[发明专利]一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白进行保护的方法及其专用保护剂

说明书

本发明公开了一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白或含有所述功能蛋白的复合材料进行保护的方法。其包括如下步骤：在液相体系中，将所述“功能蛋白或含有所述功能蛋白的复合材料”与组分Ⅰ和组分Ⅱ混合；所述组分Ⅰ为碳水化合物；所述组分Ⅱ为氨基酸和/或氨基酸盐酸盐。实验证明，本发明所提供的方法具有抗辐射、抗氧化以及保护功能蛋白活性的作用，具有如下优点：1、安全性高：皆为药用辅料，不存在毒性残留问题；2、稳定性高：碳水化合物和氨基酸类物质性质稳定，不易被氧化；3、操作简单，可用于实验样品制作，也适用于规模化生产。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白进行保护的方法及其专用保护剂，预期解决的技术问题为降低电离辐射灭菌对功能蛋白活性的损伤。

背景技术

骨形态发生蛋白(BMP)是由骨基质分泌的一种疏水性蛋白质，属于转化生长因子(TGF-β)超家族成员，由Urist等人于1965年首次提出，于1982年首次从脱钙骨基质提取物中分离得到的一种功能蛋白。BMP家族包括BMP-1、BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-7、BMP-9、BMP-12、BMP-14等，其中BMP-2具有诱导未分化成纤维细胞定向分化为成骨细胞的作用，并能调节成骨细胞和成软骨细胞的分化，诱导异位骨形成和促进骨折愈合的功能。目前，BMP已成功地用于治疗新鲜骨折、骨不连和骨缺损以及脊柱融合等。

单纯BMP在体内会被组织液稀释及蛋白酶分解，在局部能保持有效浓度的时间非常有限，因此BMP常被与合适的载体材料复合，用于治疗。常用的材料有脱矿骨基质、天然高分子化合物(如可吸收的胶原海绵、透明质酸凝胶)、含钙化合物(如羟基磷灰石、可吸收磷酸钙水泥)、人工合成高分子化合物(如聚乳酸、聚乳酸二聚羟基乙酸、聚乳酸聚乙烯乙二醇等)，也可以将BMP与氧化钛纳米材料复合使用。

灭菌是单纯BMP及BMP与材料复合临床使用前必不可少的。常规湿热灭菌、环氧乙烷灭菌等都会造成BMP的活性降低。电离辐射灭菌是一种良好的冷灭菌方法，灭菌过程中温度不会剧烈变化，可用于BMP及其复合材料的灭菌及病毒灭活。电离辐射灭菌主要利用X射线、γ射线或高能粒子束灭菌，具有穿透性强、杀菌谱广、作用均匀、基本无损害等优势。钴60γ-射线辐照灭菌是最具实用价值的电离辐射灭菌方法，其灭菌效果与辐照剂量有关，辐照剂量越大，灭活效果越好。一般情况下，20-50kGy剂量的钴60γ-射线几乎能灭活所有的病毒，但灭活病原体的同时，他对一些蛋白成分的生物活性分子也有影响。

目前认为，生物大分子对电离辐射的敏感性与其本身质量大小有关，与蛋白相比，核酸对电离辐射灭菌具有更高的敏感性。因此，在进行电离辐射灭菌的同时，选择合理的活性分子保护方式，对功能蛋白进行保护，保留其活性成为可能。国内研究者程文琴等对钴60γ-射线辐照灭菌条件下，抗坏血酸、抗坏血酸钠和茶多酚对免疫球蛋白活性的保护作用进行了研究，三种物质均对免疫球蛋白活性有一定程度的保护作用，但是此类强抗氧化剂常温下在空气中不稳定，易被氧化失却保护作用。亓洪昭等公布了一种钴60γ-射线辐射灭菌条件下BMP-2活性保护的方法：将装有BMP溶液的密封离心管放入装满水的保温瓶中进行保护，该方法在钴60γ-射线辐射灭菌过条件下对BMP-2活性有保护作用。但亓洪昭等的方法不但同时减少了对微生物及病毒的伤害，同时无法减少辐射对BMP-2活性带来的间接损害，并且操作繁琐，规模化生产。如何对电离辐射灭菌过程中的骨形态发生蛋白进行保护，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白或含有所述功能蛋白的复合材料进行保护的方法及其专用保护剂，预期解决的技术问题为降低电离辐射灭菌对功能蛋白活性的损伤。

本发明首先提供了一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白或含有所述功能蛋白的复合材料进行保护的方法，包括如下步骤：在液相体系中，将所述“功能蛋白或含有所述功能蛋白的复合材料”与组分Ⅰ和组分Ⅱ混合；所述组分Ⅰ可为碳水化合物；所述组分Ⅱ可为氨基酸和/或氨基酸盐酸盐。