一种从尿液中回收高价值蛋白的方法

本发明涉及产品的回收与分离纯化，尤其涉及一种从尿液中回收高价值蛋白的方法。

背景技术：

1、尿液是一种潜在的资源，其中含有多种可提取的物质，虽然这些物质的浓度较低，但通过合适的技术手段可以进行分离、富集和纯化，从而获得具有商业价值的产物。蛋白质是尿液中的一类重要物质。其中，人尿激肽原酶(urinary kallidinogenase，简称为kn)是一种从人尿中提取的糖蛋白。它由238个氨基酸组成，分子量约为54kda，等电点在4左右。作为丝氨酸蛋白酶的一种，它具有特定的生物活性和功能，其中一个重要的功能是激活人血浆中的激肽原。此外，kn还在心血管疾病、肾脏疾病、炎症等方面展示了较强的应用潜力。目前，已经被开发为治疗急性脑梗死的药物。人尿胰蛋白酶抑制剂(urinary trypsininhibitor，简称为uti)是另一种从人尿中分离纯化的糖蛋白。它由143个氨基酸组成，分子量约为65kda，等电点在2左右。uti具有多种生物活性，主要表现为抑制多种水解酶的活性，从而抑制炎症介质的过度释放，改善微循环和组织灌注。此外，当机体受到严重损伤时，uti还可以抑制全身性炎症反应的发生，阻断多脏器功能障碍，保护脏器功能等作用。因而，鉴于这两类糖蛋白在医学领域的应用潜力，从尿液中高效提取和分离此类蛋白成了目前关注的重点。

2、中国专利cn102660525b公开了一种制备人尿激肽原酶粗制品的方法，该方法采用阴离子树脂作为吸附剂，放置尿斗或尿池中，收集尿蛋白后集中洗脱，然后将洗脱液上样于后续的金属鳌合亲和层析柱，从而实现kn和uti的分离。然而，尽管该方法将kn和uti进行了一定程度的分离，但是分离后两种蛋白的收率与纯度均较低且操作复杂，成本较高。中国专利cn105754977a公开的另一种制备人尿激肽原酶粗制品的方法，所述制备方法是采用阴离子树脂作为吸附剂，放置尿斗或尿池中，收集尿蛋白后集中洗脱，然后将洗脱液上样到调节好ph的阳离子树脂中，实现了kn与uti的分离。这种方法具有迅速固定蛋白和具有较高分离能力的优点。然而，该方法的成本较高，后处理操作复杂，在沉淀过程中容易导致kn和uti的损失且纯度较低，不利于后续的纯化和提取生产。

3、综合而言，上述方法在制备kn和uti制品时都存在一些限制和不足之处，需要进一步的研究和开发，以改进制备过程，提高收率和纯度，并降低成本和后处理的复杂程度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，kn和uti的回收量和纯度均较高，同时提取成本和后处理的复杂性较低。

