一种环糊精可溶性ACE2及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于预防冠状病毒感染领域，具体的涉及一种环糊精可溶性ACE2及其制备方法和应用。环糊精可溶性ACE2包括ACE2和环糊精，所述环糊精与所述ACE2的摩尔比为1：(5～15)。制备方法为将ACE2与环糊精溶解于有机溶剂中，然后将溶液至于截留分子量为100‑1000的纤维素透析袋中，在水中透析40～50h，得到含有不溶物的透析液离心，取离心后的溶液进行真空冷冻干燥后得到环糊精可溶性ACE2。所以本发明专利技术的环糊精可溶性ACE2能够解决现有的ACE2蛋白水溶性不佳，在进行雾化治疗的时候影响了雾化的效果的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种环糊精可溶性ACE2及其制备方法和应用
本专利技术属于预防冠状病毒感染领域，具体的涉及一种环糊精可溶性ACE2及其制备方法和应用。
技术介绍
冠状病毒是一种比较常见的人类病毒，10％的常规感冒都是由冠状病毒引起的，然而危害较重的冠状病毒则较少。冠状病毒具有Spike蛋白(S-protein)，包含S1和S2两个亚基。Spike蛋白是冠状病毒最重要的致病蛋白(Fig.1)，其帮助病毒和人体细胞膜上的跨膜受体蛋白质(ACE2)结合，从而将病毒的RNA释放进入细胞内部。研究证明，SARS-CoV-2与SARS-CoV具有相同的感染机制。通过Spike蛋白与ACE2蛋白的结合介导进入细胞内部。ACE2蛋白或将成为研究新型冠状病毒的突破口。ACE2被鉴定为SARS体内感染的必需受体，ACE2-Spike相互作用通过ACE2内化导致病毒颗粒的内吞作用，诱导病毒和宿主细胞融合，并建立SARS-CoV感染。故现有的可以设计新的ACE2(soluble-ACE2)，竞争性地与冠状病毒的Spike蛋白结合，从而减少冠状病毒与肺部细胞上的ACE2受体的结合。ACE2受体靶点被拮抗，一方面可以减少与冠状病毒结合从而减少肺细胞的病毒感染，另一方面也有利于避免冠状病毒复制后再感染到其他含有ACE2受体的细胞。ACE2蛋白的结构中含有大量的例如缬氨酸，亮氨酸和苯丙氨酸等不溶性氨基酸序列，这使得其水溶性不佳，在进行雾化治疗的时候影响了雾化的效果。因此，必须设法提高其水溶性以满足雾化治疗的要求
技术实现思路
本专利技术为了解决上述
技术介绍
中ACE2蛋白水溶性不佳，在进行雾化治疗的时候影响了雾化的效果的技术问题，提供一种环糊精可溶性ACE2及其制备方法和应用。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种环糊精可溶性ACE2，包括ACE2和环糊精，所述环糊精与所述ACE2的摩尔比为1：(5～15)。本专利技术的有益效果是：ACE2的结构中含有大量的例如缬氨酸，亮氨酸和苯丙氨酸等不溶性氨基酸序列，这使得其水溶性不佳。环糊精(cyclodextrins，通常简称为CDs)是由芽孢杆菌属(Bacillus)的某些种产生的葡萄糖转移酶(CGTase)作用于淀粉而生成的一类由环状葡萄糖为基本结构单元，相连构成的大环低聚糖，具有良好的生物相容性。环糊精由于每一个吡喃葡萄糖单元都是椅式构象，整个分子呈截顶圆锥状腔体结构。其内腔呈疏水环境，外侧因羟基的聚集而呈亲水状态，且具有局部的手性空间。这一独特的两亲性结构可使环糊精作为”主体”利用其内腔包结各种疏水性”客体”化合物，形成包结物从而实现对疏水分子的增溶作用。环糊精和疏水分子之间是通过所谓的“主客体相互作用”形成包结物的，而并没有共价键的生成，属于典型的超分子相互作用的范畴。因而包结过程也是可逆的，即在合适的条件下，包结物会解离并释放出客体分子。这一特性使得环糊精包结物特别适合作为纳米药物载体使用，其可以通过包结作用增溶疏水性药物分子，并进而在体内释放出药物分子，发挥其相应的疗效。所以本专利技术的环糊精可溶性ACE2能够解决
技术介绍
中ACE2蛋白水溶性不佳，在进行雾化治疗的时候影响了雾化的效果的技术问题。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述ACE2的cDNA序列:EEQAKTFLDKFNHEAEDLFYQSS-G-LGKGDFR；所述环糊精的分子结构式如下式(I)所示：采用上述进一步方案的有益效果是，虽然各种环糊精均可以包结客体分子，并达到增溶的效果。但从研究成熟度，成本和增溶效果等多方面考虑。本专利技术的羟丙基-β-环糊精的羟丙基β-CD可以通过包结ACE2蛋白的疏水性氨基酸序列，例如苯丙氨酸中的苯环，缬氨酸和亮氨酸等。与ACE2形成包结物，实现ACE2的水溶性。而当包结物通过雾化等手段进入体内后，包结物又会在体内释放出ACE2蛋白，使得其与新型冠状病毒SARS-CoV-2相结合以阻断病毒对人体细胞的感染和破坏。