一种在电离辐射灭菌前对功能蛋白进行保护的方法及其专用保护剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，具体设及一种在电离福射灭菌前对功能蛋白进行保护 的方法及其专用保护剂，预期解决的技术问题为降低电离福射灭菌对功能蛋白活性的损 伤。
【背景技术】
[0002] 骨形态发生蛋白（BMP)是由骨基质分泌的一种疏水性蛋白质，属于转化生长因子 (TGF-P)超家族成员，由化ist等人于1965年首次提出，于1982年首次从脱巧骨基质提取物 中分离得到的一种功能蛋白。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具有诱导未分化成纤维细胞定向分化为成骨细胞的作用，并能调 节成骨细胞和成软骨细胞的分化，诱导异位骨形成和促进骨折愈合的功能。目前，BMP已成 功地用于治疗新鲜骨折、骨不连和骨缺损W及脊柱融合等。
[0003] 单纯BMP在体内会被组织液稀释及蛋白酶分解，在局部能保持有效浓度的时间非 常有限，因此BMP常被与合适的载体材料复合，用于治疗。常用的材料有脱矿骨基质、天然高 分子化合物(如可吸收的胶原海绵、透明质酸凝胶）、含巧化合物(如径基憐灰石、可吸收憐 酸巧水泥）、人工合成高分子化合物(如聚乳酸、聚乳酸二聚径基乙酸、聚乳酸聚乙締乙二醇 等），也可W将BMP与氧化铁纳米材料复合使用。
[0004] 灭菌是单纯BMP及BMP与材料复合临床使用前必不可少的。常规湿热灭菌、环氧乙 烧灭菌等都会造成BMP的活性降低。电离福射灭菌是一种良好的冷灭菌方法，灭菌过程中溫 度不会剧烈变化，可用于BMP及其复合材料的灭菌及病毒灭活。电离福射灭菌主要利用X射 线、T射线或高能粒子束灭菌，具有穿透性强、杀菌谱广、作用均匀、基本无损害等优势。钻 60 丫-射线福照灭菌是最具实用价值的电离福射灭菌方法，其灭菌效果与福照剂量有关，福 照剂量越大，灭活效果越好。一般情况下，20-50kGy剂量的钻60 丫-射线几乎能灭活所有的 病毒，但灭活病原体的同时，他对一些蛋白成分的生物活性分子也有影响。
[0005] 目前认为，生物大分子对电离福射的敏感性与其本身质量大小有关，与蛋白相比， 核酸对电离福射灭菌具有更高的敏感性。因此，在进行电离福射灭菌的同时，选择合理的活 性分子保护方式，对功能蛋白进行保护，保留其活性成为可能。国内研究者程文琴等对钻60 T-射线福照灭菌条件下，抗坏血酸、抗坏血酸钢和茶多酪对免疫球蛋白活性的保护作用进 行了研究，=种物质均对免疫球蛋白活性有一定程度的保护作用，但是此类强抗氧化剂常 溫下在空气中不稳定，易被氧化失却保护作用。开洪昭等公布了一种钻60 丫-射线福射灭菌 条件下BMP-2活性保护的方法:将装有BMP溶液的密封离屯、管放入装满水的保溫瓶中进行保 护，该方法在钻60 丫-射线福射灭菌过条件下对BMP-2活性有保护作用。但开洪昭等的方法 不但同时减少了对微生物及病毒的伤害，同时无法减少福射对BMP-2活性带来的间接损害， 并且操作繁琐，规模化生产。如何对电离福射灭菌过程中的骨形态发生蛋白进行保护，成为 一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的问题是提供一种在电离福射灭菌前对功能蛋白或含有所述功 能蛋白的复合材料进行保护的方法及其专用保护剂，预期解决的技术问题为降低电离福射 灭菌对功能蛋白活性的损伤。
[0007] 本发明首先提供了一种在电离福射灭菌前对功能蛋白或含有所述功能蛋白的复 合材料进行保护的方法，包括如下步骤:在液相体系中，将所述"功能蛋白或含有所述功能 蛋白的复合材料"与组分I和组分n混合;所述组分I可为碳水化合物;所述组分n可为氨基 酸和/或氨基酸盐酸盐。
[000引上述方法中，所述功能蛋白、组分I和组分n混合后还可包括调节pH值至3.5-5.5 的步骤。
[0009] 上述方法中，所述液相体系可为水或盐溶液。所述盐溶液具体可为含憐酸二氨钢 2.4mg/mL和氯化钢8.8mg/mL的水溶液。
