[發明專利]一種基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 202010787120.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111991552B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 袁江;沈健;韓曉;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: A61K38/17
• 分類號: A61K38/17;A61K33/04;A61P9/10;A61K47/42;A61K47/04;A61L27/50;A61L27/22;A61L27/02;A61L27/54;A61L31/02;A61L31/04;A61L31/16;A61L15/18;A61L15/32
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體及其合成方法和應用，該合成包括：從人發中提取角蛋白，得到含巰基的角蛋白溶液；將含二硫鍵的小分子溶于有機溶劑中，并將其加入角蛋白溶液中，得到反應液A，反應后透析并冷凍干燥得固體樣品B；將固體樣品B溶于有機溶劑中，加入含硫代羧基的小分子后，繼續反應得到反應液C；將反應液C透析后，冷凍干燥得到基于角蛋白巰基交換反應的硫化氫供體。本發明首次采用基于角蛋白的巰基交換反應合成還原性響應的硫化氫供體，合成的基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體具有良好的生物相容性，穩定性高能夠溶于水，并具有靶向性釋放等特點，有利于制備多功能的硫化氫釋放復合材料。

技術領域

本方法涉及硫化氫供體，具體涉及一種通過還原性角蛋白的巰基與二硫鍵交換反應制備新型硫化氫供體及其應用。

背景技術

近年來硫化氫被證實在人體中不可或缺，其在心血管系統、神經系統中發揮著重要的調節作用，是繼一氧化氮和一氧化碳之后出現的第三類內源性氣體信號分子。硫化氫具有廣泛的生物學作用，例如舒張血管、保護心臟、抗炎、抗氧化和抗腫瘤等。大量的研究表明，硫化氫具有廣泛的生物學活性，且活性具有一定的劑量依賴關系，特別是在腫瘤生物學方面。已知低濃度的硫化氫具有促癌作用，而較高濃度的硫化氫具有明顯的抑制癌細胞生長的作用。所以，硫化氫供體藥物研究的關鍵科學問題在于如何使H₂S供體分子選擇性地在靶部位(一般為病變部位)釋放一定濃度的H₂S，而在正常組織器官中不釋放或者僅釋放少量的H₂S，在發揮治療作用的同時最大限度地避免H₂S的不良反應。常見的硫化氫供體有硫化物無機鹽如亞硫化鈉(NaHS)和硫化鈉(Na₂S)，有機多硫化物包括大蒜中含量較高的二烯丙基三硫化物(DATS)及二烯丙基二硫化物(DADS)，Lawesson試劑水溶性衍生物GYY4137以及1，2-二硫雜-3-硫酮(DTT)等。傳統的H₂S供體雖然為H₂S基礎生物學研究方面提供了易得的工具分子，但缺乏生物相容性并且H₂S釋放的選擇性及釋放速率的可控性較差。

角蛋白是一種生物相容性優異的生物材料，可以由人體毛發或者動物的羽毛、角、趾中提取獲得，具有pH、還原性和酶響應等優點，被廣泛應用于組織工程的各個領域中，例如藥物載體、組織工程支架材料、創傷敷料等。通過還原法制備的角蛋白有較多的巰基，易于發生巰基交換反應，但是目前基于角蛋白的巰基交換反應制備還原性響應的硫化氫供體沒有相關報道。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體的合成方法。本發明是一種全新的、簡單的合成基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體的方法，本發明合成的硫化氫供體具有優異的穩定性和生物相容性、較好的水溶性以及選擇性釋放等優點，可以廣泛應用于組織工程支架、傷口敷料和藥物載體等領域。本發明制備的硫化氫供體解決了現有技術中供體釋放快，生物相容性差的缺點，彌補了基于角蛋白巰基交換反應制備還原性響應的硫化氫供體的空白。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述一種基于角蛋白巰基—二硫鍵交換反應的硫化氫供體的合成方法，包括如下步驟：

(1)采用還原法提取角蛋白，得到含巰基的角蛋白溶液，并測定其巰基的含量；

(2)將含二硫鍵的小分子溶于有機溶劑中，并將其加入上述步驟(1)中的角蛋白溶液中，得到反應液A，反應后透析并冷凍干燥得固體樣品B；

(3)將步驟(2)中的固體樣品B溶于有機溶劑中，加入含硫代羧基的小分子后，并加入幾滴冰醋酸作為催化劑，繼續反應得到反應液C；

(4)將步驟(3)中得到的反應液C透析后，冷凍干燥得到基于角蛋白巰基交換反應的硫化氫供體。