故本专利技术采用的羟丙基-β-环糊精能够让ACE2的水溶性更好，有利于提高阻断病毒对人体细胞的感染和破坏的概率。cDNA序列的EEQAKTFLDKFNHEAEDLFYQSS-G-LGKGDFR在序列表中又可以表示为GluGluGlnAlaLysThrPheLeuAspLysPheAsnHisGluAlaGluAspLeuPheTyrGlnSerSerGlyLeuGlyLysGlyAspPheArg。本专利技术另一方面提供一种如上所述的环糊精可溶性ACE2的制备方法，包括以下步骤：S1、将ACE2与羟丙基-β-环糊精溶解于有机溶剂中，然后将溶液至于截留分子量为100-1000的纤维素透析袋中，在水中透析40～50h，得到含有不溶物的透析液，所述ACE2与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1：(5～15)；S2、将步骤S1中的透析液离心，取离心后的溶液进行真空冷冻干燥后得到环糊精可溶性ACE2。本专利技术的有益效果是，本专利技术的制备方法能够顺利的得到环糊精可溶性ACE2。生产过程稳定，得到的环糊精可溶性ACE2的品质最好。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，在步骤S1中，所述有机溶剂为二甲基亚砜DMSO、N,N二甲甲酰胺DMF和乙腈中的一种。采用上述进一步方案的有益效果是，乙腈的效果最好，乙腈能够有效的将ACE2与羟丙基-β-环糊精溶解，加快了溶解的速度。进一步，所述ACE2与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1：10。采用上述进一步方案的有益效果是，通过改变ACE2与羟丙基-β-环糊精的摩尔比，优选出最佳的摩尔投料比。最终得到最佳的环糊精可溶性ACE2。进一步，在步骤S1中，所述纤维素透析袋的截留分子量为500，在水中透析的时间为48h。采用上述进一步方案的有益效果是，适宜的截留分子量过滤的同时避免了环糊精可溶性ACE2的损失。进一步，在步骤S2中，所述真空冷冻干燥具体操作为将溶液倒入真空干燥设备内的冻干箱内，打开循环泵1min后开启压缩机对冻干箱致冷，将冻干箱内的溶液预冻调整至-45℃且保温1～1.5小时，接着开启真空泵调节溶液温度至-15℃且保持温度1h，接着调节溶液温度至0℃且保温2小时，接着调节溶液温度至25℃且保温3～4小时，真空冷冻干燥完成。采用上述进一步方案的有益效果是，真空冷冻干燥通过温度的调整实现了水分的升华，从而实现了干燥，由于采用温度升降的方式，所以能够避免杂质的引入，保证了得到的产品的品质。真空干燥设备采用现有的真空干燥设备。进一步，在步骤S2中，所述离心的频率为1000～2000r/min，离心的时间为5～10min。采用上述进一步方案的有益效果是，确定离心条件能够让离心更加的彻底。本专利技术另一方面提供了一种上述所述的环糊精可溶性ACE2用于治疗冠状病毒的应用。本专利技术的有益效果是，本专利技术的环糊精可溶性ACE2可以用于治疗冠状病毒，竞争性地与冠状病毒的Spike蛋白结合，从而减少冠状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环糊精可溶性ACE2，其特征在于，包括ACE2和环糊精，所述环糊精与所述ACE2的摩尔比为1：(5～15)。/n

【技术特征摘要】
1.一种环糊精可溶性ACE2，其特征在于，包括ACE2和环糊精，所述环糊精与所述ACE2的摩尔比为1：(5～15)。


2.根据权利要求1所述的环糊精可溶性ACE2，其特征在于，所述ACE2的cDNA序列:EEQAKTFLDKFNHEAEDLFYQSS-G-LGKGDFR；
所述环糊精的分子结构式如下式(I)所示：





3.一种如权利要求1或2所述的环糊精可溶性ACE2的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将ACE2与羟丙基-β-环糊精溶解于有机溶剂中，然后将溶液至于截留分子量为100～1000的纤维素透析袋中，在水中透析40～50h，得到含有不溶物的透析液，所述ACE2与羟丙基-β-环糊精的摩尔比为1：(5～15)；
S2、将步骤S1中的透析液离心，取离心后的溶液进行真空冷冻干燥后得到环糊精可溶性ACE2。


4.根据权利要求3所述的环糊精可溶性ACE2的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述有机溶剂为二甲基亚砜DMSO、N,N二甲甲酰胺DMF和乙腈中的一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：席家宁，叶霖，王长琛，郄淑燕，刘宗建，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京康复医院北京工人疗养院，
类型：发明
国别省市：北京;11