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1、 第十三章第十三章 多肽與蛋白質(zhì)類藥物多肽與蛋白質(zhì)類藥物 第一節(jié)第一節(jié) 多肽及蛋白質(zhì)類藥物的生產(chǎn)方法多肽及蛋白質(zhì)類藥物的生產(chǎn)方法 一、蛋白質(zhì)類藥物的分離與純化一、蛋白質(zhì)類藥物的分離與純化 (一)材料選擇(一)材料選擇 蛋白質(zhì)類藥物的原料來源有動植物組織和微生物動植物組織和微生物等,原則原則是要選擇富含所需蛋白質(zhì)多肽富含所需蛋白質(zhì)多肽成分的、易于獲易于獲得得和易于提取易于提取的無害生物材料。 對天然蛋白質(zhì)類藥物,為提高質(zhì)量質(zhì)量、產(chǎn)量產(chǎn)量和降低生降低生產(chǎn)成本產(chǎn)成本,對原料的種屬種屬、發(fā)育階段發(fā)育階段、生物狀態(tài)生物狀態(tài)、來來源源、解剖部位解剖部位、生物技術(shù)產(chǎn)品的宿主菌生物技術(shù)產(chǎn)品的宿主菌或細(xì)胞細(xì)胞都
2、有一定的要求,了解這可使分離純化工作事半功倍。 (1)種屬)種屬 牛胰含胰島素單位比豬胰高,牛為4000IUkg胰臟,豬為3000IUkg胰臟??乖钥乖载i比牛的低。前者與人胰島素人胰島素相比,只有1個氨基酸個氨基酸的差異,而牛有3個氨基酸個氨基酸的差異。(2)發(fā)育生長階段)發(fā)育生長階段 幼年動物的胸腺胸腺比較發(fā)達(dá),老齡后逐漸萎縮,因此胸腺原料必須胸腺原料必須采自幼齡動物。 HCG在妊娠婦女6070天的尿中達(dá)到高峰;到妊娠18周已降到最低水平。然而HMC必須從絕經(jīng)期的婦女尿中獲取。 肝細(xì)胞生長因子生長因子是從肝細(xì)胞分化最旺盛階段的胎胎兒、胎豬或胎牛肝中兒、胎豬或胎牛肝中獲得的。若用成年動物,
3、必須經(jīng)過肝臟部分切除手術(shù)后部分切除手術(shù)后,才能獲得富含肝細(xì)胞生長因富含肝細(xì)胞生長因子子的原料。 (3)生物狀態(tài))生物狀態(tài) 動物飽食后宰殺飽食后宰殺,胰臟中的胰島素含量增加,對提取胰島素有利,但膽囊收縮素膽囊收縮素的分泌使膽汁排空膽汁排空,對膽汁的收集不利收集不利。嚴(yán)重再生障礙性嚴(yán)重再生障礙性貧血貧血癥患者尿中的EPO含量增加含量增加。 (4)原料來源)原料來源 血管舒緩素可分別從豬胰臟和豬顎下腺中提取,而穩(wěn)定性以顎下腺穩(wěn)定性以顎下腺來源為好,因其不含蛋白水解酶蛋白水解酶。 (5)原料解剖學(xué)部位)原料解剖學(xué)部位 豬胰臟中,胰尾胰尾部分含激素較多,而胰頭胰頭部分含消化酶消化酶較多。如分別摘取分別摘
4、取則可提高各產(chǎn)品的收率。 胃膜素胃膜素以采取全胃粘膜全胃粘膜為好,胃蛋白酶胃蛋白酶則以采取胃底部粘膜底部粘膜為好,因胃底部粘膜富含消化腺胃底部粘膜富含消化腺。 (6)對生物技術(shù)產(chǎn)品宿主菌或細(xì)胞的要求)對生物技術(shù)產(chǎn)品宿主菌或細(xì)胞的要求 選擇生物技術(shù)產(chǎn)品的宿主受體菌宿主受體菌或細(xì)胞細(xì)胞也應(yīng)考慮到后處理后處理的問題。大腸桿菌表達(dá)大腸桿菌表達(dá),由于其不能將所表達(dá)的蛋白質(zhì)分泌蛋白質(zhì)分泌到體外,故提取時必須破壁破壁,增加了提取的困難,而且還可能含有毒素類毒素類有害因子。 用枯草桿菌或酵母菌枯草桿菌或酵母菌作宿主菌,雖可解決這一矛盾,但表達(dá)的蛋白質(zhì)成分仍有缺乏糖基化糖基化等翻譯及修飾的缺陷; 用動物細(xì)胞和昆
5、蟲細(xì)胞表達(dá)動物細(xì)胞和昆蟲細(xì)胞表達(dá)則能比較好地解決后處理及完整表達(dá)的問題。 用腫瘤細(xì)胞腫瘤細(xì)胞作宿主細(xì)胞制成的醫(yī)藥產(chǎn)品還應(yīng)考慮到其安全性問題安全性問題。(二)蛋白質(zhì)提純的一般方法二)蛋白質(zhì)提純的一般方法 根據(jù)蛋白質(zhì)在溶液中的下列性質(zhì)分離蛋白質(zhì):分分子大小、溶解度、電荷、吸附性質(zhì)、對其他分子的子大小、溶解度、電荷、吸附性質(zhì)、對其他分子的生物親和力等。生物親和力等。1、根據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的不同來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的不同來純化蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸都是兩性電解質(zhì)兩性電解質(zhì),在一定pH環(huán)境中,某一種蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子正、負(fù)離子的趨勢相等,或解離成兩性離子兩性離子,其凈電荷為零,此時環(huán)境
6、的pH值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)等電點(diǎn)。在等電點(diǎn)時蛋白質(zhì)性質(zhì)比較穩(wěn)定性質(zhì)比較穩(wěn)定,其物理性質(zhì)如導(dǎo)電性、溶解度、導(dǎo)電性、溶解度、粘度、滲透壓等皆最小粘度、滲透壓等皆最小,因此可利用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)利用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時溶解度最小的特性來制備或沉淀蛋白質(zhì)時溶解度最小的特性來制備或沉淀蛋白質(zhì)。 兩性物質(zhì)的等電點(diǎn)等電點(diǎn)會因條件不同(如在不同離子離子強(qiáng)度的不同緩沖溶液強(qiáng)度的不同緩沖溶液中,或含有一定的有機(jī)溶媒一定的有機(jī)溶媒的溶液中)而改變。當(dāng)鹽存在時當(dāng)鹽存在時,蛋白質(zhì)若結(jié)合了較多的陽離子,則等電點(diǎn)向較高的pH值偏移值偏移。反之,蛋白質(zhì)若結(jié)合較多的陰離子,則等電點(diǎn)移向較低的較低的pH值值。 用等電點(diǎn)法沉淀等電點(diǎn)法沉淀
