二硫苏糖醇对晶体蛋白的保护作用及其用途制造技术

本发明专利技术涉及二硫苏糖醇对晶体蛋白的保护作用及其用途。二硫苏糖醇是有效的还原剂，以βＢ↓［２］等晶体蛋白为作用目标，能够保护正常晶体蛋白所含的半胱氨酸等成分不受氧化修饰，减少其变性可能性；还能够使已发生聚集的晶体蛋白发生分子之间的二硫键解离，阻止晶体蛋白高分子聚合物的形成，进而阻止其晶体蛋白由水溶性变为水不溶性，亦即抑制了晶体的混浊乃至白内障的发生；与其他抗氧化、抗糖化、抗游离基等成分合用，能够发挥良性协同效应。白内障疾病已成为影响人口生活质量的重要致病原因，二硫苏糖醇药理作用较强，性质稳定，安全低毒，效果明显，为预防、诊断、检测、保护、治疗和研究白内障及其相关疾病提供了一种新的药物来源。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药、食品和饮料等
，具体地说是涉及二硫苏糖醇的新作用及其用途，更具体地说是涉及二硫苏糖醇对晶体蛋白的保护作用及其用途。
技术介绍
(一)二硫苏糖醇的研究概况二硫苏糖醇(dithiothreitol，简称DTT，分子量154)，全称1，4-二巯基-DL-苏糖醇(1，4-dithio-DL-threitol)。其为白色针状结晶，微吸潮，易溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和乙醚；在37℃、0.67Pa时能升华；熔点43～43℃，沸点125～130℃(0.27kPa)；在空气中缓慢氧化。二硫苏糖醇一般以玻管瓶密封包装，4℃干燥保存。二硫苏糖醇是常用还原剂，可还原蛋白分子内及蛋白分子间的二硫键，目前一般作为蛋白质巯基保护剂，用于蛋白质二硫键的裂解和序列分析。例如，针对胱氨酸中的二硫键，起裂解作用。此种二硫键在维持蛋白质分子的正常构象中起着重要作用，并在稳定蛋白质的构象上起很大的作用；破坏蛋白质的二硫键，一般都会使其三维结构松散及生物活性减弱或丧失。氧化剂和还原剂都可打开二硫键。使用还原剂如巯基化合物(R-SH)也能打开二硫键，生成半胱氨酸残基及相应的二硫化物这里常使用的还原剂有巯基乙醇(mercaptoethanol)，二硫苏糖醇(dithiothreitol，缩写为DTT)等，其中最有用的是二硫苏糖醇及其异构体二硫赤藓糖醇(dithioerythritol)。反应中，二硫苏糖醇形成一个含分子内二硫键的稳定六元环，因此平衡向右方移动。反应如下 三氧化二砷(arsenic trioxide，As2O3)是中药吡霜的主要有效成分，具有强烈的毒性，应用三氧化二砷治疗白血病的研究成果，被称是中国医生对世界血液学研究的一大贡献。该药对肿瘤细胞有诱导分化和促进凋亡作用，研究表明，加入巯基保护剂二硫苏糖醇等可抑制其诱导细胞凋亡的作用。另有报道称，二硫苏糖醇对急性运动小鼠心、肝、肾组织脂质过氧化水平有影响不同浓度的二硫苏糖醇具有抗脂质过氧化作用，但不同浓度DTT对不同组织在不同时期的脂质过氧化水平影响不同。但迄今为止，未见DTT对于晶状体混浊及白内障的预防、治疗等方面的研究报道。(二)白内障的研究概况1、概述白内障是最常见的致盲原因之一，是严重影响人类健康的常见病、多发病。临床研究表明，在各类白内障病例中，由老化所引起的老年性白内障占有绝大部分的比例。老年性白内障为双眼病，但两眼发病可有先后。根据白内障开始形成的部位，老年性白内障分为皮质性白内障(corticsal cataract)、核性白内障(nuclear cataract)和囊性白内障(subcapsular cataract)，其中皮质性白内障是老年性白内障最常见的类型。老年性白内障是老年人视力下降的主要原因，该病主要表现为在晶体老化过程中逐渐出现变性浑浊，又称变性白内障。在美国85岁以上的老年人中，患病率约占95％。全世界特别是中国，面临人口增长的巨大压力及老龄化趋势加重的严峻局面，更加需要大力加强对白内障发病机理及影响因素的研究，以努力控制和减缓由此带来的白内障发病率上升的趋势。2、白内障的形成原理及其病因学研究进展晶状体的功能是将光线聚焦到视网膜上产生视觉。晶状体的主要成分是水和蛋白质，晶状体干重的80％～90％是蛋白质，所述的蛋白质主要包括α、β及γ三大族晶体蛋白。晶状体的透明度是由恒定的水分含量、高浓度的蛋白质以及复杂的新陈代谢来保持的，即每种蛋白质的结构和它们彼此之间的相互作用是维持晶状体透明性的分子基础；也就是说，晶体蛋白的有序排列是维持晶状体空间结构的物质基础，即如果晶体蛋白组成发生改变，则会影响、破坏此种正常结构。在晶状体的发育成长过程中，晶体蛋白受机体自然老化及诸多外界因素的影响，会发生不同的修饰变性，晶体蛋白的质和量会发生改变，水溶性成份不断转变为水不溶性成分，影响其水溶性，进而影响晶状体的正常结构和透光性，最终导致老年性白内障的形成。