[发明专利]具有模拟超氧化物歧化酶功能的角蛋白铜离子结合体

说明书

技术领域

本发明涉及人工模拟抗氧化剂制备技术领域中的抗氧化酶模拟物，尤其涉及具有模拟超氧化物歧化酶功能的角蛋白铜离子结合体。

背景技术

角蛋白是蛋白质的一种，在自然界中非常丰富，我国年产几十万吨，广泛存在于人和动物的表皮、毛发、蹄、壳、爪及角等中，但其通常被作为一种环境污染有机废弃物而丢弃。然而，角蛋白作为一种可再生资源，却具有很大的回收利用价值。天然角蛋白的加工利用已经有很长的历史。随着对角蛋白的理论研究和应用研究的开展，角蛋白已经广泛应用于饲料和纺织业中。基于高分子量的角蛋白具有很高的机械强度、优良的加工性能、可降解性、良好的生物相容性、无毒和价格低廉等优点，目前国内外有很多人正在研究利用角蛋白开发表面活性剂、絮凝剂、可生物降解包装材料、分离膜、伤口敷料、氨基酸产品、系列保健品和化妆品等。例如以角蛋白为原料制备的表面活化剂可以使假发表面附着一层和人发化学成分相同的角蛋白质，使假发丝变成和人发一样具有柔软、顺畅；以角蛋白为原料制备的角蛋白固体纤维或粉末可用于高吸水性材料、赋形剂及具生物相容性的粘弹性填料等的制备中；以羽毛角蛋白粉为原料制备的角蛋白膜具有良好的生物可降解性，可作为药物载体用于膜剂药物的制备中。因此，拓展羽毛角蛋白的废物再利用途径有着十分重要的意义。

超氧阴离子自由基(Superoxide Anion Free Radical，SAFR；O₂^·-)是代谢过程中产生的第一个自由基，而超氧化物歧化酶(SOD)是一类能够催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，平衡体内SAFR的金属酶。SOD在临床上可以治疗多种疾病，如SOD具有防止再灌注损伤，减轻炎症反应及延缓衰老等作用。天然SOD虽具有优异的清除SAFR的性能，但用于临床领域的SOD酶蛋白尚存在许多问题和缺点，如天然SOD从动物的血浆中提取过程复杂，成本高；在生物体内容易失活(体内半衰期5～8min)等，均使其药用价值受到很大限制，因此制备能消除SAFR的高效、无毒的模拟酶成为研究的热点。迄今为止，许多SOD模拟物已经被合成和检测，如：金属卟啉配合物、大环金属配合物、希夫碱金属配合物等，这些SOD模拟物具有合成方法简单、价格低廉、可大量生产、稳定性高等优点，可以很好的克服天然SOD本身的局限性，已经用在抗炎症，抑制肿瘤生长，治疗心血管疾病等临床应用中。

本发明对难以重复溶于水的羽毛角蛋白进行处理，进一步与金属离子进行结合，成功制备了角蛋白铜离子结合体，用此方法不仅制得了一种具有良好生物相容性和高抗氧化活性的大分子SOD模拟物，而且使羽毛角蛋白达到了废物再利用，既得到了一种高效的超氧化物歧化酶模拟物，又可用于有机废弃物资源化，保护环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、价格低廉且制备方法简单的具有模拟超氧化物歧化酶功能的角蛋白铜离子结合体。

为解决上述问题，本发明所述的具有模拟超氧化物歧化酶功能的角蛋白铜离子结合体，其特征在于：该结合体由羽毛角蛋白与金属铜离子(Cu²⁺)结合而成，其中羽毛角蛋白的物质的量与金属铜离子的物质的量的比值为1∶5～1∶100。

如上所述的具有模拟超氧化物歧化酶功能的角蛋白铜离子结合体的制备方法，包括以下步骤：

(1)可溶性角蛋白的制备：

将羽毛角蛋白、Na₂S₂O₃固体放入二次去离子水中，并加入浓度为2mol/L的NaOH溶液，调节pH值至5～9，常温下密封避光搅拌6～12h，得可溶性角蛋白(FK)溶液；所述羽毛角蛋白与所述Na₂S₂O₃固体的质量比为5～20∶10～60；所述羽毛角蛋白与所述二次去离子水的质量体积比为5～20∶100；所述二次去离子水与所述NaOH溶液的体积比为100∶0.05；

(2)角蛋白铜离子结合体的制备：

将浓度为25mmol/L的Cu(OAc)₂溶液与所述可溶性角蛋白(FK)溶液避光搅拌反应12h后，即得一系列角蛋白铜离子结合体(FK-Cu)；该角蛋白铜离子结合体(FK-Cu)在0～4℃条件下避光保存即可；所述Cu(OAc)₂溶液与所述可溶性角蛋白(FK)溶液的体积比为0.01～0.20∶10。