[发明专利]大豆蛋白壳聚糖微球结合氨基酸金属配合物的制备及作为抗氧化剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物复合材料的制备方法，本发明同时还涉及该复合材料作为SOD酶模拟物，在制备抗氧化药物中的应用，属于天然高分子复合材料领域及生物医药领域。

背景技术

活性氧包括超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢和单线态氧，这些都是人类新陈代谢的天然副产物。但是，当其过量时，就会攻击生物分子，如脂质、蛋白质、酶、DNA和RNA，导致细胞或组织损伤。超氧化物歧化酶（SOD）是一种体内的金属酶，能够催化氧自由基的歧化反应，平衡体内的氧自由基。虽然天然SOD清除氧自由基的能力很强，但其提取工艺复杂、价格高并且通过细胞膜的通透性很差。因此，研究SOD酶模拟物成为热点。

希夫碱金属配合物已被广泛用作SOD酶模拟物。然而，大多数具有生物活性的希夫碱金属配合物在水中的溶解度差，且有一定毒性，这限制了它们的应用。而氨基酸希夫碱金属配合物毒性较低，可作为SOD酶模拟物，但其缺点是水溶性差。

壳聚糖（CS）是一种天然的聚阳离子类多糖，因其有良好的生物可降解性、抗菌性和生物相容性等特性，可应用于生物医学、食品、药物载体等领域。在壳聚糖分子链上含有大量的伯氨基，在酸性条件下，伯氨基发生质子化而带正电成为聚阳离子，很容易在静电作用下与聚阴离子聚合。

大豆分离蛋白作为一类天然高分子材料，不仅来源丰富、价格低廉、营养价值高，且具有可降解、生物相容、热稳定、无污染、绿色环保等一些优良性能，可被广泛应用，因而具有很好的经济效益、应用价值与发展前景。

微凝胶是直径在1~1000 nm之间，分散在溶剂中具有分子内交联结构的颗粒，呈液态。近年来，微凝胶在药物载体、石油开采、化学分离、传感器和纳米技术等领域有广泛的应用。但很少有人将其与氨基酸希夫碱金属配合物结合成结合体作为SOD酶模拟物。

发明内容

本发明目的是提供一种大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体的制备方法；

本发明另一目的是提供该大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体作为抗氧化剂应用于生物医药领域。

一、大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体的制备

（1）大豆蛋白壳聚糖纳米微球分散液的制备：将壳聚糖按固液比1:300~1:1000 g/mL搅拌溶解于稀酸溶液中，得到酸性壳聚糖溶液；将大豆蛋白按固液比1:200~1:750 g/mL搅拌溶解于分散溶剂中，得到大豆蛋白分散液；再在搅拌下将大豆蛋白分散液滴加到酸性壳聚糖溶液中，继续搅拌10~60 min，然后透析4~30 h，即得到大豆蛋白壳聚糖纳米微球分散液。

所述大豆蛋白与壳聚糖的质量比为1:0.8~1:10；所述分散溶剂为浓度为5~12 mol/L尿素溶液或浓度为0.1～1 mol/L的NaOH或KOH溶液；所述稀酸溶液为0.1~1 mol/L的醋酸或盐酸溶液。

（2）大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体的制备：将氨基酸希夫碱金属配合物按固液比1:2~1:5 g/mL溶于有机溶剂中，再加入到上述大豆蛋白壳聚糖纳米微球分散液，在室温、避光下搅拌1～2 h，然后透析1～10 h，即得大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体。

所述氨基酸希夫碱金属配合物的制备方法为本实验室现有成熟技术（R.-M. Wang, C.-J. Hao, Y.-P. Wang, S.-B. Li， J. Mol. Catal. A: Chem. 1999, 147: 173-178）。

所述有机溶剂为二甲亚砜或乙醇；所述透析采用2000～18000 Da的透析袋。

二、大豆蛋白壳聚糖纳米微球氨基酸金属配合物结合体的表征

1、宏观与微观形貌

图1为本发明制备的大豆蛋白壳聚糖纳米微球的宏观形貌。从图1可以看出，大豆蛋白壳聚糖纳米微球的水溶液透明性高，且发一定蓝光，说明其粒径较小。

图2为本发明制备的大豆蛋白壳聚糖纳米微球的扫描电镜图。通过扫描电镜可看出，大豆蛋白与壳聚糖通过静电作用形成微球后，呈不规则球状结构，直径约为200~300 nm左右。

2、红外光谱