胰岛素提取分离工艺

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制备速效胰岛素的主要流程高中生物

制备速效胰岛素的主要流程高中生物

提取粗制品:将新鲜或冰冻猪胰除去结缔组织等杂质,绞碎成冰胰浆。

称重量置提取罐中,加入1.5~2.0倍量的酸性酒精溶液,使PH为2.5~3.0,醇含量为70%左右,在温度为13~150C搅拌提取3h,压滤,使浸液尽量滤出。

残渣再用上法提取一次。

合并二次浸出液,放碱化罐中,在10~150C下加入氨水,使pH 达8.2~8,4,拌搅35/min立即压滤,于澄清的滤液中迅速加入24mol/L硫酸使pH调至2.5~3.0,在0℃左右放置过夜使酸性杂蛋白沉降,分取清液,真空浓缩(300C以下),使浓缩液量到原体积1/7~1/9,将浓缩液在10min之内迅速加温至500G立即用冰冷却至00C,放置3h,将上层脂肪分离(回收胰岛素),澄清的浓缩液,调pH达2.5,在20~250C下搅拌加入溶液容积25%的精盐,使全部溶解,置冷处放置3~4h沉淀,用绢布滤集沉淀,再用无水丙酮洗涤数次(除去剩余的脂肪和水),300C以下真空干燥得粗制品。

精制:称取粗制品用pH2.2的7~10倍量的酸水溶解,加30%(按酸水容积)冷丙酮,用5mol/LNH 40H调至pH 4.2,再补加所用氨水量的30%冷丙酮。

在5℃以下放置过夜,抽滤,沉淀留用回收胰岛素。

取滤液用5mol/LNH4OH调至pH 6.2~6.4,加入20氯化锌(ZnC12),如pH变偏酸再调至pH6.0,在冰箱中放置过夜,抽滤,滤液口收胰岛素。

滤饼称重,每克干物约用50ml 20% 枸椽酸溶解。

加入固体ZnC12 0.O8g,加丙酮16m1,搅拌均匀,补加水至100 m1,调pH6.0~6.2,放冰箱中48 h以上析出结晶,过滤,滤饼收取;滤出母液按上条件,在冰箱中放置2~3d,尚可收口部分结晶。

取结晶,用丙酮洗2次,乙醚洗1次,置P205的真空干燥中干燥,即得成品,测定生物效价。

制剂:胰岛素口服能受胃肠消化酶分解而失效,因而必须制成注射液:有胰岛素注射液、蛋白锌胰岛素注射液、精蛋白锌胰岛素注射液等。

胰岛素提取分离工艺

胰岛素提取分离工艺
脂肪加热溶解,密度小,浮在上层液,迅速冷却 将其去除
七、精制
1)第一次结晶 获得较纯的胰岛素,等电点结晶法,离心分离 2)第二次结晶 结晶、离心,同上 3)干燥
生物大分子制备得到所需的产品后,为了防止 变质易于保存和运输,常需要干燥处理,最常用 的方法是真空干燥和冷冻干燥,某些无活性核酸、 微生物酶制剂和酪蛋白等产品则较多应用喷雾干 燥、气流干燥等直接干燥法。
操作注意事项
去除杂碱性蛋白后应立即调溶液的pH值至酸性 (在碱性条件下,胰岛素会散失活性,综合考虑去 除杂蛋白的因素,故应立即调至酸性)
五、减压浓缩
吸上层清液至真空蒸发器内,下层用帆布过滤, 沉淀物弃去,滤液并入上清液。清液在30℃以下减 压蒸去乙醇,浓缩至浓缩液比重为1.04~1.06(约为 原来体积的1/9~1/10)为止。
1、组织捣碎 目前工业生产中常用的组织捣碎是通过机
械破碎方法而实现的。例如通过刨削机、组 织破碎机等机械设备。
2、细胞破碎
有许多生物活性物质位于细胞内部,在细胞 培养(或发酵)过程中不能分泌到细胞外的培 养液(或发酵液)中。如青霉素酰化酶、碱性 磷脂酶等胞内酶,必须在固液分离之前先将细 胞破碎,使细胞内产物释放到液相中,然后再 进行固液分离。
5)锌沉淀
在收集液中加入4mol氨水调pH值至6.2~6.4, 加入3.6%(V/V)的醋酸锌溶液(此溶液浓度为 20%),在用4mol氨水调pH值至6.0,低温放置 过夜,离心得到沉淀。
6)第三次结晶
第三次等电点结晶,离心收集纯度高的胰岛素 锌盐。
7)干燥
获得白色粉状胰岛素
8)制剂
胰岛素口服液能受胃肠消化酶分解而失效, 因而必须制成注射液:有胰岛素注射液、蛋白 锌胰岛素注射液、精蛋白锌胰岛素注射液等。

