymer (40). Determining the number of aldehyde groups is carried out by reaction with hydroxylamine. To a 2% aqueous solution of a dehyddextran dial (5 g DAD in 250 ml of water) was added an 11% aqueous solution of AEDP having a pH of 8.5 (6.4 g LEDP in 10 ml of water and 40 ml iH.IIaOO ) and then for 15 minutes another 1 ml of iH.NaOH with vigorous stirring by the scientific research institute so that the pH of the mixture was 9.0, the reaction mass is stirred for 64 hours at pH 9.0 and 20 ° C, and then added 2.36 g of NaBH and 40 ml of iH.HCl so that the pH of the mixture is 7.0. The solution is kept for another 1 h and dialyzed in ultra filtration mode (2 atm N, 8 ° С, PSAC filter from Millipore) for 5 days. After freeze drying, G, 14 g of DAEDP. Is obtained in the form of an amorphous powder. 9, 9% P and 2, 24% N were found in elemental analysis, which corresponds to 30 diphosphonate groups per 100% - / 1GE polymer. Example 2. 70 mg of DAEDP was dissolved in 1.5 ml of water, neutralized with alkali to pH 7, -7.8, and 5 ml of 20% aqueous solution of extra-erythrocytic hemoglobin was added (VH pH of the mixture was 7, 4. The resulting 15% solution of B-Hb is diluted 100-fold with 0.1 M Tris buffer containing 0.1 KX1 and having a pH of 7.35, and, measuring this absorption of deoxy and oxy forms of Hb in its 0, 15% solution on a Perkin-Elmer spectrophotometer model 402 (11th century). The solution contains 70 mg of DEDP per 1 g of B-H. After calculations, g PC-D 0.70 (PsoOj 5.01) is obtained, p 3.0 at pH 7D5. P r and p 3. Get the EDEDP-1 and DAEDP-11 as in Example 1, but the reaction mass is stirred at pH 9, O at 18-25 ° C for 24 hours. Example 4. Preparation of DAKEDP-I The preparation of dialdehyde dextran from α-polyglukine is carried out as described in Example 1. 1C 70 ml of an aqueous solution of dialdehydedextran containing 2 g DAD, 20 ml of an aqueous solution of AKEDP containing 4 g of AKEDP and having a pH of 8.5 and 1.7 ml of 2 M NaOH are added to obtain a pH of 9 in the reaction mixture. The mixture is stirred at room temperature for 2 days. 1C, 1.5 g of NaBH and 31 ml of 1 m HCl are added in portions over 4 hours to the solution so that the pH is 7 in the solution. Purification and isolation are carried out similarly to Example 1. H 0.83% was found. and P 3.69%, which corresponds to 11 diphosphonate groups per 100 AGE polymer. Example 5. Getting DEAKEDF-11. The production of dialdehyde dextran from reopolyglukine is carried out analogously. described in example 1, the synthesis of DAKEDP-11 was carried out similarly to the synthesis of DAKEDF-1 described in example 4, but the mixture was stirred at room temperature for 1 day. Purification and isolation of the polymer was carried out in the same way as in Example 1. An elemental analysis found N 0.42% and P 1.87%, which corresponds to 5 diphosphonate groups per 100 AGE polymer. In tab. Table 2 presents comparative data on the effectiveness of action as regulators of reversible oxygenation of B-HB dextran derivatives containing thiophosphoric acid (prototype) and new diphosphonate derivatives of dextran. Pz table. 2 that the invention provides a 3-fold increase in the effectiveness of the reversible-oxygenation of hemoglobin regulator. Tab. 3 presented; 1eny functional characteristics of extra-erythrocyte hemoglobin in solutions containing diphosphonate derivatives of dextran, in comparison with the prototype.

Таблица 1Table 1

4000040,000

134 57 134 57

CHj 197/ CHj 197 /

40000 CHj 223 12 40000 CHi40000 CHj 223 12 40000 CHi

tt

4000040,000

СНдСООК 197SNDSOOK 197

25 б25 b

2000020,000

CHgCOOH 110CHgCOOH 110

,:ДР5 р2 при одинаковом количестве м-экв. фосфорсодержащих . групп,: DP5 p2 with the same amount of m-eq. phosphorus-containing. groups

В-НЬ+ДАДГФ (прототип , опыт 10; табл.3)B-Hb + DADGP (prototype, experiment 10; Table 3)

