一种蛋白药物在常温、高温条件下保存的方法技术

本发明专利技术公开了一种普适的提高蛋白热稳定性的方法，本发明专利技术设计了一种能与蛋白通过疏水相互作用结合的两亲性聚合物(amphiphilic polymer)，使蛋白能够耐受高温，甚至是100℃水溶液的高温，同时能在常温条件下长时间存放蛋白质，无需冷藏。相比于对蛋白氨基酸序列进行化学修饰，反应在水环境中进行，条件温和，对初始蛋白的结构影响小。与现有技术相比，该方法没有涉及对蛋白一级结构进行改造，因此最大程度上保留蛋白原始活性。同时，该方法对蛋白没有具体要求，基于蛋白普遍表面具有亲疏水性位点，两亲性聚合物可与大多数蛋白通过疏水作用力进行结合，从而产生高温保护作用，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白药物在常温、高温条件下保存的方法
本专利技术属于生物医药
，更具体地，涉及一种蛋白药物在常温、高温条件下保存的方法。
技术介绍
蛋白质作为生命的物质基础，与生物体生命活动关系密切，在人们的日常生活中得到广泛的应用。然而，大多数蛋白质，特别是嗜常温蛋白(mesophilicproteins)，仅能在低温或常温条件下保持其结构，发挥正常的功能活性。在这些蛋白的适用温度范围外，例如高温，容易导致蛋白聚集或变性，从而限制了蛋白的功能范围。目前，提高蛋白热稳定性的方法非常有限，主要通过对比嗜常温蛋白与嗜热蛋白(thermophilicproteins)氨基酸序列，对单个或多个氨基酸进行突变或者利用化学修饰的方法对氨基酸进行共价改造等来改善蛋白质的热稳定性。这些方法普遍对蛋白的一级结构进行改变，而蛋白的一级结构是决定其生物学功能的，即这些方法或多或少会对蛋白质的功能产生影响。同时，由于这些方法对氨基酸序列的改造是有针对性的，即对不同的蛋白需要针对性的选择不同的氨基酸进行改造，这就有可能导致有些蛋白质无法通过基因工程或化学修饰的方法实现其热稳定性的提高。因此，目前改善蛋白质的热稳定性的技术仍缺乏普适性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种普适性的常温或高温保存的蛋白质的制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一个方面，提供两亲性聚合物在制备耐高温蛋白质中的应用，所述两亲性聚合物由亲水性高分子材料和疏水性高分子材料聚合而成。进一步地，所述亲水性高分子材料包括聚乙二醇、聚氧乙烯、mPEG-NH2-400、mPEG-NH2-600、mPEG-NH2-800、mPEG-NH2-1000、mPEG-NH2-2000、mPEG-NH2-4000、mPEG-NH2-5000或mPEG-NH2-10000中的至少一种。进一步地，所述疏水性高分子材料包括聚马来酸酐、聚(马来酸酐-十八碳烯)、聚(马来酸酐-十二碳烯)、聚(马来酸酐-十四碳烯)或聚(马来酸酐-十六碳烯)中的至少一种。进一步地，所述亲水性高分子材料与疏水性高分子材料的嫁接摩尔比为(1:10)～(2:1)；更优选为(1:10)～(1:1)。根据本专利技术第一个方面所述的应用，更具体地，所述两亲性聚合物的制备方法包括以下步骤：S01.将疏水性高分子材料溶解于有机溶剂中，加入亲水性高分子材料混合反应，除去反应体系中的有机溶剂和其他杂质，得混合物A；S02.将混合物A用水复溶，纯化后收集产物，即得两亲性聚合物。根据本专利技术第一个方面所述的制备方法，优选地，步骤S01中有机溶剂二氯甲烷。优选地，步骤S01中混合反应还加入催化剂。更优选地，所述催化剂包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidehydrochloride，EDC)和三乙胺中的至少一种。优选地，步骤S01中混合反应在磁力搅拌器上进行。更优选地，磁力搅拌的转速约为800rpm，反应时间约为24h。根据本专利技术第一个方面所述的制备方法，优选地，步骤S02中所述纯化采用透析袋透析的方法。更优选地，所述透析袋截留分子量为14000Da。进一步地，所述两亲性聚合物可以通过冻干制成固体制剂。优选地，所述冻干的时间约为24h。本专利技术的第二个方面，提供一种耐高温蛋白质，由蛋白质与本专利技术第一个方面所述的两亲性聚合物混合而成。根据本专利技术第二个方面所述的耐高温蛋白质，优选地，所述蛋白质包括酶、抗体、蛋白疫苗或蛋白药物。更优选地，所述蛋白质包括牛血清白蛋白、转铁蛋白、肌红蛋白或胰岛素中的至少一种。本专利技术的第三个方面，提供本专利技术第二个方面所述耐高温蛋白质的制备方法，包括以下步骤：S11.将蛋白质溶于缓冲溶液中得到蛋白质溶液，将两亲性聚合物和助溶剂溶于水中得到两亲性聚合物混悬液；S12.蛋白质溶液与两亲性聚合物混悬液混合，搅拌至澄清，得混合液B；S13.将混合液B纯化后收集产物，即得所述耐高温蛋白质。根据本专利技术第三个方面所述的制备方法，优选地，步骤S11中所述缓冲溶液包括PBS缓冲液，HEPES缓冲液，HEPPS缓冲液。根据本专利技术第三个方面所述的制备方法，优选地，步骤S11中蛋白质溶液中蛋白质的浓度约为1mg/mL。优选地，步骤S11中助溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。根据本专利技术第三个方面所述的制备方法，优选地，步骤S12中所述两亲性聚合物混悬液与蛋白质溶液的质量比为(10：1)～(1：10)。更优选地，所述两亲性聚合物混悬液与蛋白质溶液的质量比为2:1。优选地，步骤S12中搅拌为在磁力搅拌器上搅拌。更优选地，所述磁力搅拌的转速约为400rpm，搅拌时间约为2h。根据本专利技术第三个方面所述的制备方法，优选地，步骤S13中纯化的方法为采用透析袋透析的方法。更优选地，所述透析袋截留分子量为14000～100000Da。更具体地，所述透析袋截留分子量为100000Da、30000Da和14000Da。高分子聚合物在水相中能够形成胶束，形成胶束的过程中能够包裹蛋白，高分子间具有各种离子键和氢键，这些非共价键作用在包裹蛋白的时候与蛋白上的位点结合，从而起到稳定蛋白质的作用。本专利技术的第四个方面，提供一种提高蛋白质热稳定性的方法，将蛋白质与本专利技术第一个方面所述的两亲性聚合物混合制成蛋白-两亲性聚合物混合物。优选地，所述蛋白质包括酶、抗体、蛋白疫苗或蛋白药物。更优选地，所述蛋白质包括牛血清白蛋白、转铁蛋白、肌红蛋白或胰岛素中的至少一种。
技术实现思路
中所述的“约”均代表本数及上下误差在20％，例如“约为800rpm”即为800±160rpm。本专利技术的有益效果是：本专利技术开发了一种普适的提高蛋白热稳定性的方法，本专利技术设计了一种能与蛋白通过疏水相互作用结合的两亲性聚合物(amphiphilicpolymer)，使蛋白能够耐受高温，甚至是100℃水溶液的高温，同时能在常温条件下长时间存放蛋白质，无需冷藏。本专利技术提供的提高蛋白热稳定性的方法，操作简单，参数可控，重现性良好。相比于对蛋白氨基酸序列进行化学修饰，反应在水环境中进行，条件温和，对初始蛋白的结构影响小。与现有技术相比，该方法没有涉及对蛋白一级结构进行改造，因此最大程度上保留蛋白原始活性。同时，该方法对蛋白没有具体要求，基于蛋白普遍表面具有亲疏水性位点，两亲性聚合物可与大多数蛋白通过疏水作用力进行结合，从而产生高温保护作用。因此，该方法适用于大多数蛋白质，具备实际应用价值。本专利技术提供的提高蛋白热稳定性的方法，操作简单，参数可控，重现性良好。相比于对蛋白氨基酸序列进行化学修饰，反应在水环境中进行，条件温和，对初始蛋白的结构影响小。与现有技术相比，该方法没有涉及对蛋白一级结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.两亲性聚合物在制备耐高温蛋白质中的应用，所述两亲性聚合物由亲水性高分子材料和疏水性高分子材料聚合而成；/n所述亲水性高分子材料包括聚乙二醇、聚氧乙烯、mPEG-NH

