CN105238772A - 一种尿激酶分离纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尿激酶分离纯化方法,其特征在于,其包含如下步骤,1)尿激酶的分离2)尿激酶的分离纯化所述的步骤1)具体包括以下步骤:a)男性尿液,在10℃以下,调节pH8.5,静置2小时,弃去沉淀,得上清液;b)取上清液,调pH5.0-5.5酸化,得酸化尿,通过硅藻土柱进行吸附;c)5℃冷水洗柱,以1%氨水和氯化钠进行洗脱,得洗脱液;d)洗脱液用饱和硫酸铵和4%氨水盐析,得尿激酶粗品;e)向沉淀中加入一定量的氨水,使沉淀中的尿激酶充分解离,得尿激酶溶液。
Description
技术领域
本发明属于天然产物分离提取领域,具体涉及一种尿激酶的尿激酶分离方法。
背景技术
尿激酶为从健康人尿中分离的,或从人肾组织培养中获得的一种酶蛋白。尿激酶是溶血栓药物,但它并不直接用于血块本身,而是首先激活体内的纤溶酶脘,成为有活性的纤溶酶,纤溶酶作用于纤维蛋白酶凝块,使其分解成可溶性多碳。尿激酶在冻干状态下可稳定数年,1mg/ml的无菌溶液可以在冰箱中保存数月,在盐浓度低于0.03MNaCl时稳定性下降,在极低的盐浓度时,随着酶的失活产生沉淀,人血蛋白或明胶可防止酶的表面变性作用。
尿激酶通常以两种分子形式存在,即分子量36000和54000,尿激酶作为一种活性物质,在纯化过程中要注意防止失活。大分子量的尿激酶活性较小分子量尿激酶活性强得多,提高比活,一是要去除杂蛋白,二是要除去小分子量尿激酶。尿激酶精品中不能含有热原物质,若检验出热原物质,要作除热原处理。中国药典2005年以前测定注射剂中的热原。内毒素是热源的一种,其是革兰氏阴性细菌细胞壁中的脂多糖。脂多糖对宿主有毒性。自2005年之后药典规定,尿激酶注射剂中内毒素不得超过1EU/万尿激酶单位。内毒素不是蛋白质,其非常耐热,其分子量在10万左右,膜过滤方式无法将内毒素与尿激酶分离。采用活性炭吸附,尿激酶也会被吸附,是产率大大降低。在100℃的高温下加热1小时也不会被破坏,只有在160℃的温度下加热2到4个小时,或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30分钟才能破坏它的生物活性,而上述条件下,尿激酶必然导致失活,在尿激酶的纯化中上述方法均不可行。
发明内容
为了解决分离尿激酶中内毒素的问题,保证尿激酶用于注射制剂时,所含有的内毒素能达到国家标准,本发明提供一种温和的,低污染纯化尿激酶的方法,本发明提供一种尿激酶分离纯化方法,其特征在于,其包含如下步骤
1)尿激酶的分离
2)尿激酶的纯化
所述的步骤1)具体包括以下步骤:
a)男性尿液,在10℃以下,调节pH8.5,静置2小时,弃去沉淀,得上清液;
b)取上清液,调pH5.0-5.5酸化,得酸化尿,通过硅藻土柱进行吸附;
c)5℃冷水洗柱,以1%氨水和氯化钠进行洗脱,得洗脱液;
d)洗脱液用饱和硫酸铵和4%氨水盐析,得尿激酶粗品;
e)向沉淀中加入一定量的氨水,使沉淀中的尿激酶充分解离,得尿激酶溶液;
所述的步骤2包括以下步骤:
A)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
B)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品缓冲液平衡凝胶柱;
C)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱;
D)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶。
优选地,
在步骤A)前还包括以下步骤,
A1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
A2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜。
进一步优选地,
D)步骤后还包括以下步骤:
F)样品保存,尿激酶立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
G)样品检测,样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
优选地,
平衡介质步骤中使用pH为8的0.02M磷酸盐缓冲液,平衡时流速为1BV/h。
优选地,
C)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱;所述的尿激酶浓度地不大于8.1万IU/ml。
优选地,
所述步骤C)上样中的上样量与柱体积的比为1-3:1,上样步骤中流速小于1BV/h。
所述步骤C)尿激酶溶液pH为7~8.5,优选为7.5-8。
所述的B)平衡介质中所述缓冲液为pH=8.0的0.02M磷酸盐缓冲液,平衡时流速为1BV/h。
更进一步优选地,
所述的凝胶填料为PolymyxinB-Agarose即多粘菌素B亲和介质、阴离子交换剂:DEAE-SephadexA-25、DEAE-SephadexA-50、QAE-SephadexA-25、QAE-SephadexA-50、DEAE-纤维素,TEAE-纤维素,离子交换树脂:AmberlitIRC-938,AmberlitIRA-911。
本发明的尿激酶分离纯化方法避免使用强酸强碱,能有效分离内毒素,同时保证尿激酶不被破坏,分离效果能达到药典标准要求,收率在97%以上。
具体实施方式
实施例1尿激酶粗品的制备
a)男性尿液,在10℃以下,调节pH8.5,静置2小时,弃去沉淀,得上清液;
b)取上清液,调pH5.0-5.5酸化,得酸化尿,通过硅藻土柱进行吸附;
