RU2388821C2 - Method for production of pancreatic ribonuclease - Google Patents
Method for production of pancreatic ribonuclease Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388821C2 RU2388821C2 RU2008122534/13A RU2008122534A RU2388821C2 RU 2388821 C2 RU2388821 C2 RU 2388821C2 RU 2008122534/13 A RU2008122534/13 A RU 2008122534/13A RU 2008122534 A RU2008122534 A RU 2008122534A RU 2388821 C2 RU2388821 C2 RU 2388821C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pancreas
- volume ratio
- centrifugation
- temperature
- hours
- Prior art date
Links
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к производству ферментов, и может быть использовано в медицинской, химической и микробиологической промышленности.The invention relates to biotechnology, namely the production of enzymes, and can be used in the medical, chemical and microbiological industry.
Известен способ получения рибонуклеазы (РНК-азы) [Kunitz M., J. Gen. Physiol, 24, 15 (1940); McDonald M.R., Methods in enzymology, Vol.2, p.427 (S.P.Colowick and N.O.Kaplan, Eds.), New York. Academic Press (1955)] путем экстрагирования из свежей бычьей поджелудочной железы 0,25 н. раствором серной кислоты в объемном отношении 1:2 в течение 24 ч с последующим осаждением из экстракта трипсиногена, химотрипсиногена и дезоксирибонуклеазы сернокислым аммонием при 0,6 насыщении, затем при 0,8÷0,85 насыщения фракционируют РНК-азу. Выделенный таким способом фермент обычно загрязнен следовыми количествами протеолитических ферментов. Очистку [Тугунов С.С., Константинов В.Л. и др. Заводское производство аморфных и кристаллических лечебных препаратов ферментов трипсина, химотрипсина и рибонуклеазы из панкреатической железы / Труды Ленинградского химико-фармацевтического института, 1967, вып.20, с.9-18] производственного высола РНК-азы осуществляют повторным переосаждением сульфатом аммония. Обезвоживание осадка РНК-азы проводят этанолом. Сушку кристаллов РНК-азы проводят под вакуумом при температуре 50°С. Выход препарата, по предлагаемой технологии, составляет 0,1% от массы сухой поджелудочной железы. Недостатками данного способа выделения панкреатической РНК-азы являются низкий выход продукта из-за многостадийности процесса, длительность проведения, низкая степень осаждения РНК-азы вследствие ее малой концентрации в растворе.A known method of producing ribonuclease (RNAase) [Kunitz M., J. Gen. Physiol, 24, 15 (1940); McDonald M.R., Methods in enzymology, Vol. 2, p. 427 (S.P. Colowick and N. O. Kaplan, Eds.), New York. Academic Press (1955)] by extraction from fresh bovine pancreas 0.25 N. a solution of sulfuric acid in a volume ratio of 1: 2 for 24 hours, followed by precipitation from the extract of trypsinogen, chymotrypsinogen and deoxyribonuclease with ammonium sulfate at 0.6 saturation, then at 0.8 ÷ 0.85 saturation, RNAase is fractionated. An enzyme isolated in this way is usually contaminated with trace amounts of proteolytic enzymes. Cleaning [Tugunov S.S., Konstantinov V.L. and other Factory production of amorphous and crystalline therapeutic preparations of the enzymes trypsin, chymotrypsin and ribonuclease from the pancreatic gland / Proceedings of the Leningrad Chemical-Pharmaceutical Institute, 1967, issue 20, pp. 9-18] of the production effluent of RNA-ase is carried out by re-precipitation of ammonium sulfate. Sludge dehydration RNAse is carried out with ethanol. The drying of crystals of RNAase is carried out under vacuum at a temperature of 50 ° C. The yield of the drug, according to the proposed technology, is 0.1% by weight of the dry pancreas. The disadvantages of this method for the isolation of pancreatic RNAase are the low yield of the product due to the multi-stage process, the duration of the process, the low degree of precipitation of RNAse due to its low concentration in the solution.
