一种来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽及其应用

本发明涉及生物医学，特别涉及一种来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽及其应用。

背景技术：

1、美洲大蠊(拉丁名periplaneta americana，英文名american cockroach)，别名蟑螂，属蜚蠊目蜚蠊科大蠊属昆虫。在我国传统医学中是一味重要的动物类中药，传统医学典籍中对其的记载最早可以追溯至汉代的《神农本草经》：对其的功效表述为“主血瘀，癥坚，寒热，破积聚，喉咽闭，内寒无子。”随着我国传统医学的发展，到了明代，李时珍所著的《本草纲目》中也记载了这一味独特的药物，将其描述为“身似蚕蛾，腹背具赤，两翅能飞。”

2、虽然美洲大蠊目前尚未被收载入《中国药典》，但湖南省中药材标准(2009年版)中已有记载：本品为蜚蠊科昆虫美洲蜚蠊periplaneta americana(linnaeus)的干燥全体。夏季捕捉或人工饲养。用乙醇浸泡杀死或沸水烫死，晒干或60℃烘干。性味与归经：咸，寒，入心、肝、脾、肾经。本品具有健脾消疳，活血通脉，利水消肿，敛疮生肌。用于胁痛，癥瘕，疳积，心悸，气喘，水肿。外用治水火烫伤、各种创伤及溃疡。

3、现代医学、药学研究表明，美洲大蠊中含有丰富的氨基酸、多糖、细胞色素、各种酶类，还有矿物元素(其中锌、铜、钾的含量较高，分别为96.11、103.25、14.39mg/kg)、维生素、脂肪与脂肪酸等成分。有效的药用成分主要有多肽类、多元醇类、粘糖氨酸等。另外，对于矿物元素，金属锌(zinc)在美洲大蠊功效的发挥中起着重要的作用，锌离子参与许多和人体健康相关的酶促反应。随着近年来对锌元素研究的深入，已发现锌离子参与300多种酶的酶促催化反应，以及数种转录因子发挥其作用。比如在伤口愈合过程中，对锌离子的需求会大量增加。研究表明，zn2+离子具有以下生理功能：①参与上皮组织分化；②参与金属硫蛋白的转运和储存；③其本身具有抗炎作用；④能够降低紫外线诱导的细胞和基因损伤；⑤能提高皮肤成纤维细胞对氧化应激反应的耐受能力；⑥能够提高皮肤弹性，减少皱纹。金属锌在体内主要以二价锌离子zn2+金属结合酶或蛋白/多肽的形式存在。更有趣的是，人体有许多蛋白需要zn2+离子参与维持其三维空间结构(如ndm-1水解酶和锌指蛋白等)，从而使这些蛋白能够发挥高催化活性或调控dna复制或调控rna转录。

4、当前已上市的药物——康复新液，主要成分为美洲大蠊干燥虫体提取物，具有通利血脉，养阴生肌的功效，即可内服，也可外用。内服：用于淤血阻滞，胃痛出血，胃、十二指肠溃疡；以及阴虚肺痨，肺结核的辅助治疗。外用：用于金疮、外伤、溃疡、瘘管、烧伤、烫伤、褥疮之创面。由于其主要成分为虫体提取物，因此患者的实际应用存在一些亟待解决的问题：①提取物成分复杂，容易导致不良反应。监测数据显示，康复新液常见的不良反应主要有：消化系统不良反应，恶心、呕吐、腹胀、腹痛、腹泻等。用药部位不良反应，红肿、疼痛等。皮肤不良反应，如皮疹、瘙痒等。其他不良反应，如头晕、头痛、胸闷、心悸、潮红、呼吸困难、过敏反应等，亦有局部麻木、过敏性休克等个案报告。②药品批次质量稳定性较难控制，中成药的质量(提取物)受药材品质影响，不可控因素较多。尽管目前有实力的制药企业在道地药材原产地自建符合gap要求的药材原料基地，但实际工作中仍然存在药材质量不稳定的情况。③质量标准难以符合品控的要求。有关研究表明，康复新液中的主要药效成分是多肽，质量标准以总蛋白的含量为指标，并不能很好的反应出药效成分的含量。

5、因此，针对现有技术的瓶颈与不足：美洲大蠊虫体干燥不彻底而变质；提取物总蛋白含量不稳定；提取物杂质去除不彻底而出现不良反应；制得的中成药按照质量标准虽然合格，但批次间差异较大等问题而影响治疗效果，有必要开发一种新型安全有效、能提高治疗效果以及更好的控制产品质量的皮肤修复产品。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽及其应用，基于来源于中药美洲大蠊的天然多肽sppfaprl进行修饰，在其氨基端(n端)引入三个氨基酸残基ghc，甘氨酸g、组氨酸h、半胱氨酸c可通过其富含电子的原子或基团与二价锌离子zn2+进行配位螯合，从而形成来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽。其具有抗氧化、促进细胞迁移或增殖、促进伤口愈合等多重药理学功能。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、在本发明的第一方面，提供了一种来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽，所述来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽的核苷酸序列seq id no.1所示，且所述多肽中的氨基酸ghc残基螯合了二价锌离子zn2+进行修饰。

4、在本发明的第二方面，提供了所述的来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽在制备用于抗氧化的产品中的应用。

5、在本发明的第三方面，提供了所述的来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽在制备用于促进细胞迁移或/和增殖的产品中的应用。

6、在本发明的第四方面，提供了所述的来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽在制备用于促进伤口修复或/和愈合的产品中的应用。

7、进一步地，所述产品包括药物、化妆品或日用品中的至少一种。

8、在本发明的第五方面，提供了一种用于抗氧化或促进伤口修复、愈合的产品，包括所述的来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽。

9、进一步地，所述产品还包括在医药或日化品上可接受的盐和/或可接受的辅料。

10、进一步地，所述产品可以根据常规制剂方法制备成注射剂、注射用无菌粉末、粉剂、膏剂、霜剂、凝胶剂、微针等多种药物剂型或/和日化产品。

11、进一步地，所述产品可以通过注射、涂抹、敷贴、针刺，以及其他物理或化学介导的方法导入肌肉、内皮、皮下或粘膜组织，或是被其他物质混合或/和包裹后导入肌体。

12、本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、本发明提供一种来源于中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽及其应用，本发明通过在天然多肽序列sppfaprl的氨基端前通过酰胺键加入三个氨基酸残基ghc来螯合二价金属锌离子。该修饰肽具有如下优点：

14、(1)将二价金属锌离子zn2+在机体内的生理作用与活性多肽的功能结合与协同，为多功能分子。且该修饰肽的分子量为1181.38da，其性质与小分子相似，能够规避大分子所引起的免疫原性。

15、(2)相较于无机物(如炉甘石中的氧化锌、碳酸锌等)，多肽通过配位键螯合锌的离子具有结构稳定，质量可控，易于吸收等优势。

16、(3)与美洲大蠊天然多肽序列sppfaprl的神经激素作用不同，本发明所设计、制备的锌离子螯合修饰肽具有抗氧化、促进细胞迁移或/和增殖、促进伤口愈合等功能。而实验表明天然多肽无促进细胞迁移或/和增殖、无促进伤口愈合作用，仅具有较弱抗氧化作用(且相较于空白对照组差异无统计学意义)

17、2、本发明提供的来源于传统中药美洲大蠊的锌离子螯合修饰肽的制备方法，其原料价廉且易于获得，制备工艺成熟且简单，能满足现代企业工业化大规模生产的要求。