一种抗酶解胶原蛋白复合物及其应用制造技术

技术编号:32966294 阅读:57 留言:0更新日期:2022-04-09 11:23
本发明专利技术公开了一种抗酶解胶原蛋白复合物及其应用,所述抗酶解胶原蛋白复合物由携带一种或多种胶原酶抑制剂的高分子微球及胶原蛋白组成,所述高分子微球及胶原蛋白的质量比为1:20~20:1,抗酶解胶原蛋白复合物可依需求进行交联。本发明专利技术通过高分子微球携带并缓释胶原酶抑制剂,从而减低局部环境中胶原酶活性,进而降低胶原蛋白制品在组织中分解速率并延长其作用时间,可以减少胶原蛋白制品更换使用频次,降低胶原蛋白制品使用成本。降低胶原蛋白制品使用成本。降低胶原蛋白制品使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种抗酶解胶原蛋白复合物及其应用


[0001]本专利技术具体涉及一种抗酶解胶原蛋白复合物及其应用,此复合物是由携带一种或多种胶原酶抑制剂的高分子微球及胶原蛋白所组成,胶原酶抑制剂可延长胶原蛋白在人体存在时间,达成长效功能,具有高度医疗应用价值。

技术介绍

[0002]胶原蛋白(collagen)是人体中主要的蛋白质分子之一,约占人体蛋白质总量的1/3;胶原蛋白也是细胞外基质的主要组成分,赋予不同组织的机械强度、结构与形状等结构特性。在目前已发现的28型胶原蛋白中,以第Ⅰ型胶原蛋白含量最高,其次是第Ⅲ型和第Ⅱ型胶原蛋白。以第Ⅰ型胶原蛋白为例,其基本单元为原胶原(tropocollagen)分子(见附图2),每个原胶原分子由三条α

链(αchains)构成,α

链为α螺旋构型的多肽分子,三条α

链以平行、右旋形式相互缠绕形成原胶原分子的三股螺旋结构,原胶原蛋白分子间会以氨基端和羧基端的端肽部位形成分子间键结交联(intermolecularcrosslinking),构成胶原蛋白纤维(collagenfibril),胶原蛋白纤维是细胞间质中关键的结构性支撑基础(见附图1)。由于年纪增长、损伤或特定疾病原因,会导致组织内胶原蛋白含量降低,继而产生皮肤皱纹、伤口不易愈合等问题;因而,补充外源性胶原蛋白是临床上常用作为填补皱纹、促进伤口愈合或组织修复的医疗策略之一。
[0003]与人类组织相似,胶原蛋白也是动物组织中含量最高的蛋白质组成,外源性胶原蛋白常提取自牛、马、猪、禽类甚至是鱼类的皮肤、肌腱、骨骼或是鳞片。胶原蛋白是目前常见的天然生医材料,其材料特性包括高度组织兼容性、可降解性、可修饰性、取得容易等优点,因而,动物源胶原蛋白常运用于制备不同医疗制品,包括敷料产品、美容注射产品、软组织缺损修复产品、药物载体、细胞治疗载体和组织工程基质产品等。
[0004]动物源胶原蛋白生医材料的缺点是,为增加提取效率并降低不同物种来源胶原蛋白的免疫原性(immunogenicity),常会将免疫原性较高的氨基端和羧基端肽(N

andC

terminaltelopeptides)去除,形成去端肽胶原蛋白(atelocollagen)(见附图3);去端肽结果造成胶原蛋白纤维分子间键结的瓦解,大幅破坏其纤维结构与机械强度,也会增加在体内的分解速率。一般多以物理性、化学性或生物性交联工艺进行去端肽胶原蛋白改质,以期增强其机械强度并降低体内分解速率。一般交联后的去端肽胶原蛋白在植入体内后维持时间最长介于6~9个月,临床使用上只能靠增加使用频次来维持效果,因此,若能延长胶原蛋白在体内的维持时间,将有助于减少使用频次,降低使用成本,使胶原蛋白生医材料有机会更广泛使用。
[0005]关于体内胶原蛋白的分解,目前已知与以下胶原酶有关,包含基质金属蛋白酶(Matrixmetalloproteinase,以下简称MMP)1~23、弹力蛋白酶(elastase)、胰蛋白酶2(trypsin2)、组织蛋白酶(cathepsins)K、B、L和S等,其中,MMP是负责裂解原胶原蛋白三股螺旋构形的主要蛋白酶(protease),经MMP裂解后的原胶原蛋白失去完整三股螺旋构形,可被其他胶原酶进一步分解。蛋白酶对多肽底物(substrates)的特异性(specificity)主
要取决于 酶切位点(cleavage site)二侧的氨基酸序列,酶切位点氨基端序列由近而远依序为P1、P2、 P3、P4....,酶切位点羧基端序列由近而远依序为P1'、P2'、P3'、P4'....;为确定人类与动物 源胶原蛋白Ⅰ型α1链、Ⅰ型α2链、Ⅱ型α1链或Ⅲ型α1链分子中MMP酶切位点是否具有相同 的专一性,本专利技术分析其潜在MMP酶切位点前后20个氨基酸序列,包含P10~P1及P1