Известен способ получения панкреатической РНК-азы из поджелудочной железы крупного рогатого скота [Пат. RU 2180918 C1, МПК7 C12N 9/22. Способ получения панкреатической рибонуклеазы. Дата публикации: 27.03.2002. Изобретатель: Красноштанова А.А., Баурина М.М., Кашкина Е.А., Крылов И.А. Патентообладатель: Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева]. Для увеличения выхода препарата была предложена следующая схема выделения. Фермент выделяется путем экстракции 0,25 н. раствором серной кислотой в отношении 1:2 в течение 24 ч. После отделения взвешенных частиц центрифугированием супернатант подвергают ультраконцентрированию через ацетилцеллюлозную мембрану УПМ 450 с диаметром пор 450 Å при давлении 0,2 МПа. Пермеат, полученный на данной стадии, используется при повторной экстракции. Осаждение проводят при pH среды 7,8÷8,0. Осадок технической РНК-азы растворяют в дистиллированной воде и раствор нагревают до температуры 85÷90°С с последующим выдерживанием 10 мин. После этого повторно осаждают РНК-азу при pH среды 7,8÷8,0. Выпавшие кристаллы очищенной РНК-азы промывают этанолом и высушивают в вакуум-сушильном шкафу. Получают таким способом 1,2 г РНК-азы с 1 кг ПЖ с активностью 12000-14000 ед./мл. Выход препарата по предлагаемой технологии составляет 0,6% от массы сухой поджелудочной железы.A known method of producing pancreatic RNAase from the pancreas of cattle [US Pat. RU 2180918 C1, IPC 7 C12N 9/22. A method of obtaining pancreatic ribonuclease. Date of publication: 03/27/2002. Inventor: Krasnoshtanova A.A., Baurina M.M., Kashkina E.A., Krylov I.A. Patent holder: Russian University of Chemical Technology D.I. Mendeleev]. To increase the yield of the drug, the following allocation scheme was proposed. The enzyme is isolated by extraction of 0.25 N. a solution of sulfuric acid in a ratio of 1: 2 for 24 hours. After separation of the suspended particles by centrifugation, the supernatant is subjected to ultraconcentration through a cellulose acetate membrane UPM 450 with a pore diameter of 450 Å at a pressure of 0.2 MPa. The permeate obtained at this stage is used for repeated extraction. Precipitation is carried out at a pH of 7.8 ÷ 8.0. The precipitate of technical RNA-basics is dissolved in distilled water and the solution is heated to a temperature of 85 ÷ 90 ° C, followed by 10 minutes. After that, RNAase is reprecipitated at pH 7.8–8.0. Precipitated crystals of purified RNA-basics are washed with ethanol and dried in a vacuum oven. Obtained in this way 1.2 g of RNAase with 1 kg of pancreas with an activity of 12000-14000 units / ml The yield of the drug according to the proposed technology is 0.6% by weight of the dry pancreas.
Указанный способ обладает рядом недостатков, главным из которых является длительность процесса очистки - нагрев, выдержка и охлаждение занимает 30 мин, данная стадия заметно ухудшает качество препарата - в очищенном препарате содержится около 30% примесных инактивируемых белков, при этом выход препарата не превышает 0,6% от массы сухой поджелудочной железы.The specified method has several disadvantages, the main of which is the duration of the cleaning process — heating, aging and cooling takes 30 minutes, this stage noticeably worsens the quality of the drug — the purified preparation contains about 30% impurity inactivated proteins, while the yield of the drug does not exceed 0.6 % of the mass of dry pancreas.
Задачей настоящего изобретения является повышение выхода панкреатической РНК-азы в условиях комплексной переработки поджелудочной железы, с предварительным извлечением ферментов пищеварительной группы, таких как амилаза, липаза и комплекс протеаз.The objective of the present invention is to increase the yield of pancreatic RNAase under complex processing of the pancreas, with the preliminary extraction of digestive enzymes such as amylase, lipase and protease complex.
