广谱抗氧化丝素蛋白及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物医用技术领域，具体涉及的是广谱抗氧化丝素蛋白及其制备方法和应用。将丝素蛋白或丝素纤维中的钙部分去除或完全去除，得到具备广谱抗氧化作用的改性丝素蛋白。改性丝素蛋白的制备方法：用所述中性盐溶液氯化钙三元液和/或者溴化锂溶液溶解丝素纤维，经过除盐得到丝素蛋白溶液；将所述螯合剂加入上述丝素蛋白溶液中充分反应，并除盐处理后得到低钙或者无钙的丝素蛋白溶液。本发明专利技术提取的丝素蛋白溶液具有广谱、稳定和高效清除过量活性氧的作用，同时具备良好的生物安全性和可降解性，临床需求极大。本发明专利技术为临床上氧化应激导致的急性和慢性炎症疾病的治疗提供了新的治疗策略。治疗策略。

【技术实现步骤摘要】
广谱抗氧化丝素蛋白及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医用
，具体涉及的是广谱抗氧化丝素蛋白及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]众所周知，炎症与氧化应激密切相关。局部较强的氧化应激会引起炎症，阻碍器官再生修复。炎症是对感染、损伤以及毒素等刺激因素的自然防御反应，过度和不受控制的炎症会导致许多疾病，如心血管疾病、肝炎、肾炎和伤口愈合延迟。过度炎症反应中的活性氧可加重局部组织损伤并导致慢性炎症。因此，清除过量活性氧被认为是治疗炎症疾病的可行策略。
[0003]采用N
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乙酰半胱氨酸等抗氧化药物清除过量活性氧，治疗急性肝损伤、肝纤维化、急性肾损伤等炎症性疾病。然而这类药物存在生物利用度差、稳定性差和疗效差的缺点。
[0004]生物系统中的抗氧化防御能够精确地协同调节来自不同细胞产生的活性氧。抗氧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、血红素催化酶以及多种金属配位蛋白能使高活性的活性氧分解为惰性分子H2O和O2；天然细胞外基质通过介导主要氧化还原转录因子、核因子NF
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E2相关因子（Nrf2）清除细胞内活性氧；维生素E等小分子抗氧化剂可以精确地渗透到膜中，终止阻止脂质过氧化的连锁反应。因此，体内的抗氧化系统可以精确地对抗来自不同细胞的不平衡活性氧，以保持体内氧化和抗氧化的平衡。
[0005]随着纳米医学的进步，许多研究表明碳、氧化铈、铂、氧化还原聚合物以及多酚纳米颗粒等纳米酶可以清除过量活性氧，治疗氧化应激导致的相关疾病。此类纳米酶具有与天然酶相当的活性氧清除能力，具有广谱抗氧化作用，即便在恶劣疾病环境中仍然能够高效、稳定和快速的清除过量活性氧。然而，此类纳米酶由于其纳米尺寸而导致细胞毒性和炎症，且在动物体内的代谢过程尚且未知，存在潜在的生物安全性的风险。
[0006]理想的活性氧清除剂应该具有广谱、稳定和高效清除活性氧的功能，同时具有极高的生物安全性，可以被细胞内酶降解和代谢，代谢终产物无细胞毒性。
[0007]丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含量约占蚕丝的70%～80%，含有18种氨基酸，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占总组成的80%以上。丝素蛋白具有良好的生物安全性和生物可降解性，是被FDA批准使用的生物材料，临床转化潜力巨大。许多研究表明丝素蛋白可以被体内酶降解成氨基酸再次被机体利用。研究发现，丝素蛋白经螯合剂处理后，抗氧化能力增强，具有良好的广谱抗氧化作用。
[0008]本专利技术提取的改性丝素蛋白可以作为抗氧化剂使用，清除损伤器官微环境过量活性氧；也可以作为原材料加工成组织工程需要各种器件，这些含有改性丝素蛋白的器件具有广谱、稳定和高效清除过量活性氧的功能，同时具备良好的生物安全性和可降解性，临床需求极大。本专利技术为临床上氧化应激导致的急性和慢性炎症疾病的治疗提供了新的治疗策略。
[0009]公开号为CN110483630A的专利技术专利公开了一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，
该专利通过加热、加碱的方式制备改性丝素蛋白，然而该方法制得的改性丝素蛋白抗氧化能力有限，不具有广谱、稳定和高效清除过量活性氧的功能。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的之一在于提供一种具有高强度广谱抗氧化作用的改性丝素蛋白，该改性丝素蛋白具有高强度广谱抗氧化作用，可以清除损伤器官微环境过量活性氧，加速修复因氧化应激导致的急性和慢性炎症损伤器官。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：具有高强度广谱抗氧化作用的改性丝素蛋白，所述改性丝素蛋白为部分去除钙或完全去除钙的丝素蛋白。
[0012]去除丝素蛋白中的钙离子，可以提高丝素蛋白的抗氧化作用，从而有效清除羟基自由基、过氧化氢、超氧阴离子和单线态氧。
[0013]本专利技术的目的之二在于提供一种用于改性丝素蛋白的试剂，该试剂可以将丝素纤维和/或丝素蛋白中的钙部分去除或者完全去除。
