16009-13-5

• 常用中文名：氯化血红素
• 常用英文名：Hemin
• CAS号：16009-13-5
• 分子式：C₃₄H₃₂ClFeN₄O₄
• 分子量：651.940
• 相关类别： 食品添加剂 营养强化剂 无机盐类
• 发布时间：2018-02-07 08:00:00
• 更新时间：2024-01-02 12:25:39
• Hemin 是含铁的卟啉化合物。Hemin 是血红素加氧酶 (HO)-1 诱导剂。
• 与氧结合
  血红素与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个氧分子与血红素四个亚基中的一个结合，与氧结合之后的珠蛋白结构发生变化，造成整个血红素结构的变化，这种变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血红素的另一个亚基结合，而它的结合会进一步促进第三个氧分子的结合，以此类推直到构成血红素的四个亚基分别与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样，一个氧分子的离去会刺激另一个的离去，直到完全释放所有的氧分子，这种有趣的现象称为协同效应。
  血红素分子结构由于协同效应，血红素与氧气的结合曲线呈S形，在特定范围内随着环境中氧含量的变化，血红素与氧分子的结合率有一个剧烈变化的过程，生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧，因而在肺组织，血红素可以充分地与氧结合，在体内其他部分则可以充分地释放所携带的氧分子。可是当环境中的氧气含量很高或者很低的时候，血红素的氧结合曲线非常平缓，氧气浓度巨大的波动也很难使血红素与氧气的结合率发生显著变化，因此健康人即使呼吸纯氧，血液运载氧的能力也不会有显著的提高，从这个角度讲，对健康人而言吸氧的所产生心理暗示要远远大于其生理作用。当血液内红细胞破坏过多，肝脏负荷增加肝细胞内运送、结合和排泄障碍,或肝外胆道阻塞，都可引起血内胆红素浓度增高而出现黄疸。

名称

• 中文名: 血晶素
• 英文名: hemin
• 中文别名: 氯化血红素,由猪血或牛血中提取; 卟啉铁; 亚铁原卟啉; 水溶性氯化血红素; 血卟啉; 血晶质; 氯化高铁血红素; 氯高铁血红素; 血红素; 氯化血红素
• 英文别名: Iron, chloro[7,12-diethenyl-3,8,13,17-tetramethyl-21H,23H-porphine-2,18-dipropanoato(2-)-κN,κN]-; Hemin; Chloro(protoporphyrinato)iron(III); MFCD00010726; Chloro[3,3'-(3,7,12,17-tetramethyl-8,13-divinyl-2,18-porphyrindiyl-κN,N)dipropanoato(2-)]iron; Ferriprotoporphyrin chloride; 7,12-Diethenyl-3,8,13,17-tetramethyl-21H,23H-porphine-2,18-dipropanoic acid; Ferriheme chloride; Ferriprotoporphyrin IX chloride; Chloroprotoporphyrin IX iron(III); EINECS 240-140-1

物化性质

• 熔点: 300 °C
• 分子式: C₃₄H₃₂ClFeN₄O₄
• 分子量: 651.940
• 精确质量: 651.146179
• PSA: 109.18000
• LogP: 4.29920
• 外观性状: 固体;Gray to Dark blue to Black powder to crystaline
• 储存条件:

  棕色玻璃瓶密封包装。阴凉、干燥处避光存放。

• 稳定性: Stable. Incompatible with strong oxidizing agents. Combustible.
• 水溶解性: 难溶
• 计算化学:

  1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

  2.氢键供体数量:2

  3.氢键受体数量:8

  4.可旋转化学键数量:8

  5.互变异构体数量:无

  6.拓扑分子极性表面积102

  7.重原子数量:43

  8.表面电荷:1

  9.复杂度:1010

  10.同位素原子数量:0

  11.确定原子立构中心数量:0

  12.不确定原子立构中心数量:0

  13.确定化学键立构中心数量:0

  14.不确定化学键立构中心数量:0

  15.共价键单元数量:2

• 更多:

  1.性状：长片状结晶。在透射光下呈棕色，在反射光中呈钢蓝色。

  2.密度（g/mL,25/4℃）：未确定

  3.相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

  4.熔点（ºC）：＞300

  5.沸点（ºC,常压）：未确定

  6.沸点（ºC,5.2kPa）：未确定

  7.折射率：未确定

  8.闪点（ºC）：未确定

  9.比旋光度（º）：未确定

  10.自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

  11.蒸气压（kPa,25ºC）：未确定

  12.饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定

  13.燃烧热（KJ/mol）：未确定

  14.临界温度（ºC）：未确定

  15.临界压力（KPa）：未确定

  16.油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

  17.爆炸上限（%,V/V）：未确定

  18.爆炸下限（%,V/V）：未确定

  19.溶解性：易溶于稀碱溶液，微溶于醇，不溶于稀酸和水。

生物活性

• 描述: Hemin 是含铁的卟啉化合物。Hemin 是血红素加氧酶 (HO)-1 诱导剂。
• 相关类别:
  信号通路 >> 自噬 >> 自噬
  信号通路 >> 自噬 >> 自噬
  研究领域 >> 心血管疾病
• 靶点:

  Heme oxygenase[1]

• 体外研究: 用作阳性对照的Hemin和PGJ2分别在4和12小时后强烈增加HMOX的表达和活性。实际上,在48小时后,在所有使用的细胞系中发现30μMHemin对细胞增殖的显着影响,这是剂量依赖性的。在PA-TU-8902,BxPC-3和MiaPaCa-2癌细胞中,氯化血红素处理使细胞增殖分别降低至62±5％,51±3％和38±8％,所有比较的p <0.0001。此外,Hemin观察到他汀类药物抗增殖作用的增强,记录为共同治疗48小时后细胞增殖减少[1]。
• 体内研究: 给予Hemin(100μmol/ kg)后,肾皮质中的HO-1水平开始逐渐增加。在Hemin预处理后24小时,HO-1水平达到峰值。 HO-1主要在肾小管中表达。在Hemin预处理后,肾脏中的HO-2水平不会改变[2]。
• 细胞实验: 对于细胞增殖测定，将细胞接种到96孔（根据细胞系5-12.5×104个细胞/ mL）中并保持在37℃和5％CO 2下。 24小时后，用他汀类药物或/和Hemin处理细胞，然后进行MTT试验作为一般细胞增殖试验[1]。
• 动物实验: 小鼠[2]将8至10周龄的雄性BABL / c小鼠用于缺血 - 再灌注（I / R）实验。将动物分为如下五组：（1）假手术组无需钳夹即可分离双侧肾动脉; （2）载体组接受腹膜内（ip）注射4mL / kg PBS作为载体对照（用IRI）; （3）Hemin预处理组以100μmol/ kg ip给予Hemin，一种有效的HO-1诱导剂; （4）Hemin加ZnPP组在接受100μmol/ kg Hemin ip后6h，以5mg / kg腹腔注射锌原卟啉IX，HO-1活性抑制剂; （5）Hemin + PD98059组在接受100μmol/ kg Hemin ip后6小时接受10mg / kg腹腔注射PDK8059（ERK1 / 2活性抑制剂）两种抑制剂在I / R前2小时给药，而Hemin在I / R之前8小时施用。
• 参考文献:

  [1]. Vanova K, et al. Heme oxygenase is not involved in the anti-proliferative effects of statins on pancreatic cancer cells. BMC Cancer. 2016 May 12;16:309.

  [2]. Chen HH, et al. Heme oxygenase-1 ameliorates kidney ischemia-reperfusion injury in mice through extracellular signal-regulated kinase 1/2-enhanced tubular epithelium proliferation. Biochim Biophys Acta. 2015 Oct;1852(10 Pt A):2195-201.

安全

• 个人防护装备: Eyeshields;Gloves;type N95 (US);type P1 (EN143) respirator filter
• 危害码 (欧洲): N,Xi
• 风险声明 (欧洲): R10:Flammable. R19:May form explosive peroxides. R50:Very Toxic to aquatic organisms. R36:Irritating to the eyes.
• 安全声明 (欧洲): 24/25-22-36-26
• 危险品运输编码: UN 3272 3/PG 3
• WGK德国: 3
• RTECS号: LJ8080000
• 包装等级: III
• 危险类别: 3

制备

血红素制备方法有碱基物-有机溶剂法、冰醋酸法、丙酮法、甲醇或甲醇-乙醇法、离子交换纤维素法。
方法一、碱基物-有机溶剂法
①取60L甲醇和1kg二乙胺加入反应罐中，搅拌均匀，加新鲜牛血粉5kg，于45℃搅拌提取1h，冷却，过滤，滤液浓缩至5L，再加冰醋酸10L，氯化锶200g，加热蒸馏除去残留甲醇，然后升温至100～102℃反应1h，冷却，过滤，收集氯化血红素结晶。将氯化血红素结晶依次用冰醋酸、水、丙酮洗涤，干燥，可制得氯化血红素85g。

②取60L甲醇和5kg喷雾干燥的牛红细胞加入反应罐中，搅拌均匀，于40℃提取30min，冷却，过滤，滤液浓缩至5L，再加冰醋酸10L和氯化钠100g，再加2L水溶解，加热蒸馏除去残留甲醇，然后升温至100℃反应1h，冷却，过滤，收集氯化血红素结晶。将氯化血红素结晶依次用冰醋酸、水洗涤，干燥，制得氯化血红素65g。

③取100kg血粉，加06mol/L HCl溶液100kg，搅拌溶血，喷雾干燥，得酸性血粉40kg。取酸性血红粉40kg，用90%乙醇、6%甲醇和4%水组成的混合溶剂提取3次，混合溶剂用量分别为800L、300L和200L，合并上清液，蒸馏浓缩，可制得血红素。

④将以固体氯化钠饱和的冰醋酸3L，加热至100～102℃，在搅拌下缓缓加入除去纤维蛋白的猪血1L。在猪血加入期间，液温控制在90～103℃。猪血加完后，在100℃反应15min。将反应混合物自然降温约60℃，分取铁血红素结晶。结晶用50%醋酸液、水、乙醇和乙醚洗涤，干燥，可得血红素3g。