7、蛋白質(zhì)常需配合鹽析操作鹽析操作,而除去不需要的雜蛋白時,常需配合熱變性操作熱變性操作。 等電聚焦電泳等電聚焦電泳除了用于分離蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)外,也可用于測定測定蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)等電點(diǎn)。 2、根據(jù)蛋白質(zhì)分子形狀和大小的不同來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)分子形狀和大小的不同來純化蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的一個主要特點(diǎn)是分子大。由此可以用凝膠凝膠過濾法、超濾法、離心法及透析法過濾法、超濾法、離心法及透析法等將蛋白質(zhì)與其他小分子物質(zhì)分離,也可將大小不同的蛋白質(zhì)分離。注意注意 用超濾法超濾法時,超濾膜截留分子量常與實(shí)際情況不一致。分子量相近的蛋白質(zhì)由于在介質(zhì)中有呈線呈線形溶質(zhì)或者是球形溶質(zhì)的區(qū)別形溶質(zhì)或者是球形溶質(zhì)的區(qū)別
8、,可能出現(xiàn)不同的結(jié)果。 葡聚糖凝膠葡聚糖凝膠含有少量的酸性基團(tuán)酸性基團(tuán),故有較弱的離較弱的離子交換作用子交換作用,此外還有吸附作用吸附作用。在純化蛋白質(zhì)時,可采用低濃度的鹽溶液(低濃度的鹽溶液(0.01molL),或者用與待分離蛋白質(zhì)相同的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)預(yù)先使凝膠柱平衡使凝膠柱平衡,以期不損失所分離的蛋白質(zhì)。3、根據(jù)蛋白質(zhì)溶解度的不同來純化蛋自質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)溶解度的不同來純化蛋自質(zhì) 蛋白質(zhì)的溶解度溶解度受溶液的pH、離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度、溶劑的電解質(zhì)性質(zhì)電解質(zhì)性質(zhì)及溫度溫度等多種因素的影響。在同一特定條件下,不同蛋白質(zhì)有不同的溶解度,適當(dāng)改變外界條件,可以有選擇地控制某一種蛋白質(zhì)的溶解度溶解度,達(dá)到分
9、離的目的。 屬于這一類的分離方法有蛋白質(zhì)的鹽溶鹽溶與鹽析法鹽析法、結(jié)晶法結(jié)晶法和低溫有機(jī)溶劑沉淀法低溫有機(jī)溶劑沉淀法。 乙醇和丙酮是有機(jī)溶劑沉淀法中最常用的有機(jī)溶劑,由于丙酮的介電常數(shù)丙酮的介電常數(shù)小于乙醇,故丙酮丙酮沉淀能力比乙醇乙醇強(qiáng)。4、根據(jù)蛋白質(zhì)電離性質(zhì)的不同來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)電離性質(zhì)的不同來純化蛋白質(zhì) 離子交換劑作為一種固定相固定相,本身具有正離子或負(fù)離子基團(tuán),它對溶液中不同的帶電物質(zhì)呈現(xiàn)不同的親和力,從而使這些物質(zhì)分離提純。 蛋白質(zhì)、多肽或氨基酸具有能夠離子化的基團(tuán)。對蛋白質(zhì)的離子交換層析,一般多用離子交換纖維和以離子交換纖維和以葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等葡聚糖
10、凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等為骨架的離子交換劑離子交換劑。主要是取其有較大的蛋白質(zhì)吸附容量、較高的流速和分辨率等優(yōu)點(diǎn)。 對已知等電點(diǎn)等電點(diǎn)的物質(zhì),在pH高于其等電點(diǎn)時,用陰離子交換劑陰離子交換劑,在低于其等電點(diǎn)時,用陽離子交換劑陽離子交換劑。5、根據(jù)蛋白質(zhì)功能專一性的不同來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)功能專一性的不同來純化蛋白質(zhì) 主要的手段是親和層析法親和層析法,即利用蛋白質(zhì)分子能與其相應(yīng)的配體配體進(jìn)行特異的特異的、非共價鍵的可逆性結(jié)合非共價鍵的可逆性結(jié)合而達(dá)到純化的目的。 注意注意 非專一性吸附主要來自吸附劑上的離子基團(tuán)離子基團(tuán)和疏水基團(tuán)疏水基團(tuán)。解決這一問題的方法是從制備和選用吸附劑上著手
11、。 固相化金屬親和層析(固相化金屬親和層析(IMAC)是新發(fā)展的一種親親和層析技術(shù)和層析技術(shù)。蛋白質(zhì)分子中的咪唑基和巰基咪唑基和巰基可與一些金屬元素(如金屬元素(如Cu2、Zn2+等)形成配位結(jié)合等)形成配位結(jié)合,使蛋白質(zhì)得到分離純化。6、根據(jù)蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)與相應(yīng)的載體基團(tuán)結(jié)合來、根據(jù)蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)與相應(yīng)的載體基團(tuán)結(jié)合來純化蛋白質(zhì)純化蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)分子上有疏水區(qū)疏水區(qū),它們主要由酪氨酸、亮酪氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸等非極性的側(cè)氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸等非極性的側(cè)鏈密集在一起形成鏈密集在一起形成,并暴露于分子表面并暴露于分子表面。這些疏水區(qū),能夠與吸附劑上的疏水基團(tuán)結(jié)合吸
