[发明专利]一种明胶组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及一种明胶组合物，其包括羟化明胶、微生物谷氨酰胺转氨酶和蛋白质谷氨酰胺酶，该组合物可用作止血剂，用于硬明胶胶囊的预分装制剂。

背景技术

现有技术中明胶已经被广泛用于制备胶囊和止血，如明胶组合物(中国专利申请号：98811268.X)，软明胶胶囊制剂(中国专利申请号：200780010679.0)，强生医疗器材有限公司的Surgiflo流体明胶，壳聚糖明胶(中国专利申请号：200310121182.X)，改性明胶(中国专利申请号：2009102444834.6)以及其他用于止血的明胶，如中国专利200980131973.6，200780051215.4，201110365186.7等；美国专利6,652,840，8,133,484，6,194,138等。)重组明胶(中国专利00818371.6)。一般而言，明胶的融化点随着羟化程度的提高而提高，但是可以提高薄膜强度，且脯氨酸残基的不完全羟化可以保证明胶的低温稳定性。

微生物谷氨酰胺转氨酶(microbial transglutaminase，缩写MTG)与凝血因子XIII属于同一个家族的酶，在结构上有一定区别，但是在功能上极度相似，且MTG是非钙离子依赖的酶，稳定性比较好，容易制备与纯化。MTG催化明胶中的赖氨酸与谷氨酰胺进行交联，形成良好的网状结构。MTG与明胶作用形成的网状胶不会受热潮解(Chen T，Embree HD，Brown EM，TaylorMM，Payne GF.，Biomaterials.2003Aug；24(17)：2831-41，美国专利：5,834,232)。用MTG增强明胶的交联，以提高其强度和黏性，用于制作止血材料，止血敷料或止血用密封材料(McDermott MK，Chen T，williams CM，Markley KM，Payne GF.BIOmacromolecules.2004Jul-Aug；5(4)：1270-9；中国专利：200980131973.6和201110365186.7；美国专利8,133,484；欧洲专利W02012017415，W02011132153和CN102124058)。现有的技术所采用的MTG是指在低温4℃～10℃也可完全发挥活性，此种MTG可以通过诱变，基因工程或蛋白质修饰来获得，本发明一些实施例中的MTG为诱变和基因工程获得。MTG作为酶制剂，室温条件下易大活，故须低温保存，但是在手术过程中，会立即从低温中拿出直接用，普通的MTG不能在低温条件下完全发挥活性，导致止血效果差。

蛋白质谷氨酰胺酶(protein-glutaminase，缩写PG)作用于蛋白质或肽的谷氨酰胺，脱去谷氨酰胺的酰胺基，增加蛋白质的溶解度，没有蛋白酶活性，并且不会导致蛋白质的交联和水解，使明胶大去凝胶特性。蛋白谷氨酰胺酶的制备纯化和应用(SHOTARO YAMAGUCHI，MASAAKI YOKOE，A Novel Protein-Deamidating Enzyme from Chryseobacterium proteolyticum sp.nov.，a Newly Isolated Bacterium from Soil，APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY，Aug.2000，p.3337-3343；美国专利：6,770,469和US7,846,709B2)。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明创新地提出一种新的明胶组合物，利用复合酶对明胶进行改性，在改善部分羟化明胶难溶之同时还兼顾羟化明胶本身的硬度和低温稳定性，显著增强在极端条件下的止血效果。

本发明提供一种新的明胶组合物，包括羟化明胶、微生物谷氨酰胺转氨酶和蛋白质谷氨酰胺酶；其中，所述羟化明胶是为20％-60％脯氨酸羟化的明胶。优选地，羟化明胶为30％-40％脯氨酸羟化的明胶。本发明中的羟化明胶是指经脯氨酸羟化的明胶，而非赖氨酸羟化。本发明明胶组合物的机械性能(粘合性，弹性，强度)稳定。所述明胶组合物还可以为液态，还可冻干制成固体。

本发明明胶组合物中，组分微生物谷氨酰胺转氨酶可以发挥酶活性对羟化明胶进行改性修饰。进一步地，在较低温度4℃～10℃条件下，所述组合物中的微生物谷氨酰胺转氨酶仍然可以发挥酶活性对羟化明胶进行改性修饰，形成稳定的、高粘合强度的弹性凝胶。本发明明胶组合物，在温度4℃～10℃条件下，能发挥较强的止血效果，并且，用酶制剂替代有害化学抑制剂来控制组合物的柔性和交联程度。