[0001]本发明涉及用于烷基化的组合物和通过使用该组合物将 有害化合物解毒的方法。

[0002]重金属材料例如砷、锑和硒被广泛用作工业材料例如半导 体，但涉及到由于其流入环境中而对生物体的影响，因为其对生物体 而言是有害的材料。

[0003]在过去，作为处理这些重金属的方法，其中将絮凝剂例如 聚氯化铝(PAC)加入含无机砷例如有害砷酸的废水中，并且然后在无 机砷聚集之后通过过滤除去无机砷，其吸附在含于原水中的絮凝剂和 铁上并且然后沉淀的方法，或者其中通过使用活性氧化铝、铯基的絮 凝剂吸附砷化合物的方法是公知的。

[0004]另一方面，已知的是在自然界中无机砷储藏在海产食品例 如海藻中，并且然后一部分无机砷通过生理反应转化成有机砷化合物 例如二甲基砷(非专利文献1：Kaise等，1998，Organomet.Chem.， 12 137-143)。并且公知的是对于哺乳动物而言，这些有机砷化合物具 有比无机砷更低的毒性。

[0005]非专利文献1：Kaise等，1998，Organomet.Chem.，12 137-143发明披露
本发明解决的问题

[0006]然而，在以上特征在于通过使用过滤和吸附除去重金属的 方法中，必须在使用混凝土等密封有害化合物的条件下储存或回收包 含有害化合物例如仍然有害的无机砷和其上吸附有害化合物的吸收剂 的污染的淤泥以防止其免于泄漏到外面。因此有物质处理困难的问题， 因为需要储存场所或者用于回收区域的大空间。

[0007]另外，国际上认可的是含于海产食品中的砷是无害的砷甜 菜碱，在本发明中，可以通过将高度毒性的无机砷化学转化成无害的 砷甜菜碱来实现解毒。

[0008]因此，本发明的目的是提供有益的组合物来有效且系统地 将包含砷等的有害化合物解毒和通过使用该组合物将有害组合物解毒 的方法。解决问题的方式

[0009]为了实现以上目的，本发明人对通过使用具有钴-碳键的有 机金属络合物的化学反应，有害化合物的甲基化反应，具体而言是包 含砷等的有害化合物的甲基化，尤其是二甲基化，并且更优选三甲基 化作了努力的研究。结果本发明人发现了本发明。

[0010]即是说，根据本发明的用于烷基化的组合物特征在于该组 合物包含钴络合物。

[0011]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于通过使用钴络合物将包含选自砷、锑和 硒的至少一种元素的有害化合物烷基化。

[0012]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于进一步包含还原剂以将选自砷、锑和硒 的至少一种金属还原。

[0013]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于还原剂是具有SH基团的材料。

[0014]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于具有SH基团的材料是选自谷胱甘肽、 还原的谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸、S-腺苷半胱氨酸、莱菔硫烷、高 半胱氨酸和硫代甘醇的至少一种。

[0015]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该组合物进一步包含具有S-Me基团的 甲基化添加剂因子。

[0016]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于甲基化添加剂因子是选自蛋氨酸和S-腺 苷蛋氨酸的至少一种。

[0017]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该组合物进一步包含缓冲液。

[0018]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于缓冲液的pH为5-10。

[0019]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该用于烷基化的组合物的pH小于9。

[0020]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该组合物进一步包含H2O2。

[0021]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该组合物进一步包含有机卤化物化合物。

[0022]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于有机卤化物化合物是甲基卤化物。

[0023]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于甲基卤化物是选自甲基碘化物、甲基溴 化物和甲基氯化物的至少一种。

[0024]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于有机卤化物化合物是卤代乙酸。

[0025]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于卤代乙酸是选自氯乙酸、溴乙酸和碘乙 酸的至少一种。

[0026]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于有机卤化物化合物是选自以下的至少一 种：甲基氯化物、甲基溴化物、甲基碘化物、氯乙酸、溴乙酸、碘乙 酸、氯乙醇、溴乙醇、碘乙醇、氯丙酸、溴丙酸、碘丙酸、氯乙酸乙 酯、溴乙酸乙酯、碘乙酸乙酯。

[0027]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于有机卤化物化合物是由以下化学式1表 示的格氏试剂：化学式1：RMgX
(化学式1中R＝Me、CH2COOH或CH2COOC2H5，X＝Cl、Br 或I)。

[0028]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于有机卤化物化合物衍生自选自以下的持 久性有机材料：杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、 三氯乙基和氯仿。

[0029]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该组合物进一步包含还原剂以将钴络合 物还原。

[0030]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于还原剂是选自氧化钛和钌络合物的至少 一种。

[0031]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于钴络合物是包含选自以下的至少一种化 合物的甲基络合物：甲基钴胺素(甲基化维生素B12，法定名： Coα-[α-5，6-二甲基苯并-1H-咪唑-1-基-Coβ-甲基钴胺酰胺])、维生素 B12例如氰基钴胺素、乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)、羰基钴(八 羰基二钴)、1，1，1，5，5，5-六氟乙酰丙酮钴(II)、中-四苯基卟吩钴(II)、六 氟磷酸双(五甲基环戊二烯基)钴、N，N’-双(亚水杨基)乙二胺钴(II)、双 (2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮根)合钴(II)、(氯酞菁根)合钴(II)、氯三(三 苯基膦)钴(I)、乙酸钴(II)的甲基络合物、苯甲酸钴(II)、氰化钴(II)、 环己烷丁酸钴(II)、2-乙基己酸钴(II)、中-四甲氧基苯基卟啉钴(II)、 环烷酸钴、酞菁钴(II)、甲基钴(III)原卟啉IX、硬脂酸钴、氨基磺酸 钴(II)、(1R，2R)-(-)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5-二叔丁基亚水杨基) 钴(II)、(1S，2S)-(+)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5-二叔丁基亚水杨基) 钴(II)、环戊二烯基双(三苯基膦)钴(I)、二羰基环戊二烯基钴、二溴双 (三苯基膦)钴(II)、(四氨基氯酞菁根)合钴(II)、(四叔丁基酞菁根)合钴 (II)，或者选自通过使钴化合物与烷基卤化物，尤其是甲基卤化物共存 形成的钴-甲基络合物的至少一种。

[0032]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于将选自砷、锑和硒的至少一种金属还原 的还原剂的摩尔浓度[还原剂]与选自砷、锑和硒的金属的摩尔浓度[金 属]之间的比例，即[还原剂]/[金属]大于或等于1000。

[0033]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该比例大于或等于10000。

[0034]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于钴络合物的摩尔浓度[Co络合物]与选自 砷、锑和硒的金属的摩尔浓度[金属]之间的比例，即[Co络合物]/[金属] 大于或等于100。

[0035]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物特征在于该比例大于或等于1000。

[0036]根据本发明的将有害化合物解毒的方法，该方法特征在于 在根据权利要求1-26任一项的组合物的存在下通过将有害化合物烷 基化而将包含至少一种选自砷、锑和硒的元素的有害化合物解毒。

[0037]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于通过提高一种元素价态的氧化值来实 现解毒。

[0038]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于将一种元素的至少一个键烷基化。

[0039]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于该元素是砷。

[0040]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于通过烷基化解毒的化合物的50％致死 剂量(LD50)为大于或等于1000mg/kg。

[0041]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于通过烷基化解毒的化合物的50％抑制 细胞生长浓度(IC50)为大于或等于1000μM。

[0042]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于有害化合物选自三氧化砷、五氧化砷、 三氯化砷、五氯化砷、硫化砷化合物、氰基砷化合物、氯代砷化合物 和其他砷无机盐。

[0043]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于烷基化是甲基化。

[0044]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于通过甲基化将有害化合物转化成二甲 基化合物或三甲基化合物。

