[發明專利]一種鉻?白蛋白螯合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510413563.8
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105004686B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 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: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N33/53;G01N27/62;G01N1/28;G01N27/447
• 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，涉及一種鉻-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HCR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。

鉻(chromium，Cr)是元素周期表Ⅵ族中的一種過渡金屬，其質地堅硬，表面具有光澤，有較高的熔點，在工業生產中具有重大的經濟價值，一個世紀以來被廣泛應用，每年全球鉻生產量高達107噸，因而鉻是一種名副其實的重要金屬污染物。目前，鉻廣泛應用于電鍍、鞣革、顏料、油漆、合金、印染等各個方面，與人們的生活息息相關,但是同樣也對人類的身體健康產生巨大影響。在美國，Cr與Cr、Cd、Pb被稱為四大環境污染物。據統計，每年有幾十個億的民眾都在飲用鉻污染的水源，而在加利福利亞有高達30％的水資源都已經被鉻污染，因而鉻污染嚴重影響著人們的身體健康。

自然界中鉻主要以三價和六價的形式存在，而一般認為，三價鉻(Cr³⁺)是人類所需的微量元素，而六價鉻(Cr⁶⁺)才是明顯的毒性物質。由于六價鉻易通過細胞膜進入細胞，而且可以通過一系列反應，產生強烈的細胞毒性及基因毒性，因而普遍認為六價鉻的毒性高于三價鉻，達10-100倍。學者認為當水中的六價鉻含量超過0.05mg/L即是有毒的。六價鉻可以通過皮膚接觸、食物攝入、飲用水飲入、呼吸道吸入等途徑進入人體，對于職業性暴露人群主要是通過呼吸道吸入六價鉻灰塵，而對于普通人群則是通過飲入污染水源、食入被污染的食物、吸入等方式攝入六價鉻。六價鉻進入體內后，可以引發氧化應激、染色體畸變、細胞凋亡、多種DNA損傷(包括單鏈斷裂、DNA-蛋白質交聯、DNA-氨基酸交聯、Cr-DNA配合物形成等)，從而造成機體多處組織、器官、系統損傷。不僅如此，六價鉻還被認為是一種強有力的致癌物，早在1990年國際癌癥研究組織。

鉻與多種蛋白質之間關系密切，可以與多種蛋白質結合，抑制多種蛋白酶的活性。隨著對鉻毒性研究的深入，人們逐漸認識到鉻與蛋白的相互作用在其致毒過程中扮演著重要的角色，被認為是了解鉻的毒性機理的關鍵所在，因此，對鉻和蛋白質相互作用的研究就顯得愈發重要。而現在關于鉻與蛋白質作用的機理僅是冰山一角，還有很多蛋白質與鉻之間的關系還不清楚，因而加強對于鉻與蛋白質之間的關系至關重要。

發明內容

針對鉻污染嚴重的問題，本發明的目的在于提供一種鉻-白蛋白螯合物及其制備方法，并建立鉻-白蛋白螯合物的定性、定量檢測方法，以便定量檢測鉻-白蛋白螯合物在評價一個地區鉻污染程度的應用。通過定量檢測一個地區人群血清中鉻-白蛋白螯合物可以間接反映這個地區人群受鉻污染的情況，從而間接反映這個地區鉻污染程度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種鉻-白蛋白螯合物，鉻離子與白蛋白通過巰基或/和半胱氨酸殘基螯合而成。

本發明還提供一種上述的鉻-白蛋白螯合物的制備方法，包括以下步驟：

A)鉻與白蛋白的螯合反應：在提純源于人體的白蛋白或按照生物學方法重組的白蛋白中加入鉻離子進行螯合反應，得到反應溶液；