一種在電離輻射滅菌前對功能蛋白進行保護的方法及其專用保護劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物技術領域，具體設及一種在電離福射滅菌前對功能蛋白進行保護 的方法及其專用保護劑，預期解決的技術問題為降低電離福射滅菌對功能蛋白活性的損 傷。
【背景技術】
[0002] 骨形態發生蛋白（BMP)是由骨基質分泌的一種疏水性蛋白質，屬于轉化生長因子 (TGF-P)超家族成員，由化ist等人于1965年首次提出，于1982年首次從脫巧骨基質提取物 中分離得到的一種功能蛋白。BMP家族包括BMP-I、BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-7、BMP-9、BMP-12、BMP-14等，其中BMP-2具有誘導未分化成纖維細胞定向分化為成骨細胞的作用，并能調 節成骨細胞和成軟骨細胞的分化，誘導異位骨形成和促進骨折愈合的功能。目前，BMP已成 功地用于治療新鮮骨折、骨不連和骨缺損W及脊柱融合等。
[0003] 單純BMP在體內會被組織液稀釋及蛋白酶分解，在局部能保持有效濃度的時間非 常有限，因此BMP常被與合適的載體材料復合，用于治療。常用的材料有脫礦骨基質、天然高 分子化合物(如可吸收的膠原海綿、透明質酸凝膠）、含巧化合物(如徑基憐灰石、可吸收憐 酸巧水泥）、人工合成高分子化合物(如聚乳酸、聚乳酸二聚徑基乙酸、聚乳酸聚乙締乙二醇 等），也可W將BMP與氧化鐵納米材料復合使用。
[0004] 滅菌是單純BMP及BMP與材料復合臨床使用前必不可少的。常規濕熱滅菌、環氧乙 燒滅菌等都會造成BMP的活性降低。電離福射滅菌是一種良好的冷滅菌方法，滅菌過程中溫 度不會劇烈變化，可用于BMP及其復合材料的滅菌及病毒滅活。電離福射滅菌主要利用X射 線、T射線或高能粒子束滅菌，具有穿透性強、殺菌譜廣、作用均勻、基本無損害等優勢。鉆 60 丫-射線福照滅菌是最具實用價值的電離福射滅菌方法，其滅菌效果與福照劑量有關，福 照劑量越大，滅活效果越好。一般情況下，20-50kGy劑量的鉆60 丫-射線幾乎能滅活所有的 病毒，但滅活病原體的同時，他對一些蛋白成分的生物活性分子也有影響。
[0005] 目前認為，生物大分子對電離福射的敏感性與其本身質量大小有關，與蛋白相比， 核酸對電離福射滅菌具有更高的敏感性。因此，在進行電離福射滅菌的同時，選擇合理的活 性分子保護方式，對功能蛋白進行保護，保留其活性成為可能。國內研究者程文琴等對鉆60 T-射線福照滅菌條件下，抗壞血酸、抗壞血酸鋼和茶多酪對免疫球蛋白活性的保護作用進 行了研究，=種物質均對免疫球蛋白活性有一定程度的保護作用，但是此類強抗氧化劑常 溫下在空氣中不穩定，易被氧化失卻保護作用。開洪昭等公布了一種鉆60 丫-射線福射滅菌 條件下BMP-2活性保護的方法:將裝有BMP溶液的密封離屯、管放入裝滿水的保溫瓶中進行保 護，該方法在鉆60 丫-射線福射滅菌過條件下對BMP-2活性有保護作用。但開洪昭等的方法 不但同時減少了對微生物及病毒的傷害，同時無法減少福射對BMP-2活性帶來的間接損害， 并且操作繁瑣，規模化生產。如何對電離福射滅菌過程中的骨形態發生蛋白進行保護，成為 一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的問題是提供一種在電離福射滅菌前對功能蛋白或含有所述功 能蛋白的復合材料進行保護的方法及其專用保護劑，預期解決的技術問題為降低電離福射 滅菌對功能蛋白活性的損傷。
[0007] 本發明首先提供了一種在電離福射滅菌前對功能蛋白或含有所述功能蛋白的復 合材料進行保護的方法，包括如下步驟:在液相體系中，將所述"功能蛋白或含有所述功能 蛋白的復合材料"與組分I和組分n混合;所述組分I可為碳水化合物;所述組分n可為氨基 酸和/或氨基酸鹽酸鹽。
[000引上述方法中，所述功能蛋白、組分I和組分n混合后還可包括調節pH值至3.5-5.5 的步驟。
[0009] 上述方法中，所述液相體系可為水或鹽溶液。所述鹽溶液具體可為含憐酸二氨鋼 2.4mg/mL和氯化鋼8.8mg/mL的水溶液。
[0010] 上述方法中，所述液相體系中，所述組分I和所述組分n的質量配比可為如下 (曰1)、（曰2)、（曰3)、（曰4)、（曰5)或（曰6):
[0011] (al)30：0.1-1800；
[0012] (a2)30：16-90；
[0013] (a3)30：16；