[0045]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于二甲基化合物是二甲基胂基(arsonyl) 乙醇(DMAE)、二甲基胂基(arsonyl)乙酸酯(DMAA)、二甲基次胂酸 (arsinic acid)或砷糖。

[0046]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于三甲基化合物是砷胆碱、砷甜菜碱、 三甲基砷糖或三甲基砷化氧。

[0047]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于在根据权利要求1-26任一项的组合物 的存在下通过有机卤化物的脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、 DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物解毒。

[0048]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于在根据权利要求1-26任一项的组合物 的存在下通过有机卤化物的脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、 DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物解毒，并且然后在 通过反应获得的钴络合物存在下通过有害化合物的烷基化将包含选自 砷、锑和硒的至少一种元素的有害化合物解毒。

[0049]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于该方法进一步包括在还原剂的存在下 暴露在光下以使钴络合物还原的步骤。

[0050]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于还原剂是选自氧化钛和钌络合物的至 少一种。发明效果

[0051]本发明具有可以容易并且简单地将有害化合物，特别是包 含砷、锑和硒等的有害化合物烷基化的有利效果。另外，根据本发明 的方法，其具有不需要大的空间例如储存场所的有利效果，因为可以 没有限制地将有害化合物解毒。另外，根据本发明的方法，其具有不 会生成所不需要的副产物的有利效果，因为其本身不会在变化的条件 下使用生物材料。另外，根据本发明，其具有可以采用简单的方法甚 至更多地减少有害无机砷的有利效果。附图简述

[0052][图1]图1给出了小球藻(chlorella)提取物(上部：标准样品，下 部：样品)的HPLC-ICP-MS分析。
[图2]图2给出了小球藻提取物(上部：标准样品，中间：GSH 加入(NE_14-7)，下部：MeCo+GSH+MIAA加入(NE_15-7))的 HPLC-ICP-MS分析。
[图3]图3示出了在将GSH(NE_14-4)、GSH+MeCo+MIAA (NE_15-4)分别加入小球藻提取物中并且使小球藻提取物进行NaOH 处理(下部)情况下的状态。
[图4]图4示出了在将GSH+MeCo+MIAA加入DMA(NE_9-4) 中的情况下的状态。
[图5]图5给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于表7 上的No.。
[图6]图6给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于表7 上的No.。
[图7]图7示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化。其为 与表7的结果相关的图表形式。
[图8]图8示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化。
[图9]图9示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化。
[图10]图10给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于 表8上的No.。
[图11]图11给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于 表8上的No.。
[图12]图12给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于 表8上的No.。
[图13]图13给出了HPLC-ICP-MS色谱图。图上的No.对应于 表8上的No.。
[图14]图14示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化。
[图15]图15示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(在过 氧化氢溶液处理之后)。
[图16]图16示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(在 过氧化氢处理之前)。
[图17]图17示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(在 过氧化氢处理之后)。
[图18]图18示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.1-4)。
[图19]图19示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.5-8，在过氧化氢溶液处理之后)。
[图20]图20示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.9-12)。
[图21]图21示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.13-16，在过氧化氢溶液处理之后)。
[图22]图22示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.17-20，在过氧化氢溶液处理之前)。
[图23]图23示出了反应溶液中砷化合物浓度每小时的变化(表9 的No.21-24，在过氧化氢溶液处理之前)。
[图24]图24示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.1-4，在过氧化氢处理之前)。
[图25]图25示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.5-8，在过氧化氢处理之后)。
[图26]图26示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.9-12，在过氧化氢处理之前)。
[图27]图27示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.13-16，在过氧化氢处理之后)。
[图28]图28示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.17-20，在过氧化氢处理之前)。
[图29]图29示出了反应溶液中砷化合物百分比每小时的变化(表 9的No.21-24，在过氧化氢处理之后)。
[图30]图30示出了涉及在维生素B12作为例子的情况下三氧化 砷甲基化的机理。
[图31]图31给出了亚硒酸[Se(IV)]通过MC甲基化反应的 HPLC-ICP-MS色谱图。
[图32]图32给出了HPLC-ICP-MS色谱图(测量元素：Sb，m/z 121)。
[图33]图33给出了在根据甲基钴胺素由三氧化砷制备三甲基砷 (TMA)中的反应条件。
实施本发明的最佳方式

[0053]根据本发明的用于烷基化的组合物包含钴络合物。本文中 使用的钴络合物没有特别限制，但可以列举具有钴-碳键的有机金属络 合物等作为例子。

[0054]作为具有钴-碳键的有机金属络合物的例子，可以在下面提 及。即优选使用甲基钴胺素(甲基化维生素B12，法定名：Coα-[α-5，6- 二甲基苯并-1H-咪唑-1-基-Coβ-甲基钴胺酰胺])。另外，可以提及选自 包含选自以下的至少一种化合物的甲基络合物的组中的至少一种：维 生素B12例如氰基钴胺素、乙酰丙酮钴(II)、乙酰丙酮钴(III)、羰基钴 (八羰基二钴)、1，1，1，5，5，5-六氟乙酰丙酮钴(II)、中-四苯基卟吩钴(II)、 六氟磷酸双(五甲基环戊二烯基)钴、N，N’-双(亚水杨基)乙二胺钴(II)、 双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮根)合钴(II)、(氯酞菁根)合钴(II)、氯三(三 苯基膦)钴(I)、乙酸钴(II)的甲基络合物、苯甲酸钴(II)、氰化钴(II)、 环己烷丁酸钴(II)、2-乙基己酸钴(II)、中-四甲氧基苯基卟啉钴(II)、 环烷酸钴、酞菁钴(II)、甲基钴(III)原卟啉IX、硬脂酸钴、氨基磺酸 钴(II)、(1R，2R)-(-)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5-二叔丁基亚水杨基) 钴(II)、(1S，2S)-(+)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5-二叔丁基亚水杨基) 钴(II)、环戊二烯基双(三苯基膦)钴(I)、二羰基环戊二烯基钴、二溴双 (三苯基膦)钴(II)、(四氨基氯酞菁根)合钴(II)、(四叔丁基酞菁根)合钴 (II)，或者选自通过使钴化合物与烷基卤化物，尤其是甲基卤化物共存 形成的钴-甲基络合物的至少一种。从可以使其相对容易地将包含有害 无机砷等的有害化合物烷基化并且将其转化成具有较少毒性的有机材 料的观点出发，甲基钴胺素优选作为具有钴-碳键的有机金属络合物。

[0055]即是说，在根据本发明的用于烷基化的组合物中，可以通 过使用有机金属络合物将包含选自砷、锑和硒的至少一种元素的有害 化合物烷基化。本文中使用的术语“有害化合物”是指当其流入环境中 并且暴露在生物体下时对生物体产生任何负面影响的化合物。

[0056]在有害化合物当中作为包含砷的有害化合物，可以提及亚 砷酸、五氧化砷、三氯化砷、五氯化砷、硫化砷化合物、氰基砷化合 物、氯代砷化合物和其他砷无机盐等。在这些砷中，例如LD50(mg/kg) (老鼠中的50％致死剂量)小于或等于20，并且因此其通常对于生物体 而言是有毒的值。