基因工程胰岛素生产流程

基因工程胰岛素生产流程

基因工程胰岛素生产流程首先呢,得有合适的基因来源。

一般来说,我们会从人类细胞里找到产生胰岛素的基因。

这一步很关键哦!要是基因找错了,后面可就全乱套了。

不过呢,这个找基因的过程也不是那么死板的,不同的实验室或者公司可能会有自己的小窍门。

我觉得只要能准确找到那个产生胰岛素的基因就好啦。

接下来就是把这个基因提取出来。

这就像是从一大把钥匙里挑出一把特定的钥匙一样。

怎么提取呢?这就涉及到一些生物技术手段啦,但咱们不用纠结太多技术细节。

简单说,就是利用一些化学试剂和特殊的仪器设备把基因从细胞里弄出来。

根据经验,这个过程要特别小心,动作稍微大一点可能就会破坏基因的完整性,那可就糟糕了!然后呢,要把提取出来的胰岛素基因放到一个载体里。

这个载体就像一个小卡车,可以把基因运到我们想要的地方。

载体的选择也有不少呢,像质粒就是比较常用的一种。

不过你也可以根据实际情况选择其他合适的载体哦。

这一步呀,我觉得就像是给基因找个舒适的“座驾”,好让它顺利到达目的地。

再接下来就是把带有胰岛素基因的载体送到宿主细胞里。

宿主细胞就像是一个小工厂,基因进去之后就可以在里面开始工作啦。

这个宿主细胞可以是细菌,比如大肠杆菌就经常被用到。

为什么选择大肠杆菌呢?因为它繁殖快呀,就像一个勤劳的小工人,能快速大量地生产我们想要的东西。

当然啦,选择大肠杆菌也有一些小麻烦,不过只要处理得当就没问题啦。

在宿主细胞里,胰岛素基因就开始指挥细胞合成胰岛素啦。

这个过程有点像在工厂里按照设计图纸生产产品一样。

但是呢,这个环节可能不会那么顺利,有时候细胞可能会不听话,生产出一些不合格的产品。

这时候该怎么办呢?这就需要我们不断地监测和调整啦。

小提示:可别小看这个监测过程哦!等胰岛素在宿主细胞里合成得差不多了,就要把胰岛素从细胞里分离出来。

这就像从工厂的产品堆里把我们想要的产品挑出来一样。

这个过程也不是那么容易的,不过只要有合适的方法就可以做到。

我觉得这一步可以更灵活一点,根据自己现有的设备和技术来选择合适的分离方法就好啦。

重组人胰岛素的制备流程

重组人胰岛素的制备流程

重组人胰岛素的制备流程胰岛素是一种重要的蛋白质激素,对于调节血糖水平起着至关重要的作用。

重组人胰岛素是通过基因工程技术制备的人工合成胰岛素,它与人体自然产生的胰岛素具有相同的结构和生物活性。

下面将介绍一种常用的重组人胰岛素制备流程。

制备重组人胰岛素的第一步是获得胰岛素基因的DNA序列。

这可以通过两种途径来实现。

一种是从人体中分离出胰岛细胞,然后提取其中的RNA,通过逆转录酶将RNA转录成DNA,从而获得胰岛素基因的DNA序列。

另一种方法是从人体细胞库中筛选出含有胰岛素基因的细胞,然后从这些细胞中提取DNA。

这两种方法都需要进行PCR扩增,以增加目标基因的数量。

接下来,将获得的胰岛素基因插入到表达载体中。

表达载体是一种能够在细胞中稳定复制的DNA分子,它可以携带外源基因并使其在细胞中表达。

常用的表达载体有质粒和病毒。

将胰岛素基因与表达载体进行连接,形成重组胰岛素基因载体。

然后,将重组胰岛素基因载体导入到宿主细胞中。

常用的宿主细胞有大肠杆菌和酵母等。

将重组胰岛素基因载体转化到宿主细胞中后,利用宿主细胞的复制和转录机制,使重组胰岛素基因在细胞内得以表达。

接着,利用细胞培养技术进行大规模的培养和表达。

将转化了重组胰岛素基因的宿主细胞培养在培养基中,通过控制培养条件和添加适当的诱导剂,促使细胞大量表达重组胰岛素。

培养时间一般为数天至数周,取决于细胞的生长速度和表达量。

在细胞培养过程中,重组胰岛素会以包括细胞内溶胞液和培养基在内的形式存在。

为了提取和纯化重组胰岛素,需要经过细胞破碎、离心、过滤等步骤,以去除细胞碎片和其他杂质。

然后,通过离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析等技术,对重组胰岛素进行纯化。

对纯化后的重组胰岛素进行结构和活性的分析。

利用质谱、核磁共振等技术,确定重组胰岛素的分子质量和结构特征。

同时,通过生物活性测定,验证重组胰岛素与天然胰岛素的功能等效性。

重组人胰岛素的制备流程主要包括获得胰岛素基因序列、构建重组胰岛素基因载体、转化宿主细胞、大规模培养和表达、纯化和结构活性分析等步骤。

胰岛素注射剂的分离方法

胰岛素注射剂的分离方法

胰岛素注射剂的分离方法
胰岛素注射剂的分离方法主要有以下几种:
1. 高效液相色谱法(HPLC):HPLC是目前最常用的胰岛素注射剂分离方法。

通过将样品溶解在适当的溶剂中,通过高压将样品溶液通过色谱柱,利用样品中不同成分的分配系数差异,实现对胰岛素成分的分离和定量分析。

2. 气相色谱法(GC):GC是一种基于样品中不同成分在气相和固定相之间分配系数差异的分离方法。

胰岛素注射剂中的成分可以通过GC分离并定量。

然而,由于胰岛素注射剂的特殊性,需要对样品进行适当的前处理,如酸水解、酶解等,以便胰岛素能够以气相可挥发的形式存在。

3. 聚焦电泳法(CE):CE是一种基于电场作用下溶液中带电粒子的迁移速度差异进行分离的方法。

胰岛素分子带有电荷,可以通过CE分离并定量。

CE具有分离效率高、分析速度快的优点,适用于胰岛素注射剂中成分的分离和定量。

4. 薄层色谱法(TLC):TLC是一种基于样品中不同成分在固定相上分配系数差异的分离方法。

胰岛素注射剂中的成分可以通过TLC分离,并通过显色剂的反应或紫外灯照射进行定性或定量分析。

以上是常见的胰岛素注射剂分离方法,根据具体的实验目的和样品特性选择合适的方法进行分析。

重组人胰岛素制备工艺

重组人胰岛素制备工艺

重组人胰岛素制备工艺引言胰岛素是一种由胰腺β细胞分泌的激素,它参与调节葡萄糖代谢,维持血糖水平稳定。

然而,对于许多糖尿病患者,体内胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗使得血糖控制成为难题。

