本發(fā)明涉及一類抗氧化超短肽、制備方法及其應(yīng)用,屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
機(jī)體氧化反應(yīng)產(chǎn)生的自由基(freeradical)是含有一不成對(duì)電子的原子團(tuán),如超氧陰離子、羥自由基等。自由基具有強(qiáng)氧化性,隨著年齡增長(zhǎng)或在病理狀態(tài)下,自由基產(chǎn)生過多若不能被及時(shí)清除,就會(huì)在細(xì)胞內(nèi)堆積,與機(jī)體內(nèi)的生物大分子,如蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等相互作用,生成過多的氧化物和過氧化物,最終影響機(jī)體新陳代謝,并對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不可逆的損傷。衰老及很多慢性疾病如癌癥、心血管疾病、肺氣腫、肝硬化、關(guān)節(jié)炎等都和自由基的損傷有關(guān)。盡管機(jī)體存在抗氧化防御系統(tǒng),但其并不能完全有效地抵御或修復(fù)氧化作用帶來的損傷。如何適當(dāng)?shù)那宄杂苫蛊湓隗w內(nèi)維持在一個(gè)較低的水平,從而延緩機(jī)體衰老,是當(dāng)前一個(gè)重要的研究課題。
近年來抗氧化物在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用中興起。由于皮膚的光老化作用是由于紫外線誘導(dǎo)皮膚細(xì)胞產(chǎn)生大量的氧自由基堆積而造成的?,F(xiàn)在許多護(hù)膚品中加入抗氧化劑,有減少雀斑、防輻射、延緩衰老、調(diào)節(jié)免疫和提高皮膚自我保護(hù)的作用。此外食品中營(yíng)養(yǎng)成分的氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生過氧化物。過氧化物影響食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,甚至可導(dǎo)致疾病發(fā)生,尋找安全的抗氧化劑以抑制過氧化物產(chǎn)生一直是生化營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究熱點(diǎn)。
目前廣泛使用的抗氧化劑多為化學(xué)合成物,如bha、bht等,雖抗氧化效果良好,但對(duì)人體肝、脾、肺有蓄積性致癌作用。臨床上常見的抗氧化劑如維生素c、維生素e與谷胱甘肽等。維生素c主要以清除·oh為主,但需大劑量使用才能達(dá)到目的,但同時(shí),大劑量維生素c使用容易導(dǎo)致酸中毒;維生素e主要通過抑制細(xì)胞膜上的脂質(zhì)過氧化來達(dá)到抗氧化的目的,但長(zhǎng)期是用則有潛在的致突變風(fēng)險(xiǎn)。而臨床還原型谷胱甘肽的產(chǎn)業(yè)化壁壘較高,已被日本協(xié)和發(fā)酵工業(yè)株式會(huì)社幾乎壟斷全球谷胱甘肽的供應(yīng),每公斤高達(dá)8000美金。同時(shí),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)制藥企業(yè)所用的谷胱甘肽制藥原料還不能擺脫進(jìn)口,谷胱甘肽價(jià)格一直居高不下??梢姡钚约?、易合成、產(chǎn)量高的新型抗氧化肽已在醫(yī)療、食品、化妝品等領(lǐng)域中亟待開發(fā)。
小分子超短肽ansin-3、magin-3,具有極強(qiáng)的抗氧化活性,且無(wú)細(xì)胞毒、穩(wěn)定性高。ansin-3、magin-3一級(jí)序列全長(zhǎng)只有8個(gè)氨基酸殘基、分子量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)蛋白修飾,通過化學(xué)合成方法制備,工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)量高且純度高。因此,本發(fā)明中的兩種超短肽ansin-3、magin-3具有十分突出有益的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一類抗氧化超短肽、制備方法及其應(yīng)用,包括超短肽ansin-3和超短肽magin-3及其在制備抗氧化藥物、食品、化妝品添加劑的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
一類抗氧化超短肽,包括超短肽ansin-3和超短肽magin-3;
(1)超短肽ansin-3:一種直鏈小肽,分子量為971.76da,等電點(diǎn)是9.00,含有8個(gè)氨基酸殘基,全序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)為:thr-ser-arg-cys-phe-arg-val-cys;
(2)超短肽magin-3:一種直鏈小肽,分子量為1017.23da,等電點(diǎn)是9.02,含有8個(gè)氨基酸殘基,全序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)為:phe-phe-arg-ser-cys-arg-val-cys。
一類抗氧化超短肽的制備方法,首先,根據(jù)超短肽的氨基酸序列,用自動(dòng)多肽合成儀合成超短肽的全序列;再通過hplc反相柱層析脫鹽純化,并確定其純度大于95%;最后,用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)定超短肽的分子量。
一類抗氧化超短肽作為主要成分用于制備抗氧化藥物、食品添加劑、抗氧化化妝品。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3是由化學(xué)合成的方法得到。兩種超短肽均具有極強(qiáng)的抗氧化活性,濃度為dpph自由基清除率i%高達(dá)97.35%,對(duì)abts·+正離子自由基清除率i%可以達(dá)到84.41%;并且兩種抗氧化肽ansin-3、magin-3分子量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞毒性極低、制備方法簡(jiǎn)單等,因此將其應(yīng)用在抗氧化藥物、食品或者化妝品添加劑中,可以提高藥物、食品或化妝品添加劑的抗氧化效果,具有很好的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是ansin-3、magin-3對(duì)b16細(xì)胞的毒性圖。