12、附劑上的疏水基團(tuán)結(jié)合,再通過降低降低介質(zhì)的離子強(qiáng)度和極性介質(zhì)的離子強(qiáng)度和極性,或用含有去垢劑的溶劑含有去垢劑的溶劑,增高洗脫劑的pH值等方法將蛋白質(zhì)洗脫下來。 用含酚基疏水基團(tuán)含酚基疏水基團(tuán)的瓊脂糖純瓊脂糖純化重組人表皮生長因子(rhEGF),純度可達(dá)94%,回收率達(dá)82%。7、根據(jù)蛋白質(zhì)在溶劑系統(tǒng)中分配的不同來純化蛋白、根據(jù)蛋白質(zhì)在溶劑系統(tǒng)中分配的不同來純化蛋白質(zhì)質(zhì) 這是一種以化合物在兩個不相溶的液相之間進(jìn)行分配為基礎(chǔ)的分離過程,稱之為逆流分溶逆流分溶。利用逆流分逆流分溶技術(shù)溶技術(shù)分離垂體激素、氨基酸、DNA是很有效的。8根據(jù)蛋白質(zhì)受物理、化學(xué)等作用因素的影響來純根據(jù)蛋白質(zhì)受物理、化學(xué)等作用
13、因素的影響來純化蛋白質(zhì)化蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)易受pH、溫度、酸、堿、金屬離子、蛋白、溫度、酸、堿、金屬離子、蛋白沉淀劑、絡(luò)合劑沉淀劑、絡(luò)合劑等的影響,由于各種蛋白質(zhì)都存在著差異,可利用這種差異來純化蛋白質(zhì)利用這種差異來純化蛋白質(zhì)。 白蛋白白蛋白在弱酸性條件下弱酸性條件下加辛酸鈉辛酸鈉可耐受耐受67的溫的溫度度,而其他蛋白質(zhì)將變性。 球蛋白或白蛋白在堿性條件下堿性條件下,可以和利凡諾利凡諾作用,形成絡(luò)合物絡(luò)合物而與其他蛋白質(zhì)分離。細(xì)胞色素C和胰島素可用一定濃度的蛋白沉淀劑如三氯醋酸沉三氯醋酸沉淀淀,而保存其活力。 9、根據(jù)蛋白質(zhì)的選擇性吸附性質(zhì)來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)蛋白質(zhì)的選擇性吸附性質(zhì)來純化蛋白質(zhì) 在蛋
14、白質(zhì)分離中,最廣泛使用的吸附劑有結(jié)晶磷結(jié)晶磷酸鈣(羥灰石)酸鈣(羥灰石)、磷酸鈣凝膠磷酸鈣凝膠、硅膠硅膠、皂土沸石皂土沸石、硅藻土、活性白土、氧化鋁以及活性炭硅藻土、活性白土、氧化鋁以及活性炭等。諸如催產(chǎn)素、胰島素、HCG、HMG、細(xì)胞包素C等都可以通過吸附層析技術(shù)吸附層析技術(shù)進(jìn)行純化。10、根據(jù)酶對蛋白質(zhì)的作用來純化蛋白質(zhì)、根據(jù)酶對蛋白質(zhì)的作用來純化蛋白質(zhì) 對于酶蛋白超氧化物歧化酶(SOD)的提取,因SOD能抵抗蛋白酶的水解能抵抗蛋白酶的水解,可用蛋白水解酶降解其他蛋白質(zhì),以便于SOD進(jìn)一步的純化。 球蛋白、ACTH在分子中有活性中心,可用蛋白蛋白酶水解酶水解切去與生物活性無關(guān)的分子部分,保
15、留活性分活性分子片子片斷,使產(chǎn)品純化產(chǎn)品純化。 對于無胰島素生物活性的胰島素原胰島素原,用蛋白水解酶可切去胰島素原分子中的C-肽,使胰島素激活。 一些活性多肽活性多肽常與其他蛋白質(zhì)分子結(jié)合而不呈現(xiàn)活性或不能夠被提取,用蛋白水解酶蛋白水解酶可以使其與其它蛋白質(zhì)解離,恢復(fù)其生物活性和在溶液中的正常性質(zhì)(三蛋白質(zhì)的分離和純化(三蛋白質(zhì)的分離和純化1時間因素時間因素 在蛋白質(zhì)分離和純化過程中,共同的問題是蛋白質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間需要的時間,而且為避免蛋白質(zhì)的變性、微生物的污染變性、微生物的污染等,操作常在低溫環(huán)境中進(jìn)低溫環(huán)境中進(jìn)行行。 為更快達(dá)到反應(yīng)平衡反應(yīng)平衡,應(yīng)該考慮到這些因素。
16、通常在在25時時,化學(xué)反應(yīng)的速率是低溫化學(xué)反應(yīng)的速率是低溫5時的時的34倍倍。這與物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)有關(guān),而擴(kuò)散系數(shù)受物質(zhì)的粘粘度和溫度度和溫度的影響。蛋白質(zhì)生物大分子反應(yīng)與小分子化合物不同,后者是以分、秒和毫秒計時的,而前者要10分鐘以上。分鐘以上。(四)溶液中蛋白質(zhì)濃度的測定(四)溶液中蛋白質(zhì)濃度的測定 溶液中蛋白質(zhì)的濃度可根據(jù)它們的物理、化學(xué)性物理、化學(xué)性質(zhì)質(zhì),如折射率、比重、紫外光吸收來測定折射率、比重、紫外光吸收來測定; 化學(xué)反應(yīng)方法化學(xué)反應(yīng)方法,如凱氏定氮、雙縮脲反應(yīng)、福林凱氏定氮、雙縮脲反應(yīng)、福林-酚反應(yīng)測定酚反應(yīng)測定;也可用染色法,如氨基黑、考馬斯亮氨基黑、考馬斯亮藍(lán)測定;藍(lán)測定;
17、 此外還可用熒光激發(fā)、氯胺熒光激發(fā)、氯胺T、放射性同位素計、放射性同位素計數(shù)等靈敏度較高數(shù)等靈敏度較高的方法。 上述方法上述方法,紫外吸收法、雙縮脲法、福林酚試紫外吸收法、雙縮脲法、福林酚試劑法、考馬斯亮藍(lán)染色法最為常用劑法、考馬斯亮藍(lán)染色法最為常用。(五)純度檢查(五)純度檢查 測定蛋白質(zhì)的純度純度是化學(xué)和物理學(xué)化學(xué)和物理學(xué)的概念,它和蛋白質(zhì)所具有的生物活性生物活性有著更復(fù)雜的關(guān)系,蛋白質(zhì)的聚合狀態(tài)、輔基的存在、蛋白質(zhì)的變性作用聚合狀態(tài)、輔基的存在、蛋白質(zhì)的變性作用等極大地影響其生物活性生物活性,而這些因素的影響有些往往是用一般純度檢查的方法所查不出來的,純度檢查的方法有:1、HPLC或或F
