胰蛋白酶的制备方法报道

2021/5/7 11:21:31

背景及概述[1]

胰蛋白酶原的分子量约为24000,其等电点约为pH8.9,胰蛋白酶的分子量与其酶原接近(23300),其等电点约为pH10.8,最适pH7.6~8.0,在pH=3时最稳定,低于此pH时,胰蛋白酶易变性,在pH>5时易自溶;Ca2+离子对胰蛋白酶有稳定作用。

胰蛋白酶能催化蛋白质的水解,对于由碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸)的羧基与其他氨基酸的氨基所形成的键具有高度的专一性。此外还能催化由碱性氨基酸和羧基形成的酰胺键或酯键,其高度专一性仍表现为对碱性氨基酸一端的选择。

胰蛋白酶作为蛋白酶的一种,不仅起消化酶的作用,而且还能限制分解糜蛋白酶原、羧肽酶原、磷脂酶原等其它酶的前体,起活化作用。是特异性最强的蛋白酶,在决定蛋白质的氨基酸排列中,它成为不可缺少的工具。

此外还有抗炎症作用。临床上用于脓胸、血胸、外科炎症、溃疡、创伤性损伤、瘘管等所产生的局部水肿、血肿及脓肿等。还可用于治疗毒蛇咬伤,也常用于动物细胞培养前对组织的处理。

制备[2]

1、胰蛋白酶粗制生产操作:

1.提取工序:

1.1新鲜的胰脏,用镊子和剪刀将脂肪结缔组织等除去,置绞碎机中绞碎,称重15Kg;

1.2绞碎物置塑料桶中,用0.125mol/L硫酸溶液30L浸渍24小时,在浸渍期中每小时搅拌1次;

1.3将浸渍物置滤袋过滤,滤渣再用0.125mol/L硫酸溶液15L浸渍1小时,滤干后弃去滤渣;

2.盐溶、盐析工序:

2.1将两次浸渍液合并,体积为44.9L,置塑料桶中,每1000ml溶液中加入固体硫酸铵242g,达到40%饱和度,共加10.866Kg固体硫酸铵,静置12小时;

2.2过滤,留取过滤液,滤液体积为44L,固体弃去;

2.3在每1000ml清液中加入固体硫酸铵205g,达到70%饱和度,共用硫酸铵9.020kg,静置12小时;

2.4过滤,留取滤饼,称重269.2g,弃滤液;

2.5用807.6ml水溶解,再按2.1、2.2、2.3、2.4步骤分次加固体硫酸铵近40%和70%饱和度沉淀;

2.6取70%饱和度沉淀物,称重178.5g,用267.8ml水溶解,加入89.3ml饱和硫酸铵溶液,并用5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至5.00;

2.7将溶液静置25℃恒温箱中48小时,有针状的糜蛋白酶粗品结晶析出;

2.8过滤,母液用0.25mol/L硫酸调节pH至3.0,其体积为328.4ml加入硫酸铵100.8g,静置12小时;

3.干燥工序:

取沉淀物,置真空干燥箱内干燥,即得胰蛋白酶粗品,称重100.0g,即每千克胰脏可得6.67克胰蛋白酶.

2、胰蛋白酶精制生产操作:

1.投料

1.1称取胰蛋白酶粗品100.0g,先用300ml纯化水搅拌溶解,加2.5mol/L硫酸溶液调节pH至3.0,以助其溶解,搅拌12小时;

1.2计量溶液体积298.4ml,加入固体硫酸铵140.9g,待其溶解后,静置沉淀12小时;

1.3将溶液真空过滤,称量滤饼重量96.6g,加纯化水289.9ml,搅拌溶解后加2.5mol/L硫酸溶液调节pH至3.0,加入饱和硫酸铵溶液193.2ml,静止沉淀12小时;

1.4将溶液过滤,量取滤液体积479.3ml,加入饱和硫酸铵溶液479.3ml,静置沉淀12小时;

1.5洗镁:将上清液弃去,沉淀物真空抽滤,并在滤饼上加入饱和硫酸镁溶液,静置1分钟,抽滤,待滤液开始流出,将漏斗上剩余的硫酸镁溶液倾去,将滤饼取出称重93.3g,待活化;

2.活化

将滤饼溶于373.2ml0.005mol/L盐酸溶液,另加入1mol/L氯化钙溶液186.6ml及pH8.0硼酸缓冲液466.5ml,再加入746.4ml纯化水,调节pH至7.4,最后加933mg活力较高的结晶胰蛋白酶进行活化处理,将溶液在5~10℃中静置72小时进行活化,第二天测pH值为7.4;

3.除钙

活化后的溶液用2.5mol/L硫酸溶液调节pH至3.1,溶液体积为1873ml,再加入固体硫酸铵455.2g,搅拌溶解,在0~10℃中存放48小时使硫酸钙沉淀,过滤,滤液加入固体硫酸铵369.0g,在 0~10℃静置12小时,过滤,得滤饼重量45.6g;

4.结晶

滤饼加入pH9.0硼酸缓冲液68.4ml,用2.5mol/L硫酸溶液调节pH至8.0,搅拌均匀,再将溶液装透析袋,5~10℃浸于外透液中,结晶5天,每2小时摇包一次;

5.透析

取出结晶液过滤得结晶物28.7g,加纯化水43.1ml溶解,用2.5mol/L硫酸调节pH至3.0;将溶液装透析袋,然后挂于透析池中透析3天,去除盐类杂质,每12小时左右透析池换水一次,温度控制在5~10℃;

6.冻干

取出透析液,加入少量硅藻土,用布氏漏斗抽滤,得滤液,用5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至6.0,进冻干机冻干后得结晶胰蛋白酶成品6.2g,经测定其活性效价为2600iu/mg;

参考文献

[1] [中国发明] CN201410819332.2 一种分离纯化胰蛋白酶的方法及含有胰蛋白酶的药物组合物

[2] [中国发明] CN201410819906.6 一种胰蛋白酶的制备方法及含有胰蛋白酶的药物组合物

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