本發(fā)明涉及分離提純技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種提純蛋白酶解物中小分子多肽的方法。
背景技術(shù):
多糖普遍存在于動(dòng)物、植物及微生物中,種類繁多,功能廣泛。常規(guī)的蛋白資源,如大豆蛋白、大米蛋白和谷朊粉等,一般均含有較多的多糖,其中一部分多糖以游離多糖的形式存在,另一部分多糖則與蛋白結(jié)合,糖鏈和肽鏈中的氨基酸殘基通過(guò)共價(jià)連接,形成糖蛋白。糖蛋白中的糖鏈可分為2大類,n-連接的糖鏈和o-連接的糖鏈,n-糖鏈連接在asn-x-thr/ser序列中,其中的x為脯氨酸以為的任意氨基酸殘基,o-糖鏈的結(jié)構(gòu)比n-糖鏈簡(jiǎn)單,連接位點(diǎn)為n-糖鏈多,常出現(xiàn)在絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸等氨基酸殘基。有些蛋白的糖基比例非常高,可在糖基鏈上形成支鏈,糖蛋白中糖鏈一般含有10~15個(gè)單糖單位,大部分分布在細(xì)胞膜上,具有識(shí)別功能。
近年來(lái),利用蛋白質(zhì)制備活性多肽的研究非常熱門(mén),因?yàn)槎嚯牟粌H具有無(wú)抗原性,并且具有很多生物活性,例如降血壓、抗氧化等。然而,因多肽的制備原料含有較多的結(jié)合型和游離型多糖,在實(shí)際的研究中,多糖和多肽可能具有類似的生理學(xué)功能,所以準(zhǔn)確分析多肽的功能首先要除去多糖,防止多糖對(duì)結(jié)果進(jìn)行干擾,而目前尚無(wú)簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行去除。例如采用堿溶酸沉方法提取米渣蛋白(yangl.,chenj.,xut.,etal.riceproteinextractedbydifferentmethodsaffectscholesterolmetabolisminratsduetoitslowerdigestibility,int.j.ofmol.sci.12(2011)7594-7608),可將大部分游離多糖除去,分離提純蛋白,但是提取的產(chǎn)物包含糖蛋白,在后續(xù)的酶解工藝中,糖蛋白酶解形成肽多糖,會(huì)對(duì)多肽的活性檢測(cè)進(jìn)行干擾。
多肽與糖的分離可以采用酶法或化學(xué)法,酶法由于o-糖鏈的解離目前只有1種酶-內(nèi)切α-n-乙酰半乳糖胺酶,只能識(shí)別乙酰半乳糖與半乳糖之間的連接,由于識(shí)別位點(diǎn)的局限因此使用不多,為了盡可能多的除去多糖,可采用化學(xué)裂解方法。三氟甲磺酸在裂解多肽與葡萄糖之間的共價(jià)鍵的同時(shí),還能保持多肽的完整及活性。
9-芴甲氧羰基法(fmoc)或叔丁氧羰基(boc)法可以將多肽的氨基端衍生化,使之極性改變更容易溶于有機(jī)溶劑中進(jìn)行提純,后期可將提純的多肽去衍生化,得到目標(biāo)多肽。boc法相比于fmoc法制得純化的目標(biāo)多肽不含鹽,更加適合純化多肽。目前,結(jié)合多肽衍生化及糖肽鍵切割對(duì)粗多肽進(jìn)行分離提純,去除結(jié)合型和游離型多糖,用于準(zhǔn)確性質(zhì)分析,這方面的研究還未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種工藝簡(jiǎn)單、得率高的酶解液中肽的分離方法。具體為將蛋白酶解物樣品干燥后,利用三氟甲磺酸切割結(jié)合多糖的多肽,采用叔丁氧羰基(boc)法將多肽的氨基端衍生化,用乙酸乙酯萃取衍生化的多肽后進(jìn)行去衍生化處理,達(dá)到分離純化多肽的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,其具體的技術(shù)方案如下:一種提純蛋白酶解物中小分子多肽的方法,按照下述步驟進(jìn)行:
(1)蛋白酶解產(chǎn)物的干燥
將大米蛋白酶解產(chǎn)物(15%≤水解度≤25%)離心后,上清液采用真空冷凍干燥機(jī)干燥至絕干。