18、PLC 這是蛋白質(zhì)純度檢查常用的有效方法。美國藥典已規(guī)定把HPLC用于胰島素純度的檢測項(xiàng)目中。 2、電泳法、電泳法 3免疫化學(xué)法免疫化學(xué)法(適用于產(chǎn)生特異性抗體的蛋白)4生物測定法生物測定法 利用動物體或動物的離體器官、細(xì)胞進(jìn)行生物離體器官、細(xì)胞進(jìn)行生物效價的測定效價的測定,這種方法接近動物臨床所產(chǎn)生的生物生物學(xué)效應(yīng)學(xué)效應(yīng),因此實(shí)際意義也更大。5、分光光度法、分光光度法(1)紫外分光光度法)紫外分光光度法(2)紅外分光光度法)紅外分光光度法 (蛋白分子結(jié)構(gòu)有特別能級,紅外提供分子指紋)二、多肽與蛋白質(zhì)的化學(xué)合成二、多肽與蛋白質(zhì)的化學(xué)合成 多肽的合成是50年代開始,在有機(jī)溶劑中有機(jī)溶劑中進(jìn)行的均
19、相反應(yīng)均相反應(yīng),因此叫作液相合成法液相合成法,此法在合成分子量不太大的多肽時是比較成功的,但在合成更大的蛋白質(zhì)時,產(chǎn)物還不能表現(xiàn)出全部活力表現(xiàn)出全部活力且不能結(jié)晶不能結(jié)晶, 1962年建立的固相合成固相合成的新方法新方法,對小肽的合成是很成功的,對大分子的合成,如124肽肽的核糖核酸酶,還不能達(dá)到天然物質(zhì)的全部活力天然物質(zhì)的全部活力。 目前試圖合成大的蛋白質(zhì)以及建立快速簡便的合建立快速簡便的合成方法成方法是多肽合成化學(xué)的特征特征。 在多肽合成中,一般需要以下幾個主要步驟在多肽合成中,一般需要以下幾個主要步驟: 氨基保護(hù)和羧基活化氨基保護(hù)和羧基活化;羧基保護(hù)和氨基活化羧基保護(hù)和氨基活化;接肽和除
20、去保護(hù)基團(tuán)。接肽和除去保護(hù)基團(tuán)。 (一)基團(tuán)保護(hù)(一)基團(tuán)保護(hù) 要實(shí)現(xiàn)控制多肽合成,如N-末端末端氨基酸殘基的自由-NH2、C-末端末端氨基酸殘基的自由-COOH以及側(cè)鏈上的一些活潑基團(tuán)活潑基團(tuán),加以封閉或保護(hù)封閉或保護(hù)。待肽鏈形成之后,再將保護(hù)基除去。作為保護(hù)基,必須既能在必須既能在接肽時起到保護(hù)作用,在接肽以后,能很容易地除接肽時起到保護(hù)作用,在接肽以后,能很容易地除去,且不致引起肽鏈的斷裂去,且不致引起肽鏈的斷裂。 應(yīng)用最多的氨基保護(hù)劑氨基保護(hù)劑是芐氧羰酰氯(芐氧羰酰氯(Cbz-Cl),可用催化氫化法催化氫化法或鈉氨法鈉氨法(用金屬鈉在液氨中處理用金屬鈉在液氨中處理)除去保護(hù)基除去保護(hù)基
21、,也可用叔丁氧羰酰氯(叔丁氧羰酰氯(BOC-Cl)作保保護(hù)劑護(hù)劑,用稀鹽酸或乙酸稀鹽酸或乙酸在室溫除去保護(hù)基室溫除去保護(hù)基。 羧基保護(hù)劑通常用無水乙醇或甲醇在鹽酸存在無水乙醇或甲醇在鹽酸存在下進(jìn)行酯化酯化,使羧基接上烷基接上烷基。除去保護(hù)基可在常溫下用氫氧化鈉皂化法氫氧化鈉皂化法。 有些氨基酸氨基酸還有其他功能基團(tuán)功能基團(tuán),在合成肽時,都要用適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)基團(tuán)加以保護(hù)。例如組氨酸的咪唑基咪唑基、絲氨酸的羥基羥基、酪氨酸的酚基酚基、半胱氨酸的巰基巰基等,都可用芐基(芐基(B2)保護(hù))保護(hù),用鈉氨法鈉氨法除去。谷氨酸和天門冬氨酸的及-羧基羧基可用-及及-苯甲酯苯甲酯保護(hù),用催化氫化法催化氫化法除去。精
22、氨酸的胍基胍基用對甲基磺?;鶎谆酋;═os-)保護(hù))保護(hù)。(二)肽的液相合成法(二)肽的液相合成法 接肽反應(yīng)除用縮合劑縮合劑來完成外,還可以用分別活化參與形成肽鏈的氨基和羧基氨基和羧基的方法來完成。因活活化氨基化氨基的反應(yīng)激烈,而且常常產(chǎn)生消旋化消旋化,所以,總是采用羧基活化羧基活化的方法,合成肽的常規(guī)方法是從C-端向端向N-端進(jìn)行端進(jìn)行。 肽的合成法可分為階梯伸長法階梯伸長法和片斷縮合法片斷縮合法。階梯伸長法是將帶有R-O-CO-型保護(hù)基型保護(hù)基的氨基酸(不是肽)的羧基活化,從肽的C-端開始每次接上一個氨基酸,逐步遞增的辦法。這是合成比較小的肽或肽段常采用的方法。片斷縮合法是由小肽縮合
23、成大肽的方法,為了避免消旋為了避免消旋,常用疊氮法疊氮法接肽。2,片斷縮合法,片斷縮合法 由小肽合成大肽時常用疊氮法疊氮法,因疊氮法有較好的產(chǎn)品光學(xué)純度(不消旋)。 由小肽接成大肽時,為了保證光學(xué)純度,應(yīng)盡量利用Gly和和Pro這兩個氨基酸的C-末端接肽末端接肽。 (三)肽的固相合成法(三)肽的固相合成法 在固相合成中,肽鏈的延長是在不溶性的聚苯聚苯乙烯樹脂載體上進(jìn)行的乙烯樹脂載體上進(jìn)行的。合成多肽肽的C-末端末端先和氯甲基聚苯乙烯樹脂(氯化芐酯樹脂)反應(yīng)形成芐酯芐酯,然后按肽肽鏈一級結(jié)構(gòu)的順序?qū)被艘驯槐Wo(hù)的氨基酸逐個加上去,使肽鏈延長。 固相法比液相法操作簡便,時間縮短,可以自動可以自動
24、化化。在我國醫(yī)藥工業(yè)用。人工合成催產(chǎn)素、促黃體生成素釋放因子(LRH),不僅產(chǎn)量高,而且比天然產(chǎn)品好。第二節(jié)第二節(jié) 多肽類藥物多肽類藥物(一)概述(一)概述 活性多肽是生化藥物中非?;钴S的一個領(lǐng)域,生物體內(nèi)已知的活性多肽主要是從內(nèi)分泌腺、組織器活性多肽主要是從內(nèi)分泌腺、組織器官、分泌細(xì)胞和體液中產(chǎn)生或獲得的官、分泌細(xì)胞和體液中產(chǎn)生或獲得的。 許多活性蛋白質(zhì)、多肽都是由無活性的蛋白質(zhì)前蛋白質(zhì)前體體,經(jīng)過酶的加工剪切酶的加工剪切轉(zhuǎn)化而來的有共同的來源,相似的結(jié)構(gòu),保留著若干彼此所特有的生物活性生物活性。 研究活性多肽結(jié)構(gòu)活性多肽結(jié)構(gòu)與功能功能的關(guān)系及活性多肽之間結(jié)構(gòu)的異同與其活性的關(guān)系結(jié)構(gòu)的異同與
