[发明专利]一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体及其合成与应用

说明书

本发明公开了一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体，所述的一氧化氮供体包含角蛋白经还原法处理后所得到的还原型角蛋白，所述还原型角蛋白上的巯基上形成SNO基团。本发明的一氧化氮供体为一种S‑亚硝基化角蛋白，采用还原型角蛋白与亚硝酸叔丁酯或亚硝酸钠反应合成制备。所述的一氧化氮供体分子量大、可稳定保存，在一定条件下可释放出一氧化氮。所述的一氧化氮供体可直接作为NO供体使用，也可以和其它聚合物复合制备NO释放材料，以发挥可控释放NO的功能，用于制备人工血管、血管支架、伤口敷料等材料。

技术领域

本发明涉及一种一氧化氮供体，特别是涉及一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体及其合成方法，以及所述的一氧化氮供体在血液接触材料、伤口愈合材料等生物医学材料中的应用。

背景技术

1992年NO成为《Science》杂志的年度明星分子。1998年度的诺贝尔医学奖授予美国科学家Ignarro，Murad和Fuchgott，以表彰他们在“NO作为心血管系统的信号分子”研究中的杰出贡献。NO在心血管系统中主要有三个作用：抑制血小板聚集、舒张血管、防止心肌缺血再灌注损伤。此外，NO还可以杀菌、消炎、促进伤口愈合。

一氧化氮供体主要有有机硝酸酯类、金属-NO配合物类、有机亚硝酸酯类、N-亚硝胺类、肽偶联NONOates类、亚硝基硫醇类等，其中N-亚硝胺类和亚硝基硫醇类研究最广。常见的外源性NO小分子供体，在体内的半衰期很短，不稳定，并且具有生物毒性等，因而限制了其生物学作用的有效性和持续性。理想的NO供体应具备良好的稳定性、释放机制简单、长时间作用无耐受性、释放过程便于控制等特点。

NO可以与硫醇类物质的巯基以共价键的方式结合形成RSNO，使其性质相对稳定。亚硝基硫醇类不需细胞代谢，可通过自发均裂反应产生NO。人工合成的NO供体RSNO类药物SNAP(S-亚硝基乙酰青霉胺)已用于临床。临床上常用的NO供体药物是有机硝酸酯和金属-NO配合物类(如硝普钠)，典型代表分别为三硝酸甘油酯和硝普钠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体及其制备方法，能够克服现有的外源性NO供体的缺陷，所述的一氧化氮供体分子量大、稳定性良好、生物相容性好，具有可控释放NO的功能。

本发明的另一目的还在于提供所述的角蛋白生物大分子一氧化氮供体的应用。

为实现本发明目的，采用以下技术方案：

一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体，其特征在于，所述的一氧化氮供体包含角蛋白经还原法处理后所得到的还原型角蛋白，所述还原型角蛋白上的巯基上形成SNO基团。

本发明的一氧化氮供体为一种S-亚硝基化角蛋白(KSNO)，其中SNO基团可以在一定条件下分解，从而释放NO。所述一氧化氮供体中SNO基团的量，可以根据巯基取代度的大小控制，通过硫亚硝基化前后巯基的浓度的变化测定得到。

所述的角蛋白生物大分子一氧化氮供体采用以下方法制备：

一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体的制备方法可称之为“油相法”，其合成过程如图1所示，具体合成方法包括：将还原型角蛋白和亚硝酸叔丁酯的甲醇溶液混合，暗处避光，氮气气氛室温下搅拌；优选还原型角蛋白中的巯基和亚硝酸叔丁酯的化学计量比为1∶1。反应结束后，室温旋转蒸发去除未反应的亚硝酸叔丁酯和副产物叔丁醇，冻干避光保存，即得角蛋白生物大分子一氧化氮供体。

另一种角蛋白生物大分子一氧化氮供体的制备方法可称之为“水相法”，其合成过程如图2所示，具体合成方法包括：将还原型角蛋白在亚硝酸钠水溶液中搅拌溶解，优选还原型角蛋白中的巯基和亚硝酸钠的化学计量比为1∶1；冰浴下，滴加浓盐酸，避光搅拌反应；透析除去多余小分子，冻干制得角蛋白生物大分子一氧化氮供体。