[发明专利]一种复合型MSOD及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种超氧化物歧化酶模型化合物，尤其涉及一种复合型MSOD及其生产工艺。 

背景技术

随着全球环境的恶化，干旱、盐胁迫、高低温胁迫等逆境对作物生产的影响日益严重。在盐碱、干旱、冰冻、涝渍、热害、病虫害和重金属离子等逆境条件下植物体内会产生大量的活性氧（reactive oxygen species，ROS），这种活性氧的积累会导致植物细胞膜的损坏，核酸和蛋白质等生物大分子的降解，从而使植物生产受阻，甚至死亡。逆境胁迫引起的活性氧的积累可以通过抗氧化酶系统来消除，即植物抗胁迫能力的提高与植物体内的抗氧化酶系统有关。植物体内的抗氧化酶系统主要有：超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GPX）等。 

其中，超氧化物歧化酶（SOD）作为一种重要的活性氧清除酶，被认为是植物体中一种非常重要的抗氧化酶，它广泛存在于生物体中，几乎参与了生物体中所有的对抗各种逆境胁迫的生理生化反应，其活性水平对植物抗逆性有着重要影响，它能保护植物，抵抗外界环境的胁迫。可见，在胁迫条件下对植物施加外源SOD是提高植物抗逆性能的有效途径，但是天然超氧化物歧化酶（SOD）具有分子量大、不易渗透细胞膜、在生物体内半衰期短、具有异体抗原性及价格昂贵等缺点，在实际应用过程中受到很大限制。 

近年来国内外的学者根据天然超氧化物歧化酶（SOD）的活性部位结构设计和合成了超氧化物歧化酶模型化合物（Models of superoxide dismutasem， MSOD），以弥补天然SOD的不足。CN 100347180C公布了一种以氨基酸短肽为配体的模拟SOD化合物及其制备方法，该发明以氨基酸短肽为配体的模拟SOD化合物具有以下化学式： 

其中，M选自Mn、Mg或其他过渡金属元素中的一种；X为0~2；n为5~7。其制备方法包括以下步骤：（1）第一阶段，制备氨基酸螯合物：将L-天冬氨酸或D,L-天冬氨酸中的一种和金属化合物按2.0:0.8~2.0:1.5的摩尔比，在水溶液中于40~100℃反应2~8小时后进行提纯处理；（2）第二阶段，制成短肽为配体的模拟SOD化合物：将来自步骤（1）的提纯后产物于160~260℃再缩聚反应2~10小时，即得到白色或浅棕色模拟SOD化合物。该发明得到的模拟SOD化合物为单一化合物，虽然具有较高的生物活性和水溶性，以及良好的稳定性，但是在农业中应用时需要将其配制成溶液，使用步骤繁琐，且功能也较为单一，仅致力于增强农作物的抗逆性能。此外，该发明的制备过程中需要提纯处理，容易产生三废，造成环境污染。 

高分子通报2004年第4期中的《聚天冬氨酸铁（II）、聚天冬氨酸锰（II）配合物合成与清除作用》（李金等），公开了聚天冬氨酸铁配合物和聚天冬氨酸锰配合物的制备方法，具体为：取聚琥珀酰亚胺（平均分子量约为3000）溶于氨水中，用盐酸调节溶液pH值为4；另取硫酸亚铁或取硫酸锰溶于蒸馏水。将两种溶液混合，恒温60℃，搅拌4h后取出，冷却至室温，用乙醇洗涤，抽滤后将固体产物用蒸馏水溶液洗涤，然后再用乙醇沉淀提纯。该制备方法得到的也是一种单一型的固体MSOD，且制备过程中需要经过多次提纯，不但步骤繁琐，还易产生污染。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种适用于农业肥料中应用的、不但具有提高农作物抗逆性，而且在逆境条件下也利于农作物对肥料及其它营养成分 吸收的复合型MSOD及其生产工艺。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 

一种复合型MSOD，包括聚天冬氨酸钾和聚天冬氨酸锰，所述聚天冬氨酸钾和聚天冬氨酸锰的摩尔比为30:1~50:1。 

一种复合型MSOD的生产工艺，包括下述步骤： 

A、聚琥珀酰亚胺的制备：将工业级固体L-天冬氨酸加热到200℃~250℃直接聚合，聚合时间为2.0h~3.0h，得到聚琥珀酰亚胺； 

B、水解：将步骤A所制得的聚琥珀酰亚胺加入到水解釜，然后向水解釜中加入水，搅拌均匀后再向水解釜中加入氢氧化钾，控制温度在50℃~80℃，水解时间为1.5h~5.0h，得聚天冬氨酸钾溶液，物料加入量按质量份数计为：聚琥珀酰亚胺10份，水20份~25份，氢氧化钾5份~6份； 

C、溶液pH值调节：向水解釜中加入酸性溶液，调节步骤B所得的聚天冬氨酸钾溶液的pH值至6.5~7.0；