[0010] 上述方法中，所述液相体系中，所述组分I和所述组分n的质量配比可为如下 (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，所述液相体系中，所述功能蛋白、所述组分I和所述组分n的质量配 比可为如下化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，所述液相体系中，所述组分I的浓度可为0. lmg/nO^-30mg/mL，优选为 15mg/ni-30mg/ni;所述组分 n 的浓度可为0. lmg/ni-45mg/mL，优选为 16mg/ni-45mg/mL。
[0025] 上述方法中，所述碳水化合物的加入形式可为薦糖或海藻糖;所述氨基酸的加入 形式可为蛋氨酸和/或色氨酸;所述氨基酸盐酸盐的加入形式可为精氨酸盐酸盐、半脫氨酸 盐酸盐和/或组氨酸盐酸盐。
[00%] 上述方法中，所述方法具体可为如下（cl)、（c2)、（c3)、（c4)、（c5)、（c6)、（c7)、 (c8)、（c9)或(clO):
[0027] (cl)所述方法中，所述组分I为薦糖，所述组分n为精氨酸盐酸盐和半脫氨酸盐酸 盐;薦糖的浓度为30mg/mレ精氨酸盐酸盐的浓度为15mg/mL半脫氨酸盐酸盐的浓度为Img/ HlL;
[00%] (c2)所述方法中，所述组分I为海藻糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和半脫氨酸盐 酸盐;海藻糖的浓度为30mg/mL组氨酸盐酸盐的浓度为15mg/mL半脫氨酸盐酸盐的浓度为 Im 邑/mM
[0029] (c3)所述方法中，所述组分I为薦糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和蛋氨酸；薦糖 的浓度为15111旨/1]^;组氨酸盐酸盐的浓度为3〇111旨/1]^;蛋氨酸的浓度为5mg/ni;
[0030] (c4)所述方法中，所述组分I为海藻糖，所述组分n为精氨酸盐酸盐和色氨酸;海 藻糖的浓度为3〇111旨/11〇^;精氨酸盐酸盐的浓度为15111旨/11〇^;色氨酸的浓度为2.5mg/mL
[0031] (c5)所述方法中，所述组分I为薦糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和精氨酸盐酸 盐;薦糖的浓度为15111旨/11〇^;组氨酸盐酸盐的浓度为15111旨/11〇^;精氨酸盐酸盐的浓度为30mg/ mL;
[0032] (c6)所述方法中，所述组分I为薦糖，所述组分n为精氨酸盐酸盐和半脫氨酸盐酸 盐;功能蛋白的浓度为1.2mg/mL，薦糖的浓度为30mg/mL精氨酸盐酸盐的浓度为15mg/mL 半脫氨酸盐酸盐的浓度为Img/mL
[0033] (c7)所述方法中，所述组分I为海藻糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和半脫氨酸盐 酸盐;功能蛋白的浓度为1.2mg/血，海藻糖的浓度为3〇111旨/11〇^;组氨酸盐酸盐的浓度为15mg/ mL半脫氨酸盐酸盐的浓度为Img/mL
[0034] (c8)所述方法中，所述组分I具体可为薦糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和蛋氨 酸;功能蛋白的浓度为1.2mg/mL，薦糖的浓度为15mg/ni;组氨酸盐酸盐的浓度为30mg/ni; 蛋氨酸的浓度为5mg/ni;
[0035] (c9)所述方法中，所述组分I具体可为海藻糖，所述组分n为精氨酸盐酸盐和色氨 酸；功能蛋白的浓度为1.2mg/mL，海藻糖的浓度为30mg/mL精氨酸盐酸盐的浓度为15mg/ ni;色氨酸的浓度为2.5mg/ni;
[0036] (CiO)所述方法中，所述组分I为薦糖，所述组分n为组氨酸盐酸盐和精氨酸盐酸 盐；功能蛋白的浓度为1.2mg/mL，薦糖的浓度为15mg/mレ组氨酸盐酸盐的浓度具体可为 15mg/mレ精氨酸盐酸盐的浓度为30mg/mL。
[0037] 上述方法中，所述功能蛋白可为如下(dl)、（d2)、（d3)或(d4):