包含柠檬酸及精氨酸配体的锌络合物

摘要

本发明涉及包含锌作为中心金属并且包含柠檬酸及精氨酸作为配体的新型锌络合物。

说明书

技术领域

本发明涉及包含锌作为中心金属并且包含柠檬酸及精氨酸作为配体的新型锌络合物。

背景技术

自1900年代初以来，锌(zinc，Zn)被公认为是生命体中必需的微量元素，并且锌缺乏症最早是在1960年代初被发现的。锌作为如细胞生长、生殖功能成熟、免疫等体内各种功能的必需微量无机质，在我们的体内中含有约1.5～2.5g，其中约60％分布在肌肉中，其余部分分布在骨骼等中。

锌影响胰岛素的作用，胰岛素调节葡萄糖向脂肪细胞的流入。并且，还与生长激素、性激素、甲状腺激素、催乳激素等的激素活性有关。锌作为酶的组分，参与碳水化合物、蛋白质、脂质、核酸的合成及分解。尤其参与核酸DNA和RNA的合成并在细胞的分化、增殖及基因表达过程中起至关重要的作用，从而使生长、组织及骨骼形成、生殖、免疫功能等得以顺利进行。锌使细胞膜蛋白质、特定激素、基因转录因子(gene transcription factor)的结构稳定化。细胞膜的稳定性影响受体，由于这些受体对细胞内所有种类的反应发出信号，因此细胞膜的功能非常重要。

锌对抗氧化酶(铜(copper，Cu)、锌-超氧化物歧化酶(zinc-superoxidedismutase，Zn-SOD))的稳定化起重要作用，并且还与糖代谢、胰岛素的作用有关。据报道，向第2型糖尿病患者补锌会降低葡萄糖耐量，并且不会影响低密度脂蛋白(LDL)胆固醇的氧化，但是在第1型糖尿病中补锌会改善锌缺乏，从而降低低密度脂蛋白胆固醇的氧化。

锌在以谷物为主的饮食中吸收率低，但在以肉食为主的饮食中吸收率高。在推定锌的利用率方面，世界卫生组织(WHO)将饮食类型分为锌利用率高至约50～55％的饮食、锌利用率为约30～35％的普通程度饮食、利用率低至约15％的饮食等三种。在韩国，一般饮食生活被认为是普通利用率(30％)的饮食。锌利用率高的饮食是指肉类摄入量多而碾磨的谷物摄入量少的精制饮食，表现出普通程度利用率的饮食是指包括肉类和鱼类并且不完全依赖于未碾磨谷物的混合型饮食。锌利用率低的饮食是指主要依赖于未碾磨的非发酵谷物食品的以植物性食品为主的饮食。

当锌在小肠中被吸收时，诱导金属硫蛋白(metallothionein)的合成，上述金属硫蛋白是以与铁蛋白与铁结合的方式相同的方式诱导与锌结合的蛋白。并且，由于草酸盐(oxalate)、植酸(phytate)等会与锌形成不溶性化合物，因此会抑制锌的吸收。另一方面，由于组氨酸(histidine)、胱氨酸(cystine)、色氨酸(tryptophan)等的氨基酸与锌形成可溶性复合物，因此提高锌的吸收。

锌经由胰腺和肠道来通过粪便排出。并且，通过尿液和汗水少量排泄。

柠檬酸(citric acid)为具有羟基(-OH)的多元羧酸的一种，也称为枸橼酸，以游离酸的形式包含在许多植物的种子或果汁中。枸橼是香橼(citron)的汉字名称，由于其尤其多存在于包括香橼在内的柠檬或未熟的香橼等香橼类水果中，因此其名称源于此。英文名称citric acid中的citric也源于意为柑橘类的希腊词citrus。若在水中结晶，则形成具有1分子结晶水的大的柱状晶体，并且易溶于水、乙醇中。当以糖为底物来培养微生物时，可以看到柠檬酸在培养基中积累的现象，而这种现象称为柠檬酸发酵。现今，已研究了多种培养方法，世界上生产的柠檬酸总量的90％是用这种发酵法制成的。

柠檬酸在高等动物的新陈代谢中起重要作用。并且，已知具有促进体内的钙吸收的作用。其用途为添加到果汁、清凉饮料中或者除了使药品、利尿性饮料具有酸味以外还用作分析试剂。另外，血液凝结需要钙离子，而柠檬酸可以捕获钙离子，因此可以用作血液凝结抑制剂。

精氨酸为碱性氨基酸的一种，具有胍(guanidine)，并在天然中以L-形式存在。其作为蛋白质成分广泛分布，尤其在鱼的鱼精(睾丸)中的鱼精蛋白(protamine)中大量存在。并且，在植物种子或肉提取物中以游离型被发现。其可溶于水，不溶于醇或醚，由于胍的存在，因此呈现强碱性。与鸟氨酸(Ornithine)、瓜氨酸(citrulline)同时作为尿素循环(cycle)的一员，在精氨酸酶(arginase)的作用下被分解为鸟氨酸(ornithine)和尿素。因此，有助于以尿素的形式排泄血液中的氨，并且对高氨血症、肝功能损伤有效。