c)5℃冷水洗柱,以1%氨水和氯化钠进行洗脱,得洗脱液;
d)洗脱液用饱和硫酸铵和4%氨水盐析,得尿激酶粗品;
e)向沉淀中加入一定量的氨水,使沉淀中的尿激酶充分解离,得尿激酶溶液;
实施例2
1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤QAE-Sephadex凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜;
3)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
4)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品pH为8的0.02M磷酸盐缓冲液平衡凝胶柱,平衡时流速为1BV/h;
5)上样,将步骤e)得到的尿激酶溶液通过凝胶柱,所述的尿激酶溶液配置成浓度为6.1万IU/ml,pH为7.5的溶液,上样量与柱体积的比为1:1,流速小于1BV/h,
6)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶;
7)样品保存,尿激酶立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
8)样品检测,尿激酶样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
实施例3
1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤DEAE-Sephadex凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜。
3)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
4)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品缓冲液平衡凝胶柱
5)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱,所述的尿激酶浓度为7.1万IU/ml,尿激酶溶液pH为8,上样量与柱体积的比为1:2,流速小于1BV/h;
6)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶;
7)样品保存,尿激酶样品立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
8)样品检测,样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
实施例4
1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤DEAE-Sephadex凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜。
3)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
4)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品缓冲液平衡凝胶柱
5)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱,所述的尿激酶浓度为6.1万IU/ml,尿激酶溶液pH为8.0,上样量与柱体积的比为1:1,流速小于1BV/h;
6)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶;
7)样品保存,尿激酶立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
8)样品检测,尿激酶样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
实施例5
1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤DEAE-Sephadex凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜。
3)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
4)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品缓冲液平衡凝胶柱
5)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱,所述的尿激酶浓度为8.1万IU/ml,尿激酶溶液pH为8.5,上样量与柱体积的比为1:3,流速小于1BV/h;
6)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶;
7)样品保存,尿激酶立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
8)样品检测,样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
试验例1、考察上样液pH值对尿激酶的吸附情况和对内毒素的去除情况。
柱平衡液pH为8.0的0.02M磷酸盐缓冲液,平衡时流速为1BV/h。量取尿激酶粗品,测得酶活性为611320IU/ml的样液,5份,每份2ml分别电导调节为8-11ms范围,调节pH为6.51,7.00,7.5,8.0,8.5,体积为20ml,过平衡好的装有DEAE-Sephadex柱子,固定流速为1BV/h,收集流出液体约0.5BV以后的流出液,测定流出液的酶活性和细菌内毒素。
