專利名稱：尖吻蝮蛇凝血酶及其分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及尖吻蝮蛇凝血酶的分離方法以及其分離的尖吻蝮蛇凝血酶。
背景技術(shù)：
尖吻蝮蛇的凝血酶是我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的一種蛇毒類凝血酶，通常由A、B兩個(gè)亞基構(gòu)成，能夠激活體內(nèi)的凝血因子而用于止血，從而可以在臨床上代替進(jìn)口藥物“立止血”(Reptilase)0目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一系列尖吻蝮蛇凝血酶及其分離提取方法被報(bào)道。例如，中國(guó)專利99116406公開(kāi)了從尖吻蝮蛇中提取凝血酶的方法，其依次用葡聚糖凝膠G-75柱、DEAE-葡聚糖凝膠A-50柱、CM-葡聚糖凝膠C-50柱以及SuperdeX-75PG柱純化，最終獲得 的凝血酶的等電點(diǎn)為4. 5-5. O。中國(guó)專利01108029公開(kāi)了從尖吻蝮蛇中提取凝血酶的方法，其依次用DEAE層析柱、Mono Q層析柱以及RESOURCE RPC柱純化，最終獲得的凝血酶的分子量為30298Da，另外確定了部分氨基酸序列。中國(guó)專利01115567公開(kāi)了從尖吻蝮蛇中提取的凝血酶，經(jīng)過(guò)兩次陰離子交換層析和脫鹽步驟得到，并確定了其全部氨基酸序列。中國(guó)專利01115570公開(kāi)了一種從尖吻蝮蛇中提取的凝血酶，經(jīng)過(guò)兩次陰離子交換層析和脫鹽步驟得到，并確定了其全部氨基酸序列。中國(guó)專利03140154公開(kāi)了從尖吻蝮蛇中提取的凝血酶，不清楚其具體純化過(guò)程，最終獲得的凝血酶的分子量為29076Da，另外僅僅確定了部分氨基酸序列。中國(guó)專利01115570公開(kāi)了一種從尖吻蝮蛇中提取的凝血酶，依次經(jīng)過(guò)兩次DEAE-Sepharose FF層析和S印hadex G_25脫鹽步驟得到，最終獲得的凝血酶的分子量為29. 3^29. 5kDa，并確定了其部分氨基酸序列。中國(guó)專利200910214396公開(kāi)了一種從尖吻蝮蛇中提取的凝血酶，然而該凝血酶
是單鏈凝血酶。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期艱苦研究，摸索了一種新的從尖吻蝮蛇中提取凝血酶的方法，能夠高效、低成本地提取高純度的凝血酶，更令人意外地發(fā)現(xiàn)了新的尖吻蝮蛇凝血酶，其凝血酶活性較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供新的提純尖吻蝮蛇凝血酶的方法以及其所提純得到的新的凝血酶。具體而言，在第一方面，本發(fā)明提供了制備尖吻蝮蛇凝血酶的方法，其包括
(I)將尖吻蝮蛇蛇毒溶液上樣于分子篩凝膠層析柱，用PH6. 5^7. 8的緩沖液洗脫，收集具有最強(qiáng)凝血酶活性的峰的洗脫液；(2)將步驟(I)獲得的洗脫液上樣于陰離子交換層析柱，以含0-0.IM NaCl的pH
7.2-8. 2的緩沖液洗脫，收集具有最強(qiáng)凝血酶活性的峰的洗脫液；和
(3)將步驟(2)獲得的洗脫液上樣于分子篩凝膠層析柱，用水洗脫，收集具有最大峰面積的峰的洗脫液，任選將其進(jìn)一步冷凍干燥。由于陰離子交換層析柱更為昂貴，而本發(fā)明的方法的步驟中僅有一個(gè)步驟使用了陰離子交換層析柱，而且不包含透析等耗時(shí)的步驟，因此能夠高效、低成本地提取尖吻蝮蛇凝血酶，而且提取的純度達(dá)到藥用純度標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，步驟(3)獲得的洗脫液(或冷凍干燥的凍干粉)中的尖吻蝮蛇凝血酶的純度大于95%，優(yōu)選大于96，％，更優(yōu)選大于97%，如大于97. 5%。盡管采用的制備步驟組合完全不同于現(xiàn)有技術(shù)，然而每一步驟中所使用的層析柱以及試劑可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲得的技術(shù)，包括市售的產(chǎn)品。優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，步驟(I)中，分子篩凝膠層析柱是S印hadex G-75層析柱。也優(yōu)選步驟(I) 中，緩沖液的PH值是7. (Γ7. 5，優(yōu)選是7. 2。還優(yōu)選步驟(I)中，緩沖液是PBS緩沖液。優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，步驟(2)中，陰離子交換層析柱是DEAE-Sepharose Fast Flow層析柱。