Поставленная задача решается тем, что предлагается способ извлечения панкреатической рибонуклеазы из поджелудочной железы, предусматривающий измельчение, обработку измельченной поджелудочной железы раствором хлорида натрия 4,5÷6 мас.% в объемном соотношении поджелудочная железа:раствор соли 1:(1,5÷2,0) при температуре 25÷35°С в течение 2,5÷3,5 ч, отделение клеток поджелудочной железы центрифугированием, обработку клеток поджелудочной железы 95% этиловым спиртом в течение 15÷24 ч в объемном соотношении 1:(0,85÷1,3) при температуре 15÷25°С, отделение клеток поджелудочной железы центрифугированием; обработку клеток поджелудочной железы водой, подкисленной соляной кислотой до pH 1,0÷3,0, в течение 2,5÷4,5 ч при температуре 25÷35°С в объемном соотношении 1:(0,8÷1,2), отделение клеток поджелудочной железы центрифугированием, экстракцию рибонуклеазы растворами серной кислоты с концентрацией 0,15÷0,35 н. в течение 3÷4 часов при объемном соотношении 1:(0,8-1,2) при температуре 4÷6°С, отделение взвешенных частиц центрифугированием, концентрирование экстракта ультрафильтрацией на мембране УПМ 10 с последующей диафильтрацией, охлаждение экстракта до 4÷6°С, осаждение фермента при pH 8,0÷9,0, промывку полученного экстракта этиловым спиртом в объемном соотношении 1:5 и сушку. В отличие от прототипа, в данном способе выделения сокращается время экстракции РНК-азы из клеток ПЖ, а также не нужно проводить инактивацию белков, обладающих протеазной и ДНК-азной активностью, так как получаемый экстракт не содержит данных ферментов.The problem is solved in that a method is proposed for extracting pancreatic ribonuclease from the pancreas, which involves grinding, processing the crushed pancreas with a solution of sodium chloride 4.5 ÷ 6 wt.% In the volume ratio of the pancreas: salt solution 1: (1.5 ÷ 2, 0) at a temperature of 25 ÷ 35 ° C for 2.5 ÷ 3.5 hours, the separation of pancreatic cells by centrifugation, treatment of pancreatic cells with 95% ethyl alcohol for 15 ÷ 24 hours in a volume ratio of 1: (0.85 ÷ 1.3) at a temperature of 15 ÷ 25 ° C, adhesive separation approx pancreatic centrifugation; treatment of pancreatic cells with water, acidified with hydrochloric acid to a pH of 1.0 ÷ 3.0, for 2.5 ÷ 4.5 hours at a temperature of 25 ÷ 35 ° C in a volume ratio of 1: (0.8 ÷ 1.2) , separation of pancreatic cells by centrifugation, extraction of ribonuclease with sulfuric acid solutions with a concentration of 0.15 ÷ 0.35 N. within 3 ÷ 4 hours at a volume ratio of 1: (0.8-1.2) at a temperature of 4 ÷ 6 ° С, separation of suspended particles by centrifugation, concentration of the extract by ultrafiltration on a UPM 10 membrane followed by diafiltration, cooling of the extract to 4 ÷ 6 ° C, precipitation of the enzyme at pH 8.0 ÷ 9.0, washing the obtained extract with ethyl alcohol in a volume ratio of 1: 5 and drying. Unlike the prototype, in this isolation method, the extraction time of RNAase from pancreatic cells is reduced, and it is not necessary to inactivate proteins with protease and DNAase activity, since the resulting extract does not contain these enzymes.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. 1000 г (250 г по абсолютно сухому веществу) измельченной поджелудочной железы обрабатывают раствором хлорида натрия 4,5 мас.