CN112625120A - 连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺。所述工艺先将毕赤酵母发酵液离心分离后，收集上清液，加酸调节pH至3～4，然后经过陶瓷膜过滤去除杂质，纳滤膜浓缩脱酸至pH为5.5±0.5，得到高纯度的重组胶原蛋白溶液，再通过喷雾干燥的方式得到重组胶原蛋白。本发明工艺简单，通过低温喷雾干燥的方式得到的重组胶原蛋白纯度可达94.21％，并可实现连续规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于生物制品生产技术领域，涉及一种连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺。
背景技术
胶原蛋白是动物体内含量最丰富的一类蛋白质家族，作为天然的生物材料，在食品、化妆品、医疗领域中有着广泛的应用。但是这些胶原蛋白大都来自动物如猪、牛、鱼等动物皮肤、骨骼等组织，主要通过酸、碱、加热等物理化学方法处理得到，原料成分复杂，批差异性大，存在病毒隐患，生产过程中产生大量的酸碱性废水，对环境污染严重，并且动物与人体的异源性导致需要增加去除免疫原性，限制了胶原蛋白在医药方面的进一步应用。
随着现代DNA重组技术的发展，各种宿主细胞被选为基因工程菌用于构建表达胶原蛋白，解决了动物源胶原蛋白存在的缺点。在医疗领域，重组胶原蛋白表达纯化后，主要通过真空冷冻干燥的方法获得固体状的重组胶原蛋白。真空冷冻干燥在低温下进行，对于许多热敏性物质例如蛋白质、微生物等特别适用，低温条件下能够保持物质的物理化学性能，使其不会发生变性或失去生物活性。但是对于应用在食品和化妆品方面的重组胶原蛋白，真空冷冻干燥方法存在着能耗高且产量不足的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺。该工艺采取低温喷雾干燥和冷风收料装置，最大限度的保持重组胶原蛋白的纯度和生物活力。
实现本发明目的的技术方案如下：
连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺，具体步骤如下：将表达重组胶原蛋白的毕赤酵母发酵液离心分离后，收集上清液，加酸调节pH至3～4，然后经过陶瓷膜过滤去除杂质，纳滤膜浓缩脱酸至pH为5.5±0.5，得到重组胶原蛋白溶液，将重组胶原蛋白溶液除菌过滤后，通过低温喷雾干燥和冷风收料装置得到固体形式的重组胶原蛋白。
本发明所述的表达重组胶原蛋白的毕赤酵母为巴斯德毕赤酵母Pichiapastoris，已于2011年6月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.5021，并在中国专利201110327865.5中充分公开。
优选的，陶瓷膜的孔径为100nm，纳滤膜的截留分子量为5KD。
优选的，喷雾干燥进风温度为120～130℃，更优选为125℃。
优选的，喷雾干燥出风温度为70～80℃，更优选为75℃。
优选的，通过冷风收料装置后，物料温度25～35℃，更优选为25℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
与真空冷冻生产工艺相比较，本发明采用低温喷雾，进风温度控制在120～130℃，同时采用冷风收料装置，使干燥好的蛋白物料处于25～35℃环境中，最大限度的保持重组胶原蛋白的纯度和生物活力。同时喷雾干燥可以实现连续大规模生产，降低生产成本，扩大了重组胶原蛋白的应用范围。
具体实施方式
在本发明的具体实施例中，采用的菌株为表达重组胶原蛋白的毕赤酵母，为巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris，保藏编号为CGMCC NO.5021，保藏日期为2011年6月29日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，已在中国专利201110327865.5中充分公开。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详述。
实施例1
(1)将巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris发酵液离心，收集上清液。
(2)在上清液中加入磷酸调节pH至3.5。
(3)将200L上清液通过100nm陶瓷膜进行水洗过滤，收集透析液300L。
(4)采用5KD的纳滤膜膜芯对透析液进行浓缩脱酸，每次加入纯化水浓缩后，取样测pH，直至pH为5.5，得到高浓度浓缩液20.5L，检测重组胶原蛋白的纯度为97.16％。
(5)将步骤(4)得到的浓缩液经过除菌过滤后喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度120℃，出风温度70℃。经过冷风收料后物料温度降至25℃。
(6)HPLC检测产品纯度为94.21％。
实施例2
(1)将巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris发酵液离心，收集上清液。
