[发明专利]一种硫酸化丝素蛋白的新制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在不使用有机溶剂的条件下制备硫酸化丝素蛋白的新方法。

背景技术

血栓疾病是最常见的心脑血管疾病，严重威胁人类的的健康。我国资料表明，脑血管病是心脏病的第一大死因，每15秒钟就一个人被心脑血管病夺去生命。因此我们应对血栓疾病有足够的重视。目前血栓疾病的治疗主要是抗血小板治疗(阿司匹林、ADP受体拮抗体)和抗凝治疗(普通肝素、低分子肝素)。

抗凝血药是一类干扰抗凝因子药物，可以阻止血液凝固。肝素是一类天然的抗凝血物质，大量存在于动物器官和组织(如小肠和肝脏)，具有起效迅速，在体内外均有抗凝的作用，但是长期使用会引起出血、导致血小板减少或骨质疏松并发症。而且肝素类药物价格昂贵，从而限制了它的应用。

丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然的蛋白质。通过生物体整体、细胞和分子生物学3个水平的实验研究结果表明它应用在人体是安全的。另外，丝素蛋白具有良好的生物相容性，而且原料来源很丰富，在湿态下力学性能良好、体内容易降解、降解产物无毒。同时丝素蛋白还具有良好的透氧、透气等许多独特的物理化学性质，易应用于生物医药领域。现已广泛应用于药物缓释载体，人造皮肤，抗凝血物质等生物材料上。

丝素蛋白中含有许多由6种氨基酸残基交替排列的结构(Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser-)，其中Ser之间的距离，与肝磷脂中有抗凝血作用的重要基团硫酸基的距离十分相近，故若能在Ser中引入硫酸基，也能制造出类似肝磷脂的结构，则可赋予丝素以抗凝血作用。硫酸化丝素蛋白除了有抗凝血作用外还有抗艾滋病作用。由日本农业生物资源研究所的昆虫新素材开发研究室玉田靖等的研究发现，硫酸化丝素蛋白具有阻止病毒与免疫细胞表面蛋白质相结合的功能。用丝素制备的硫酸化丝素蛋白具有成本低，安全性高的特点，是一种很有前途的抗凝血药和抗艾滋病药剂。

关于制备硫酸化丝素蛋白，国内报道的有苏州大学的尹桂波从蚕丝中经脱胶提取丝素蛋白，用氯磺酸在吡啶中加热反应，得到硫酸化的丝素蛋白。(国外丝绸，2004，(2)；16)。这种方法由于用到了有机溶剂吡啶，而残留的吡啶等有机溶剂将会对其在食品或药品中的应用产生不利影响。还有浙江中医药大学的楼兰花等申请的中国专利(公开号：CN 101029079A)提出了用氯磺酸-惰性溶剂的方法来制备硫酸化丝素蛋白，此方法用到了有机强酸氯磺酸，反应比较剧烈；该反应中使用了二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等惰性溶剂中的一种或几种，这样反应产物中残留的有机溶剂会影响硫酸化丝素蛋白安全性；另外此反应是在氮气或干燥剂保护条件下发生的，反应条件比较苛刻。

国外有关丝素蛋白制备硫酸化丝素蛋白抗凝血的研究，Yasushi Tamada等从蚕丝或蚕茧中经脱胶提取丝素蛋白，用硫酸来进行硫酸化反应，得到硫酸化的丝素蛋白。(Sulfation of silk fibroin by sulfuric acid and anticoagulantactivity.[J]，Journal of Applied Polymer Science，2003，2377-2382).YasushiTamada还有从蚕丝或蚕茧中经脱胶提取丝素蛋白，用氯磺酸在吡啶中加热反应，得到硫酸化丝素蛋白.(Sulfation of silk fibroin by chlorosulfonic acid andthe anticoagulant activity.[J]，Biomaterials 25，2004，377-383)。

总之，当前硫酸化丝素蛋白的制备过程中，普遍使用吡啶等有毒有机溶剂，这样残留的试剂可能会影响其应用。此外，使用氯磺酸，浓硫酸等强酸使反应激烈，不易控制，而且会对环境造成影响。

发明内容

本发明的目的是针对目前国内存在的问题和不足，利用原料丰富的蚕丝或蚕茧，提出了一种在完全不使用有机溶剂的条件下制备硫酸化丝素蛋白的新方法。该方法工艺流程简单、生产成本低、容易实现工业化生产、无环境污染。与其他硫酸化方法不同，在此制备技术中，一个最具吸引力的特点就是采用干燥加热的方式来实现丝素蛋白的硫酸化。

为实现上述目的，本发明的硫酸化丝素蛋白的制备方法，主要包括以下内容：

(1)蚕茧壳或废蚕丝用浓度为0.5％的脱胶剂进行脱胶处理，得到丝素蛋白。

(2)丝素蛋白经过盐处理得到水溶性丝素蛋白。

(3)把丝素蛋白溶解于水中，加入硫酸氢盐，调节pH后定容。