% (объемное соотношение поджелудочная железа:раствор соли 1:1,5), в течение 2,5 ч при температуре 25°С, клетки ПЖ отделяют центрифугированием. Получают супернатант, содержащий амилазу 29,6 ед./мл, и отработанные клетки ПЖ (масса 770 г, 167 г по абсолютно сухому веществу), которые обрабатывают 95% этиловым спиртом в течение 15 ч в объемном соотношении 1:0,85 при температуре 15°С, клетки ПЖ отделяют центрифугированием. Получают супернатант, содержащий липазу 8,77 ед./мл, и отработанные клетки ПЖ (масса 400 г, 87 г по абсолютно сухому веществу), которые обрабатывают водой, подкисленной соляной кислотой до pH 1,0, в течение 2,5 часов, объемном соотношении 1:0,8 при температуре 25°С. Получают супернатант, содержащий комплекс протеаз 1252 ед./мл, и отработанные клетки ПЖ (масса 350 г, 72 г по абсолютно сухому веществу), которые обрабатывают раствором серной кислоты с концентрацией 0,15 н. в течение 3 ч при температуре 4°С (объемное соотношение 1:0,8). Взвешенные частицы отделяют центрифугированием, в результате получают супернатант с активностью РНК-азы 100 ед./мл. Супернатант подвергают ультраконцентрированию через ацетилцеллюлозную мембрану УПМ 10 с отсечкой 10 кДа при давлении 0,2÷0,4 МПа. Получаемый на данном этапе пермеат используют повторно на стадии экстракции, ультраконцентрат с активностью РНК-азы 2100 ед./мл подвергают дополнительной очистке с использованием диафильтрации. После этого концентрат охлаждают до температуры 4÷6°С и доводят значение pH среды до 8,0÷9,0. Осадок РНК-азы перекристаллизовывают этиловым спиртом в отношении 1:5. Полученные очищенные кристаллы РНК-азы высушивают в вакуум-сушильном шкафу. В результате получают 0,75 г рибонуклеазы с активностью 12000-14000 ед./мг. Выход препарата по предлагаемой технологии составляет 0,3% от массы сухих веществ исходной поджелудочной железы и 1,04% от массы сухих веществ на стадии.Example 1. 1000 g (250 g absolutely dry) of the crushed pancreas is treated with a solution of sodium chloride 4.5 wt.% (Volume ratio of the pancreas: salt solution 1: 1.5), for 2.5 hours at a temperature of 25 ° C, pancreatic cells are separated by centrifugation. Get a supernatant containing amylase 29.6 units / ml, and spent pancreatic cells (weight 770 g, 167 g absolutely dry), which is treated with 95% ethanol for 15 hours in a volume ratio of 1: 0.85 at a temperature 15 ° C, pancreatic cells are separated by centrifugation. Get a supernatant containing a lipase of 8.77 units / ml, and spent pancreatic cells (weight 400 g, 87 g absolutely dry matter), which are treated with water, acidified with hydrochloric acid to pH 1.0, for 2.5 hours, volume ratio of 1: 0.8 at a temperature of 25 ° C. Get a supernatant containing a complex of proteases 1252 units / ml, and spent pancreatic cells (weight 350 g, 72 g absolutely dry matter), which are treated with a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.15 N. for 3 hours at a temperature of 4 ° C (volume ratio 1: 0.8). Suspended particles are separated by centrifugation, the result is a supernatant with an RNAse activity of 100 units / ml. The supernatant is subjected to ultraconcentration through an UPM 10 cellulose acetate membrane with a cut-off of 10 kDa at a pressure of 0.2 ÷ 0.4 MPa. The permeate obtained at this stage is reused at the extraction stage, an ultraconcentrate with an RNAse activity of 2100 units / ml is subjected to additional purification using diafiltration. After that, the concentrate is cooled to a temperature of 4 ÷ 6 ° C and the pH of the medium is adjusted to 8.0 ÷ 9.0. The precipitate of RNAse is recrystallized with ethyl alcohol in a ratio of 1: 5. The obtained purified RNA-ase crystals are dried in a vacuum oven. The result is 0.75 g of ribonuclease with an activity of 12000-14000 units / mg. The yield of the drug according to the proposed technology is 0.3% by weight of dry matter of the original pancreas and 1.04% by weight of dry matter at the stage.
Условия проведения предварительной обработки ПЖ и экстракции РНК-азы сведены в таблицу.The conditions for pretreatment of the pancreas and extraction of RNAase are summarized in the table.