也就是说，在人体衰老的过程中，一旦晶状体中的蛋白质结构受到破坏，则晶状体由清澈透明变为混浊不透明，进而影响晶状体的正常结构及透光性，并逐步演变为老年性白内障。晶状体的透光性主要是取决于晶状体中水溶性蛋白组分的质和量，尤其是几种主要的结构蛋白如βB2(定义可参见文献Aarts HJ，Lubsen NH，Schoenmakers JG.Crystallin geneexpression during rat lens development.Eur J Biochem，1989，183(1)31-36)、γ5，6(γC，γD)、γ1，4、γ2，3和伴侣蛋白αA2及αB2。水溶性晶体蛋白的质和量的改变，直接影响晶体的透光性以及白内障的形成。因此，维持晶状体的透光性，一方面，需保持晶状体中足够的水溶性蛋白的量，另一方面，需要尽力遏制、减缓晶体蛋白由水溶性蛋白向水不溶性蛋白的转变。晶体的透光性不仅需要足够量的水溶性成份来维持，而且还需要考虑晶状体的特殊代谢方式晶体蛋白自生成之日起，不断被后生成的晶体蛋白向晶体的核心部挤压，并储存在不同的晶体结构层。因此，无论水溶性蛋白组分还是水不溶性组分，一般无法代谢到体外。不过水溶性成份的积累有助于构建晶体从内到外层的正常结构；而水不溶性成份的渐次积累，则会逐渐增大晶体的光散射，不利于透光性，也就是说，它是老年性白内障形成的物质基础。哺乳动物自出生后，由于晶体暴露在外，易受体内外多种因素的影响而发生变异。研究发现影响其蛋白结构的主要因素为翻译后修饰(posttranslational modification，简称PTM)，即许多晶体蛋白在翻译后可通过酶的催化或在酶控制下反应而发生的修饰，其主要包括糖基化、氧化、氨甲酰化、磷酸化、乙酰化、羟基化、脱酰胺、消旋和切除作用等；另外，晶状体蛋白质周围存在许多活性分子，包括糖、来源于尿中的氰酸盐、糖皮质激素和具有活性的其他代谢产物等，这些均可在非酶环境下攻击蛋白质。3、白内障的治疗现状白内障是世界性致盲性疾病。临床诊疗方面，目前对于白内障的有效治疗手段是外科手术。尽管白内障手术已日臻完善，但不可避免的手术并发症和社会经济问题仍十分严重，如手术后数年内后发性白内障、继发性青光眼或角膜损伤等发生率较高，通常难以根除。寻找有效的预防和药物治疗方法，早期控制白内障，仍然是该领域的研究热点。预防和药物治疗白内障主要有两种途径，即减少白内障发病的危险因素和应用抗白内障药物。与白内障发病相关的主要危险因素有糖尿病、青光眼、近视、长期应用皮质类固醇、严重腹泻、紫外线辐射、大量饮酒和吸烟等。Taylor等总结为6个“D”，即阳光辐射、饮食、药物、糖尿病、脱水和原因不明。减少这些可能的危险因素是一种积极的预防手段。在药物应用方面，现已研制出数十种抗白内障药物在世界各国已被广泛临床使用，用于维持晶体的透光性，延缓或治疗白内障；但由于缺乏对于白内障生成机理的深入了解，目前正在临床使用的许多药物仍存在不少的缺陷或问题，例如有效率较低、针对性较差等。因此，白内障的药物治疗仍然面临着严峻的挑战亟待寻找更有效药物，帮助千万患者减轻痛苦。4、白内障的治疗药物现状由于白内障的发生是多种因素综合作用的结果，其发病原因还没有定论。当前，许多抗白内障药物本文档来自技高网...

【技术保护点】
二硫苏糖醇在制备抗白内障产品中的应用。

【技术特征摘要】
1.二硫苏糖醇在制备抗白内障产品中的应用。2.二硫苏糖醇的组合物在制备抗白内障产品中的应用。3.根据权利要求1或2所述的二硫苏糖醇的应用，其特征在于，所述的抗白内障产品是指用于预防、诊断、检测、保护、治疗和研究白内障的起因、早期发生发展，或后期的发病，以及白内障相关疾病的产品中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的二硫苏糖醇的应用，其特征在于，所述的白内障起因、早期发生发展是包括白内障发病前的早期晶体蛋白变性、晶体蛋白聚集，发病前的中期晶状体浑浊中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的二硫苏糖醇的应用，其特征在于，所述的抗白内障产品是包括医药、食品或饮料领域产品中的一种或多种。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李闻捷，张军，黄才国，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二军医大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]