[发明专利]一种自组装过氧化氢酶纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种自组装过氧化氢酶纳米颗粒及其制备方法和应用。本发明的自组装过氧化氢酶纳米颗粒通过将过氧化氢酶冻干粉溶解获得过氧化氢酶溶液，调整过氧化氢酶溶液的pH，然后经离心或过滤获得上清液或过滤液，将上清液或过滤液进一步热孵育而得。本发明的自组装过氧化氢酶纳米颗粒能够应用促进免疫细胞生长，调节机体免疫的药品或食品中。本发明具有制备方法绿色安全、制备方法操作简单、可精准控制且重现性明确、应用领域广泛等优点。

技术领域

本发明属于生物、食品与纳米材料技术领域，特别是涉及一种自组装过氧化氢酶纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

过氧化氢酶(Catalase，CAT)是催化过氧化氢分解成氧和水的酶，存在于细胞的过氧化物体内，是机体内重要的氧化还原平衡的组成，可消除机体内如过多过氧化氢等自由基，形成对机体免疫的重要屏障。近年来，外源性过氧化氢酶已广泛应用于免疫相关的肿瘤疾病治疗，亟需进一步开发基于过氧化氢酶具有更高生理活性的生物材料。目前国内外研究者开发了众多具有清除自由基的过氧化氢酶模拟药物，但这些模拟物制备路线复杂，且在体内的安全性尚不明确。

当前，纳米科技在诸多领域备受关注，因其具有纳米尺度所带来的巨大优势，如可大大增强分子尺度下活性成分原本的功能性质，更易进入细胞、靶向性好、作用效率高等。基于此，众多研究聚焦在了过氧化氢酶纳米颗粒的研发上以期得到生理性能更显著的纳米生物材料，如利用剪切力结合有机试剂法，碳酸钙包裹法等，提高了过氧化氢酶本身的稳定性，然而这些方法均存在残留化学试剂，安全风险高，制备复杂不可控等诸多问题。

目前国内外尚无自组装而成的过氧化氢酶纳米颗粒的制备与研究的相关报道。本发明利用在热处理条件下，蛋白质之间疏水作用加大，更易形成更大尺度超分子聚合物的原理，以牛肝来源的过氧化氢酶为原料，采用热加工孵育方式，控制温度以及pH以绿色制备有活性的过氧化氢酶纳米颗粒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自组装过氧化氢酶纳米颗粒及其制备方法和应用。本发明的制备方法绿色安全，操作简单，得到的自组装过氧化氢酶纳米颗粒粒径可控，且具有较高的活性和稳定性。

为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：

一种自组装过氧化氢酶纳米颗粒的制备方法，包括将过氧化氢酶冻干粉溶解获得过氧化氢酶溶液，调整过氧化氢酶溶液的pH，然后经离心或过滤获得上清液或过滤液，将上清液或过滤液进一步热孵育而得。

进一步地，所述制备方法中，所述过氧化氢酶溶液的浓度为0.2-5mg/mL；优选的，所述过氧化氢酶溶液的浓度为0.2-1.6mg/mL。

进一步地，所述制备方法中，调整过氧化氢酶溶液的pH值为6.5-9.5；优选的，所述pH值为7.0-8.0。

进一步地，所述制备方法中，所述离心的速度为2000-5000rpm/min。

进一步地，所述制备方法中，所述过滤为膜过滤，膜过滤孔径为0.22μm-0.45μm。

进一步地，所述制备方法中，所述热孵育为将上清液或过滤液在45-90℃的温度下加热15s-15min；本发明加热温度越高，所需的加热时间越短。例如在65-90℃的温度下仅需加热15-60s。

本发明还提供上述制备方法获得的自组装过氧化氢酶纳米颗粒，所述自组装过氧化氢酶纳米颗粒的粒径为30-200nm。

进一步地，所述自组装过氧化氢酶纳米颗粒的酶活力≥3100U/mg。

本发明还提供一种上述自组装过氧化氢酶纳米颗粒在食品或药品中的应用。

进一步地，所述自组装过氧化氢酶纳米颗粒在具有免疫调节功能的食品或药品中的应用。

本发明的原理：