本发明涉及一种从溶血血清中分离白蛋白的工艺。
背景技术:
血清蛋白又称白蛋白。一类分子量较小,呈球状,能溶于水的蛋白质。主要存在于哺乳动物、细菌、霉菌和植物中。卵白蛋白、乳白蛋白、豆白蛋白和血清白蛋白等都属此类。卵白蛋白是蛋清中的一种重要蛋白质,约占蛋清总蛋白的70%。血清白蛋白是血清中含量最丰富的蛋白质,占血清总蛋白量的50%以上,不含糖。血清白蛋白在血液中有重要生理功能,和维持血液正常渗透压有关,是血液总渗透压的主要调节物质,缺少该白蛋白可能导致机体浮肿。血清白蛋白的另一作用是作为脂肪酸的载体参与运送脂肪酸。血清蛋白用作血溶扩充剂,代替输血,可提高血浆胶体渗透压,增加血容量,主要用于预防和抢救失血性休克、创伤性休克、严重烧伤烫伤等;可补充机体白蛋白,提高血浆白蛋白的浓度,用于治疗低蛋白症、肝硬化、肾病疾患所致的腹水和水肿,以及脑水肿或大脑损伤所引起的脑压升高等。
白蛋白的制备方法较多,目前常用的方法有:盐析法和有机溶剂沉淀法。盐析法主要工艺流程是:将新鲜血液离心→纯水稀释→加40~50%的硫酸铵、离心弃沉淀,取上清→透析脱盐→聚乙二醇浓缩→冻干为成品。盐析法具有以下缺点:硫酸铵用量大,需要20-40倍体积的纯水透析脱盐;费时,透析需要48h,浓缩需要24h,整个工艺流程需要5天;收率低,一般为0.8~1%;废水处理量大,透析脱盐产生大量废水,含有较高的硫酸铵,处理成本高。有机溶剂沉淀法以e.j.cohn氏法最常用,但该方法需0~5℃低温进行,费时费力,整个工艺流程需7天,收率不高,1%左右,环保处理难度大,要建有机溶剂回收工艺,成本高。并且,目前的白蛋白提取方法对血清要求较高,要求血清不能溶血,这对白蛋白的制备带来极大的限制。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种从溶血血清中分离白蛋白的工艺。
本发明所采取的技术方案是:
一种从溶血血清中分离白蛋白的工艺,其特征在于:包括以下步骤:
1)在溶血血清中加入活性炭,冷冻,后于常温静置,直至血清完全冻融分层,抽取上层溶液,过滤收集滤液a,优选的,冷冻温度为-20℃;
2)将滤液a凝胶层析,收集洗脱液得溶液b;
3)在溶液b中加入羧基化四氧化三铁纳米磁珠,室温孵育后,过滤分离得到溶液c;
4)将溶液c超滤除杂,浓缩,得蛋白浓缩液d;
5)将蛋白浓缩液d进行病毒灭活后干燥得白蛋白粉末。
进一步地,活性炭与溶血血清的质量体积比(g/l)为(30~50):1。
进一步地,步骤1)中过滤使用的滤纸孔径为0.4~0.5μm。
进一步地,凝胶层析时使用醋酸钠溶液进行洗脱,醋酸钠溶液的ph值为7.5~8.5,洗脱流速为45~55cm/h。
进一步地,羧基化四氧化三铁纳米磁珠以1~3%的质量分数加入溶液b。
进一步地,使用孔径为0.4~0.5μm超滤膜超滤。
进一步地,超滤之后还需要使用截留分子量为10kda的板式超滤膜超滤除盐,得到蛋白浓缩液d。
进一步地,使用巴氏消毒法病毒灭活,在蛋白浓缩液d中加入稳定剂,调节其ph至6.4~7.4,加热至60℃保温10小时;优选的,稳定剂与蛋白浓缩液d的质量体积比(g/l)为0.5~1%,稳定剂选自甘氨酸、蔗糖中的任意一种。
进一步地,病毒灭活后的蛋白浓缩液d中加入保护剂,然后进行喷雾干燥;优选的,保护剂为海藻糖;进一步地,海藻糖与蛋白浓缩液d的质量体积比(g/l)为5~10%。