[0057]另外，作为含锑的有害化合物，可以提及三氧化锑、五氧 化锑、三氯化锑和五氯化锑等。

[0058]另外，作为含硒的有害化合物，可以提及二氧化硒和三氧 化硒。

[0059]在一个优选实施方案中，本发明的组合物可以进一步包含 还原剂以使选自砷、锑和硒的至少一种金属还原。还原剂的存在使得 可以进一步促进烷基化。尽管认为对于砷或甲基转移反应的还原能力 可能是在对砷甜菜碱的转化中控制的速率，但我们认为可以通过加入 那些还原剂来促进对砷甜菜碱等的转化。作为类似于此的还原剂，例 如可以提及具有SH基团的材料，其可以具体为选自谷胱甘肽、还原 的谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸、S-腺苷半胱氨酸、莱菔硫烷、高半胱 氨酸和硫代甘醇的至少一种。此外，可以使用具有SH基团的这些材 料的任意组合。例如，可以提及谷胱甘肽+高半胱氨酸，或者谷胱甘 肽+硫代甘醇的组合等。

[0060]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，将选自砷、锑和硒的至少一种金属还原的还原剂的摩尔浓 度[还原剂]与选自砷、锑和硒的金属的摩尔浓度[金属]之间的比例，即 [还原剂]/[金属]大于或等于1000。更优选地，该比例为大于或等于 10000。这是因为在这类条件下，当将本发明的组合物用于稍后提及的 将有害化合物解毒的方法中时，可以高速率实现烷基化并且然后有效 地实现包含砷等的有害化合物的解毒。

[0061]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，钴络合物的摩尔浓度[Co络合物]与选自砷、锑和硒的金属 的摩尔浓度[金属]之间的比例，即[Co络合物]/[金属]大于或等于100。 更优选地，该比例为大于或等于1000。这是因为在这类条件下，当将 本发明的组合物用于稍后提及的将有害化合物解毒的方法中时，可以 高速率实现烷基化并且然后有效地实现包含砷等的有害化合物的解 毒。

[0062]根据上面提及的摩尔浓度比，可以实现本发明的其中一个 主要目的，即通过无机砷的甲基化可以将极其毒性的无机砷(急性毒性 值：LD50 0.03g/kg)高度有效地转化成具有较低毒性的甲基化砷等。作 为目标产品的具有较低毒性的甲基化砷等是三甲基砷化氧(急性毒性 值：LD50 10.6g/kg)或砷甜菜碱(急性毒性值：LD50 10.0g/kg)等。与无 机砷等相比，可以将毒性减少至多1/300，这些无害的砷等可以在10％ 或更大，优选50％或更大，更优选90％或更大的相对产率下获得。

[0063]另外，在根据本发明的用于烷基化的组合物的一个优选实 施方案中，该组合物进一步包含具有S-Me基团的甲基化添加剂因子。 具有S-Me基团的甲基化添加剂因子的存在使得可以产生更多的烷基， 并且由此实现更多的烷基化和因此更多的解毒。作为甲基化添加剂因 子，可以提及选自蛋氨酸和S-腺苷蛋氨酸的至少一种。

[0064]另外，根据本发明的用于烷基化的组合物可以进一步包含 缓冲液。通常用于生物医学材料的分离、净化或保存的那些可用于缓 冲液，并且那些没有特别限制，但可以提及这些缓冲液例如三羟甲基 氨基甲烷缓冲液；磷酸盐缓冲液、碳酸缓冲液和硼酸缓冲液。另外， 以可以更安全地实现解毒的观点，缓冲液的pH优选为5-10。用于烷 基化的组合物的pH更优选小于9。本发明的用于烷基化的组合物可 以进一步包含H2O2。即以通过提高氧化态(从三价到五价)而减少急性 毒性的观点出发，可以加入H2O2。

[0065]另外，根据本发明的用于烷基化的组合物可以进一步包含 有机卤化物化合物。以可以使得容易地将二甲基化合物和/或三甲基化 合物转化成砷甜菜碱的观点出发，可以列举甲基卤化物作为有机卤化 物化合物的例子。以高的甲基化反应活性的观点出发，作为甲基卤化 物，可以提及选自甲基碘化物、甲基溴化物和甲基氯化物的至少一种。

[0066]另外，以高的烷基化反应活性的观点出发，作为有机卤化 物，可以提及选自碘乙酸、碘乙醇、溴乙酸、溴乙醇和碘丙酸的至少 一种。

[0067]在一个优选实施方案中，有机卤化物是卤代乙酸。作为卤 代乙酸的例子，可以提及选自氯乙酸、溴乙酸和碘乙酸的至少一种。

[0068]另外在一个优选实施方案中，作为有机卤化物化合物，可 以提及选自以下的至少一种：甲基氯化物、甲基溴化物、甲基碘化物、 氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸、氯乙醇、溴乙醇、碘乙醇、氯丙酸、溴丙 酸、碘丙酸、氯乙酸乙酯、溴乙酸乙酯和碘乙酸乙酯。

[0069]另外在本发明中，有机卤化物化合物可以是由以下化学式 1表示的格氏试剂：化学式1：RMgX
(化学式1中R＝Me、CH2COOH或CH2COOC2H5，X＝Cl、Br 或I)。

[0070]另外，如上所述的有机卤化物化合物的使用主要以可以将 有害化合物甲基化以使得容易地将二甲基化合物和/或三甲基化合物 转化成稳定的砷甜菜碱的观点更详细地解释。

[0071]另一方面，如下所述的有机卤化物化合物被例举为在稍后 描述的根据本发明的将有机卤化物化合物解毒的方法中通过脱卤能够 成为解毒目标的那些。

[0072]即作为可预期用于解毒的有机卤化物化合物，可以提及选 自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和 氯仿的那些。在这些材料没被净化的情况下，这些材料可以作为能够 以常规方法例如萃取和分离等将它们引入反应体系中的合适形式(无 论是液体、气体还是固体)使用。由于钴络合物存在于根据本发明的用 于烷基化的组合物中，因此钴络合物的催化作用使得可以将上述有害 有机卤化物脱卤并且由此通过脱卤将有害有机卤化物解毒。

[0073]根据本发明的用于烷基化的组合物可以进一步包含还原 剂以将钴络合物还原。这具有如稍后描述的那样通过还原剂的存在可 以将钴络合物的氧化态转化成其活性氧化态的有利效果。

[0074]类似于此的还原剂没有特别限制，只要其可以使得钴络合 物变得活性，但例如可以提及选自氧化钛和钌络合物的至少一种。

[0075]接下来解释根据本发明的将有害化合物解毒的方法。即根 据本发明的将有害化合物解毒的方法特征在于在如上所述的根据本发 明的用于烷基化的组合物存在下，通过有害化合物的烷基化将包含选 自砷、锑和硒的至少一种元素的有害化合物解毒。根据本发明的用于 烷基化的组合物和这里使用的有害化合物是指上面解释的那些，这些 解释可用于根据本发明的将有害化合物解毒的方法。

[0076]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，以50％抑制细胞生长浓度(IC50)或50％致死剂量(LD50) 较大并且因此可以实现更多的解毒的观点出发，优选通过提高含于上 述有害化合物中的一种元素价态的氧化值来实现有害化合物的解毒。 具体地，可以使用如上所述的本发明的组合物作为反应用的催化剂通 过烷基化提高一种元素价态的氧化值。另外，在元素是砷或锑的情况 下，优选将价态的三价氧化值转化成五价，并且在硒的情况下优选将 价态的四价氧化值转化成六价。

[0077]在本发明中，通过将有害化合物烷基化进行有害化合物的 解毒。在这时，本发明可以通过将含于上述有害化合物中的一种元素 的至少一个键烷基化来实现解毒。

[0078]具体地，通过使用如上所述的本发明的用于烷基化的组合 物进行反应，可以将一种元素的至少一个键烷基化。作为加入一种元 素中的烷基，可以提及甲基、乙基、丙基等。以可以更有效地实现解 毒的观点，甲基优选作为烷基。