[0014] (a4)30:70;
[0015] (a5)30:17.5;
[0016] (a6)30：90〇
[0017] 上述方法中，所述液相體系中，所述功能蛋白、所述組分I和所述組分n的質量配 比可為如下化1)、化2)、化3)、化4)、化5)或化6):
[001 引（bl)l.2:15-30:0.1-1800;
[0019] (b2)l.2:15-30:16-45；
[0020] (b3)l.2:30:16；
[0021] (b4)l.2:15:35；
[0022] (b5)l.2:30:17.5；
[0023] (b6)l.2:15:45。
[0024] 上述方法中，所述液相體系中，所述組分I的濃度可為0. lmg/nO^-30mg/mL，優選為 15mg/ni-30mg/ni;所述組分 n 的濃度可為0. lmg/ni-45mg/mL，優選為 16mg/ni-45mg/mL。
[0025] 上述方法中，所述碳水化合物的加入形式可為薦糖或海藻糖;所述氨基酸的加入 形式可為蛋氨酸和/或色氨酸;所述氨基酸鹽酸鹽的加入形式可為精氨酸鹽酸鹽、半脫氨酸 鹽酸鹽和/或組氨酸鹽酸鹽。
[00%] 上述方法中，所述方法具體可為如下（cl)、（c2)、（c3)、（c4)、（c5)、（c6)、（c7)、 (c8)、（c9)或(clO):
[0027] (cl)所述方法中，所述組分I為薦糖，所述組分n為精氨酸鹽酸鹽和半脫氨酸鹽酸 鹽;薦糖的濃度為30mg/mレ精氨酸鹽酸鹽的濃度為15mg/mL半脫氨酸鹽酸鹽的濃度為Img/ HlL;
[00%] (c2)所述方法中，所述組分I為海藻糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和半脫氨酸鹽 酸鹽;海藻糖的濃度為30mg/mL組氨酸鹽酸鹽的濃度為15mg/mL半脫氨酸鹽酸鹽的濃度為 Im 邑/mM
[0029] (c3)所述方法中，所述組分I為薦糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和蛋氨酸；薦糖 的濃度為15111旨/1]^;組氨酸鹽酸鹽的濃度為3〇111旨/1]^;蛋氨酸的濃度為5mg/ni;
[0030] (c4)所述方法中，所述組分I為海藻糖，所述組分n為精氨酸鹽酸鹽和色氨酸;海 藻糖的濃度為3〇111旨/11〇^;精氨酸鹽酸鹽的濃度為15111旨/11〇^;色氨酸的濃度為2.5mg/mL
[0031] (c5)所述方法中，所述組分I為薦糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和精氨酸鹽酸 鹽;薦糖的濃度為15111旨/11〇^;組氨酸鹽酸鹽的濃度為15111旨/11〇^;精氨酸鹽酸鹽的濃度為30mg/ mL;
[0032] (c6)所述方法中，所述組分I為薦糖，所述組分n為精氨酸鹽酸鹽和半脫氨酸鹽酸 鹽;功能蛋白的濃度為1.2mg/mL，薦糖的濃度為30mg/mL精氨酸鹽酸鹽的濃度為15mg/mL 半脫氨酸鹽酸鹽的濃度為Img/mL
[0033] (c7)所述方法中，所述組分I為海藻糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和半脫氨酸鹽 酸鹽;功能蛋白的濃度為1.2mg/血，海藻糖的濃度為3〇111旨/11〇^;組氨酸鹽酸鹽的濃度為15mg/ mL半脫氨酸鹽酸鹽的濃度為Img/mL
[0034] (c8)所述方法中，所述組分I具體可為薦糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和蛋氨 酸;功能蛋白的濃度為1.2mg/mL，薦糖的濃度為15mg/ni;組氨酸鹽酸鹽的濃度為30mg/ni; 蛋氨酸的濃度為5mg/ni;
[0035] (c9)所述方法中，所述組分I具體可為海藻糖，所述組分n為精氨酸鹽酸鹽和色氨 酸；功能蛋白的濃度為1.2mg/mL，海藻糖的濃度為30mg/mL精氨酸鹽酸鹽的濃度為15mg/ ni;色氨酸的濃度為2.5mg/ni;
[0036] (CiO)所述方法中，所述組分I為薦糖，所述組分n為組氨酸鹽酸鹽和精氨酸鹽酸 鹽；功能蛋白的濃度為1.2mg/mL，薦糖的濃度為15mg/mレ組氨酸鹽酸鹽的濃度具體可為 15mg/mレ精氨酸鹽酸鹽的濃度為30mg/mL。
[0037] 上述方法中，所述功能蛋白可為如下(dl)、（d2)、（d3)或(d4):