一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂及其应用，所述冻干保护剂由海藻糖、羟丙基

【技术实现步骤摘要】
一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂及其应用


[0001]本专利技术涉及一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂，还涉及一种糖胺聚糖合成酶的冻干制剂及其制备方法，属于生物制品


技术介绍

[0002]糖胺聚糖是一类结构复杂的杂多糖家族，根据其二糖重复单元、糖苷键、硫酸化位点的不同可以分为透明质酸(HA)、硫酸乙酰肝素(HS)和肝素(Heparin)、硫酸软骨素(CS)和硫酸皮肤素(DS)、硫酸角质素(KS)四大类。糖胺聚糖存在于细胞中，在细胞黏附、趋化因子信号传导、生化级联及病原体识别等方面起到关键作用，广泛用于临床药物、保健品等。糖胺聚糖的三个传统来源是动物组织提取、化学合成和酶法合成。由于糖胺聚糖的结构相似性和长度多样性，动物组织提取过程中分离纯化困难且有病毒、微生物污染的风险，如药用类肝素最初是由动物组织(牛肺组织和猪肠膜中)制备，但是，从动物组织中制备肝素药物可能会存在风险，引起许多未知的副作用，如出血、肝素诱导的血小板减少症等。而使用化学合成法合成糖胺聚糖，虽有精准控制的优点，但是合成步骤多、得率低、成本高。近年来，为了快速精准的合成结构明确、长度均一的、安全的糖胺聚糖，许多高校学者使用化学酶法合成策略来进行糖胺聚糖的合成，糖胺聚糖的化学酶法合成策略包括糖链的延长和糖链的修饰，因此糖基转移酶和用来修饰糖链的酶在化学酶法合成过程中非常重要。
[0003]糖基转移酶和糖链修饰酶的稳定性问题是化学酶法合成糖胺聚糖的关键，游离酶具有运输、储存困难和稳定性差等问题，难以运用于工业生产中，真空冷冻干燥技术广泛用于生物、食品和医药等各个领域，将游离酶冷冻干燥是目前酶制剂工艺中的一个重要环节。游离酶经过冷冻干燥后可长期储存、运输，加入水后可复溶再生，但是冷冻干燥过程中因温度等环境的剧烈变化，会对酶造成不同程度的损伤而失去活性，因此在冷冻干燥前一般在酶中加入适当的冻干保护剂以减轻冻干过程对酶结构的损伤，维持酶冻干后的活性。
[0004]迄今为止关于冻干保护剂的研究众多，例如中国专利CN102973526B授权了一种人抗凝血酶制剂冷冻干燥过程中的保护剂，其添加0.1
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0.8wt.％蔗糖和0.2
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1.0wt.％赖氨酸或其盐作为抗凝血酶冻干保护剂，该配方能有效保护抗凝血酶的活性，但是该冻干配方不适用于糖胺聚糖合成酶制剂。
[0005]中国专利CN113082200 A公开了一种肠激酶冻干制剂，其添加1wt.％精氨酸、2.0wt.％海藻糖、5.0wt.％甘露醇和0.01wt.％泊洛沙姆188作为肠激酶的冻干保护剂，肠激酶冻干制剂在冷藏和室温环境下储存一段时间后纯度保留95％以上，活性保持率均在90％以上；此外，各冻干制剂形态未发生明显变化，其复溶后未见明显可见异物。但是该冻干配方对糖胺聚糖合成酶保护效果较差。
[0006]中国专利CN111826427 A公开了一种PCR扩增试剂的冻干保护剂，其添加4.0wt.％海藻糖、1.0wt.％羟丙基
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β
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环糊精、0.1wt.％菊糖和0.01wt.％卡拉胶作为PCR扩增试剂冻干保护剂，该配方能有效降低PCR扩增反应体系在使用时形成气溶胶的可能，提高PCR的灵敏度和准确性。但是该冻干配方同样不适用于糖胺聚糖合成酶制剂。
[0007]中国专利CN102586217 A公开了一种肝素黄杆菌肝素酶I、II、II III的冻干保存方法，其添加10
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20mM氯化钙和5
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10wt.％海藻糖作为冻干保护剂保护配方，使用该配方冻干后，冻干粉复水后肝素酶I的活性保护率为73.9％，肝素酶II的活性保护率为98.8％，肝素酶III的活性保护率为77.4％，可有效维持较高的肝素酶活性。但是使用该配方用于糖胺聚糖合成酶保护保护率较低。
[0008]中国专利CN104830689 A公开了一种乳酸菌冻干保护剂及其应用，其添加5
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30wt.％脱脂奶粉、0.08
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0.5wt.％四氢嘧啶作为乳酸菌冻干保护剂配方，该配方可有效保留乳酸菌活性、提高乳酸菌稳定性。但是该冻干保护剂是针对于微生物的保护剂配方，尚未用于酶制剂中。
[0009]从对现有技术的分析可知，到目前为止，还没有找到一种效果好的、适合于糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂，该冻干保护剂以海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶为有效成分，配方简单，通过它们的协同搭配，对糖胺聚糖合成酶的保护作用显著，添加该冻干保护剂的糖胺聚糖合成酶在冻干后酶活力保护率远优于现有其他冻干保护剂，对糖胺聚糖合成酶在长期的储存和运输过程中的酶活保持率也优于其他冻干保护剂。