[0079]在根据本发明的将有害化合物解毒的方法中，以活性生物 体的安全性观点出发，通过以上烷基化解毒的化合物的50％致死剂量 (LD50)(使得在老鼠内50％致死剂量的口服毒性)优选为大于或等于 1000mg/kg，更优选大于或等于5000mg/kg。

[0080]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法中，以活 性生物体的安全性观点出发，通过以上烷基化或芳基化解毒的化合物 的50％抑制细胞生长浓度(IC50)优选为大于或等于1000μM，更优选大 于或等于3000μM。这里使用的术语“50％抑制细胞生长浓度(IC50)”是 指给出某些物质的必要浓度以使用该物质阻止或抑制100个细胞增殖 的50％的数值。这表明IC50数值越小，则细胞毒性越大。另外，IC50 由细胞毒性的检验结果计算，细胞毒性在37℃24小时的条件下产生质 粒DNA破坏。

[0081]在这时，每一砷化合物的IC50示于表1中。

[0082][表1]

24hr，37℃

[0083]从表1中揭示了具有三价砷(III)的砷糖(III)具有比具有五 价砷的单甲基化砷(MMA)和二甲基化砷(DMA)更高的细胞毒性，但具 有比具有三价的但甲基化砷(MMA)和二甲基化砷(DMA)以及亚砷酸 更低的细胞毒性。另一方面，我们认为具有三价砷的单甲基化砷 (MMA)、二甲基化砷(DMA)具有比亚砷酸(三价和五价)更高的细胞毒 性，但总的来说以细胞毒性的观点出发，对于活性生物体而言具有五 价砷的砷(V)化合物具有比具有三价砷的砷(III)化合物更高的安全性。

[0084]另外，每一砷化合物的LD50示于表2中。

[0085][表2]
  砷的化学物质   LD50(mg/kg)   As(III)   无机砷(III(价态))   4.5   As(V)   无机砷(V(价态))   14-18   MMA   单甲基胂酸   1,800   DMA   二甲基次胂酸   1,200   AC   砷胆碱   6,000   TMAO   三甲基砷化氧   10,600   AB   砷甜菜碱   10,000

[0086]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法中，以活 性生物体的安全性观点出发，通过以上烷基化解毒的化合物的生理半 衰期优选为小于或等于8小时。在根据本发明的将有害化合物解毒的 方法中，以它们更安全并且具有更低毒性的观点出发，优选借助于甲 基化将有害化合物转化成二甲基化合物或三甲基化合物。作为二甲基 化合物，可以提及二甲基胂基乙醇(DMAE)、二甲基胂基乙酸酯 (DMAA)、二甲基次胂酸或砷糖。作为三甲基化合物，可以提及砷胆 碱、砷甜菜碱、三甲基砷糖或三甲基砷化氧。

[0087]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法特征在于通过在如上所述的根据本发明的组合 物存在下通过有机卤化物的脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、 DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物解毒。

[0088]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，可以在如上所述的根据本发明的组合物存在下通过有 机卤化物的脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三卤 代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物解毒，并且然后在通过反应得 到的钴络合物存在下通过有害化合物的烷基化将包含选自砷、锑和硒 的至少一种元素的有害化合物解毒。

[0089]即如果固有有害的有机卤化物例如杀虫剂、阻燃剂、二噁 英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿在根据本发明的用于 烷基化的组合物存在下反应，则发生有机卤化物的脱卤，而通过反应 也产生有机钴络合物，因此有机钴络合物中的有机材料可以是用于将 有害重金属烷基化的烷基源的其中一种。换句话说，可以使用由此获 得的烷基源将有害化合物例如无机砷转化成无害的物质，即有机砷。

[0090]另外，在根据本发明的将有害化合物解毒的方法的一个优 选实施方案中，该方法进一步包括在还原剂的存在下暴露在光下以将 钴络合物还原的步骤。暴露在光下使得可以将钴(II)络合物转化成具有 活性氧化态的钴(I)络合物。钴络合物(I)具有这样的有利效果：通过使 该络合物与待脱卤的有害有机卤化物化合物反应通过脱卤将有机卤化 物化合物解毒，而也可以获得有机材料，该材料可以成为烷基源。

[0091]类似于此的还原剂没有特别限制，只要其可以使得钴络合 物活性，但例如可以提及选自氧化钛和钌络合物的至少一种。

[0092]接下来，根据本发明的将有机卤化物解毒的方法的解释如 下。

[0093]即，根据本发明的将有机卤化物解毒的方法特征在于在如 上所述的根据本发明的组合物存在下通过有机卤化物脱卤将选自杀虫 剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的 有机卤化物解毒。在选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三 卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物为可以不被引入反应体系的 一些形式的情况下，这些材料可以作为能够根据常规方法例如萃取、 分离和净化等将它们引入反应体系中的合适形式(无论是液体、气体还 是固体)使用。根据本方法，本发明组合物中的钴络合物有助于烷基化 以及有机卤化物的脱卤，并且然后使得可以实现有机卤化物的解毒。 正如刚才所述，本发明的组合物是极其有价值的。正如采用如上所述 的本发明的将有害化合物解毒的方法的情形那样，可以在还原剂的存 在下将组合物暴露在光下以使钴络合物还原。将有害化合物解毒的方 法的解释也可以直接用于关于在将有机卤化物解毒的方法中使用的还 原剂等的解释。

[0094]另外，图30示出了涉及在维生素B12(甲基钴胺素： CH3-Cob(III))作为例子的情况下三氧化砷的甲基化的机理。在图30 中，iAs(V)、iAs(III)、ATG、MADG和DMAG分别代表五价无机砷、 三价无机砷、三谷胱甘肽砷络合物、单甲基二谷胱甘肽砷络合物和二 甲基谷胱甘肽砷络合物。实施例

[0095]将参照实施例更详细地具体解释本发明，但本发明不意在 被解释为限于实施例。

[0096]首先，涉及实施例中使用的缩写的解释如下：<缩写>
iAs(III)：三价无机砷
MMA：单甲基化砷酸
DMA：二甲基化亚砷酸
TMAO：三甲基砷化氧
AB：砷甜菜碱(三甲基砷乙酸)
DMAA：二甲基砷乙酸
MeCo：甲基钴胺素
GSH：谷胱甘肽(还原形式)
iSe(IV)：无机硒(四价)
MIAA：单碘乙酸

[0097]实施例1<反应式>

[0098]<反应操作>向1.5mL艾本德(Eppendorf)管中加入740μL反应缓冲液(20mM Tris-HCl(pH 7.6))。向其中加入220μL的100mM GSH水溶液，用 Voltex搅拌30秒，并且然后使其在37℃下30分钟。向其中加入20μL 的100ppm无机砷(III)标准溶液(用于原子吸收)并且搅拌30秒。向其 中加入20μL的7.4mM甲基钴胺素(MeCo)水溶液(组合物A)。使其在 保持于37℃的恒定温度浴中反应，检验在规则间隔下取样得到的产品 的增量。

[0099]<产品的分析>通过使用与高性能液相色谱(Agilent 1100)直接相连的感耦等离子 体离子质谱仪(Agilent 7500ce)进行定性和定量分析，在线对比标准样 品与反应产品的保留时间。

[0100]实施例2<反应式>

[0101]<反应操作>以与实施例1相同的方式进行试验，除了将20μL的1000ppm无 机Se(IV)标准液(用于原子吸收)加入实施例1的组合物A中(组合物 B)。

[0102]对比例1以与实施例1相同的方式进行试验，除了不在实施例1中加入 MeCo(组合物C)。表3示出了无机砷对MMA(实施例1)和DMA(实施 例2)的解毒性。

[0103][表3]

[0104]如实施例1-2中所示，由于与对比例相比时间上升，因此 生成甲基砷(MMA)。这证实甲基化进一步进行，因此在实施例2中也 生成二甲基化砷(DMA)。明显效果证实通过在MeCo的存在下使其转 化成具有较低毒性的甲基化砷而将有害的无机砷解毒。