(2)肽鏈與糖鏈分離
準(zhǔn)確稱取絕干酶解上清液樣品加入到預(yù)冷的樣品管中,按0.3ml/mg(大米蛋白酶解產(chǎn)物樣品)加入三氟甲磺酸,快速封口,輕搖2~5min使樣品溶解,于4℃下保溫30~60min,偶爾搖動(dòng),樣品管中加入少量2%溴酚藍(lán)指示劑,于-20℃下預(yù)冷,在干冰甲醇浴的環(huán)境下,用預(yù)冷的60%吡啶滴定,直至溴酚藍(lán)變成淺紫色或藍(lán)色,此時(shí)溶液ph約為6.0,最后對(duì)去離子水透析并冷凍干燥。
(3)多肽的分離
準(zhǔn)確稱取步驟(2)制備的凍干樣品放入燒杯中,倒入樣品質(zhì)量10ml/g(凍干樣品)的水溶解,將二碳酸二叔丁酯(按照凍干樣品重量的0.5~2倍),溶解于10ml/g(凍干樣品)1,4-二氧六環(huán)溶劑中,倒入上述燒杯,攪拌后用三乙胺調(diào)節(jié)ph至8~9,溶液變渾濁后繼續(xù)攪拌20h,然后用石油醚作溶劑進(jìn)行萃取,分離出水溶液在冰浴條件下攪拌,用1mol/l鹽酸調(diào)節(jié)ph至2~3,溶液再次變渾濁,再往溶液中加入適量飽和氯化鈉溶液,乙酸乙酯萃取6~10次,合并乙酸乙酯溶液,將合并的乙酸乙酯溶液再用飽和氯化鈉溶液洗滌2~3次,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,直接旋干得到boc-多肽。在反應(yīng)物中加入甲苯,甲苯按照20~50ml/g(boc-多肽)添加,攪拌均勻后,加入硅膠,加熱回流,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,過(guò)濾,然后用水清洗硅膠,將濾液蒸干后,即得提純多肽。
上述的大米蛋白酶解物為較高水解度的酶解產(chǎn)物,也可以由其他蛋白原料制備的較高水解度的酶解產(chǎn)物簡(jiǎn)單代替。
上述三氟甲磺酸試劑可以用其他能斷裂糖肽鍵的化學(xué)試劑簡(jiǎn)單代替。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、此方法提純后,多糖的含量大幅度降低。2、本發(fā)明分離出的小分子肽純度高,得率高。3、提純后的小分子肽保留較高的生物學(xué)活性。本發(fā)明分離的是蛋白質(zhì)酶解為小分子的肽,小分子肽利于人體吸收利用,同時(shí)還具有降血壓、抗氧化等功能活性。
下面通過(guò)實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ),除非有另外說(shuō)明,一般具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義。下面結(jié)合具體的實(shí)施例,并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例只是,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明,不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定,該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
在以下的實(shí)施例中,未詳細(xì)描述的各種過(guò)程和方法是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法。所用試劑的來(lái)源、商品名以及有必要列出其組成成分者,均在首次出現(xiàn)時(shí)標(biāo)明,其后所用相同試劑如無(wú)特殊說(shuō)明,均以首次標(biāo)明的內(nèi)容相同。
實(shí)施例1
(1)蛋白酶解產(chǎn)物的干燥:將大米蛋白(蛋白含量63.52%)酶解產(chǎn)物(水解度15%)離心后,上清液采用真空冷凍干燥機(jī)干燥至絕干。