[0011]四氢嘧啶通过稳定蛋白质结构而减少外界因素对蛋白质的破坏作用，在现阶段，四氢嘧啶主要用于护肤品中，保护皮肤免受外界不良因素的影响，鲜少用于酶产品冻干过程的保护。本专利技术将四氢嘧啶、海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精复配，意外的发现对糖胺聚糖合成酶具有很好的冻干保护作用，效果优异。本专利技术具体技术方案如下：
[0012]一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂，其有效成分为海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶，海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶的质量比为3
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8:1
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5:0.2
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2。
[0013]优选的，海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶的质量比为5:3:1。
[0014]进一步的，所述的糖胺聚糖(GAGs)是长线性多糖，由重复的二糖单元(即两个糖单元)组成，其分为四类，分别为：透明质酸；肝素/硫酸乙酰肝素；硫酸软骨素/硫酸皮肤素；硫酸角质素。所述糖胺聚糖合成酶为合成糖胺聚糖过程中所使用的酶，包括糖基转移酶、糖基修饰酶等。
[0015]本专利技术还提供了一种糖胺聚糖合成酶的冻干制剂，该冻干制剂的主要有效成分为糖胺聚糖合成酶和上述糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂，除这两者之外，还含有少量的不可避免的水以及酶自身带入的其他成分。其中，糖胺聚糖合成酶的定义与前面所述一致。
[0016]进一步的，冻干制剂中，冻干保护剂与糖胺聚糖合成酶的质量比为84
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300:1。
[0017]进一步的，所述糖胺聚糖合成酶的比酶活一般为2IU/mg
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200IU/mg。比酶活表示单位质量的蛋白质中所具有酶的活力单位数,一般用IU/mg来表示。
[0018]进一步的，将糖胺聚糖合成酶、上述糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂和溶剂混合后进行冷冻干燥，可以制得本专利技术糖胺聚糖合成酶冻干制剂。所述冷冻干燥的操作可以采用现有技术中报道的常规操作方式。所述溶剂主要作用是实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂，其特征是：有效成分为海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶。2.根据权利要求1所述的冻干保护剂，其特征是：海藻糖、羟丙基
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β
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环糊精和四氢嘧啶的质量比为3
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8:1
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5:0.2
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2。3.根据权利要求1所述的冻干保护剂，其特征是：所述糖胺聚糖包括透明质酸、硫酸乙酰肝素和肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素和硫酸角质素这四类，所述糖胺聚糖合成酶为合成糖胺聚糖过程中所使用的酶，包括糖基转移酶、糖基修饰酶。4.一种糖胺聚糖合成酶的冻干制剂，其特征是：有效成分包括糖胺聚糖合成酶和权利要求1
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3中任一项所述的糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂。5.根据权利要求4所述的冻干制剂，其特征是：所述糖胺聚糖包括透明质酸、硫酸乙酰肝素和肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素和硫酸角质素这四类，所述糖胺聚糖合成酶为合成糖胺聚糖过程中所使用的酶，包括糖基转移酶、糖基修饰酶。6.根据权利要求4所述的冻干制剂，其特征是：冻干保护剂与糖胺聚糖合成酶的质量比为84
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩，郭学平，生举正，邓建群，杜冉冉，陆震，孙元军，孟庆营，金艳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：