也優(yōu)選步驟(2)中，緩沖液的pH值是7. 5 8. O,優(yōu)選是7. 8。還優(yōu)選步驟(2)中，緩沖液是PBS緩沖液。另外優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，步驟(3)中，分子篩凝膠層析柱是SephadexG-75層析柱。盡管步驟(I)和(3)可以使用相同的層析柱，然而用于洗脫的試劑不同，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于特定的洗脫液體系，步驟(I)中慢速洗脫會(huì)有更高的分辨率，而步驟(3)則洗脫速度沒(méi)有顯著的影響。因此，優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，步驟(I)中洗脫的流速慢于步驟(3)中洗脫的流速,例如,步驟(I)中洗脫的流速為l 3mL/min,優(yōu)選為2mL/min ；而步驟(3)中洗脫的流速為4 8mL/min,優(yōu)選為6mL/min。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)了一種新的尖吻蝮蛇凝血酶，其甚至在低劑量下比市售的“立止血”(R印tilase)的止血功效還顯著。優(yōu)選在本發(fā)明第一方面的方法中，尖吻蝮蛇凝血酶包含氨基酸序列分別如SEQ ID No :1和2所示的兩個(gè)亞基，更優(yōu)選其由兩個(gè)亞基組成，這兩個(gè)亞基的氨基酸序列分別如SEQ ID No :1和2所示。在第二方面，本發(fā)明提供了尖吻蝮蛇凝血酶，其包含兩個(gè)亞基，這兩個(gè)亞基的氨基酸序列分別如SEQ ID No :1和2所示。該酶可以是通過(guò)本發(fā)明第一方面的方法制備的，也可以是通過(guò)DNA重組技術(shù)制備的。優(yōu)選本發(fā)明第二個(gè)方面的尖吻蝮蛇凝血酶由兩個(gè)亞基組成，這兩個(gè)亞基的氨基酸序列分別如SEQ ID No :1和2所示。在第三方面，本發(fā)明提供了編碼本發(fā)明第二方面所述的尖吻蝮蛇凝血酶的基因。該基因可以是DNA，也可以是RNA。根據(jù)DNA重組技術(shù)，根據(jù)已知的氨基酸序列可以容易地設(shè)計(jì)出基因，導(dǎo)入合適的宿主細(xì)胞表達(dá)，即可獲得該尖吻蝮蛇凝血酶。在第四方面，本發(fā)明提供了包含本發(fā)明第三方面所述的基因的載體，優(yōu)選是表達(dá)載體，尤其是動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)載體，最優(yōu)選是蛇細(xì)胞表達(dá)載體。當(dāng)前已經(jīng)有許多載體商品化了，可通過(guò)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染或者其他基因重組手段可以將本發(fā)明第三方面所述的基因?qū)胼d體中。在
在第五方面，本發(fā)明提供了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染了本發(fā)明第四方面所述的載體的宿主細(xì)胞，優(yōu)選是動(dòng)物細(xì)胞，最優(yōu)選是蛇細(xì)胞。該宿主細(xì)胞可用于表達(dá)本發(fā)明第二方面所述的尖吻蝮蛇凝血酶。在第六方面，本發(fā)明提供了用于止血的藥物組合物，其包括本發(fā)明第二方面所述的尖吻蝮蛇凝血酶和藥學(xué)上可接受的載體。在本文中，“藥學(xué)上可接受的載體”指無(wú)毒固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)填充劑、稀釋劑、佐劑、包裹材料或其他制劑輔料。根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)，可以根據(jù)治療目的、給藥途徑的需要將藥物組合物制成各種劑型，優(yōu)選該組合物為單位劑量形式，如片劑、膜劑、丸劑、膠囊(包括持續(xù)釋放或延遲釋釋設(shè)形式)、粉劑、顆粒劑、酊劑、糖漿劑和乳液劑、消毒的住射用溶液或懸浮液、氣霧劑或液體噴劑、滴劑、針劑、自動(dòng)注射裝置或栓劑。在第七方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明第二方面所述的尖吻蝮蛇凝血酶在制備用于止血的藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明的藥物可通過(guò)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的給藥方式來(lái)進(jìn)行給藥，例如口服、直腸、舌下、肺部、透皮、離子透入、陰道及鼻內(nèi)給藥。