2、本发明提供了一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

3、a1)将尿液和凝胶型强碱性阴离子交换树脂混合，进行吸附；

4、b1)将吸附后的凝胶型强碱性阴离子交换树脂采用nacl溶液进行洗脱，得到第一洗脱液；

5、c1)将第一洗脱液进行超滤浓缩，冷冻干燥后，得到uti蛋白。

6、本发明提供了一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

7、a2)将尿液和大孔型强碱性阴离子交换树脂混合，进行吸附；

8、b2)将吸附后的大孔型强碱性阴离子交换树脂采用nacl溶液进行洗脱，得到第二洗脱液；

9、c2)将第二洗脱液进行超滤浓缩，冷冻干燥后，得到kn蛋白。

10、本发明提供了一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

11、a3)将尿液、凝胶型强碱性阴离子交换树脂和大孔型强碱性阴离子交换树脂混合，进行吸附；

12、b3)将吸附后的凝胶型强碱性阴离子交换树脂采用nacl溶液进行洗脱，得到第一洗脱液；

13、将吸附后的大孔型强碱性阴离子交换树脂采用nacl溶液进行洗脱，得到第二洗脱液；

14、c3)将第一洗脱液进行超滤浓缩，冷冻干燥后，得到uti蛋白；

15、将第二洗脱液进行超滤浓缩，冷冻干燥后，得到kn蛋白。

16、优选的，所述凝胶型强碱性阴离子交换树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

17、优选的，所述大孔型强碱性为含有季铵基的大孔强碱性阴离子交换树脂。

18、优选的，所述nacl溶液的质量浓度为4％～10％。

19、优选的，所述洗脱后，还包括：将所述洗脱后的凝胶型强碱性阴离子交换树脂与再生液混合，进行再生；

20、所述再生液为包括naoh和nacl的混合溶液；其中，naoh的质量含量为1％；nacl的质量含量为5％～10％；

21、所述再生的时间为1～3h。

22、优选的，所述洗脱后，还包括：将所述洗脱后的大孔型强碱性阴离子交换树脂与再生液混合，进行再生；

23、所述再生液为包括naoh和nacl的混合溶液；其中，naoh的质量含量为1％；nacl的质量含量为5％～10％；

24、所述再生的时间为1～3h。

25、优选的，所述超滤使用的超滤膜孔径为10～50kda；

26、所述冷冻干燥的温度为-50～-90℃，绝对气压低于10pa，时间为12～24h。

27、优选的，所述冷冻干燥时绝对气压超过10pa时，在超滤浓缩后的浓缩液中加入保护剂；

28、所述保护剂包括甘油、甘露醇、蔗糖、葡聚糖和聚乙二醇中的至少一种；

29、所述浓缩液中保护剂的质量含量为0.5％～5％。

30、本发明提供的从尿液中回收高价值蛋白的方法，采用两种不同的强碱性阴离子交换树脂作为吸附剂来吸附尿液中的尿蛋白，然后收集吸附尿蛋白的强碱性阴离子交换树脂，分别进行洗脱，最后将洗脱液超滤后冻干或加保护剂冻干，获得两种尿蛋白(kn和uti)。该方法操作简便，吸附剂可重复使用，降低了成本。同时，获得的尿蛋白的回收量和纯度均较高，实现了两种蛋白的联产。此外，该方法获得的蛋白为固体粉末，可与后续进一步的提取分离操作联合以提高尿蛋白的纯度。

技术特征：

1.一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

2.一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

3.一种从尿液中回收高价值蛋白的方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求1或3任意一项所述的方法，其特征在于，所述凝胶型强碱性阴离子交换树脂为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

5.根据权利要求2或3任意一项所述的方法，其特征在于，所述大孔型强碱性为含有季铵基的大孔强碱性阴离子交换树脂。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述nacl溶液的质量浓度为4％～10％。

7.根据权利要求1或3任意一项所述的方法，其特征在于，所述洗脱后，还包括：将所述洗脱后的凝胶型强碱性阴离子交换树脂与再生液混合，进行再生；

8.根据权利要求2或3任意一项所述的方法，其特征在于，所述洗脱后，还包括：将所述洗脱后的大孔型强碱性阴离子交换树脂与再生液混合，进行再生；

9.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述超滤使用的超滤膜孔径为10～50kda；

10.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述冷冻干燥时绝对气压超过10pa时，在超滤浓缩后的浓缩液中加入保护剂；

技术总结
本发明涉及产品的回收与分离纯化技术领域，尤其涉及一种从尿液中回收高价值蛋白的方法。本发明提供的从尿液中回收高价值蛋白的方法，采用两种不同的强碱性阴离子交换树脂作为吸附剂来吸附尿液中的尿蛋白，然后收集吸附尿蛋白的强碱性阴离子交换树脂，分别进行洗脱，最后将洗脱液超滤后冻干或加保护剂冻干，获得两种尿蛋白(KN和UTI)。该方法操作简便，吸附剂可重复使用，降低了成本。同时，获得的尿蛋白的回收量和纯度均较高，实现了两种蛋白的联产。此外，该方法获得的蛋白为固体粉末，可与后续进一步的提取分离操作联合以提高尿蛋白的纯度。

技术研发人员：俞汉青,闵迪,李俍,刘东风
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6