В-НЪч-ДА-ЭДФV-Nch-DA-EDF

В-НЬ+ДАКЭДФ-1В-НЬ + ДАКЭДФ-1

В-НЬB-Hb

В-НЫ-ДЛЭДФV-NY-DLEDF

В-НЫ-ДЛЭДФV-NY-DLEDF

в-НЫ-ДАЭДФ В-НЪн-ДАЭДФ-1 В-НЬ+ДАЭДФ-11v-NY-DAEDF V-Nnn-DAEDF-1 V-Nb + DAEDF-11

.В-НЪ+ДАКЭДФ-1.В-НЪ + ДАКЭДФ-1

В-НЫ-ДАКЭДФ-1V-NY-DAKEDF-1

В-ПЫ-ДАКЭДФ-11V-PY-DAKEDF-11

0,160.16

9,90,329,90,32

1,5 1.5

30thirty

.ОДб.ODb

3,,163, 16

11 5 0,6 11 5 0.6

а,03a 03

1.860,06 0,3 1.860.06 0.3

0,06 3,690,120.06 3.690.12

11 5 0,6 11 5 0.6

0/030/03

1.870,06 0,31.870.06 0.3

Таблица 2table 2

ЭффективностьEfficiency

200200

7070

(опыт 4,табл.3)(experiment 4, table 3)

6060

(опыт 5.табл.3)(experience 5. table.3)

Т а б л и ц- а . примечаниT a b l and ts-a. notes

Продолжение табл. 3  . ДАКЭДФ-1 - ДЛКЭДФ; содержание 11 лифосфонатньЛ групп на 100 ЛГЕ полимера; ДЛКЭДФ-11 - ДЛТгэДФ, содержащие 5 дифосфонатных групп на 100 ЛГЕ полимера; ДФ - коли чество дифосфонатных группировок в полимере;,лР50 On разница между данного раствора и раствора, содержащего только в-нъ (оп.1), мм рт.ст.Continued table. 3 DAKEDF-1 - DLKEDF; the content of 11 lyphosphonate groups per 100 LGE of polymer; DLKEDF-11 - DLTgDF containing 5 diphosphonate groups per 100 LGE of polymer; DF - the number of diphosphonate groups in the polymer;, lR50 On the difference between this solution and the solution containing only-in (op.1), mm Hg.

Claims (2)

1. Водорастворимые производные где η = 110-223;1. Water-soluble derivatives where η = 110-223; n = 6-57;n is 6-57; R ₌ -КНСЕ^ (РО ( ОН )₂J₂; -ОН · ~ -ь С.< .·:R ₌ -KNSE ^ (PO (OH) ₂ J ₂ ; -OH · ~ -S C. <. ·: для снижения сродства внеэритродитного гемоглобина к кислороду при сохранении кооперативности связывания кислорода.to reduce the affinity of extra-erythroditic hemoglobin to oxygen while maintaining the cooperativeness of oxygen binding. 2. Способ получения водорастворимых производных декстрана обработкой -диальдегиддекстрана аминоалкилпроизводными фосфорсодержащих кислот с последующим диализом и лиофильной сушкой целевого продукта, отличающийся тем,, что, с целью о получения производных декстрана для ® снижения сродства внеэритроцитного гемоглобина к кислороду при сохранении кооперативности связывания кислорода, в качестве аминоалкилпроизводных фосфорсодержащих кислот используют 1-аминоэтилиден- или 1-амино-2-карбоксиэтилиден-1,1-дифосфоновую кислоту,, а обработку проводят при pH = 8,9-9,1 в течение 1-3 сут при комнатной температуре при соотношении диальдёгиддекстрана и кислоты 1:2-2,5, и полученные соединенияобрабатывают 2-4 ч при pH 6,9-7,1 трехкратным мольным избытком боргидрида натрия при комнатной температуре .2. A method of obtaining water-soluble derivatives of dextran by treating β-dialdehydedextran with aminoalkyl derivatives of phosphorus acids, followed by dialysis and freeze drying of the target product, characterized in that, with the aim of obtaining derivatives of dextran for ® reducing the affinity of non-erythrocyte hemoglobin to oxygen while maintaining oxygen cooperativeness aminoalkyl derivatives of phosphorus acids use 1-aminoethylidene or 1-amino-2-carboxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, and processing carried out at pH = 8.9-9.1 for 1-3 days at room temperature with a dialdehyde dextran / acid ratio of 1: 2-2.5, and the obtained compounds were treated for 2-4 hours at a pH of 6.9-7.1 three times molar excess of sodium borohydride at room temperature.