При осуществлении данного способа выделения РНК-азы из ПЖ происходит увеличение выхода ферментного препарата на стадии выделения РНК-азы в 1,3÷1,7 раза по сравнению с аналогом, при этом активность ферментного препарата РНК-азы не понижается. Также упрощается технологическая схема за счет исключения из технологического процесса стадий очистки ферментного препарата от примесных гидролаз и сокращения времени экстракции.When implementing this method of isolating RNAse from the pancreas, there is an increase in the yield of the enzyme preparation at the stage of RNAse isolation by 1.3–1.7 times in comparison with the analogue, while the activity of the enzyme preparation RNAse is not reduced. The technological scheme is also simplified by eliminating from the technological process the stages of purification of the enzyme preparation from impurity hydrolases and reducing the extraction time.
Проведенный расчет технико-экономических показателей получения РНК-азы по прототипу (в индивидуальном производстве) и в комплексном производстве показал, что в первом случае себестоимость 1 г фермента составляет 110 руб., а при комплексной переработке - 13 руб. Таким образом, при организации комплексного производства себестоимость препарата снижается в 8,5 раз, а срок окупаемости дополнительных капитальных вложений не превышает 1,5 года.The calculation of technical and economic indicators of obtaining RNA-basics according to the prototype (in individual production) and in complex production showed that in the first case, the cost of 1 g of the enzyme is 110 rubles, and for complex processing - 13 rubles. Thus, when organizing integrated production, the cost of the drug is reduced by 8.5 times, and the payback period of additional capital investments does not exceed 1.5 years.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122534/13A RU2388821C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method for production of pancreatic ribonuclease |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122534/13A RU2388821C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method for production of pancreatic ribonuclease |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008122534A RU2008122534A (en) | 2009-12-20 |
RU2388821C2 true RU2388821C2 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=41625286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122534/13A RU2388821C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method for production of pancreatic ribonuclease |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2388821C2 (en) |
-
2008
- 2008-06-06 RU RU2008122534/13A patent/RU2388821C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008122534A (en) | 2009-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1829959C (en) | Method for damping of maize and sorghum grains | |
CA2921891C (en) | Method of producing a sugar liquid from cellulose - containing biomass | |
CN111893156A (en) | Preparation method of refined yak bone collagen peptide | |
CN109527196B (en) | Method for improving enzymolysis efficiency and yield of soybean protein | |
CN109810968B (en) | Process for producing pancreatin | |
RU2388821C2 (en) | Method for production of pancreatic ribonuclease | |
CN102863508A (en) | Extraction technology of cerebral polypeptides | |
US5061627A (en) | Method for preparing enzymes from crustaceans | |
US9676817B2 (en) | Method for the removal of virus from a protein solution | |
JP2001252092A (en) | Method for producing water-soluble polysaccharide, and method for clarifying aqueous solution of water-soluble polysaccharide | |
US4133904A (en) | Treatment of single cell protein | |
Neklyudov et al. | Production and purification of protein hydrolysates | |
CN111647584B (en) | Low-temperature acid protease PsAPA and preparation method and application thereof | |
KR20190064707A (en) | Treating method of organic waste using pineapple processing by-product | |
CN109112121B (en) | Method for preparing soybean β -amylase by using soybean protein bean green water | |
CN112680493A (en) | Method for extracting macromolecular collagen peptide by fish scale enzymolysis | |
JP2005245394A (en) | Method for extraction and purification of double stranded dna from milt of fish | |
RU2584601C1 (en) | Method of extracting proteolytic terrilytin enzyme | |
US20220204922A1 (en) | Purified fish proteases with high specific activities and its process of production | |
CN117051069B (en) | Extraction method and application of peony antioxidant peptide | |
CN114107067B (en) | Preparation method of Ganoderma Applanatum protoplast | |
RU2103365C1 (en) | Method for producing ribonucleic acid | |
JPH1036405A (en) | Production of water-soluble polysaccharide | |
US2758056A (en) | Extraction of proteolytic enzymes from insulin-free pancreas glands | |
CN117243282A (en) | Process for large-scale production of soybean peptide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110607 |