一种得自海洋无脊椎动物的天然无毒多色荧光蛋白染料和含有所述染料的组合物及其应用制造技术

技术编号:1632994 阅读:387 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种从非生物荧光海产棘皮动物明玉参中提取、纯化和鉴定天然环境友好无毒细胞渗透的多色荧光蛋白质染料的方法,以及含有此染料的组合物和此染料的各种用途。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从海洋无脊椎动物,明玉参(Holothuria scabra)的卵巢组织中提取的天然无毒多色荧光蛋白染料。本专利技术还提供了一种提取、部分纯化和鉴定此新天然染料的方法。还报告了海洋动物无毒、细胞膜渗透的、外源凝集素类胶结的、易于授精和受精的性能。提及的海洋无脊椎动物尤其是海参。海参是棘皮动物,属于棘皮动物类群的成员,棘皮动物也包括海星和海胆。科学上称谓的海参具有伸长的管状身体,其具有弹性并且没有骨质骨架。它们具有以下分类学位置。
技术介绍
所述海参具有以下分类学位置亚界后生动物门棘皮动物门亚门游移棘皮动物纲海参纲亚纲盾手亚纲(Aspidochirotacea)枝手亚纲(Dendrochirotacea)无足亚纲(Apodacea)目枝手目(Dendrochirota)盾手目(Aspidochirota)板足海参目(Elasipoda)芋海参目(Molpadonia)无足目(Apoda)在这些目中,海参明玉参属于目盾手目(Aspidochirota)科海参科属海参属种Scabra棘皮动物是腔肠无脊椎动物,仅产于海中,从未有陆生,成年的形态是未分节的,呈五基数的放射状辐射对称,没有头或脑,与所有其它动物的区别在于骨骼和体腔的结构特点。海参纲有身体两侧对称的动物,通常沿口面-远口面的轴延长,在一端或接近一端的地方有口,在另一端或接近另一端的地方有肛门。其体表是粗糙的,内骨骼缩小成细的针状或片状,深入体表中,附着于水的维管系统的一副触须环绕口周围;通常有吸足或管状足并且是运动的;消化道为长的并是盘绕的,并且泄殖腔通常有呼吸树;性别通常是分开的,并且生殖腺为单一或成对丛生的细管。它们是定栖型,通过前端或后端的放射突出体或者附着于硬的基层上,或者穴居于软的沉积物内。存在超过1000种的holothuroids。其长度从2cm到2米。其中还存在其栖息地不受海洋深度限制的动物。据报道一些物种50%的生活方式在4000m,90%的生活方式在8000m深度。也有人将明玉参这一种称为糙海参(Metriatyla scabra Jaegea),它广泛分布于东非、红海、孟加拉湾、东印度、澳大利亚、日本、南太平洋、菲律宾、印度洋和其它印度洋-太平洋区域。在沙巴洲、马来西亚和印度尼西亚和其它印度洋-太平洋国家它被用作人/动物的消费品(consumption)。色素属于无机和有机类。前者是用于各种装饰和绘画等目的的无机化合物。有机色素如有机染料要追溯到古代。即使是在圣经时代(Biblicaltimes)之前,近东和远东国家报道了由植物如巴西木(Brazil wood)、log-wood、波斯浆果靛蓝(Persian berry indigo)和茜草得到的染料的用途(George L.Clark,1966,《化学百科全书》(“Encyclopaedia ofchemistry”),第2版,833-835页)。Debra K.Hobson和David S.Wales描述了“绿色染料”,它是作为一些活的生物体如真菌、蓝绿藻类、海胆、海星类节肢动物和珊瑚礁类腔肠动物的第二代新产物而产生的(Journalof the Society of Dyers and Colourists(JSDC),114,42-44,1998)。这些是蒽醌化合物,历史上它们在染料工业中非常重要。着色剂档案-染料A卷(Stainsfile-Dyes A)给出了264种染料的染料索引(Dye Index)。它们之中仅6种是从所有种类的生物体得到的天然染料。Http//members.pgonline.com/-bryand/dyes/dyts.htm非常需要细胞渗透的荧光染料用于活细胞功能、药物传递的研究和各种细胞器官的研究。真核细胞可以具有几个由薄膜隔开的层,然而细菌细胞可以由单层组成。