进一步地,喷雾干燥为离心喷雾干燥法或压力喷雾干燥法,离心喷雾干燥法的转速控制在5000~20000r/min,压力喷雾干燥法的压力控制在150~250kg/cm2,进风温度控制在100~180℃,出风温度控制在60~80℃。
本发明的有益效果是:
1.原料成本低。本工艺所需原料为犬溶血血清,对血清的质量要求低,可以直接从屠宰场获得。常规的白蛋白制备要求血清不能溶血。犬生性凶猛,常规的静脉采血难度大,风险高。
2.不需要有机溶剂,最大程度保留白蛋白的活力。常规的白蛋白分离要使用乙醇等有机溶剂。
3.采用喷雾干燥工艺,成本低,生产效率高。常规的白蛋白生产采用冻干工艺,冻干时间长,成本高。
4.采用羧基化四氧化三铁纳米磁珠分离去除血清中的抗体,磁珠可反复使用,成本低,
操作方便。常规采用proteina/g磁珠进行去除抗体,成本高,操作繁琐。
5.产品质量符合行业质量标准。白蛋白纯度高,纯度≥99.0%;1%白蛋白溶液403nm吸光度值≤0.1%;内毒素含量≤10eu/ml;无抗体;6、收率高,收率为>2.0%。
具体实施方式
下面将结合实施例进一步阐述本发明,应理解,以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种从溶血血清中分离白蛋白的工艺:
1)用量筒准确量取1l犬溶血血清;
2)用电子天平准确称取30g活性炭,加入到血清中放置在-20℃过夜冷冻。
3)将冷冻血清取出,放置在常温下,静置,直至血清完全冻融分层,此时,上层为以白蛋白为主的灰白色溶液,下层为以血红素、纤维连接蛋白和脂肪酸为主的暗红色溶液,抽取上层溶液,转移到新的容器中。下层溶液中,加入2倍体积的纯水,重复两次加活性炭冷冻后取上层溶液的操作,将两次获得的上层溶液合并。然后,用0.4μm的滤纸进行抽滤,收集滤液,得溶液1。
4)将溶液1用focudex75pg凝胶层析介质进行层析,柱高15cm,用ph7.5的醋酸钠洗脱,流速为55cm/h,收集蛋白得溶液2。
5)加入1%(m/m)的羧基化四氧化三铁纳米磁珠到溶液2,室温孵育2h,转速200rpm。
用磁力架进行过滤分离得到白蛋白溶液3。纳米磁珠可重新回收再用。
6)用0.4μm的超滤膜包进行过滤,得澄清滤液4。
7)用分子量为10kda的板式超滤膜进行超滤,除盐,浓缩成10%的白蛋白溶液5。添加0.5%(m/v)的甘氨酸作为保护剂,60℃,10h灭活病毒,得溶液6。
8)用5%(m/v)的海藻糖为热保护剂,加入到溶液6中,进行喷雾干燥,得白蛋白粉末20g,4℃保存,其中喷雾干燥为压力喷雾干燥法,压力喷雾干燥法的压力控制在150kg/cm2,进风温度控制在100℃,出风温度控制在60℃。
经检测制备的犬血清白蛋白的性能参数如下:
(1)纯度(白蛋白浓度/总蛋白浓度×100%):99.2%;
(2)溶液澄清度(1%白蛋白溶液403nm吸光度值):0.1%;
(3)内毒素含量(鲎试剂法):5eu/ml;
(4)外观:白色粉末状;溶解后,为淡黄色液体,无浑浊;
(5)sds-page凝胶电泳鉴定:白蛋白在68kda位置。
实施例2
1)用量筒准确量取1l犬溶血血清;
2)用电子天平准确称取50g活性炭,加入到血清中放置在-20℃过夜冷冻。
