[發明專利]一種砷-白蛋白螯合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201510412176.2
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN104987389A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 張積仁;陽帆;董欣敏;吳婧;蔡睿;孫遙;趙乙木
• 申請（專利權）人: 上海拜豪生物科技有限公司
• 主分類號: C07K14/765
• 分類號: C07K14/765;C07K1/22;G01N33/96;G01N33/68
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術領域

本發明涉及檢測領域，更具體地說，涉及一種砷-白蛋白螯合物及其制備方法和應用。

背景技術

血清白蛋白(HSA)是哺乳動物血漿中含量最豐富的蛋白質，它能夠儲存和轉運眾多的內源性和外源性物質，這與它特異性結構密切相關。血清白蛋白是由肝臟合成的一種簡單蛋白質，僅由氨基酸組成，沒有修飾基團和其他附屬物。根據數據資料顯示，牛血清白蛋白(BSA)分子由583個氨基酸殘基組成。而人血清白蛋白(HSA)比BSA多2個氨基酸，即585個氨基酸殘基組成。兩者的差異在于BSA缺失HSA氨基酸序列116位和585位的殘基。白蛋白氨基酸成分最顯著的特征是低含量的色氨酸，HSA和BSA每分子中分別含有1或2個殘基。苯丙氨酸和異亮氨酸含量也比較低。半胱氨酸、亮氨酸、谷氨酸和賴氨酸含量都非常高。大量的離子化殘基提供了白蛋白非常高的電荷，在PH7的條件下，每分子白蛋白帶有185個離子，這樣就形成白蛋白易溶性。

白蛋白最獨特的結構特點是二硫鍵模式。BSA序列包含35個半胱氨酸殘基，形成17個二硫橋,相鄰的半胱氨酸對與鏈上最近的殘基連結，形成10-47個殘基長度的一對環。S-S鍵交迭增加了白蛋白結構的剛性和穩定性。

白蛋白的三級結構被認為是一種高度螺旋的分子，通過X射線衍射得知HAS晶體中大約67％的殘基參與形成了28個α一螺旋體，10％殘基參與形成β轉角，23％殘基形成伸展鏈。

生理機制上，白蛋白維持人體血漿膠體滲透壓的80％。另外，白蛋白也是血液中各種大分子物質的主要載體，在代謝物轉運、生物轉化中發揮著重要作用。它同時也是調節凝血功能和炎性反應的組分。人血清白蛋白主要應用于臨床、新陳代謝和遺傳方面的研究。

砷是常見的環境毒物之一，廣泛存在于水、土壤、空氣以及食物之中。由于其毒性以及普遍存在性，美國毒物和疾病登記署(UAsted?States?Agency?for?Toxic?Substances?and?Disease?Registry，ATSDR)一直將其列為頭等有害物質(http：//www.atsdr.Asc.gov/SPL/index.html)，同時砷也被許多國際組織(包括國際癌癥研究機構(International?Agency?for?Research?on?Cancer，IARC)以及美國環境保護署(U.S.Environmental?Protection?Agency，EPA))劃定為人類致癌物質之一。砷能對人體產生急性或慢性毒性，急性砷中毒會導致嘔吐、口干、肌肉痙攣、腹痛、手腳刺痛等劇烈癥狀，而慢性砷中毒對人類健康的影響也已成為人們關注的一個重大問題。通過飲用水和空氣是兩種與環境中砷接觸最直接的方式，它會誘發心血管疾病、引起神經功能失調、并導致糖尿病以及肺癌、皮肺癌、膀胱癌等。而目前流行病學顯示，在自然界存在的砷引起的地下飲用水污染，已在臺灣、阿根廷、智利、孟加拉邦、印度、孟加拉國、內蒙古、中國等多個國家和地區造成高劑量的砷暴露，成為環境污染和危害健康的全球性問題。目前全球已有超過五千萬人處于砷暴露和慢性砷中毒的威脅之中。

盡管砷對機體的損害十分明顯，但是其致機體損害的機制還尚待研究。砷存在正三價與正五價兩種最常見的氧化態，無機砷在自然界及有機體的代謝過程中會發生氧化、還原、甲基化、糖基化等一系列變化，形成不同形態的砷。無機砷被認為是毒性很強的形態，被列為致癌物質，其中亞砷酸鹽(iAs^Ⅲ)的毒性強于砷酸鹽(iAs^Ⅴ)；不同形態的砷毒性差異很大，單甲基亞砷酸(monomethylarsonous?acid，MMA^Ⅲ)及二甲基亞砷酸(dimethylarsinous?acid，DMA^Ⅲ)均有劇毒，而其五價形態(MMA^Ⅴ，DMA^Ⅴ)則毒性不強。研究認為，三價砷的毒性是通過與蛋白質巰基作用而產生的。砷與蛋白結合會影響蛋白質的組成、結構及功能，影響該蛋白質與其他功能蛋白質結合，因此研究砷與蛋白質結合對理解砷的毒性及其對機體的損傷機制具有重要意義。

流行病學資料顯示，長期接觸砷的工人，其患呼吸系統腫瘤的幾率大大增加，并且其因呼吸系統腫瘤致死的幾率也大大增加。動物模型、體外模型試驗也發現，砷可以誘導腫瘤的發生。1990年，國際癌癥研究機構(International?Agency?for?Research?on?Cancer，IARC)已將砷化合物作為第一類致癌物質(Group?1)，將砷作為2B類致癌物質(Group?2B)?？梢?，砷嚴重威脅人體的健康。