(2)在上清液中加入磷酸调节pH至3.5。
(3)将200L上清液通过100nm陶瓷膜进行水洗过滤，收集透析液300L。
(4)采用5KD的纳滤膜膜芯对透析液进行浓缩脱酸，每次加入纯化水浓缩后，取样测pH，直至pH为5.5，得到高浓度浓缩液20.2L，检测重组胶原蛋白的纯度为96.85％。
(5)将步骤(4)得到的浓缩液经过除菌过滤后喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度130℃，出风温度80℃。经过冷风收料后物料温度降至25℃。
(6)HPLC检测产品纯度为93.14％。
实施例3
(1)将巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris发酵液离心，收集上清液。
(2)在上清液中加入磷酸调节pH至3.5。
(3)将200L上清液通过100nm陶瓷膜进行水洗过滤，收集透析液300L。
(4)采用5KD的纳滤膜膜芯对透析液进行浓缩脱酸，每次加入纯化水浓缩后，取样测pH，直至pH为5.5，得到高浓度浓缩液20.2L，检测重组胶原蛋白的纯度为97.35％。
(5)将步骤(4)得到的浓缩液经过除菌过滤后喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度130℃，出风温度80℃。经过冷风收料后物料温度降至35℃。
(6)HPLC检测产品纯度为92.23％。
对比例1
(1)将巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris发酵液离心，收集上清液。
(2)在上清液中加入磷酸调节pH至3.5。
(3)将200L上清液通过100nm陶瓷膜进行水洗过滤，收集透析液300L。
(4)采用5KD的纳滤膜膜芯对透析液进行浓缩脱酸，每次加入纯化水浓缩后，取样测pH，直至pH为5.5，得到高浓度浓缩液21.2L，检测重组胶原蛋白的纯度为97.33％。
(5)将步骤(4)得到的浓缩液经过除菌过滤后喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度135℃，出风温度85℃。经过冷风收料后物料温度降至25℃。
(6)HPLC检测产品纯度为91.85％。
对比例2
(1)将巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris发酵液离心，收集上清液。
(2)在上清液中加入磷酸调节pH至3.5。
(3)将200L上清液通过100nm陶瓷膜进行水洗过滤，收集透析液300L。
(4)采用5KD的纳滤膜膜芯对透析液进行浓缩脱酸，每次加入纯化水浓缩后，取样测pH，直至pH为5.5，得到高浓度浓缩液21.5L，检测重组胶原蛋白的纯度为96.76％。
(5)将步骤(4)得到的浓缩液经过除菌过滤后喷雾干燥，喷雾干燥参数为：进风温度135℃，出风温度85℃。经过冷风收料后物料温度降至40℃。
(6)HPLC检测产品纯度为90.34％。
Claims (9)
1.连续规模化生产重组胶原蛋白的工艺，其特征在于，具体步骤如下：将表达重组胶原蛋白的毕赤酵母发酵液离心分离后，收集上清液，加酸调节pH至3～4，然后经过陶瓷膜过滤去除杂质，纳滤膜浓缩脱酸至pH为5.5±0.5，得到重组胶原蛋白溶液，将重组胶原蛋白溶液除菌过滤后，通过低温喷雾干燥和冷风收料装置得到固体形式的重组胶原蛋白。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的表达重组胶原蛋白的毕赤酵母为巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris，保藏编号为CGMCC No.5021，。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，陶瓷膜的孔径为100nm。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，纳滤膜的截留分子量为5KD。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，喷雾干燥进风温度为120～130℃。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，喷雾干燥进风温度为125℃。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，喷雾干燥出风温度为70～80℃。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，喷雾干燥出风温度为75℃。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，通过冷风收料装置后，物料温度25～35℃。
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| GR01 | Patent grant | ||
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