为了解决这一问题,重组人胰岛素制备工艺应运而生。

本文将详细介绍重组人胰岛素的制备工艺,以及如何通过优化制备工艺提高其产量和质量。

关键词介绍1、重组人胰岛素:是指利用基因工程技术,通过细胞培养或微生物发酵生产的胰岛素。

它具有与天然人胰岛素相同的结构和功能,因此在临床上有广泛的应用。

2、制备:是指通过一系列工艺步骤,从原料中提取或制造出所需物质的过程。

在重组人胰岛素制备中,主要包括基因工程操作、细胞培养、发酵、分离和精制等步骤。

3、工艺:是指实现制备过程的一系列具体方法和操作规程。

工艺的选择和优化直接影响到产品的产量和质量。

重组人胰岛素制备工艺1、酵母菌的筛选:选用适合生产重组人胰岛素的酵母菌种,对其进行筛选和改良,以提高发酵过程中的产量。

2、基因工程操作:将人胰岛素基因插入到酵母菌的染色体或质粒中,确保基因正确表达。

3、发酵:在适宜的营养条件下,利用筛选得到的酵母菌进行发酵生产。

4、分离和精制:通过一系列物理、化学和生物学方法,将重组人胰岛素从发酵液中分离出来,并进行精制和纯化,以得到高纯度的产品。

制备工艺优化1、通过现代实验设计方法和技术,如响应面法和均匀设计法,筛选最佳工艺条件,以提高重组人胰岛素的产量和质量。

2、通过基因工程技术改良酵母菌,增强其生产重组人胰岛素的能力,提高产量。

3、采用先进的分离和精制技术,如高效液相色谱和超滤膜过滤等,进一步提纯产品,提高产品质量。

4、结合计算机模拟技术和实验验证,模拟工艺过程,指导实际生产,优化制备工艺。

重组人胰岛素制备工艺在糖尿病治疗中具有重要意义,本文详细介绍了其制备过程及优化方法。

通过合理选择工艺条件和基因工程改良,可以有效提高重组人胰岛素的产量和质量。

随着科学技术的发展,相信未来制备工艺将进一步优化,为糖尿病患者提供更好的治疗选择。

胰岛素其他制备分离方法

胰岛素其他制备分离方法

3、新型胰岛素类似物
(1)超长效胰岛素:甘精胰岛素 (2)超短小胰岛素:赖脯胰岛素 (3)胰岛素泵:近年来对糖尿病患者开发了 一种新型治疗仪,被誉为人的第二个“胰 岛”
1.4 胰岛素其他制备分离方法
生产胰岛素的方法较多,除了比较成熟且 目前普遍采用的是酸醇提取减压浓缩法外,分 级提取锌沉淀法和磷酸钙凝胶吸附法也开始用 于工业生产
1、分级提取直接锌盐沉淀法
(1)工艺原理 根据胰岛素易于锌离子结合的的性质, 用氯化锌作沉淀剂,可使胰岛素直接从初 步除去碱性、酸性杂蛋白的提取液中沉淀 析出,由于草酸根可与锌离子结合,干扰 胰岛素的沉淀,故提取时不采用草酸而改 为盐酸和硫酸。为减少产物含锌量,进行 两次氯化钠盐析,初品按一般精制方法制 作Biblioteka (2)工艺路线乙醇提取
盐析 沉淀
碱化
第一次锌沉淀
脱脂
30%丙酮分级沉淀,并第二次锌 结晶
2、离子交换树脂法制备胰岛素
葡聚糖凝胶及离子交换树脂柱层析纯化单组 分胰岛素工艺流程
结晶胰岛素 纯化 水溶解 Sephadex-G50 收集浓
QAE-SephadexA25纯化
缩液
透析脱盐
冷冻干燥
结晶
单组份胰岛素

胰岛素合成工艺流程介绍

胰岛素合成工艺流程介绍

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②扩大培养:在种子罐中对活化菌种进行初步及进一步扩大培养,直至对数生长期。