[0105]另外还检验硒的甲基化。图31给出了通过MC的亚硒酸 [Se(IV)]甲基化反应的HPLC-ICP-MS色谱图。在该图中，分别为A： 标准样品，B：反应后的样品，Se(IV)：亚硒酸和DMSe：二甲基硒。

[0106]如图31中所示，证明亚硒酸转化成具有较低毒性的二甲 基硒。

[0107]实施例3<反应式>

[0108]<反应操作>以与实施例2中的相同方式进行试验，除了将20μL的1000ppm MMA加入实施例2的组合物B中(组合物D)。

[0109]对比例2以与实施例3中相同的方式进行试验，除了在实施例3中不加入 MeCo。

[0110]实施例4<反应式>

[0111]<反应操作>以与实施例2中的相同方式进行试验，除了将20μL的1000ppm DMA加入实施例2的组合物B中(组合物E)。

[0112]对比例3以与实施例4中相同的方式进行试验，除了在实施例4中不加入 MeCo。表4示出了MMA对DMA的解毒性(实施例3)和DMA对 TMAO的解毒性(实施例4)。

[0113][表4]

[0114]如实施例3-1至3-3中所示，随着时间前进，二甲基砷(DMA) 的浓度增加。在对比例2中没有观察到DMA的生成。如实施例4-1 至4-3中所示，三甲基砷(TMAO)的浓度增加，这表明砷基质转化成 最无害的三甲基砷。在对比例3中没有观察到三甲基砷的生成。

[0115]实施例5<反应式>

[0116]<反应操作>以与实施例2中的相同方式进行试验，除了将20μL的1000ppm TMAO代替无机砷加入实施例2的组合物B中(组合物F)。

[0117]实施例6<反应式>

[0118]<反应操作>以与实施例5相同的方式进行试验，除了不将MeCo加入实施例 5的组合物中(组合物G)。

[0119]实施例7<反应式>

[0120]<反应操作>以与实施例5中的相同方式进行试验，除了在实施例5的组合物 F中使用DMA代替TMAO(组合物G)。表5示出了砷甜菜碱的转化。

[0121][表5]

[0122]如实施例5中所示，证实了在MeCo和MIAA的存在下作 为其中一种砷基质的TMAO转化成AB。如实施例6中所示，还证实 仅在MIAA的存在下TMAO转化成AB。如实施例7中所示，证实在 MeCo和MIAA的存在下作为其中一种砷基质的DMA转化成AB。

[0123]实施例8首先，涉及以下实施例中使用的缩写的解释如下：
<缩写>
iAs(III)：三价无机砷
MMA：单甲基化砷酸
DMA：二甲基化亚砷酸
TMAO：三甲基砷化氧
AB：砷甜菜碱(三甲基砷乙酸)
DMAA：二甲基砷乙酸
MeCo：甲基钴胺素
GSH：谷胱甘肽(还原形式)
MIAA：单碘乙酸
AS：砷糖
iSe(IV)：无机硒(四价)

[0124](1)微藻类的培养预先培养微藻类小球藻(chlorella vulgaris IAM C-629菌株)直到 接种对数生长期以获得在150mL Bold’s Basal(BB)介质中的1x 106细 胞/mL，并且在暴露于荧光(4000Lux，24hr照射)下在25℃下用静态 培养方法培养。在该情况下，通过将10mM葡萄糖或10mM乙酸钠作 为碳源加入培养物中制备培养介质。

[0125](2)砷的积聚试验通过在接种之后将砷酸加入培养介质中获得1ppm金属砷并且然 后在加入砷之后将微藻类培养284小时进行砷的积聚试验。

[0126](3)砷含量的测量通过使用与高性能液相色谱(Agilent 1100)直接相连的感耦等离子 体离子质谱仪(Agilent 7500ce)进行关于藻类体中含有的无机砷和有机 砷的定性和定量分析，在线对比标准样品与反应产品的保留时间。

[0127](4)分析条件作为有机砷化合物标准样品，使用作为可从Optronics Co.，Ltd. (Trichemical研究机构)商购获得的试剂的MMA、DMA、TMAO、 TeMA、AB和AC，并且作为无机砷化合物标准样品，使用作为可从 Wako Pure Chemical Industries，Ltd.商购获得的高质量试剂的 As(III)，As(V)的钠盐。通过用超纯水(Millipore)将其稀释制备每一砷 化合物的100mg/100mL标准溶液。

[0128]RF正向功率：1.6kW
RF反向功率：＜1W
载气流量：Ar 0.75L/min
取样8.5mm
检测质量：m/z＝75和35
内标m/Z＝71
停留时间：0.5秒0.01秒0.1秒
扫描次数：1次

洗脱液：5mM硝酸/6mM硝酸铵/1.5mM吡啶二羧酸
洗脱液的流动速率：0.4mL/min
注射体积：20μL
柱：阳离子交换柱Shodex RSpak NN-414(150mmx4.6mm内径)
柱温：40℃

[0129]<从其中积聚砷的微藻类中提取砷化合物>制备微藻类提取物(其中将小球藻处理以用甲醇萃取，并且然后通 过蒸发除去甲醇)。向其中加入净化水以将其稀释并且获得具有描述于 下表6中的浓度的溶液。此外，将UN1(未知1)和UN6的组分归属于 对应于砷糖的化合物(图1)。图1给出了小球藻提取物的 HPLC-ICP-MS分析(上部：标准样品，下部：样品)。表6示出了小球 藻提取物的砷化合物浓度(ppm)。

[0130][表6]
  As(V)   As(III)   MMA   DMA   UN1   UN6   总计   2.65   0.175   0.62   0.035   1.14   1.22   5.83

[0131]<至AB的转化>向艾本德管中加入1.5mL体积的740μL反应缓冲液(20mM Tris-HCl(pH 7.6))。向其中加入220μL的20mM GSH水溶液，用 Voltex搅拌30秒，并且然后使其在37℃下30分钟。向其中加入100μL 的小球藻提取物并且搅拌30秒。向其中加入135μL的7.4mM甲基钴 胺素(MeCo)水溶液。向其中加入68mg的MIAA(0.35μM)以溶解它们。 使其在保持于37℃下的恒定温度浴中反应，检验在规则间隔下取样获 得的产品的增量。如图2中所示，在GSH、MeCo和MIAA存在的情 况下可以证实AB的生成。图2给出了小球藻提取物的HPLC-ICP-MS 分析(上部：标准样品，中间：GSH加入(NE_14-7)，下部：MeCo+ GSH+MIAA加入(NE_15-7))。

[0132]实施例9

[0133]<砷糖对DMA的转化>将100μL的小球藻提取物与4N的NaOH水溶液(1mL)混合，并 且使其在80℃下过夜。由于DMA生成(图3)，因此证实砷糖转化成 DMA。

[0134]以与实施例1-7中相同的方式进行试验。图3示出了在分别将GSH (NE_14-4)、GSH+MeCo+MIAA(NE_15-4)加入小球藻提取物中并且 使小球藻提取物进行NaOH处理(底部)的情况下的状态。另外，图4 示出了在将GSH+MeCo+MIAA加入DMA中(NE_9-4)情况下的状 态。