渗透性是细胞膜的特征。好的染料可以在一个激发和不同激发以不同的颜色显示细胞的不同部分。附着于各种蛋白的荧光基团已经合成并公开在Richard P.Haughland的《荧光探测器和化学研究手册》(Handbook of fluorescent probes and Research chemicals)中,1996.第126-128页。阐述了包括蓝色荧光Cascade blue和新式的AMCA-S染料到红的荧光Texas Red染料和藻胆蛋白。其包括高亮度Oregon绿共轭物、Rhodol绿共轭物;bodipy共轭物;称为Eosin的中级试剂;Red荧光Rhodamine Rd-X和Texas Red-X共轭物;藻胆蛋白共轭物;Cascade蓝和AMCA-S共轭物。所有这些染料是合成物质并且它们中的一个发出特定的光谱范围。综合2-3种染料然后进行多色染色实验。相同的染料还产生jasplakinolide,由细胞渗透F-肌动蛋白探针从海绵Jaspis johnstoni中析出的大环肽。然而它有毒并显示出杀菌、杀虫、抗增殖活性。市场上目前使用的大部分染料都是合成物质。着色剂档案-染料A卷给出了264种染料的染料索引。其中258种染料是合成物质,仅仅6种为天然染料(http//members.pgonline.com/-bryand/dyes/dyes)。合成染料的生产通常需要在高温下使用强酸、碱金属和贵金属作为催化剂。这使得该方法和排出的废液引起环境退化。对于现有的染料,染料工业不断地在寻求便宜和对环境无害的生产路线。(Hobson和Wales,1998。绿色染料,Journal of the Society of Dyers and colourists(JSDC),1998,114,42-44)。然而所有这些染料并不是荧光性的。Bitplane产物已经显示出市场上123种荧光色素的目录及其激励和发射光谱(http//www.bitplane.ch/public/support/standard/fluorochrome.htm)。荧光染料广泛地用于分子探针的标记,通过荧光显微术用于定位生物学结构,例如用于免疫测定、原位杂交研究中标记核苷酸和低聚核苷酸,粘合在聚合微球和影像研究中的细胞染色。染料还用于例如光动力学治疗方法中细胞的选择性破坏。(Haughland,R.P和Kang,H.C.,US4,774,339;1988年9月27日;Haughland,R.P和Kang,H.C.,US5,248,782;1993年9月28日)。荧光是原子或分子在由较高电子态转变到较低电子态发出辐射线的现象。其遵循斯托克定律,根据该定律荧光辐射的波长总是比激励辐射的波长要长。荧光过程与磷光和生物荧光相当不同。术语荧光在激励和辐射发射之间的间隔很小(10-8-10-3秒)的时候使用。磷光现象中吸收与辐射之间的时间间隔可以为10-3秒至几小时(R.Norman Jones,1966,《化学百科全书》,第2版,1966,第435-436页)。术语生物荧光用于生物机体中特定细胞在特定时间化学反应产生的光线。Richard P.Haughland的《荧光探测器和化学研究手册》(第6版,美国1996年印刷)中报导了很多种荧光染料。在该书中第1-6页,Ian D.Johnson(199本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物活性半纯化提取液,其中含有得自海洋生物明玉参其的雌性性腺亦即卵巢组织的无毒蛋白荧光染料,所述海洋生物明玉参出现在潮水间、浸没水中、浅滩处和深水中、通常大量出现在背阴处,例如acloves、裂缝处、暗礁处、悬突处、岩石和多砂的栖息地;具有暗至亮色、有或无外和内骨骼,固着的、定栖的漂流物,有各种游动力量的自游生物,通常习惯于夜间活动,易于活跃地捕食,有或没有荧光,具有体外受精的卵,并且荧光染料产生UVB、UVA、可见光和红外光部分至所有波长范围的发射。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:乌沙戈斯瓦米阿努陶什甘古利
申请(专利权)人:科学和工业研究委员会
类型:发明
国别省市:IN[印度]

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