③发酵生产:将培养好的菌种转入发酵罐,分阶段控制发酵条件,如溶氧、pH值及营养补给,诱导胰岛素表达。

④收获与破碎:发酵结束后收获菌体,通过物理或化学方法将其破碎,释放胞内产物。

⑤提取纯化:利用层析技术(如离子交换、凝胶过滤等)逐步纯化破碎液中的胰岛素初品。

⑥酶切与改构:对提取的胰岛素前体进行特定酶切,去除额外肽段,必要时通过化学方法修饰,形成活性胰岛素。

⑦浓缩与结晶:通过超滤、透析等手段浓缩纯化后的胰岛素溶液,并通过控制条件使其结晶。

⑧无菌过滤与灌装:对胰岛素晶体溶解,经过无菌过滤确保产品无菌,然后灌装进入无菌容器中。

⑨冷冻干燥:对灌装好的溶液进行冷冻干燥处理,制备成易于储存和运输的胰岛素冻干粉。

⑩质量检测与包装:对成品进行严格的质量控制检测,包括纯度、生物活性及安全性检验,合格后进行最终包装。

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1.2 胰岛素提取分离工艺
1.2.1 胰脏低温保藏 1.2.2 组织捣碎及细胞破碎 1.2.3 提取 一 液固萃取分离法 二 固液分离方法 1.2.4 纯化与精制 一 沉淀法 二 柱层析法 三 浓缩 四 结晶 五 干燥
胰脏冷冻
胰脏刨碎成片
提取 碱化、酸化
精制
去脂、盐析
减压浓缩
一、胰脏冷冻 胰脏在冻结状态下粉碎,有利于细胞膜的破裂 使之提取完全,并可避免蛋白水解酶对胰岛素的破 坏。 二、胰脏刨碎成片 刨碎成片有利于与酸醇提取剂充分接触,增大 提取率。
五、减压浓缩 吸上层清液至真空蒸发器内,下层用帆布过滤, 沉淀物弃去,滤液并入上清液。清液在30℃以下减 压蒸去乙醇,浓缩至浓缩液比重为1.04~1.06(约为 原来体积的1/9~1/10)为止。
在这步操作中,主要是用来缩小溶液的体积, 浓缩至一定的浓度,以便于下步的盐析操作。
六、去脂、盐析 浓缩液转入去脂锅,5分钟内加热至50℃,立即 用冰盐水降温至5℃,静置3-4小时,分离出下层清 液(脂层可回收胰岛素)。调pH值至2.3~2.5,于 20~25℃在搅拌下加入27%(W/V)固体氯化钠,保 温静置数小时,析出之物即为胰岛素粗品。
1.2.1 胰脏低温保藏
1)冷却:使组织温度尽快降到0~4℃范围,而又 不呈冷结状态,这种方法储藏的组织叫冷却组织 2)冷冻:为了达到长期保藏的目的,将胰脏进行 深度冷冻,使组织中大部分水分冻结冰结晶,阻碍 了微生物的活动或生物反应,从而增加了胰脏的储 藏时间。这-----1.2.2 1、组织捣碎
二 固液分离方法—见1.2.3
干燥可获得普通胰岛素,含有2~5%的杂质,包 括胰岛素原、胰岛素二聚体、胰多肽等,层析时有 A、B、C三个峰,C峰才是胰岛素。
4)柱层析 将结晶胰岛素经过凝胶过滤层析,胰岛素纯度达 97%以上,此时在色谱图上仅占一个峰,故称单峰 胰岛素。 经过凝胶过滤层析可获得单峰纯胰岛素,若将 单峰胰岛素再用离子交换层析法进一步纯化,去 除胰岛素原等杂质,使其纯度提高到99%以上。 目前国内不能生产,尚依赖进口。其特点是:纯 度高,副作用极少,生物效价高。