[0135]实施例10另外，通过使用甲基钴胺素作为钴络合物进行试验。首先，向 1.5mL艾本德管中加入10mg甲基钴胺素(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)。向其中加入1mL超纯水(18MΩ/cm)以溶解甲基钴胺 素(7.4mmol/L)(溶液A)。向1.5mL艾本德管中加入30.7mg谷胱甘肽(还 原形式)，用1mL超纯水将其溶液(100mmol/L)(溶液B)。制备亚砷酸 水溶液(用于原子吸收：100ppm：按照金属砷)(溶液C)。制备亚硒酸 水溶液(用于原子吸收：1000ppm：按照金属硒)(溶液D)。制备 100mmol/L的Tris-HCl缓冲液(pH 7.8，0.01mol/L，通过使用盐酸溶 液调节pH)(溶液E)。向1.5mL艾本德管中分别加入720μL的溶液E、 20μL的溶液C、220μL的溶液B，并且使其在37℃下1小时。向其中 加入20μL的溶液A和20μL的溶液D，并且然后在保持于37℃下的 恒定温度浴中反应。反应条件如下：

[0136]<反应条件>基质的浓度：[As]＝30μmol/L
天然维生素B12(甲基钴胺素)的浓度：[MeCo]＝150μmol/L
谷胱甘肽(还原形式)的浓度：[GSH]＝22mmol/L
硒的浓度：[Se]＝760μmol/L
缓冲液：100mM Tris-HCl缓冲液(pH 7.8)，反应温度：37℃，反 应溶液：pH 3

[0137]在规则的时间间隔下取样50μL，用超纯水将其稀释10倍， 通过采用HPLC-ICP-MS方法进行定性和定量分析(表7的No.1-8)。

[0138][表7]

[0139]图7示出了反应溶液中砷化合物每小时的浓度变化(其是 表7的结果的图表形式)。另外，从反应溶液中取样50μL获得样品， 并且将得到的样品用50μL过氧化氢溶液处理(37℃，1小时)，用超纯 水将其稀释10倍以使得可以类似的方式分析反应产品(表7的 No.9-11)。图5和6给出了HPLC-ICP-MS色谱图。

[0140]实施例11以与实施例10中相同的方式进行试验，除了在实施例10中在 100mM Tris-HCl缓冲液中将溶液B调节至pH 7。

[0141]表8和图8-17示出了结果。约50％的亚砷酸被甲基化。 表8示出了反应溶液中砷化合物的浓度。

[0142][表8]

＊No.1-7：H2O2处理前
＊＊No.8-14：H2O2处理后

[0143]从表8中明显看出，表明借助于将As(III)转化成具有高氧 化值的As(V)，即通过使用H2O2处理提高氧化值，可以使它们无害。

[0144]实施例12以与实施例10相同的方式进行试验，除了在制备之后反应溶液的 pH为表9中所示的值的条件下进行。

[0145]表9和图18-29示出了结果。在pH 6.7的情况下，约50％ 的亚硒酸被甲基化。另一方面，在pH 9的情况下，甲基化不进行。 表9示出了反应溶液中砷化合物的浓度。

[0146][表9]

[0147]实施例13接下来尝试由氰基钴胺素合成[Cob(II)]ClO4。
1.钴络合物的氧化-还原和甲基化反应
(1)由氰基钴胺素合成[Cob(II)]ClO4
<反应式1>

[0148][化学式1]

[0149]<试验步骤>将50mg氰基钴胺素(其是在以上[化学式1]中所示的Cob(III))溶 于100mL甲醇中，并且然后通过氮气起泡将其除气。向其中加入 400mg NaBH4(1.05mol)以证实来源于Co(I)的绿色。向其中加入3mL 60％HClO4aq。向其中加入50mL水以用二氯甲烷萃取。在用水将其清 洗之后，将其用无水硫酸钠干燥以使得其可以在减压下固化。用苯/ 正己烷使其重新沉淀得到具有橙色的粉末。

[0150](2)[Cob(II)]还原成[Cob(I)]<反应式2>

[0151][化学式2]

[0152]<试验步骤>将30mg[Cob(II)]ClO4溶于100mL甲醇中，并且然后通过氮气起 泡将其除气。向其中加入300mg NaBH4(0.788mol)以证实来源于Co(I) 的绿色。认识到以在反应式2[化学式2]中所示的Cob(II)到Cob(I)的 反应观点出发，存在于本发明的用于烷基化的组合物中的钴(III)络合 物可以转化成钴(II)络合物，由此如以下实施例14中所述的那样通过 光催化剂或化学还原剂将由此得到的钴(II)络合物还原得到钴(I)络合 物。钴(I)络合物可被用作脱卤反应的基质。即是说，通过使用由此得 到的钴(I)络合物，可以将有机卤化物化合物解毒。

[0153]实施例14接下来检验通过使[Cob(I)]与CH3I反应(卤化物脱卤反应)合成 [MeCob(II)]。

[0154](3)通过使[Cob(I)]与CH3I反应(卤化物脱卤反应)合成 [MeCob(II)]<反应式3>

[0155][化学式3]

[0156]在黑暗场所下加入37mg CH3I(2.6x10-4mol)并且搅拌5分 钟。以该方式，通过钴络合物和有机卤化物化合物造成脱卤反应。即 是说，不仅是作为有害化合物的有机卤化物化合物通过脱卤解毒，而 且得到的钴(III)络合物可以变成优选的基质以通过甲基化将有害化合 物例如砷解毒。

[0157](4)由[MeCob(II)]合成[MeCob(III)]<反应式4>

[0158][化学式4]

[0159]<试验步骤>加入2mL 60％HClO4aq。向其中加入50mL水，用二氯甲烷萃取。 在用水清洗它们之后，用无水硫酸钠将它们干燥以在减压下固化。用 苯/正己烷将它们重新沉淀得到具有橙色的粉末，即甲基钴胺素。

[0160]以该方式，通过利用存在于本发明的用于烷基化的组合物 中的钴络合物的氧化态，可以将有机卤化物化合物或有害化合物例如 砷解毒。换句话说，还可以使用通过有机卤化物化合物与钴(I)络合物 的脱卤反应得到的钴(III)络合物，通过钴(III)络合物与有害化合物(其 包含砷等)的反应通过甲基化将有害化合物解毒。

[0161]另一方面，如果生成的钴(II)络合物通过任何反应还原， 则可以获得钴(I)络合物，因此使用由此获得的钴络合物使得可以再次 将有机卤化物化合物解毒。

[0162]实施例15接下来在给定的条件下伴随着使用GSH和甲基钴胺素，检验能 够转化成TMAO的最有效情况。

[0163]首先，向0.2mL艾本德管中加入GSH(60mg，0.195mmol)、 10mg甲基钴胺素(MC)(7.44μmol)、Tris-HCl缓冲液(pH 8，50μL)。 向其中加入2μL砷标准溶液(用于原子吸收：按照砷为100ppm)，由 此放置在125℃下加热的铝块加热器中使它们反应预定的时间。将反 应产品用10％过氧化氢溶液稀释10-30倍，使得产品可以通过 HPLC-ICP-MS分析。其结果示于表10和11中。

[0164]表10和11示出了在GSH的浓度、砷的浓度和温度等改 变的情况下HPLC-ICP-MS分析的结果。表10以浓度表示，表11以 百分比表示。

[0165]结果，在本实施例的条件下，表明表10和11的MC115 是最好的数据，其使得通过使用GSH可以将有害化合物转化成约 100％的TMAO。

[0166]实施例16接下来使用半胱氨酸(Cys)代替GSH检验效果。首先向0.2mL艾 本德管中加入半胱氨酸(Cys)(20mg，0.165mmol)作为还原剂代替 GSH、甲基钴胺素(MC)(20mg，14.9μmoL)、磷酸盐缓冲液(pH 6， 100μL)。向其中加入4μL砷标准溶液(用于原子吸收：按照砷为 100ppm)，由此放置在110℃下加热的铝块加热器中使它们反应预定的 时间。将反应产品用10％过氧化氢溶液稀释10-30倍，使得产品可以 通过HPLC-ICP-MS分析。其结果示于表12中。