(2)肽鏈與糖鏈分離:稱10g絕干酶解上清液樣品,取3ml三氟甲磺酸加入到預(yù)冷的樣品管中,快速封口,輕搖5min使樣品溶解,于4℃下保溫50min,偶爾搖動(dòng),樣品管中加入少量2%溴酚藍(lán)指示劑,于-20℃下預(yù)冷,在干冰甲醇浴的環(huán)境下,用預(yù)冷的60%吡啶滴定,直至溴酚藍(lán)變成淺紫色或藍(lán)色,此時(shí)溶液ph約為6.0,最后對(duì)去離子水透析并冷凍干燥。
(3)多肽的分離:準(zhǔn)確稱取步驟2中的凍干樣品9.38g放入燒杯中,倒入93.8ml水溶解,將二碳酸二叔丁酯4.69g溶解于93.8ml1,4-二氧六環(huán)溶劑中,倒入上述燒杯,攪拌后用三乙胺調(diào)節(jié)ph至8,溶液變渾濁后繼續(xù)攪拌20h,然后用石油醚作溶劑進(jìn)行萃取,分離出水溶液在冰浴條件下攪拌,用1mol/l鹽酸調(diào)節(jié)ph至2,溶液再次變渾濁,再往溶液中加入適量飽和氯化鈉溶液,乙酸乙酯萃取6次,合并乙酸乙酯溶液,將合并的乙酸乙酯溶液再用飽和氯化鈉溶液洗滌2次,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,直接旋干得到boc-多肽。在圓底燒瓶中加入boc-多肽底物和甲苯,甲苯按照20ml/g(boc-多肽)添加,攪拌均勻后加入10倍量的硅膠(摩爾比),加熱回流,將體系冷卻到室溫,過(guò)濾,用少量水清洗硅膠3次,將濾液蒸干后得到產(chǎn)物多肽3.94g,采用凱氏定氮法測(cè)定多肽含量,其含量為89.42%。將全部所得多肽樣品加少量水溶解,定容至2l,測(cè)定1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(dpph)清除率為41.27%,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ace)抑制率為53.18%。同時(shí)將未提取的10g樣品定容至2l,測(cè)定dpph清除率為48.37%,ace抑制率為61.35%。
實(shí)施例2
(1)蛋白酶解產(chǎn)物的干燥:將大米蛋白(蛋白含量63.52%)酶解產(chǎn)物(水解度25%)離心后,上清液采用真空冷凍干燥機(jī)干燥至絕干。
(2)肽鏈與糖鏈分離:稱10g絕干酶解上清液樣品,取3ml三氟甲磺酸加入到預(yù)冷的樣品管中,快速封口,輕搖2min使樣品溶解,于0℃下保溫50min,偶爾搖動(dòng),樣品管中加入少量2%溴酚藍(lán)指示劑,于-20℃下預(yù)冷,在干冰甲醇浴的環(huán)境下,用預(yù)冷的60%吡啶滴定,直至溴酚藍(lán)變成淺紫色或藍(lán)色,此時(shí)溶液ph約為6.0,最后對(duì)去離子水透析并冷凍干燥。
(3)多肽的分離:準(zhǔn)確稱取步驟2中的凍干樣品9.75g放入燒杯中,倒入97.5ml水溶解,將二碳酸二叔丁酯19.5g溶解于97.5ml1,4-二氧六環(huán)溶劑中,倒入上述燒杯,攪拌后用三乙胺調(diào)節(jié)ph至9,溶液變渾濁后繼續(xù)攪拌20h,然后用石油醚作溶劑進(jìn)行萃取,分離出水溶液在冰浴條件下攪拌,用1mol/l鹽酸調(diào)節(jié)ph至3,溶液再次變渾濁,再往溶液中加入適量飽和氯化鈉溶液,乙酸乙酯萃取10次,合并乙酸乙酯溶液,將合并的乙酸乙酯溶液再用飽和氯化鈉溶液洗滌3次,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,直接旋干得到boc-多肽。在圓底燒瓶中加入boc-多肽底物和甲苯,甲苯按照20ml/g(boc-多肽)添加,攪拌均勻后加入10倍量的硅膠(摩爾比),加熱回流,將體系冷卻到室溫,過(guò)濾,用少量水清洗硅膠3次,將濾液蒸干后得到產(chǎn)物多肽4.33g,采用凱氏定氮法測(cè)定多肽含量,其含量為91.85%。將全部所得多肽樣品加少量水溶解,定容至2l,測(cè)定dpph清除率為55.64%,ace抑制率為65.05%。同時(shí)將未提取的10g樣品定容至2l,測(cè)定dpph清除率為63.42%,ace抑制率為79.38%。