[发明专利]大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂，是将亲水性差但相对稳定的大豆分离蛋白，与水溶性高分子聚乙烯醇结合，通过热分散与冷收缩法使大豆分离蛋白中含有的羟基、羧基、氨基与聚乙烯醇中的羟基发生氢键作用，形成在水中均匀分散的大豆蛋白复合高分子微凝胶，然后将微凝胶与水杨醛缩半胱氨酸希夫碱金属配合物结合，得到大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂。抗氧化性能研究表明，该复合高分子微凝胶基抗氧化剂具有很强的清除氧自由基的能力，因此可作为SOD酶模拟物，在药物、食品加工与包装材料领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂及其制备方法，可作为SOD酶模拟物，属于天然高分子复合材料领域及生物医用材料领域。

背景技术

活性氧包括超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢和单线态氧等，是人类新陈代谢的天然副产物。但当其过量时，就会攻击生物分子，如脂质、蛋白质、酶、DNA和RNA，导致细胞或组织损伤。超氧化物歧化酶（SOD）是一种体内的金属酶，能够催化氧自由基的歧化反应来平衡体内的氧自由基。虽然天然SOD清除氧自由基的能力很强，但是它的提取工艺复杂、价格高并且通过细胞膜的通透性很差。因此，研究SOD酶模拟物受到关注。

希夫碱及其金属配合物由于具有较好的抑菌、抗氧化、抗肿瘤活性，已被用作SOD酶模拟物。然而，大多数具有生物活性的希夫碱金属配合物在水中的溶解度差，且有一定毒性，并且限制了它们的应用。因此，寻找一种既能使配合物毒性降低又具有较好的水溶性，同时还能保持或提高药效的方法就显得非常必要。

聚乙烯醇（PVA）是一种用途广泛的水溶性高分子，玻璃化转变温度为60~85℃，其分子结构中含有许多羟基（-OH），具有极性，且可通过氢键与水相连，遇水敏感且易形成微凝胶，因此在水中具有良好的溶解性。但是纯PVA凝胶溶胀性能低，且有反应惰性，这些特点限制了它在药物释放系统领域的应用。

大豆分离蛋白作为一类天然高分子材料，不仅来源丰富、价格低廉、营养价值高，且具有可降解、生物相容、热稳定、无污染、绿色环保等一些优良性能，可被广泛应用于高分子复合材料领域及生物医用材料领域。因此，将大豆分离蛋白、聚乙烯醇及希夫碱及其金属配合物通过一定的方式结合起来，形成水溶性高、生物相容好、热稳定性好，具有较强清除氧自由基能力的抗氧化剂，可作为SOD酶模拟物，在药物、食品加工与包装材料领域具有很好的应用前景。

发明内容

本发明目的是制备一种水溶性高、生物相容好、热稳定性好，具有较强清除氧自由基能力的大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂。

一、大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂的制备

本发明将亲水性差但相对稳定的大豆分离蛋白，与水溶性高分子聚乙烯醇结合，通过热分散与冷收缩法使大豆分离蛋白中含有的羟基、羧基、氨基与聚乙烯醇中的羟基发生氢键作用，形成在水中均匀分散的大豆蛋白复合高分子微凝胶，然后将微凝胶与水杨醛缩半胱氨酸希夫碱金属配合物结合，得到大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂。其具体制备工艺如下：

（1）大豆蛋白复合高分子微凝胶的制备：将大豆分离蛋白分散于NaOH水溶液或KOH水溶液中，配制成浓度为1~5 mg/mL的大豆分离蛋白分散液；搅拌下加热至50℃~90℃，在高速（600~800 rpm）搅拌下，匀速滴加聚乙烯醇溶液，继续搅拌1~5 h，然后于– 20℃~ –10℃下冷冻12~36 h，室温解冻12~36 h，透析12~36 h，得到大豆分离蛋白复合高分子微凝胶。

NaOH水溶液或KOH水溶液的浓度0.5~2.5 mol·L^-1，聚乙烯醇溶液的浓度0.5~6mg/mL，大豆分离蛋白与聚乙烯醇的质量比为1:1~1:6。

（2）大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂的制备：在大豆分离蛋白复合高分子微凝胶中加入氨基酸希夫碱金属配合物的二甲亚砜溶液，室温避光振摇15~36 h，透析12 ~36 h，得到大豆蛋白复合高分子微凝胶基抗氧化剂。