25、其活性的關(guān)系,將有助于設(shè)計和研設(shè)計和研制制新的活性多肽藥物。 多肽藥物的種類多肽藥物的種類1、多肽激素、多肽激素2、多肽類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子、多肽類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子3、含有多肽成分的其他生化藥物、含有多肽成分的其他生化藥物 二、主要多肽類藥物的制備二、主要多肽類藥物的制備(一)胸腺激素(一)胸腺激素(Thymus hormones) 胸腺是一個激素分泌器官胸腺是一個激素分泌器官,對免疫功能免疫功能有多方面的影響。胸腺依賴性胸腺依賴性的淋巴細(xì)胞群淋巴細(xì)胞群T細(xì)胞細(xì)胞直接參與有關(guān)免疫反應(yīng)。 胸腺對T細(xì)胞發(fā)育的控制細(xì)胞發(fā)育的控制,主要通過由胸腺所產(chǎn)生的一系列胸腺激素一系列胸腺激素,促使T細(xì)胞的前身細(xì)胞
26、前前T細(xì)胞分化、增殖、成熟細(xì)胞分化、增殖、成熟為T細(xì)胞的各種功能亞群,由此控制調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的質(zhì)與量控制調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的質(zhì)與量。現(xiàn)已知某些免疫免疫缺陷病缺陷病、自身免疫性疾病自身免疫性疾病、惡性腫瘤惡性腫瘤以及老年性退化性病變等皆與胸腺功能胸腺功能的減退及血中胸腺激素胸腺激素水平的降低有關(guān)。1、胸腺素(、胸腺素(Thymocln) 胸腺激素制劑胸腺激素制劑總的說來都與調(diào)節(jié)免疫功能有關(guān)都與調(diào)節(jié)免疫功能有關(guān)。 (1)結(jié)構(gòu)和性質(zhì))結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 胸腺素組分5是由在80熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定的4050種多肽種多肽組成的混合物混合物,分子量在分子量在100015000之間之間,等電點(diǎn)在等電點(diǎn)在3.59.5之間之間。 為了
27、便于不同實(shí)驗(yàn)室對這些多肽的鑒別和比較鑒別和比較,根據(jù)它們的等電點(diǎn)等電點(diǎn)以及在等電聚焦分離等電聚焦分離時的順序而命名。共分三個區(qū)域三個區(qū)域:區(qū)區(qū)包括等電點(diǎn)低于低于5.0的組分,區(qū)區(qū)包括等電點(diǎn)在5.07.0之間之間的組分,區(qū)區(qū)則指其等電點(diǎn)在7.0以上以上者(此區(qū)內(nèi)組分很少)。對分離的多肽進(jìn)行免疫活性測定,有活性的稱為胸腺素有活性的稱為胸腺素。(2)生產(chǎn)工藝:)生產(chǎn)工藝:工藝路線工藝路線工藝過程工藝過程提取提取 勻漿、離心勻漿、離心加熱去雜蛋白加熱去雜蛋白 提取液80加熱加熱15min,沉淀沉淀 -10丙酮丙酮, 超濾超濾 取分子量在15000以下的超濾液以下的超濾液。脫鹽、干燥脫鹽、干燥 超濾液經(jīng)
28、Sephadex G-25脫鹽后,冷凍冷凍干燥干燥得胸腺素。(3)檢驗(yàn)方法:)檢驗(yàn)方法:活力測定:E-玫瑰花結(jié)升高玫瑰花結(jié)升高百分?jǐn)?shù)不得低于10;分子量15000以下。(4)作用與用途:)作用與用途:為免疫調(diào)節(jié)劑。2、胸腺肽(、胸腺肽(Thymus peptides)(1)結(jié)構(gòu)和性質(zhì))結(jié)構(gòu)和性質(zhì):胸腺肽中主要是分子量分子量9600和7000左右的兩類蛋白質(zhì)或肽類,氨基酸組成達(dá)15種種,必需氨基酸含量高,還含有RNA 0.20.3mgmg,DNA0.120.18mgmg。對熱較穩(wěn)定對熱較穩(wěn)定,加溫80生物活性不降低。經(jīng)蛋白水解酶蛋白水解酶作用,生物活性消失。(2)生產(chǎn)工藝:)生產(chǎn)工藝: 工藝路線
29、工藝路線 工藝過程工藝過程 超濾、提純、分裝、凍干超濾、提純、分裝、凍干 加加3甘露醇作賦形劑甘露醇作賦形劑。(3)檢驗(yàn)方法)檢驗(yàn)方法:活力測定同胸腺素。分子量分子量10000以下。(4)作用與用途)作用與用途:胸腺肽可調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫功能調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫功能,有較好的抗衰老和抗病毒作用。無過敏反應(yīng)和不良的副作用無過敏反應(yīng)和不良的副作用。(二)促皮質(zhì)素(二)促皮質(zhì)素(Adrenocorticotropic hormone,ACTH)1結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì): 垂體垂體包括腺垂體和神經(jīng)垂體腺垂體和神經(jīng)垂體,可分泌多種激素多種激素。 促皮質(zhì)素是從垂體前葉垂體前葉提取出來的一種多多肽激素肽激素。易溶于水易溶于
30、水,等電點(diǎn)為等電點(diǎn)為6.6。在干燥和在干燥和酸性溶液中較穩(wěn)定,雖經(jīng)酸性溶液中較穩(wěn)定,雖經(jīng)100加熱,但活力加熱,但活力不減不減;在堿性溶液堿性溶液中容易失活。能溶解于能溶解于70%的丙酮或的丙酮或70的乙醇中。的乙醇中。 ACTH為39個氨基酸個氨基酸組成的直鏈多肽,種屬差異僅僅表現(xiàn)在第2533位上位上。ACTH的的24肽即肽即124位的片段(位的片段(ACTH 124)具有全)具有全部活性部活性。這是因?yàn)锳CTH的第24位氨基酸之后的部分,不參與同受體受體的作用,它僅維持僅維持整個多肽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性多肽結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 ACTH可被胃蛋白酶部可被胃蛋白酶部分水解,但仍有活力分水解,但仍有活力,A