本發(fā)明的藥物組合物優(yōu) 選胃腸道外給藥，如皮下、肌內(nèi)或靜脈內(nèi)注射。給藥劑量根據(jù)制劑形式和期望的作用時(shí)間以及治療對(duì)象的情況而有所變化，實(shí)際治療所需的量可以由醫(yī)師根據(jù)實(shí)際情況(如，病人的病情、體重等)而方便地確定。對(duì)于一般的成人，本發(fā)明的藥物的劑量，以本發(fā)明第二方面所述的尖吻蝮蛇凝血酶計(jì)，每kg成人(一般為60kg)體重可以是lng-lg,優(yōu)選是IOng-IOmg,更優(yōu)選是IOOng-IO μ g,例如是200ng_5 μ g。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的制備方法方便有效，成本較低而且耗時(shí)較短，提取的尖吻蝮蛇凝血酶純度達(dá)到甚至超過(guò)藥用要求；本發(fā)明的尖吻蝮蛇凝血酶活性高，在μg級(jí)水平即可產(chǎn)生顯著的止血作用。為了便于理解，以下將通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。需要特別指出的是，這些描述僅僅是示例性的描述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。依據(jù)本說(shuō)明書(shū)的論述，本發(fā)明的許多變化、改變對(duì)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的。另外，本發(fā)明引用了公開(kāi)文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)是為了更清楚地描述本發(fā)明，它們的全文內(nèi)容均納入本文進(jìn)行參考，就好像它們的全文已經(jīng)在本文中重復(fù)敘述過(guò)一樣。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。如未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段和市售的常用儀器、試劑，可參見(jiàn)《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南(第3版)》(科學(xué)出版社)以及相應(yīng)儀器和試劑的廠商說(shuō)明書(shū)等參考。實(shí)施例I尖吻蝮蛇凝血酶的提純
取IOg尖吻蝮蛇蛇毒凍干粉(可購(gòu)自南寧市綠化古潭養(yǎng)蛇場(chǎng))，溶解于50mL IOmM PBS緩沖液(pH7. 2)中，3500rpm離心IOmin后上樣于Sephadex G-75層析柱(可購(gòu)自Pharmacia公司)，用IOmM PBS緩沖液(pH7. 2)以2mL/min的流速緩慢洗脫，依次分別收集各個(gè)洗脫峰并測(cè)定凝血酶活性，發(fā)現(xiàn)洗脫的第5個(gè)峰具有最強(qiáng)的活性，因此保留該峰的洗脫液，即為提取液I。將提取液I上樣于DEAE-Sepharose Fast Flow層析柱(可購(gòu)自GE Healthcare公司)，以含0-0. IM NaCl的IOmM PBS緩沖液(ρΗ7· 8)進(jìn)行梯度洗脫，依次分別收集各NaCl濃度的洗脫峰并測(cè)定凝血酶活性，發(fā)現(xiàn)O. 08Μ NaCl洗脫的峰具有最強(qiáng)的活性，因此保留該峰的洗脫液，即為提取液2。將提取液2上樣于Sephadex G-75層析柱(可購(gòu)自Pharmacia公司),用去離子水以6mL/min的流速洗脫，收集其中最大的洗脫峰，其具有凝血酶活性，即為本發(fā)明的尖吻蝮蛇凝血酶，可進(jìn)一步了冷凍干燥。實(shí)施例2新的尖吻蝮蛇凝血酶的鑒定
將實(shí)施例I獲得的尖吻蝮蛇凝血酶分別進(jìn)行1) SDS-PAGE檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其由分子量分別為約15kDa和14kDa，面積歸一化法測(cè)量的純度為97. 8%，達(dá)到藥用純度標(biāo)準(zhǔn)；2)進(jìn)行飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)定，發(fā)現(xiàn)分子量為29109Da，表明這可能是一種新的尖吻蝮蛇凝血酶；3)對(duì)凝血酶進(jìn)行糖測(cè)定，發(fā)現(xiàn)該酶含有2. 17% (W/W)的中性己糖，表明這是在一種糖蛋白，其中非糖蛋白的分子量約為28. 5kDa，預(yù)計(jì)發(fā)現(xiàn)了新的蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)。我們通過(guò)商業(yè)途徑委托上海生工生物技術(shù)有限公司對(duì)實(shí)施例I獲得的尖吻蝮蛇 凝血酶的凍干粉進(jìn)行氨基酸序列分析，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)亞基的氨基酸序列分別如SEQ ID No:l和2所示，經(jīng)檢索，證實(shí)了是新的尖吻蝮蛇凝血酶。實(shí)施例3新的尖吻蝮蛇凝血酶的活性測(cè)定