[0167]表12示出了在半胱氨酸的浓度、砷的浓度和温度等改变 的情况下HPLC-ICP-MS分析的结果。其表明即使使用半胱氨酸代替 GSH，也产生与GSH相同的优良结果。尤其是如果TMAO的比例显 著，则表12的MC157-3p具有优良的结果。

[0168]实施例17接下来还使用高半胱氨酸代替GSH检验效果。首先向0.2mL艾 本德管中加入高半胱氨酸(HCys)(5mg，16.3μmoL)作为还原剂代替 GSH、甲基钴胺素(MC)(20mg，14.9μmoL)、磷酸盐缓冲液(pH 6， 100μL)。向其中加入4μL砷标准溶液(用于原子吸收：按照砷为 100ppm)，由此放置在120℃下加热的铝块加热器中使它们反应预定的 时间。将反应产品用10％过氧化氢溶液稀释10-30倍，使得产品可以 通过HPLC-ICP-MS分析。其结果示于表13中。

[0170]表13示出了在高半胱氨酸的浓度、砷的浓度和温度等改 变的情况下HPLC-ICP-MS分析的结果。其表明即使使用高半胱氨酸 代替GSH，也获得与GSH相同的优良结果。尤其是如果TMAO的比 例显著，则表13的MC163-2p具有优良的结果。

[0171]实施例18接下来，除了GSH之外还使用硫代甘醇检验效果。即检验在加 入高沸点溶剂的情况下的效果。具体而言，使用具有SH基团的硫代 甘醇(TG，HSCH2CH2OH，沸点：157℃)和不具有SH基团的二甲基 亚砜(DMSO，(CH3)2SO，沸点：189℃)。

[0172]首先向0.2mL艾本德管中加入GSH(4mg，13μmoL)作为还 原剂、甲基钴胺素(MC)(1mg，0.74μmoL)、TG(5μL)、Tris-HCl缓冲 液(pH 8，5μL)。向其中加入2μL砷标准溶液(按照砷为10ppm)，由此 放置在120℃下加热的铝块加热器中使它们反应预定的时间。将反应 产品用10％过氧化氢溶液稀释10-30倍，使得产品可以通过 HPLC-ICP-MS分析(表14和15的MC179等的解释)。

[0173]此外，关于表14和15的MC180，向0.2mL艾本德管中 加入GSH(4mg，13μmoL)作为还原剂、甲基钴胺素(MC)(1mg， 0.74μmoL)、DMSO(5μL)、Tris-HCl缓冲液(pH 8，5μL)。向其中加 入2μL砷标准溶液(按照砷为10ppm)，由此放置在120℃下加热的铝 块加热器中使它们反应预定的时间。将反应产品用10％过氧化氢溶液 稀释10-30倍，使得产品可以通过HPLC-ICP-MS分析。这些的结果 示于表14和15中。

[0175]表14和15示出了在除了GSH之外使用TG、DMSO的 情况下HPLC-ICP-MS分析的结果(在表14和15中，GSH：谷胱甘肽 (还原形式)、MC：甲基钴胺素，TG：硫代甘醇，DMSO：二甲基亚 砜)。表14是以浓度表示的那些，表15是以百分比表示的那些。其表 明即使在使用TG和DMSO的情况下，可以获得与使用GSH本身的 情形相同的优良结果。

[0176]实施例19接下来，以与以上实施例相同的方式使用半胱氨酸(Cys)作为还原 剂进一步检验效果。表16示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化 反应(酸条件)(反应物质)。
[表16]

[0177]表17示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(酸 条件)(反应条件和反应产物)。在表中，分别为GSH：还原的谷胱甘肽， MA：甲基钴胺素，As：起始材料(其是三价砷：iAs(III))、MMA：单 甲基化砷酸，DMA：二甲基砷化氧，TMAO：三甲基砷化氧和TeMA： 四甲基砷，数值被计算为转化比例＝100％([iAs(V)]+[MMA]+[DMA] +[TMAO]+[TeMA])/[iAs(III)]。[表17]

[0178]表18示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(中 性条件)(反应物质)。[表18]

[0179]表19示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(中 性条件)(反应条件和反应产物)。[表19]

[0180]表20示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(碱 性条件)(反应物质)。[表20]

[0181]表21示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(碱 性条件)(反应条件和反应产物)。[表21]

[0182]实施例20接下来，以与上述实施例相同的方式检验锑的解毒。图32给出了 HPLC-ICP-MS色谱图(测量元素：Sb，m/z 121)。在该图中，A：标 准样品[iSb(III)]，B：反应后的样品(MC+GSH)，C：反应后的样品(仅 有MC)。表22示出了无机锑的甲基化反应(反应物质和反应条件)。
[表22]

[0183]表23示出了无机锑的甲基化反应(反应产物)。[表23]

[0184]从图32中明显看出，其表明通过使三价无机锑与甲基钴 胺素反应生成归因于甲基化锑的U1、U2、U3和U4。因此，我们认 为对于锑而言，还可以获得更加无害的甲基化锑。

[0185]实施例21接下来检验效果，给出用于烷基化的组合物的每一组分的摩尔分 数。具体而言，以与上述实施例相同的方式使用GSH作为还原剂、 砷作为有害化合物和甲基钴胺素作为钴络合物进行试验。其结果示于 表24和25中。表24示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应 (反应物质)。表25示出了三氧化砷[iAs(III)]通过MC的甲基化反应(反 应条件和反应产物)。在表中分别为，[GSH]：还原剂(GSH)的摩尔浓 度，[MC]：甲基钴胺素的摩尔浓度，[As]：作为起始材料的三氧化砷 的摩尔浓度。另外在表中分别有GSH：还原的谷胱甘肽，MC：甲基 钴胺素，As：起始材料(这里其是三价砷：iAs(III))、MMA：单甲基 化砷酸，DMA：二甲基砷化氧，TMAO：三甲基砷化氧和TeMA：四 甲基砷，数值被计算为转化比例＝100％([iAs(V)]+[MMA]+[DMA] +[TMAO]+[TeMA])/[iAs(III)]。另外，图33给出了在根据甲基钴胺 素由三氧化砷制备三甲基砷(TMA)中的反应条件。
[表24]

[表25]

从表24和25中明显看出，在与加入砷相比的10000倍或更多的 还原剂GSH和与加入砷相比的1000倍或更多的甲基钴胺素的情况 下，可以获得90％或更多的无害三甲基砷化氧的相对比例。即表明在 [GSH]/[As]＞1000，[MC]/[As]＞100，更优选[GSH]/[As]＞10000， [MC]/[As]＞1000的情况下，可以获得90％或更多的无害三甲基砷化氧 的相对比例。