31、CTH在溶液中存在著高度的 螺旋螺旋。2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝(1)工藝路線:)工藝路線:(2)工藝過程:)工藝過程:提取提取 分離分離 精制精制CMC(羧甲基纖維素 弱酸) 717處理色、熱原、負(fù)離子 梯度洗脫。732、717除鹽(動態(tài)吸附) 3、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法 ACTH粗品每1mg相當(dāng)于1U以上,用小白鼠胸腺萎縮法測定;ACTH精品每1mg45U以上,用去垂體大白鼠的腎上腺維生素C降低法測定。4、作用與用途、作用與用途 ACTH能維持腎上腺皮質(zhì)的正常功能正常功能,促進(jìn)促進(jìn)皮質(zhì)激素的合成和分泌合成和分泌。(三)降鈣素(三)降鈣素(Calcitonin, CT)1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 降
32、鈣素降鈣素是一種調(diào)節(jié)血鈣濃度的多肽激素多肽激素,由甲狀甲狀腺腺內(nèi)的濾泡旁細(xì)胞濾泡旁細(xì)胞(C細(xì)胞細(xì)胞)分泌。是由32個氨基酸個氨基酸殘基組成的單鏈多肽單鏈多肽,降鈣素肽鏈的脯氨酸端脯氨酸端與生物活性有密切的關(guān)系,去掉脯氨酸則失活脯氨酸則失活。 降鈣素分子量約降鈣素分子量約3500,溶于水溶于水和堿性堿性溶液,不溶不溶于丙酮、乙醇、氯仿、乙醚、苯、異丙醇及四氯化碳于丙酮、乙醇、氯仿、乙醚、苯、異丙醇及四氯化碳等,難溶于有機(jī)酸。水溶液中等,難溶于有機(jī)酸。水溶液中27 可保存可保存7天。天。 降鈣素降鈣素在人及哺乳動物體內(nèi),主要存在于甲狀腺、甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺和腎上腺等組織甲狀旁腺、胸腺和腎上腺等
33、組織中,魚類則在鮭、鰻、鮭、鰻、鱒等的終鰓體鱒等的終鰓體里含量較多。各種不同動物來源的降鈣素,氨基酸排列順序有些差異排列順序有些差異。2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝 制造降鈣素的原料主要有豬甲狀腺和鮭、鰻的心臟豬甲狀腺和鮭、鰻的心臟或心包膜或心包膜。用化學(xué)合成化學(xué)合成和基因工程技術(shù)基因工程技術(shù)制備降鈣素已獲成功。(1)工藝路線:)工藝路線: 提取、分離、精制提取、分離、精制制丙酮粉、離心與過濾(工業(yè)考慮)、離子洗脫分離。3、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法 生物活性測定方法生物活性測定方法:樣品用經(jīng)過0.1molL醋酸鈉溶液稀釋過的0.1白蛋白溶液溶解,取0.2ml樣品按倍比稀釋法配制,選用雄性大白鼠,靜脈注射靜脈
34、注射1h收收集血液集血液。血樣品的血清鈣值采用原子吸收光譜法測原子吸收光譜法測定定,對照采用MRC標(biāo)準(zhǔn)品,該標(biāo)準(zhǔn)品是從豬甲狀腺中提取的。將標(biāo)準(zhǔn)品將標(biāo)準(zhǔn)品稀釋至所需要的稀釋度2.5、5、10和20MRCmU0.2ml,然后用同樣方法給大鼠注用同樣方法給大鼠注射射,1小時后測定血清鈣值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品測定樣品的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品測定樣品的生物活性。生物活性。4、作用與用途、作用與用途 降鈣素的主要功能是降低血鈣降低血鈣。由于降鈣素有抑制破骨細(xì)胞活力破骨細(xì)胞活力的作用,所以能抑制骨鹽的溶解吸收,從而阻止鈣從骨中釋出阻止鈣從骨中釋出。 血鈣高可促使降鈣素降鈣素分泌增加,使血鈣降低,血鈣低時可促使甲狀旁腺素甲狀旁腺
35、素分泌增加而使血鈣升高,兩者互相制約,共同維持血鈣平衡共同維持血鈣平衡。 第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)類藥物蛋白質(zhì)類藥物 一、概述一、概述 現(xiàn)正從微生物和動物細(xì)胞微生物和動物細(xì)胞的表達(dá)表達(dá)轉(zhuǎn)向基因動植物基因動植物發(fā)展。鑒于一些蛋白質(zhì)和多肽生化藥物有一定的抗原抗原性性、容易失活容易失活、在體內(nèi)的半衰期短半衰期短、用藥途經(jīng)用藥途經(jīng)受限等難以克服的缺點(diǎn),對一些蛋白質(zhì)生化藥物進(jìn)行結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)修飾修飾、應(yīng)用計算機(jī)圖像技術(shù)研究蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)與受體受體及藥物的相互作用、發(fā)展蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程及設(shè)計相對簡單的小分子來代替某些大分子蛋白質(zhì)類藥物,并且起到增強(qiáng)或增強(qiáng)或增加選擇性增加選擇性療效的作用等,已成為前瞻性的重要任務(wù)之
36、一。主要蛋白質(zhì)類藥物有以下幾類:主要蛋白質(zhì)類藥物有以下幾類:1、蛋白質(zhì)激素2、血漿蛋白質(zhì)3、蛋白質(zhì)類細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子4、粘蛋白5、膠原蛋白6、堿性蛋白質(zhì)7、蛋白酶抑制劑 8、植物凝集素二、主要蛋白質(zhì)類藥物的制備二、主要蛋白質(zhì)類藥物的制備(一)白蛋白(一)白蛋白(Albumin)1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 白蛋白白蛋白又稱清蛋白清蛋白,是血漿中含量最多的蛋白質(zhì),約占總蛋白的總蛋白的55。同種同種白蛋白制品無抗原性無抗原性。主要功能是維持血漿膠體滲透壓血漿膠體滲透壓。 白蛋白為單鏈單鏈,由575個氨基酸個氨基酸殘基組成,分子量為65000,pI4.7,沉降系數(shù)(沉降系數(shù)(S20,w)4.6,電泳遷