[0014]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：用于改性丝素蛋白的试剂，所述试剂为钙的螯合剂或能与钙发生螯合作用的氨基酸。
[0015]进一步，所述钙的螯合剂为EDTA及其衍生物、EGTA AM及其衍生物、BAPTA及其衍生物。
[0016]进一步，所述能与钙发生螯合作用的氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺氨酸、精氨酸、苏氨酸、酪氨酸、色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、异亮氨酸和半胱氨酸及其衍生物中的任一种或几种。
[0017]更进一步，所述EDTA及其衍生物为EDTA及其衍生物水溶液、EDTA及其衍生物改性的大分子、EDTA及其衍生物改性的高分子中的任一种或几种；所述EGTA AM及其衍生物为EGTA AM及其衍生物水溶液、EGTA AM及其衍生物改性的大分子、EGTA AM及其衍生物改性的高分子中的任一种或几种；所述BAPTA及其衍生物为BAPTA及其衍生物水溶液、BAPTA及其衍生物改性的大分子、BAPTA及其衍生物改性的高分子中的任一种或几种。
[0018]更进一步，所述氨基酸为氨基酸的水溶液、氨基酸改性大分子、氨基酸改性高分子中的任一种或几种。
[0019]进一步，所述试剂还包括中性盐溶液。
[0020]更进一步，所述中性盐溶液为溴化锂溶液、氯化钙三元液、硫氰酸锂溶液、氯化锌溶液中的任一种或几种。
[0021]本专利技术的目的之三在于提供一种运用试剂提升丝素蛋白广谱抗氧化作用的方法。
[0022]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：运用试剂提升丝素蛋白广谱抗氧化作用的方法，用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除，所述丝素蛋白来源于蚕茧、生丝或熟丝中的任一种或几种。
[0023]进一步，用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除，再用所述中性盐溶液充分反应；
或用所述中性盐溶液与丝素蛋白和/或丝素纤维充分反应后，再用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除。
[0024]进一步，用所述钙的螯合剂处理丝素纤维后，用所述溴化锂溶液溶解丝素纤维获得的高强度广谱抗氧化作用丝素蛋白溶液；或用所述溴化锂溶液溶解丝素纤维制备的丝素蛋白溶液，再用所述钙的螯合剂处理溴化锂提取的丝素蛋白溶液；或用所述氯化钙三元液溶解丝素纤维制备的丝素蛋白溶液，再用所述钙的螯合剂处理氯化钙提取的丝素蛋白溶液。
[0025]本专利技术的目的之四在于提供一种改性丝素蛋白的制备方法，该方法工序简单，节约成本，方便质控，可以大规模生产。
[0026]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：改性丝素蛋白的制备方法，具体包括以下步骤：S1：用所述氯化钙三元液和/或溴化锂溶液溶解丝素纤维，经过除盐得到丝素蛋白溶液；S2：将所述钙的螯合剂加入S1所得的丝素蛋白溶液中充分反应，除盐处理后得到低钙或者无钙的丝素蛋白溶液。
[0027]其中，除盐方法为透析法；中性盐溶液溶解丝素纤维的温度条件优选为80℃；加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有高强度广谱抗氧化作用的改性丝素蛋白，其特征在于，所述改性丝素蛋白为部分去除钙或完全去除钙的丝素蛋白。2.用于改性丝素蛋白的试剂，其特征在于，所述试剂为钙的螯合剂或能与钙发生螯合作用的氨基酸。3.根据权利要求2所述的试剂，其特征在于，所述钙的螯合剂为EDTA及其衍生物、EGTA AM及其衍生物、BAPTA及其衍生物。4.根据权利要求2所述的试剂，其特征在于，所述能与钙发生螯合作用的氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺氨酸、精氨酸、苏氨酸、酪氨酸、色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、异亮氨酸和半胱氨酸及其衍生物中的任一种或几种。5.根据权利要求2所述的试剂，其特征在于，所述试剂还包括中性盐溶液。6.根据权利要求5所述的试剂，其特征在于，所述中性盐溶液为溴化锂溶液、氯化钙三元液、硫氰酸锂溶液、氯化锌溶液中的任一种或几种。7.运用权利要求6所述的试剂提升丝素蛋白广谱抗氧化作用的方法，其特征在于，用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除，所述丝素蛋白来源于蚕茧、生丝或熟丝中的任一种或几种。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除，再用所述中性盐溶液充分反应；或用所述中性盐溶液与丝素蛋白和/或丝素纤维充分反应后，再用所述钙的螯合剂将丝素蛋白和/或丝素纤维中的钙部分去除或者完全去除。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，用所述钙的螯合剂处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭琴，邱菊辉，钱智勇，
申请(专利权)人：深圳湾实验室，
类型：发明
国别省市：