【技术特征摘要】
1.两亲性聚合物在制备耐高温蛋白质中的应用，所述两亲性聚合物由亲水性高分子材料和疏水性高分子材料聚合而成；
所述亲水性高分子材料包括聚乙二醇、聚氧乙烯、mPEG-NH2-400、mPEG-NH2-600、mPEG-NH2-800、mPEG-NH2-1000、mPEG-NH2-2000、mPEG-NH2-4000、mPEG-NH2-5000中的至少一种；
所述疏水性高分子材料优选包括聚马来酸酐、聚(马来酸酐-十八碳烯)、聚(马来酸酐-十二碳烯)、聚(马来酸酐-十四碳烯)或聚(马来酸酐-十六碳烯)中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述亲水性高分子材料与疏水性高分子材料的嫁接摩尔比为(1:10)～(2:1)；更优选为(1:10)～(1:1)。


3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述两亲性聚合物的制备方法包括以下步骤：
S01.将疏水性高分子材料溶解于有机溶剂中，加入亲水性高分子材料混合反应，除去反应体系中的有机溶剂和其他杂质，得混合物A；
S02.将混合物A用水复溶，纯化后收集产物，即得两亲性聚合物。


4.一种耐高温蛋白质，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小文，辛晓倩，
申请(专利权)人：康汉医药广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44