37、移電泳遷移率率5.92??扇苡谒桶腼柡桶腼柡偷牧蛩徜@溶液中,一般當(dāng)硫酸銨的飽和度為60以上時析出沉淀析出沉淀。 對酸較穩(wěn)定對酸較穩(wěn)定。受熱受熱后可聚合變性聚合變性,但仍較其他血漿蛋白質(zhì)耐熱耐熱,蛋白質(zhì)的濃度濃度大時熱穩(wěn)定性小熱穩(wěn)定性小。在白蛋白溶液中加入氯化鈉氯化鈉或脂肪酸的鹽脂肪酸的鹽,能提高白蛋白的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性,可利用這種性質(zhì)利用這種性質(zhì),使白蛋白與其他蛋白質(zhì)分離。 白人血漿中分離的白蛋白有兩種制品兩種制品: 一種是從健康人血漿中分離制得的,稱人血清白人血清白蛋白蛋白; 另一種是從健康產(chǎn)婦胎盤血胎盤血中分離制得的,稱胎胎盤血白蛋白盤血白蛋白。 制劑為淡黃色淡黃色略粘稠的澄明液體澄明液
38、體或白色疏松狀白色疏松狀(凍干)固體。 2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝(1)工藝路線:)工藝路線: (2)工藝過程:)工藝過程:提取、分離、精制提取、分離、精制利凡諾沉淀利凡諾沉淀 弱酸性,氯化鈉 超濾器濃縮 熱處理,滅活病毒 除菌(過濾)。(二)干擾素(二)干擾素(Interferon,IFN)1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 干擾素(干擾素(IFN)系指由干擾素誘生劑誘導(dǎo)有關(guān)生物生物細(xì)胞細(xì)胞所產(chǎn)生的一類高活性、多功能的誘生蛋白質(zhì)誘生蛋白質(zhì)。 這類誘生蛋白質(zhì)誘生蛋白質(zhì)從細(xì)胞中產(chǎn)生和釋放產(chǎn)生和釋放之后,作用于相應(yīng)的其他同種生物細(xì)胞同種生物細(xì)胞,并使其獲得抗病毒和抗腫抗病毒和抗腫瘤瘤等多方面的“免疫力免疫力”
39、。人干擾素按抗原性分為、三型三型。根據(jù)氨基酸序列的差異,又分為若干亞型若干亞型。已知IFN有有23個以上的亞型個以上的亞型,IFN-的基因位于第9對染色體上,而IFN-的基因位于第12對染色體上。三種干擾素的理化及生物學(xué)性質(zhì)生物學(xué)性質(zhì)有明顯差異,即使是IFN-的各亞型之間,生物學(xué)作用也不盡相同。2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝 我國已完善了利用血庫血大量制備人血細(xì)胞干擾素的方法,達(dá)到106Umg蛋白的水平?;蚬こ?干擾素我國已于1989年轉(zhuǎn)入中試,1990年獲得生產(chǎn)許可證而進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段;-干擾素中試生產(chǎn)達(dá)到年產(chǎn)30g以上的規(guī)模。 (1) 工藝路線:工藝路線:(2)工藝過程:)工藝過程:含有ACD
40、抗凝劑抗凝劑塑料袋 氯化銨處理溶血氯化銨處理溶血 起動誘生起動誘生 正式誘生正式誘生 仙臺病毒仙臺病毒(在10天齡雞胚中培養(yǎng)4872h,收獲尿囊液)3、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法國際上規(guī)定,能保護(hù)50細(xì)胞免受病毒攻擊的濃度即為一個IFN活性單位。我國用微量板染色的病變抑制法測定,具有操作方便、節(jié)約材料、快速、結(jié)果可靠、重復(fù)性好及便于保存標(biāo)本等優(yōu)點(diǎn)。本法測定本法測定 、-干擾素可任選用Wish細(xì)胞、A549細(xì)胞和Hep-2細(xì)胞,細(xì)胞濃度40萬個ml左右,病毒為水泡口炎病毒(VSV)。方法為:將細(xì)胞在微量板上培養(yǎng),分別加測定樣品和IFN標(biāo)準(zhǔn)品,待細(xì)胞已成單層即可攻毒,約2430h待病毒對照的細(xì)胞幾乎全部病
41、變時,即可進(jìn)行染色,在550nm波長比色,計算出IFN單位效價,再將測得的單位校正為國際單位。4、作用與用途、作用與用途由于干擾素的抗病毒、抗細(xì)胞分裂及免疫調(diào)節(jié)作用,可用于:(1)病毒性疾病 普通感冒、皰疹性角膜炎、帶狀皰疹、水痘、慢性活動性乙型肝炎。(2)惡性腫瘤 成骨肉瘤、乳腺癌、多發(fā)性骨髓瘤、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病、腎細(xì)胞癌、鼻咽癌等,可獲得部分緩解。(3)用于病毒引起的良性腫瘤可控制疾病發(fā)展。細(xì)胞破碎的方法細(xì)胞破碎的方法1、物理方法:、物理方法:(1)磨切法:)磨切法:工業(yè)上:絞肉機(jī)、刨胰機(jī)、膠體磨、球磨機(jī)、萬能磨粉機(jī)實(shí)驗(yàn)室:勻漿機(jī)、組織搗碎機(jī)、乳缽(加玻璃粉、氧化鋁)(2)壓力法:
42、)壓力法:壓榨法:-25-30形成冰晶體,500Mpa高壓沖擊。高壓法:高壓法:幾百萬幾千萬壓力沖擊物料。減壓法:減壓法:反復(fù)加壓。滲透壓法:滲透壓法:濃鹽中平衡。(3)振蕩法:)振蕩法:用超聲震蕩破碎細(xì)胞,頻率10200KHZ,注意冷卻。(4)凍融法:)凍融法:-15以下凍融反復(fù)操作,破碎細(xì)胞。2、化學(xué)方法:、化學(xué)方法:稀酸、稀堿、有機(jī)溶劑(如膽酸鹽、氯化十二烷基吡啶)處理細(xì)胞,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),釋放內(nèi)容物。3、生物方法:、生物方法: 組織自溶法組織自溶法: 酶解法酶解法:噬菌體法:噬菌體法:感染細(xì)菌,釋放內(nèi)容物。(三)胰島素(三)胰島素(Insrlin) 胰島素廣泛存在于人和動物的胰臟動物的胰
43、臟中,正常人的胰臟約含有200萬萬個胰島,胰島由-、-和和-三種細(xì)胞三種細(xì)胞組成組成,其中-細(xì)胞制造胰島素胰島素,-細(xì)胞制造胰高血糖胰高血糖素素和胰抗脂肝素胰抗脂肝素,-細(xì)胞制造生長激素抑制因子生長激素抑制因子。胰島素在-細(xì)胞中開始時是以活性很弱的前體胰島素原前體胰島素原存在的,進(jìn)而分解分解為胰島素進(jìn)入血液循環(huán)。1結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 胰島素由51個氨基酸組成。 不同種屬動物的胰島素分子結(jié)構(gòu)大致相同分子結(jié)構(gòu)大致相同,主要差別在A鏈二硫橋中間的第鏈二硫橋中間的第8、9和和10位上的三個氨基酸位上的三個氨基酸及及B鏈鏈C末端人的是蘇氨酸,豬的是丙氨酸末端人的是蘇氨酸,豬的是丙氨酸,抗原性比抗原性比