脂肪加热溶解,密度小,浮在上层液,迅速冷却 将其去除
七、精制 1)第一次结晶 获得较纯的胰岛素,等电点结晶法,离心分离 2)第二次结晶 结晶、离心,同上 3)干燥
生物大分子制备得到所需的产品后,为了防止 变质易于保存和运输,常需要干燥处理,最常用 的方法是真空干燥和冷冻干燥,某些无活性核酸、 微生物酶制剂和酪蛋白等产品则较多应用喷雾干 燥、气流干燥等直接干燥法。
1.2.3 提取
一 液固萃取分离法 二 固液分离方法
一 液固萃取分离法(浸取)---见1.2.3
胰岛素可溶于稀酸、稀碱和稀醇溶液,但在组织 中与其共存的糜蛋白酶对胰岛素有极高的水解活性, 因而采用6.8%乙醇溶液并用草酸调溶液的pH为 2.5~3.0,进行提取,这样就从三个方面抑制了糜蛋 白酶的水解活性:①6.8%的乙醇可以使糜蛋白酶暂 时失活;②草酸可以除去激活糜蛋白酶的Ca2+;③ 选用pH2.5~3.0,是糜蛋白酶不宜作用的pH值。以上 条件对胰岛素的溶解和稳定性都没有影响,可以除去 一部分在稀醇与稀酸中不溶解的杂蛋白。
目前工业生产中常用的组织捣碎是通过机 械破碎方法而实现的。例如通过刨削机、组 织破碎机等机械设备。
2、细胞破碎 有许多生物活性物质位于细胞内部,在细胞 培养(或发酵)过程中不能分泌到细胞外的培 养液(或发酵液)中。如青霉素酰化酶、碱性 磷脂酶等胞内酶,必须在固液分离之前先将细 胞破碎,使细胞内产物释放到液相中,然后再 进行固液分离。
三、提取
1)pH为2.5~3.0(胰岛素在酸性条件下稳定)
2)乙醇含量为70%左右。(在此浓度下,胰岛素溶 解度比较大,过高会使胰岛素变性) 3)温度为13~15℃(低温,保持胰岛素活性)
四、碱化、酸化
提取液在不断搅拌下加入浓氨水调pH值到 8.0~8.4(温度13~15℃ )立即进行过滤,除去碱 性杂蛋白质,滤液应澄清,并及时用硫酸酸化至 pH值到3.6~3.8.降温至5℃ 静置4小时以上,使酸 性杂蛋白充分沉淀。 操作注意事项 去除杂碱性蛋白后应立即调溶液的pH值至酸性 (在碱性条件下,胰岛素会散失活性,综合考虑去 除杂蛋白的因素,故应立即调至酸性)
5)锌沉淀 在收集液中加入4mol氨水调pH值至6.2~6.4, 加入3.6%(V/V)的醋酸锌溶液(此溶液浓度为 20%),在用4mol氨水调pH值至6.0,低温放置 过夜,离心得到沉淀。 6)第三次结晶 第三次等电点结晶,离心收集纯度高的胰岛素 锌盐。
7)干燥 获得白色粉状胰岛素 8)制剂 胰岛素口服液能受胃肠消化酶分解而失效, 因而必须制成注射液:有胰岛素注射液、蛋白 锌胰岛素注射液、精蛋白锌胰岛素注射液等。
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