乙酸桥跨双钌CO释放分子在离体器官保存液中的研究

南小平，李燕，巩梦莹，尚艺敏，冯娅丽

（庆阳职业技术学院甘肃庆阳 745000）

1 引言

器官保存液的最主要目的是使移植器官在长时间缺血的情况下具有良好的生存力[1]。随着供体需求的增加，对传统的器官保存方法提出了更高的要求，选择利用比较适当的方法来延长器官保存时间是新一代我国器官移植领域中的重要任务。

CO是内源性血红素酶降解血红素的重要产物，内源性血红素酶能把催化降解血红素为CO、铁离子、胆绿素及胆红素[2]。上世纪九十年代科学家Marks和他的小组研究发现CO气体分子在人体中保护细胞凋亡并发挥着非常重要的生理功能，譬如抗炎、抗菌、抗排异和扩张血管等生理病理的治疗作用[3]。根据研究发现CO靶向细胞的选择性很高，成为了下一代药物新设计中的热点信使分子。但是CO是毒性气体，剂量过多导致人和动物的死亡，并且给予剂量不好控制。所以寻找既安全又具有保护作用的含有CO的释放分子成为科学家所关注的热点。如果能够研制出含有一氧化碳的器官保存液，不仅能使器官保存的时间有效地延长，而且保存的效果也大大地提高。我们课题组发现羧酸桥跨锯马羰基钌化合物具有独特的Ru2(CO)4骨架分子结构，可以通过轴向配体或桥跨配体调控CO的释放。本文我们主要研究了乙酸桥跨四羰基双（二甲亚砜）二钌化合物的合成、结构表征及其在离体器官保存液中的研究。

2 乙酸桥跨四羰基双（二甲亚砜）二钌的合成过程

在100ml回流冷凝管中加入1g Ru3(CO)12和20ml乙酸，在N2保护下加热回流10h。80℃左右时，橘黄色固体逐渐溶解，伴有气体放出，加热到100℃时，溶液呈透明，抽虑得到黄色沉淀。在Scheme瓶中加入上述黄色沉淀0.12g，N2保护下加入10mlTHF及180μlDMSO，加热至60℃，至溶液成透明，冷却后向其中缓慢加入1倍乙醚得到黄色针状结晶体[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]。产率：95%。IR（KBr，cm-1）：Vco=2042vs，1989m，1960vs，V(S=O)=1105s；1H NMR（300MHz，CDCl3）:δ（ppm）2.99（s，12H），2.03（s，6H）。

3 化合物结构表征

利用红外光谱分析，发现配位羰基的振动吸收峰出现在2200～1800cm-1处。1560～1439cm-1为桥连羧酸基的COO对称与不对称伸缩振动吸收峰[2]。为了进一步确定其结构，在CDCl3中进行了核磁氢谱表征。氢谱中可以确定锯马型双钌化合物的精确分子结构信息，通过核磁氢谱能定量反应锯马羰基双钌化合物中轴向配体及桥连羧基的氢核信息，在波谱峰中，2.99 PPm处峰面积为12.84，2.03PPm处峰面积为6.00，氢原子数之比为12:6，通过红外及核磁光谱分析，所得结构与预期构想一致。

4 乙酸桥跨四羰基双（二甲亚砜）二钌在离体器官保存液中的动力学释放

本文在利用低温环境(4℃)的条件下(pH≈7.1，T=4℃)，采用肌红蛋白(Myoglobin)实验法[4]对此化合物（20，40，60μM）进行释放动力学研究。利用紫外光谱跟踪法进行过渡金属羰基双钌CO释放分子和马心肌红蛋白(Myoglobin)的配位反应。将肌红蛋白溶解在器官保存液中，用连二亚硫酸钠（Na2S2O4）将其还原为脱氧肌红蛋白(deoxy-Mb)，放入分光光度仪中测试其紫外光谱，然后向其中鼓入CO气体，得到羰基肌红蛋白(Mb-CO)的紫外光谱。应用SigmaPlot的非线性回归程序进行处理得到Mb-CO浓度对时间曲线，一氧化碳释放分子CO-RMs的半衰期可通过外推方程所得。从而可以得出CO的释放速率。

图(60、40和20µM)CO释放动力学曲线

从图中可以看出，[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]在器官保存液里的测试结果不同，由于紫外光的激发，释放的CO能够饱和肌红蛋白溶液，60uM的该化合物在1500s左右时，Mb-CO浓度达到45uM，而在40uM时大概2500s，Mb-CO的浓度达到30uM，在10uM，2700s时Mb-CO的浓度可达到26uM。

5 总结

此文以一氧化碳释放分子领域研究现状为基础，采用紫外分析方法研究了[Ru2(O2CMe)2(CO)4(DMSO)2]CO-RMs在离体器官保存液中的释放。证明了此化合物在较高浓度光照条件下时释放CO比较多，释放速率快，而较低浓度时释放CO比较少，且器官保存液作为缓冲溶液，保护肌红蛋白在器官保存液里的活性。本文的研究为后续羧酸桥跨锯马羰基物在离体器官保存液中的释放奠定基础。