44、其他來源的胰島素要低。胰島素的性質(zhì)有:胰島素的性質(zhì)有: 牛胰島素的分子量為5733,豬為5764,人為5784。胰島素的等電點(diǎn)為等電點(diǎn)為5.305.35。 胰島素在pH4.56.5范圍內(nèi)幾乎不溶于水范圍內(nèi)幾乎不溶于水,易溶于易溶于稀酸或稀堿溶液;在稀酸或稀堿溶液;在80%以下乙醇或丙酮中溶解以下乙醇或丙酮中溶解;在在90%以上乙醇或以上乙醇或80%以上丙酮中難溶以上丙酮中難溶;在乙醚中不溶乙醚中不溶。 在高濃度鋅高濃度鋅的溶液中,pH68時胰島素溶解度急劇下降 。2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝 胰島素在弱酸下或混懸在中性緩沖液中穩(wěn)定。胰島素在弱酸下或混懸在中性緩沖液中穩(wěn)定。工藝路線:工藝路線: 3、注
45、解、注解(1)離體后離體后,蛋白水解酶蛋白水解酶類能分解胰島素使之失活。因此,要立即深凍,先在深凍,先在-30以下急凍后轉(zhuǎn)入以下急凍后轉(zhuǎn)入-20保存?zhèn)溆?。如用液氮或干冰速凍,效果更好保存?zhèn)溆?。如用液氮或干冰速凍,效果更好?在胰臟中,胰尾部分胰島素含量較高胰尾部分胰島素含量較高,如單獨(dú)使單獨(dú)使用可提高收率用可提高收率10 %。(2)胰島素結(jié)構(gòu)修飾 ,可對胰島素分子進(jìn)行修飾和改造,以改變某些性質(zhì),如提高降血糖能力提高降血糖能力、延長體內(nèi)半衰期半衰期、抗熱變性抗熱變性、抗蛋白水解酶的降解抗蛋白水解酶的降解等。(3)酶促半合成人胰島素)酶促半合成人胰島素 。經(jīng)胰蛋白酶胰蛋白酶的轉(zhuǎn)酰胺作轉(zhuǎn)酰胺作用用,
46、將豬胰島素豬胰島素轉(zhuǎn)化為人胰島素為人胰島素B30。再用離子交換離子交換層析純化層析純化,可得到高純度人胰島素。(4)重組DNA技術(shù)制造人胰島素,人工合成的人胰島素克隆到大腸桿菌中生產(chǎn)人胰島素?;虮磉_(dá)基因表達(dá)容易進(jìn)行容易進(jìn)行DNA重組技術(shù)操作重組技術(shù)操作。 用于基因表達(dá)的宿主細(xì)胞分為兩大類兩大類,第一類為原第一類為原核細(xì)胞,核細(xì)胞,目前常用的有大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、鏈霉菌鏈霉菌等;第二類為真核細(xì)胞第二類為真核細(xì)胞,常用的有酵母、絲酵母、絲狀真菌、哺乳動物細(xì)胞狀真菌、哺乳動物細(xì)胞等。 宿主細(xì)胞的選擇宿主細(xì)胞的選擇(1)大腸桿菌)大腸桿菌 2枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌 (3
47、)鏈霉菌)鏈霉菌 2、真核細(xì)胞、真核細(xì)胞 (1)酵母)酵母 (2)絲狀真菌)絲狀真菌 (3)哺乳動物細(xì)胞)哺乳動物細(xì)胞 4、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法 胰島素效價測定,各國藥典規(guī)定有家免血糖降低法和小鼠血糖降低法。5、作用與用途、作用與用途 胰島素是調(diào)節(jié)血糖水平的重要激素,能使血糖降低,(四)生長素(四)生長素(Growth hormone,GH)1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 人的生長激素是由一條191個氨基酸個氨基酸的多肽鏈所構(gòu)成的蛋白質(zhì),等電點(diǎn)等電點(diǎn)4.9,(豬為豬為6.3),沉降系數(shù)為沉降系數(shù)為S20W2.179。N端的端的1134氨基酸氨基酸段肽鏈為活性所必需,C端端的一段肽鏈可能可能起保護(hù)作用
48、保護(hù)作用,使生長激素在血循使生長激素在血循環(huán)中不致被酶所破壞環(huán)中不致被酶所破壞。人生長激素分子相當(dāng)穩(wěn)定,其活性在冰凍條件下冰凍條件下可保持?jǐn)?shù)年數(shù)年,在室溫放置室溫放置48h無變無變化化。只有靈長類靈長類的生長激素對人有活性對人有活性。 生長激素與催乳素生長激素與催乳素的肽鏈氨基酸順序約有近一半近一半是相同的,因此,生長激素具有弱的催乳素活性弱的催乳素活性,而催乳素也有弱的生長激素的活性弱的生長激素的活性 2、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)工藝(1)工藝路線)工藝路線(2)注釋:)注釋:水、水、0.1mol/L、洗滌,、洗滌,0.25 mol/L抽提。抽提。硫酸銨分級沉淀除雜,分級沉淀除雜, 分子篩分子篩 DE
49、AE-C層析(強(qiáng)堿強(qiáng)堿)用與展層劑相似的展層劑相似的透析外液。透析外液。 hGH的種屬特異性很強(qiáng) 。 目前用枯草桿菌系統(tǒng)表達(dá)hGH的最高產(chǎn)量達(dá)1.5gL。 用大腸桿菌大腸桿菌生產(chǎn)的hGH及用哺乳動物細(xì)胞生產(chǎn)的hGH,比垂體提純的天然比垂體提純的天然hGH多一個蛋氨酸多一個蛋氨酸,其治療效果更為顯著。4、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法 GH生物測定用鶴子嗉囊法及大白鼠尾骨法。5、作用與用途、作用與用途(五)胃膜素(五)胃膜素(Gastric mucin) 1、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 胃膜素是從豬胃粘膜胃粘膜中提取的一種一種以粘蛋白粘蛋白為主要成分的藥物。 胃膜素著水后膨脹成為粘液胃膜素著水后膨脹成為粘液,遇酸即沉淀遇酸即沉淀,遇熱遇熱不凝固不凝固,胃
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