3)将冷冻血清取出,放置在常温下,静置,直至血清完全冻融分层,此时,上层为以白蛋白为主的灰白色溶液,下层为以血红素、纤维连接蛋白和脂肪酸为主的暗红色溶液,抽取上层溶液,转移到新的容器中。下层溶液中,加入2倍体积的纯水,重复两次加活性炭冷冻后取上层溶液的操作,将两次获得的上层溶液合并。然后,用0.45μm的滤纸进行抽滤,收集滤液,得溶液1。
4)将溶液1用focudex75pg凝胶层析介质进行层析,柱高15cm,用ph8.5的醋酸钠洗脱,流速为45cm/h,收集蛋白得溶液2。
5)加入2%(m/m)的羧基化四氧化三铁纳米磁珠到溶液2。室温孵育2h,转速200rpm。
用磁力架进行过滤分离得到白蛋白溶液3。纳米磁珠可重新回收再用。
6)用0.45μm的超滤膜包进行过滤,得澄清滤液4。
7)用分子量为10kda的板式超滤膜进行超滤,除盐,浓缩成10%的白蛋白溶液5。添加1%(m/v)的甘氨酸作为保护剂,60℃,10h灭活病毒,得溶液6。
8)用10%(m/v)的海藻糖为热保护剂,加入到溶液6中,进行喷雾干燥,得白蛋白粉末22g,4℃保存,其中,喷雾干燥为压力喷雾干燥法,压力喷雾干燥法的压力控制在250kg/cm2,进风温度控制在180℃,出风温度控制在70℃。
经检测制备的犬血清白蛋白的性能参数如下:
(1)纯度(白蛋白浓度/总蛋白浓度×100%):99.5%;
(2)溶液澄清度(1%白蛋白溶液403nm吸光度值):0.08%;
(3)内毒素含量(鲎试剂法):4eu/ml;
(4)外观:白色粉末状;溶解后,为淡黄色液体,无浑浊;
(5)sds-page凝胶电泳鉴定:白蛋白在68kda位置。
实施例3
1)用量筒准确量取1l犬溶血血清;
2)用电子天平准确称取40g活性炭,加入到血清中放置在-20℃过夜冷冻。
3)将冷冻血清取出,放置在常温下,静置,直至血清完全冻融分层,此时,上层为以白蛋白为主的灰白色溶液,下层为以血红素、纤维连接蛋白和脂肪酸为主的暗红色溶液,抽取上层溶液,转移到新的容器中。下层溶液中,加入2倍体积的纯水,重复两次加活性炭冷冻后取上层溶液的操作,将两次获得的上层溶液合并。然后,用0.5μm的滤纸进行抽滤,收集滤液,得溶液1。
4)将溶液1用focudex75pg凝胶层析介质进行层析,柱高15cm,用ph8的醋酸钠洗脱,流速为50cm/h,收集蛋白得溶液2。
5)加入3%(m/m)的羧基化四氧化三铁纳米磁珠到溶液2。室温孵育2h,转速200rpm。
用磁力架进行过滤分离得到白蛋白溶液3。纳米磁珠可重新回收再用。
6)用0.45μm的超滤膜包进行过滤,得澄清滤液4。
7)用分子量为10kda的板式超滤膜进行超滤,除盐,浓缩成10%的白蛋白溶液5。添加0.5%(m/v)的甘氨酸作为保护剂,60℃,10h灭活病毒,得溶液6。
8)用8%(m/v)的海藻糖为热保护剂,加入到溶液6中,进行喷雾干燥,得白蛋白粉末21g,4℃保存,其中,喷雾干燥为压力喷雾干燥法,压力喷雾干燥法的压力控制在200kg/cm2,进风温度控制在150℃,出风温度控制在80℃。
经检测制备的犬血清白蛋白的性能参数如下:
(1)纯度(白蛋白浓度/总蛋白浓度×100%):99.6%;
(2)溶液澄清度(1%白蛋白溶液403nm吸光度值):0.09%;
(3)内毒素含量(鲎试剂法):2eu/ml;
(4)外观:白色粉末状;溶解后,为淡黄色液体,无浑浊;
(5)sds-page凝胶电泳鉴定:白蛋白在68kda位置。