圖中:
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案,進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
實(shí)施例1
兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3的化學(xué)合成:
(1)兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3的化學(xué)合成方法:根據(jù)超短肽氨基酸序列,用自動(dòng)多肽合成儀(433a,appliedbiosystems)合成二者的全序列,通過hplc反相柱層析脫鹽。
(2)分子量測(cè)定采用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(maldi-tof)。
(3)純化的兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3用高效液相色譜hplc方法鑒定其純度,分子量測(cè)定采用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(maldi-tof),等電聚焦電泳測(cè)定等電點(diǎn),用自動(dòng)氨基酸測(cè)序儀測(cè)定氨基酸序列結(jié)構(gòu)。
兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3是直鏈超短肽,其中ansin-3分子量為971.16da,等電點(diǎn)是9.00,含有8個(gè)氨基酸殘基,全序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)為:thr-ser-arg-cys-phe-arg-val-cys;magin-3分子量為1017.23da,等電點(diǎn)是9.02,含有8個(gè)氨基酸殘基,全序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)為:phe-phe-arg-ser-cys-arg-val-cys;
實(shí)施例2
兩種抗氧化超短肽ansin-3、magin-3抗氧化活性測(cè)定:
(1)dpph自由基清除活性(dpphradicalscavengingassay)
稱取一定量的dpph(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazylhydrate,sigma,美國(guó)),用甲醇溶解,配成6×10-5m的溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。將48μldpph溶液和2μl樣品(2mg/ml)混合(最終樣品與dpph的質(zhì)量比為3:1),室溫下避光靜置30min,于517nm處測(cè)定吸光值??瞻讓?duì)照組以樣品溶解介質(zhì)代替待測(cè)樣品。實(shí)驗(yàn)做三個(gè)平行,紫外分光光度計(jì)調(diào)零時(shí)使用甲醇。
dpph·清除率(%)=(ab-aa)/ab×100(ab:空白對(duì)照組吸光值;aa:樣品組吸光值)。
(2)abts·+自由基正離子清除活性
abts(3-ethylbezothiazoline-6-sulfonicacid)(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)用pbs緩沖液(ph7.4)配成2mm的abts儲(chǔ)存液。將abts儲(chǔ)存液和70mm過硫酸鉀(k2s2o8)水溶液按體積比250:1混合,于室溫避光放置15-16h。試驗(yàn)開始前,將abts·+釋至734nm波長(zhǎng)處的吸光值為0.80±0.03。將4μl不樣品和96μl上述校正過的abts·+溶液混合,室溫放置10min后,于734nm波長(zhǎng)處檢測(cè)反應(yīng)液的吸光值。空白對(duì)照組為溶解樣品所用滅菌去離子水。實(shí)驗(yàn)做三個(gè)平行。
abts·+清除率i(%)=(ab-aa)/ab×100(ab:空白對(duì)照組吸光值;aa:樣品組吸光值)。
(3)還原力測(cè)定
10μl樣品(2mg/ml)與50μl磷酸鈉緩沖液以及50μl1%k3fe(cn)6混合,50℃水浴20min;然后加入50μl10%的三氯乙酸,3000rpm離心10min;取上清50μl,加入50μl去離子水和10μl1%fecl3。于700nm測(cè)光吸收。光吸收越強(qiáng)表示還原力越強(qiáng)。
表1.ansin-3、magin-3體外抗氧化活性
結(jié)果如表1所示,ansin-3、magin-3具有極強(qiáng)的抗氧化活性。
實(shí)施例3
ansin-3、magin-3細(xì)胞毒性測(cè)定:
用mtt法檢測(cè)樣品ansin-3、magin-3對(duì)小鼠黑色素瘤b16的細(xì)胞毒性。
先將細(xì)胞于含有10%胎牛血清以及雙抗(青霉素和鏈霉素各100u/ml)的dmem中培養(yǎng),待細(xì)胞長(zhǎng)滿后,用0.25%的胰蛋白酶消化下來,用上述培養(yǎng)基洗兩次,重新懸浮細(xì)胞,細(xì)胞計(jì)數(shù)后將細(xì)胞懸浮液100μl加入到96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,使每孔細(xì)胞數(shù)為103個(gè)。過夜待細(xì)胞貼壁后,吸出培養(yǎng)基,加入含不同濃度樣品的完全培養(yǎng)基,對(duì)照組加入相同體積的完全培養(yǎng)基,置37℃、5%co2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)72h(中途換液一次)。培養(yǎng)結(jié)束后,96孔細(xì)胞培養(yǎng)板每孔加入20μl5mg/mlmtt溶液(用pbs緩沖液配制),繼續(xù)培養(yǎng)4h后,吸出孔中液體,每孔加入150μldmso,搖床振蕩10min。酶標(biāo)儀檢測(cè)光吸收,測(cè)定波長(zhǎng)為490nm,參考波長(zhǎng)630nm。
結(jié)果如圖1所示,結(jié)果表明,樣品ansin-3、magin-3濃度為160μg/ml時(shí)的細(xì)胞存活率仍可高達(dá)90%,說明樣品ansin-3、magin-3不具有細(xì)胞毒性,因此十分利于其在抗氧化藥物或食品、化妝品添加劑領(lǐng)域進(jìn)一步的開發(fā)利用。