DEAE上样条件的数据
综合实验结果表明上样液pH值条件为7.5-8.0范围时尿激酶活性的损耗最小,且去除内毒素的效果很好。
2、上样尿激酶浓度考察
取酶活性为611320IU/ml尿激酶粗品溶液等分后,每份注射用水配置成不同酶浓度的样液,总效价是一致的,其含有的内毒素也是相同的,取样液4份,每份2ml,依次稀释5倍、7.5倍、10倍、20倍,同时电导调节在8-11ms范围,调节pH为8,过处理好的装有DEAE-Sephadex的柱子,固定流速为1BV/h,收集开始加入上样液体后流出液体约0.5BV后的流出液,测定流出液的酶活性和细菌内毒素。
DEAE上样尿激酶浓度的考察数据
上面数据表明,在流速为1BV/h时,当尿激酶的浓度达到12万IU/ml时,20mlDEAEBio-sepFF填料对内毒素的吸附能力明显降低,未达到药典规定的标准,而尿激酶的浓度在8.1万IU/ml以下时,尿激酶的内毒素含量都能达到要求。
3、上样量考察
量取酶活性为611320IU/ml的样液30ml,电导调节在8-11ms范围,同时调节pH值到8.0,量取20、40、60、80、100ml稀释后的溶液,分别通过5根处理好平衡好的柱体积为20ml的DEAE柱,分别用20、40、60、80、100ml的亲和层析溶液上样,收集开始加入上样液体后流出液体约0.5BV后的过柱液,测定过柱液的酶活性和细菌内毒素。
从上表可以看出,20ml的DEAE填料,在pH为8,流速为1BV/h的条件下完全可满足60ml的尿激酶溶液(理论效价为61132IU/ml)的需求,得到的流出液为内毒素符合规定的,且回收率可达97.3%。
试验例2
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种尿激酶分离纯化方法,其特征在于,其包含如下步骤
1)尿激酶的分离
2)尿激酶的纯化
所述的步骤1)具体包括以下步骤:
a)男性尿液,在10℃以下,调节pH8.5,静置2小时,弃去沉淀,得上清液;
b)取上清液,调pH5.0-5.5酸化,得酸化尿,通过硅藻土柱进行吸附;
c)5℃冷水洗柱,以1%氨水和氯化钠进行洗脱,得洗脱液;
d)洗脱液用饱和硫酸铵和4%氨水盐析,得尿激酶粗品;
e)向沉淀中加入一定量的氨水,使沉淀中的尿激酶充分解离,得尿激酶溶液。
2.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
所述的步骤2包括以下步骤:
A)装柱,将凝胶介质混悬,取适量的凝胶装填于层析柱中,用3~5倍柱体积的水或缓冲液洗涤凝胶;装柱;
B)平衡介质,用5~10倍柱体积的样品缓冲液平衡凝胶柱;
C)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱;
D)收集样品流出液,收集洗脱液与流出液合并,即为去内毒素的尿激酶。
3.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
在步骤A)前还包括以下步骤,
A1)再生介质,用6倍柱体积的1%脱氧胆酸钠洗涤凝胶介质,然后用8倍柱体积水洗涤凝胶介质;
A2)凝胶介质预处理,称凝胶介质,混悬于蒸馏水,1小时后倾去上层细粒,按每克凝胶介质加0.5NNaOH溶液15ml的比例,将凝胶介质浸泡于0.5NNaOH溶液中,搅匀,静置30分钟,抽滤,蒸馏水抽洗至pH呈中性;再以0.5NHCl溶液同上操作过程处理,最后以0.5NNaOH溶液再处理一次,处理完后,将凝胶介质浸泡于0.1MpH7.4磷酸盐缓冲液中过夜。
4.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
D)步骤后还包括以下步骤:
F)样品保存,尿激酶立即冻干或是加50%丙三醇保存于-10℃以下;
G)样品检测,样品进行内毒素检测试验,内毒素应小于1EU/万尿激酶单位。
5.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
平衡介质步骤中使用pH为8的0.02M磷酸盐缓冲液,平衡时流速为1BV/h。
6.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
C)上样,将尿激酶溶液通过凝胶柱;所述的尿激酶浓度不大于8.1万IU/ml。
7.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,
所述步骤C)上样中的上样量与柱体积的比为1-3:1,上样步骤中流速小于1BV/h。
8.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,所述步骤C)尿激酶溶液pH为7~8.5,优选为7.5-8。
9.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,所述的B)平衡介质中所述缓冲液为pH=8.0的0.02M磷酸盐缓冲液,平衡时流速为1BV/h。
10.根据权利要求1所述的尿激酶分离纯化方法,其特征在于,所述的凝胶填料为PolymyxinB-Agarose即多粘菌素B亲和介质、阴离子交换剂:DEAE-SephadexA-25、DEAE-SephadexA-50、QAE-SephadexA-25、QAE-SephadexA-50、DEAE-纤维素,TEAE-纤维素,离子交换树脂:AmberlitIRC-938,AmberlitIRA-911。
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