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目前蛋白质和多肽药物的化学修饰已成为一种提高蛋白质和多肽药物的药效及稳定性、增加药物在体内的半衰期、降低免疫原性和抗原性的有效手段。但常用的聚乙二醇(PEG)化学修饰蛋白质和多肽药物的方法具有产率低、可控性差、纯化过程复杂等缺点。另外由于直链淀粉比PEG具有更好的生物相容性和生物可降解性,因而本文旨在探索一种酶促聚合法合成直链淀粉(Amylose)修饰的蛋白质和多肽药物(即直链淀粉拟糖蛋白)。该聚合法的特点是可实现产物的结构可控,并且反应条件较为温和。在本论文工作中,用牛血清蛋白(BSA)作为蛋白质和多肽药物的模型化合物,着重研究通过酶促聚合法合成BSA-直链淀粉(BSA-Am)拟糖蛋白,主要研究内容及相关结果如下:
(1)以β环糊精为原料,采用盐酸催化的酸水解法,合成麦芽七糖(Glc<,7>)。用“苯酚-硫酸”法和高效液相色谱法(HPLC)测定出Glc<,7>的产率为3.5﹪、纯度为99.2﹪。
(2)以市售的土豆为原料,以硫酸铵为沉淀剂,采用分部盐析法,分离提取出土豆磷酸化酶(E.C.2.4.1.1)。用紫外光谱法(UV)和改进钼蓝分光光度法测定出土豆磷酸化酶的产率为0.189mg/g(土豆磷酸化酶/土豆,W/W),酶活力为16.0Unit/ml,比活力为4.23Unit/mg。
(3)以Glc<,7>和BSA为原料,采用还原胺法,合成出一系列BSA-Glc<,7>偶联物。采用分光光度法测定:BSA-Glc<,7>偶联物中Glc<,7>的接枝度,凝胶色谱法(GPC)测定BSA-Glc<,7>偶联物的分子量,圆二色谱法(CD)分析其分子构象。
(4)以BSA-Glc<,7>偶联物和葡萄糖基磷酸化钾为原料,以土豆磷酸化酶为催化剂,采用酶促聚合法合成出:BSA-Am拟糖蛋白。通过改进钼蓝法计算出BSA-Am拟糖蛋白中单个直链淀粉链段的平均聚合度,并详细研究了该酶促反应的动力学过程。