[0186]工业实用性本发明的组合物使得可以产生一种更实际并且工业性的将有害化 合物解毒的方法，其中该方法在含砷等的有害化合物的解毒中起作用。
本发明在工业废物等的处理和涉及污染的泥或土壤的环境保护的广泛 领域中作出显著的贡献，因为借助于烷基化通过将含砷等的有害化合 物转化成更无害的化合物得到的无害化合物极其稳定和安全。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
[国际局于2006年11月22日(22.11.2007)收到]
1.(修改后)一种用于烷基化的组合物，其中该组合物包含钴络 合物，并且进一步包含还原剂以将至少一种选自砷、锑和硒的金属还 原。
2.根据权利要求1的用于烷基化的组合物，其中通过使用钴络合 物将包含至少一种选自砷、锑和硒的元素的有害化合物烷基化。
3.(删除)。
4.(修改后)根据权利要求1的用于烷基化的组合物，其中该还 原剂是具有SH基团的材料。
5.根据权利要求4的用于烷基化的组合物，其中该具有SH基团 的材料是选自谷胱甘肽、还原的谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸、S-腺苷 半胱氨酸、莱菔硫烷、高半胱氨酸和硫代甘醇的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项的用于烷基化的组合物，其中该组合 物进一步包含具有S-Me基团的甲基化添加剂因子。
7.根据权利要求6的用于烷基化的组合物，其中该甲基化添加剂 因子是选自蛋氨酸和S-腺苷蛋氨酸的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项的用于烷基化的组合物，其中该组合 物进一步包含缓冲液。
9.根据权利要求8的用于烷基化的组合物，其中该缓冲液的pH 为5-10。
10.根据权利要求1-9的用于烷基化的组合物，其中该用于烷基 化的组合物的pH小于9。
11.根据权利要求1-10的用于烷基化的组合物，其中该组合物进 一步包含H2O2。
12.根据权利要求1-11的用于烷基化的组合物，其中该组合物进 一步包含有机卤化物化合物。
13.根据权利要求12的用于烷基化的组合物，其中该有机卤化物 化合物是甲基卤化物。
14.根据权利要求13的用于烷基化的组合物，其中该甲基卤化物 是选自甲基碘化物、甲基溴化物和甲基氯化物的至少一种。
15.根据权利要求12的用于烷基化的组合物，其中该有机卤化物 化合物是卤代乙酸。
16.根据权利要求15的用于烷基化的组合物，其中该卤代乙酸是 选自氯乙酸、溴乙酸和碘乙酸的至少一种。
17.根据权利要求12的用于烷基化的组合物，其中该有机卤化物 化合物是选自以下的至少一种：甲基氯化物、甲基溴化物、甲基碘化 物、氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸、氯乙醇、溴乙醇、碘乙醇、氯丙酸、 溴丙酸、碘丙酸、氯乙酸乙酯、溴乙酸乙酯、碘乙酸乙酯。
18.根据权利要求14的用于烷基化的组合物，其中该有机卤化物 化合物是由以下化学式1表示的格氏试剂：
化学式1：RMgX
(化学式1中R＝Me、CH2COOH或CH2COOC2H5，X＝Cl、Br 或I)。
19.根据权利要求12-18任一项的用于烷基化的组合物，其中该 有机卤化物化合物衍生自选自以下的持久性有机材料：杀虫剂、阻燃 剂、二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿。
20.根据权利要求1-19任一项的用于烷基化的组合物，其中该组 合物进一步包含还原剂以将钴络合物还原。
21.根据权利要求20的用于烷基化的组合物，其中该还原剂是选 自氧化钛和钌络合物的至少一种。
22.根据权利要求1-21任一项的用于烷基化的组合物，其中钴络 合物是包含选自以下的至少一种化合物的甲基络合物：甲基钴胺素(甲 基化维生素B12，法定名：Coα-[α-5，6-二甲基苯并-1H-咪唑-1-基-Coβ- 甲基钴胺酰胺])、维生素B12例如氰基钴胺素、乙酰丙酮钴(II)、乙酰 丙酮钴(III)、羰基钴(八羰基二钴)、1，1，1，5，5，5-六氟乙酰丙酮钴(II)、 中-四苯基卟吩钴(II)、六氟磷酸双(五甲基环戊二烯基)钴、N，N’-双(亚 水杨基)乙二胺钴(II)、双(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮根)合钴(II)、(氯酞 菁根)合钴(II)、氯三(三苯基膦)钴(I)、乙酸钴(II)的甲基络合物、苯甲 酸钴(II)、氰化钴(II)、环己烷丁酸钴(II)、2-乙基己酸钴(II)、中-四甲 氧基苯基卟啉钴(II)、环烷酸钴、酞菁钴(II)、甲基钴(III)原卟啉IX、 硬脂酸钴、氨基磺酸钴(II)、(1R，2R)-(-)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5- 二叔丁基亚水杨基)钴(II)、(1S，2S)-(+)-1，2-环己烷二氨基-N，N’-双(3，5- 二叔丁基亚水杨基)钴(II)、环戊二烯基双(三苯基膦)钴(I)、二羰基环戊 二烯基钴、二溴双(三苯基膦)钴(II)、(四氨基氯酞菁根)合钴(II)、(四 叔丁基酞菁根)合钴(II)，或者选自通过使钴化合物与烷基卤化物，尤 其是甲基卤化物共存形成的钴-甲基络合物的至少一种。
23.根据权利要求2-22任一项的用于烷基化的组合物，其中将选 自砷、锑和硒的至少一种金属还原的还原剂的摩尔浓度[还原剂]与选 自砷、锑和硒的金属的摩尔浓度[金属]之间的比例，即[还原剂]/[金属] 大于或等于1000。
24.根据权利要求23的用于烷基化的组合物，其中该比例大于或 等于10000。
25.根据权利要求1-24任一项的用于烷基化的组合物，其中钴络 合物的摩尔浓度[Co络合物]与选自砷、锑和硒的金属的摩尔浓度[金属] 之间的比例，即[Co络合物]/[金属]大于或等于100。
26.根据权利要求25的用于烷基化的组合物，其中该比例大于或 等于1000。
27.一种将有害化合物解毒的方法，其中在根据权利要求1-26任 一项的组合物的存在下通过将有害化合物烷基化而将包含至少一种选 自砷、锑和硒的元素的有害化合物解毒。
28.根据权利要求27的将有害化合物解毒的方法，其中通过提高 一种元素价态的氧化值来实现解毒。
29.根据权利要求27或28的将有害化合物解毒的方法，其中将 一种元素的至少一个键烷基化。
30.根据权利要求27-29任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中该元素是砷。
31.根据权利要求27-30任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中通过烷基化解毒的化合物的50％致死剂量(LD50)为大于或等于 1000mg/kg。
32.根据权利要求27-31任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中通过烷基化解毒的化合物的50％抑制细胞生长浓度(IC50)为大于或 等于1000μM。
33.根据权利要求27-32任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中有害化合物选自三氧化砷、五氧化砷、三氯化砷、五氯化砷、硫化 砷化合物、氰基砷化合物、氯代砷化合物和其他砷无机盐。
34.根据权利要求27-33任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中烷基化是甲基化。
35.根据权利要求34的将有害化合物解毒的方法，其中通过甲基 化将有害化合物转化成二甲基化合物或三甲基化合物。
36.根据权利要求35的将有害化合物解毒的方法，其中二甲基化 合物是二甲基胂基乙醇(DMAE)、二甲基胂基乙酸酯(DMAA)、二甲基 次胂酸或砷糖。
37.根据权利要求35的将有害化合物解毒的方法，其中三甲基化 合物是砷胆碱、砷甜菜碱、三甲基砷糖或三甲基砷化氧。
38.一种将有机卤化物解毒的方法，其中在根据权利要求1-26任 一项的组合物的存在下通过有机卤化物的脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、 二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三氯乙基和氯仿的有机卤化物解 毒。
39.根据权利要求26-37任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中在根据权利要求1-26任一项的组合物的存在下通过有机卤化物的 脱卤将选自杀虫剂、阻燃剂、二噁英、PCB、DDT、三卤代甲烷、三 氯乙基和氯仿的有机卤化物解毒，并且然后在通过反应获得的钴络合 物存在下通过有害化合物的烷基化将包含选自砷、锑和硒的至少一种 元素的有害化合物解毒。
40.根据权利要求26-37任一项的将有害化合物解毒的方法，其 中该方法进一步包括在还原剂的存在下暴露在光下以使钴络合物还原 的步骤。
41.根据权利要求40的将有害化合物解毒的方法，其中还原剂是 选自氧化钛和钌络合物的至少一种。