取實(shí)施例I獲得的尖吻蝮蛇凝血酶的凍干粉，以市售的“立止血”(Iteptilase)為陽(yáng)性對(duì)照，以生理鹽水為陰性對(duì)照，對(duì)小鼠分別靜脈給藥后30min，在距離小鼠尾部尖端O. 5cm處剪斷，觀測(cè)各藥物對(duì)小鼠減尾出血時(shí)間的降低作用。其結(jié)果如表I所示，本發(fā)明的尖吻蝮蛇凝血酶和“立止血”均對(duì)陰性對(duì)照有顯著的抑制出血作用，可以有效降低減尾出血時(shí)間，本發(fā)明的尖吻蝮蛇凝血酶的作用呈現(xiàn)出一定的量效相關(guān)性，尤其有效的是，低劑量的本發(fā)明的尖吻蝮蛇凝血酶的即可具有與市售產(chǎn)品相當(dāng)?shù)闹寡饔?。表I各藥物對(duì)小鼠減尾出血時(shí)間的降低作用
分·I給藥劑量出■時(shí)間(.s>
本發(fā)明低劑量組 I
本發(fā)明申劑貴IfiWfirkgW.3±U+"
__13 .61.*
_性對(duì)靜.續(xù)I-JO. 5±2 6
陽(yáng)性對(duì) MIV5.V:1;214 2+19,l
I ~ 畫(huà)"-_t-.................................... ....................
**表示相對(duì)于陰性對(duì)照組，P〈0.01。
權(quán)利要求
1.制備尖吻蝮蛇凝血酶的方法，其包括 (1)將尖吻蝮蛇蛇毒溶液上樣于分子篩凝膠層析柱，用PH6.5^7. 8的緩沖液洗脫，收集具有最強(qiáng)凝血酶活性的峰的洗脫液；(2)將步驟(I)獲得的洗脫液上樣于陰離子交換層析柱，以含0-0.IM NaCl的pH7.2-8. 2的緩沖液洗脫，收集具有最強(qiáng)凝血酶活性的峰的洗脫液；和 (3)將步驟(2)獲得的洗脫液上樣于分子篩凝膠層析柱，用水洗脫，收集具有最大峰面積的峰的洗脫液，任選將其進(jìn)一步冷凍干燥。
2.權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(I)中，分子篩凝膠層析柱是SephadexG_75層析柱；緩沖液的PH值是7. (Γ7. 5，優(yōu)選是7. 2 ;和/或，緩沖液是PBS緩沖液。
3.權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(2)中，陰離子交換層析柱是DEAE-SepharoseFast Flow層析柱；緩沖液的pH值是7. 5 8. 0，優(yōu)選是7. 8 ;和/或，緩沖液是PBS緩沖液。
4.權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(3)中，分子篩凝膠層析柱是SephadexG_75層析柱。
5.權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(I)中洗脫的流速慢于步驟(3)中洗脫的流速。
6.權(quán)利要求I所述的方法,其中尖吻蝮蛇凝血酶的純度大于95%，優(yōu)選大于96，％，更優(yōu)選大于97%，如大于97. 5%。
7.權(quán)利要求I所述的方法，其中尖吻蝮蛇凝血酶包含氨基酸序列分別如SEQID No 1和2所不的兩個(gè)亞基。
8.尖吻蝮蛇凝血酶，其包含氨基酸序列分別如SEQID No :1和2所示的兩個(gè)亞基，優(yōu)選其是由權(quán)利要求Γ7所述的方法制備的。
9.用于止血的藥物組合物，其包括權(quán)利要求8所述的尖吻蝮蛇凝血酶和藥學(xué)上可接受的載體。
10.權(quán)利要求8所述的尖吻蝮蛇凝血酶在制備用于止血的藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了尖吻蝮蛇凝血酶的制備方法以及其分離的尖吻蝮蛇凝血酶。所述制備方法依次包括分子篩凝膠層析柱、陰離子交換層析柱和分子篩凝膠層析柱純化。所得的尖吻蝮蛇凝血酶純度高，止血效果好。另外，本發(fā)明還提供了該尖吻蝮蛇凝血酶的藥物組合物及止血用途等。
文檔編號(hào)A61P7/04GK102757948SQ201210167568
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者徐丹 申請(qǐng)人:廣東瑞昇藥業(yè)有限公司