精氨酸通过提取法或从糖直接发酵的直接发酵法生产。虽然作为食品的用途受到限制，但在欧洲被用作恢复疲劳为目的的药品。

另一方面，本发明人利用包含锌、柠檬酸及精氨酸成分的组合物研发了抗癌剂及抗病毒剂。

但是，上述抗癌剂或抗病毒剂的组合物具有如下缺点：需要适当调节组合物中各成分的含量比，并且组成比可能随时变化。

发明内容

技术问题

为此，本发明人提出本发明的目的在于，制备包含锌、柠檬酸及精氨酸的新型化合物，而不是制备包含锌、柠檬酸及精氨酸的组合物。

解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明提供由化学式1表示的络合物或其水合物：

化学式1：

并且，本发明提供由上述化学式1表示的络合物或其水合物的制备方法，其特征在于，包括使锌化合物、柠檬酸及精氨酸进行反应的步骤。

发明的效果

本发明具有如下效果：提供包含锌作为中心金属并且包含柠檬酸及精氨酸作为配体的新型化合物。

上述化合物可以用作抗癌剂或抗病毒剂。

本发明具有如下效果：可通过使锌化合物、柠檬酸及精氨酸进行反应的一步反应来大量制备由化学式1表示的络合物或其水合物。

附图说明

图1为本发明的由化学式1表示的络合物的三维结构的例。

具体实施方式

本发明提供由下述化学式1表示的络合物或其水合物。

化学式1：

在由上述化学式1表示的络合物中，柠檬酸及精氨酸作为配体与锌中心金属配位键结合。

图1为本发明的由化学式1表示的络合物的三维结构的例。

在本发明的由化学式1表示的络合物中，锌具有2价状态的氧化数并具有6个配位键。

柠檬酸是具有羟基(-OH)的3元羧酸，上述3元羧酸的离子化程度互不相同，因此柠檬酸可以与中心金属形成各种络合物。上述柠檬酸有助于提高金属离子的溶解度，结果，可以提高生物吸收性。

在本发明的由化学式1表示的络合物中，柠檬酸通过羟基及2个羧酸的羟基与作为中心金属的锌配位键结合。

精氨酸为具有胍基的氨基酸。在本发明的由化学式1表示的络合物中，精氨酸通过氨基酸基团的羟基与中心金属的锌配位键结合。

因此，在本发明的由化学式1表示的络合物中，精氨酸的胍基和柠檬酸的1个羧酸能够以活性基团的形式存在。

另一方面，在由化学式1表示的络合物中，还有2个水分子与锌配位键结合。

由化学式1表示的络合物还可以通过1个以上的水分子以水合物的形式存在。

由化学式1表示的络合物可以用作抗癌剂或抗病毒剂。

由上述化学式1表示的络合物可以通过锌化合物、柠檬酸及精氨酸的反应来制备。

由上述化学式1表示的络合物的制备可以在水溶液中进行，并且可以用碱性溶液调节pH值。上述碱性溶液可以为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化锂水溶液等，但不限于此。本发明可以利用上述碱性溶液来调节反应溶液的pH值，优选地，可以调节为6～8。

上述制备可以在常温下进行，必要时可以加热至30～90℃来进行制备，反应时间可以为2小时至48小时。

上述锌化合物优选为2价锌化合物，例如可以是氧化锌(ZnO)、氯化锌(ZnCl2)等。

反应后，可以通过去除溶剂的步骤来获得由化学式1表示的络合物。或者，浓缩反应溶剂后可以加入如四氢呋喃之类的非溶剂来以析出的沉淀物形式获得。

以氧化锌为一例，由化学式1表示的络合物的制备反应式如以下反应式1所示。

反应式1：

实施方式

以下通过实施例说明由化学式1表示的络合物的制备。只是，本发明不限于下述实施例。

实施例.由化学式1表示的络合物的制备

在8.1g(0.1mole)的氧化锌、19.2g(0.1mole)的柠檬酸及17.4g(0.1mole)的精氨酸中加入2L的水并用氢氧化钾(KOH)水溶液使pH值达到7。使上述溶液在60℃的温度下进行反应，之后浓缩反应液并在浓缩液中加入四氢呋喃后在常温下放置。

将得到的晶体回收后进行分析。

利用布鲁克(Bruker)智能抗坏血酸过氧化物酶衍射仪(SMART APXdiffractometer)来分析晶体结构。

在晶体结构中，2分子的化合物以二聚物(dimer)的形式存在。

图2中示出晶体结构的一例。

实验式(Empirical formula)C24 H48 N8 O24 Zn2

式量(Formula weight)965.46

温度(Temperature)296(2)K

波长(Wavelength)

单斜晶系(Crystal system Monoclinic)

空间群(Space group)P 2

晶胞参数(Unit cell dimensions)

a＝7.9323(2)

b＝16.9820(4)

c＝14.1463(4)

体积(Volume)

产业上的可利用性

由化学式1表示的化合物可以用作抗癌剂或抗病毒剂。