~P10
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部位,以CLUSTAL 2.1多序列排序软件分析,酶切位点以虚线表示,“*”表示序列间氨基 酸完全相同,“:”表示序列间氨基酸具有高度相似性,“.”表示序列间氨基酸具有低 度相似性,未标示者表示序列间氨基酸不具相似性,比对结果如下:
[0006]人源与动物源第Ⅰ型胶原蛋白α1链MMP的酶切位点二侧序列比对如图4所示,由美国国 家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,以下简称NCBI) 蛋白质数据库中搜寻各物种第Ⅰ型胶原蛋白α1链序列,其检索号依序为:人P02452.5、牛 ELR60286.1、马XP_023508478.1、羊XP_027830506.1、猪BAX02568.1、鸡P02457.3、鲫鱼 BBD96224.1、虹鳟BAA33380.1,多序列排序结果显示,人源与动物源第Ⅰ型胶原蛋白α1链 MMP酶切位点氨基酸序列具有高度保守性。
[0007]人源与动物源第Ⅰ型胶原蛋白α2链MMP的酶切位点二侧序列比对如图5所示,NCBI蛋白 质数据库中各物种第Ⅰ型胶原蛋白α2链的检索号依序为:人P08123.7、牛NP_776945.1、 马NP_001310709.1、羊XP_004007775.1、猪NP_001230584.1、鸡NP_001073182.2、虹鳟 BAB79229.1,多序列排序结果显示,人源与动物源第Ⅰ型胶原蛋白α2链MMP酶切位点氨基酸 序列具有高度保守性。
[0008]人源与动物源第Ⅱ型胶原蛋白α1链MMP的酶切位点二侧序列比对如图6所示,NCBI蛋白 质数据库中各物种第Ⅱ型胶原蛋白α1链的检索号依序为:人P02458.3、牛NP_001001135.2、 马XP_014705536.1、羊XP_042102732.1、猪XP_020948270.1、鸡NP_989757.1、虹鳟 XP_035597124.1,多序列排序结果显示,人源与动物源第Ⅱ型胶原蛋白α1链MMP酶切位点氨 基酸序列具有高度保守性。
[0009]人源与动物源第Ⅲ型胶原蛋白α1链MMP的酶切位点二侧序列比对如图7所示,NCBI蛋白 质数据库中各物种第Ⅲ型胶原蛋白α1链的检索号依序为:人P02461.4、牛NP_001070299.1、 马XP_014708400.1、羊XP_004004563.1、猪NP_001230226.1、鸡NP_990711.2,多序列排 序结果显示,人源与动物源第Ⅲ型胶原蛋白α1链MMP酶切位点氨基酸序列具有高度保守性。
[0010]由图4

图7可知,人源与动物源Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型胶原蛋白α链分子的MMP酶切位点具 有高度保守性,因此MMP也会是决定不同物种外源性胶原蛋白在人体内分解速率的关键因素。 所以,通过抑制MMP等胶原酶的活性,有助于降低外源性(exogenous)和内生性(endogenous) 胶原蛋白在人体内的分解速率(见附图8,左侧表示一般胶原蛋白制品正常分解,右侧表 示本专利技术使用胶本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗酶解胶原蛋白复合物,其特征在于,所述抗酶解胶原蛋白复合物由携带胶原酶抑制剂的高分子微球及胶原蛋白组成。2.根据权利要求1所述的一种抗酶解胶原蛋白复合物,其特征在于,所述高分子微球及胶原蛋白的质量比为1:20~20:1。3.根据权利要求1所述的一种抗酶解胶原蛋白复合物,其特征在于,所述胶原蛋白包括重组人源胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、人类胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、牛源去端肽胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、马源去端肽胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、羊源去端肽胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、猪源去端肽胶原蛋白Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型、禽鸟类去端肽胶原蛋白Ⅰ型或Ⅱ型、鱼类去端肽胶原蛋白Ⅰ型或Ⅱ型、富含胶原蛋白的脱细胞人类皮肤组织、脱细胞猪皮组织或牛皮组织中的一种或多种;更优选为重组人源胶原蛋白Ⅰ型或Ⅲ型、猪源去端肽胶原蛋白Ⅰ型或Ⅲ型。4.一种抗酶解胶原蛋白复合物的制备方法,其特征在于,制备方法如下:S1.携带一种或多种胶原酶抑制剂的高分子微球的制备将胶原酶抑制剂与高分子溶液均匀混合,并依所述高分子溶液特性制作携带胶原酶抑制剂的高分子微球,所述高分子微球的制作方法包括乳化法、喷雾干燥法、研磨法、溶剂挥发法;对所述携带胶原酶抑制剂的高分子微球进行交联定型;S2.抗酶解胶原蛋白复合物的制备将胶原蛋白溶解制得胶原蛋白溶液,向所述胶原蛋白溶液中加入所述携带胶原酶抑制剂的高分子微球,混合均匀得胶原蛋白复合物,所述胶原蛋白复合物中胶原蛋白与所述高分子微球的质量之比为1:20~20:1;S3.对胶原蛋白复合物进行交联并清洗;调节胶原蛋白浓度介于0.10%~10%w/v、酸碱度介于pH 6.0~7.5、渗透压介于200~400mOsm。5.根据权利要求所述的一种抗酶解胶原蛋白复合物的制备方法,其特征在于,所述胶原酶抑制剂,包括金属螯合剂、基质金属蛋白酶小分子抑制剂、基质金属蛋白酶胜肽...

【专利技术属性】
技术研发人员:周江鸿李同琪徐震梅洪涛李朔
申请(专利权)人:尚诚怡美成都生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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