用去垂体大白鼠的肾上腺维生素C降低法测定。在进行效价测定时均有自己的标准品,不能互相取代。
在生产中,要求CMC的交换容量要大,并采用二氯醋酸和二氯丙醇为交联剂,避免其胶化;CMC可以再生,通过蒸馏水、盐酸、乙醇多次洗涤、干燥可重复利用。 4. 甲状腺多肽激素
甲状腺多肽激素的生产以降钙素(calcitontion,CT)为例: (1)结构与性质
降钙素是一种调节血钙浓度的多肽激素,由甲状腺内的滤泡旁细胞(C细胞)合成和分泌,由32个氨基酸残基组成的单链多肽,可减低血浆中钙、磷浓度,抑制钙、磷的吸收。降钙素溶于水和碱性溶液,不溶于丙酮、乙醇、乙醚等有机溶剂,难溶于有机酸临床上用于治疗高血钙症、变形性骨炎、高磷酸盐血症,还可作为某些恶性肿瘤病的诊断用药,是重要的生化药物之一。 (2)生产工艺
降钙素的生产有提取法,化学合成法和基因工程法。提取法生产降钙素的原料主要有猪甲状腺和鲑、鳗的心脏或心包膜等,工艺路线如图11-15所示。
脱脂
猪甲状腺 捣碎 匀浆液 提取
丙酮、乙醇、盐酸 提取液 吸附,解析 降钙素 冷冻干燥 解吸液 CMC柱 离心清液 沉淀 丙酮 丙酮干粉 抽提 盐酸 上清液 盐析
浸提 氯化钠,pH=2.5 异戊醇-醋酸-水 收集沉淀 图11-15 降钙素的生产工艺路线
工艺过程如下:
① 预处理 猪甲状腺经脱脂后绞碎,匀浆。
② 提取 加入4倍量的提取溶剂,丙酮∶乙醇为:0.lmol/L的盐酸(3∶1∶1),加亚硫酸氢钠(1g/mL),4℃搅拌8h以上,离心,取上清液,用NaOH调pH为3,加5倍
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量冷丙酮,沉淀。
③ 抽提 加入0.lmol/L盐酸溶解沉淀,过滤,取上清夜。
④ 盐析 在上清液中加入异戊醇-醋酸-水(20∶32∶48)的混合液,搅匀,加热至50℃,用硅藻土作助滤剂过滤,收集沉淀。
⑤ 浸提 将沉淀溶于0.3mol/L氯化钠溶液,用盐酸调节pH为2.5,离心,收集离心液。
⑥ 吸附、解析 将离心液用10倍水稀释后,通过CMC(5×50cm)柱,柱先用0.02mol/L醋酸盐缓冲液(pH 4.5)平衡。收集含有降钙素的溶液。
⑦ 干燥 冻干制得降钙素粉末,含量为3.6U/mg。
生物活性测定:按照英国药典(1988年版),用含0.25%白蛋白的生理盐水(经加热灭活)溶解PCT第I、II峰终产品,最终浓度为1?g/?l。选用雄性大白鼠,静脉注射后1h从内眦和心内穿刺取血。血样品的血清钙值采用原子吸收光谱法测定,对照采用从猪甲状腺中提取的MRC标准品。第一次国际卫生组织专业会议确定的降钙素标准品为猪200U/mg、鲑2700U/mg。
20世纪90年代末,中国开始了基因工程降钙素的研究,目前常用的表达系统主要有大肠杆菌、乳酸杆菌、毕赤酵母、昆虫杆状病毒和植物,存在的主要问题是降钙素的表达系统C-末端不能直接酰胺化致使其活性相对不高。 (二)多肽类细胞生长调节因子
1. 转移因子(TF) (1)结构与性质
转移因子是一种致敏T淋巴细胞中提取,与迟发型超敏反应有关的一种可溶、不耐热、超滤的淋巴因子。它只传递细胞免疫信息,无体液免疫作用,由多核苷酸、多肽组成,无种属特异性,相对分子量小于10KD,不被RNase、DNase、溶菌酶等破坏。不耐热,在56℃
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时,30min就失活。耐低温,-20℃保存2年不失活。
TF在临床上已用于治疗乙型肝炎、气管炎、流脑等某些免疫性疾病,用于恶性肿瘤的辅助治疗。 (2)生产工艺
TF的生产原料一般采用正常人血液、脾和扁桃体等,目前正开发利用牛、羊、猪等动物的细胞和组织代替人体的细胞和组织,如人脾转移因子,牛睥转移因子,胎盘转移因子,极大地降低了TF的成本。传统的生产方法通过透析、柱层析,这些方法操作简单,但周期长,不适合工业化大规模的生产,新的生产工艺是加入一种合适的絮凝剂,从而缩短周期,可以大规模进行生产。 工艺路线如图11-16所示。
预处理 研磨 处理后脾脏 脾脏浆 除杂 滤渣(弃去) 滤液 提取 滤渣(弃去) 滤液 超滤 转移因子液体 猪脾脏 图11-16 TF生产的工艺路线
工艺过程如下:
① 预处理 取新鲜健康、未经免疫的猪脾脏,去脂肪、筋膜等杂质,清水清洗数次。 ② 研磨 将脾脏切细,加入2倍量无菌生理盐水,低温下用胶体磨研磨,使细胞破裂。
③ 提取 将细胞匀浆装入无菌生理盐水瓶中,-30℃下冷冻。37℃下用自来水解融。重复2~3次。
④ 去杂质 在匀浆中加入等体积的生理盐水,搅拌均匀加入助滤剂,用微空过滤器过滤,截流分子质量为5000,滤液中再加入一定配比的絮乳剂和助滤剂,过滤。
⑤ 超滤 将上述滤液通过0.8μm滤膜后,再用截流分子质量为10000的超滤器超滤,获得TF。
2. 表皮细胞生长因子(EGF)
1959年Cohen等发现小鼠颌下腺提取物能使新生小鼠提前开眼和门齿早萌的活性物
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质,1962年从中提取出能直接刺激表皮的生长和角化的多肽,命名为表皮生长因子。 (1)结构与性质
表皮生长因子是一种低分子量、对热稳定和难透析的多肽,不易被胰蛋白酶、糜蛋白酶和胃蛋白酶消化。目前已基本明确小鼠EGF(mEGF)和人的EGF(hEGF)的分子结构,活性部分为单链多肽,二硫键为其生物活性所必需,活性中心位于48~53个氨残基之间。mEGF和hEGF相比,理化特性及氨基酸序列极其相似,但不完全相同。EGF分子量为6.05KD,等电点pH 4.6,hEGF分子量为6.2KD,等电点pH 4.5,在pH 9.5的聚丙烯酰胺凝胶电泳中,hEGF的泳动速度略快于mEGF;pH 2.3时两者电泳速度相同。它是耐热、不能透析的水溶性单链多肽,没有α螺旋,有25%β螺旋,是个较稳定的蛋白质,在-20℃可长期保存。消光系数(E1%,280nm)为30.9,沉降常数1.25S。
EGF能促进细胞的增殖,其增殖刺激作用不限于上皮细胞,而是广谱的;能增加体内物质的转运和糖代谢如K+、脱氧葡萄糖等的输送作用;能激活磷脂酶A,可以增加前列腺素的合成和释放;能促进磷脂酰肌醇的代谢; EGF能促进伤口愈合,临床应用于口腔科的溃疡、糜烂、烫伤、烧伤等的治疗等。 (2)生产工艺
EGF在体内的分布是不均一的,雄鼠颌下腺的mEGF含量比雌鼠多。相同部位,小鼠的EGF含量高于人的含量。提取颌下腺EGF的工艺路线如图11-17所示。
颌下腺 去杂 绞碎 颌下腺糜 提取液 一次吸附 HAc溶液 CMC 冻干 二次洗脱 洗脱液 0.2mol/L,HCl ,NaCL 提取 吸咐后的CMC 一次洗脱 pH7.0 吸咐后的DEAE 洗脱液 精品 Sephadex G-50 精制 二次吸咐DEAE 冻干粉 图11-17 EGF的生产工路艺线
工艺过程:
① 预处理 取颌下腺,除脂肪和筋膜,以绞肉机绞碎。
② 提取 在颌下腺糜中加入0.05mol/L的HAc溶液,充分搅拌,离心,取上清夜。
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③ 吸附、洗脱 第一次通过CMC吸附,pH 3.9的缓冲液洗去杂蛋白,用pH7.0的缓冲溶液洗脱;第二次通过DEAE吸附,以pH7.0的缓冲液洗杂蛋白,用0.2mol/L的 HCL和NaCL洗脱。
④ 冻干 将洗脱液冻干得冻干粉。
⑤ 精制 将冻干粉溶解上Sephadex G75柱,收集流出液,得表皮生长因子精品,冻干保存。
(3)生物活性的测定
采用3H-TdR标记同位素法或者结晶紫比色法测定。体外培养EGF 30h后,再加入
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H-TdR培养18 h, 然后用生理盐水淋洗细胞并收集于醋酸纤维膜上烤干, 测定其放射性活
度。
该法生产EGF简单、纯度高。也可以人尿为原料,采用McAb亲和层析、乙醇分级沉淀相结合的方法,但产量低。我国应用DNA重组技术已将hEGF基因嵌入大肠杆菌中并表达成功,制得基因工程药物hEGF,结构与功能同天然药物完全一致。生产工艺简易、高效,已达世界水平。
(三)谷胱甘肽(GSH) (1)结构与性质
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽,分子量307.2,氮量13.67,硫量10.44,旋光度α =21.3(27℃,2%水溶液)。广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布,是最主要的非蛋白巯基化合物,分为还原型(GSH)和氧化型(GSHG)两种,在生物体内大量存在并起主要作用的是还原型谷胱甘肽(GSH)。
谷胱甘肽具有重要的生物学功能,可以保护生物体内蛋白质巯基从而维护了蛋白质的正常生物活性;同时它又是多种酶的辅酶和辅基;可以清除自由基,减毒,参与氨基酸的
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