蛋白質(zhì)酶解工藝的工業(yè)難點2017

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上蛋白質(zhì)酶解工藝的工業(yè)難點多酶體系生產(chǎn)工藝相關(guān)程序 | 2017.10 Kevin酶解法制取活性多肽，首要在于不能營養(yǎng)物質(zhì)變質(zhì)（允許變性）。步驟/程序工業(yè)工藝實驗室工藝實踐認知1.原料儲存在大型牲畜加工廠設(shè)立冷庫基地，檢疫，將分離出的骨肉在A分鐘內(nèi)速冷，A儲存。實驗室比較容易降溫和恒溫。實際上在工業(yè)并不容易實現(xiàn)，實驗室?guī)缀醪挥每紤]降溫時間和維持溫度的難易（尤其是成本）工業(yè)實現(xiàn)首先是成本，既能維持低溫又能節(jié)約能耗，這是一個最優(yōu)的性價比方案。難點在于維系營養(yǎng)成分不能破壞、損失和變質(zhì)。2. 粉粹清洗后，將骨肉粉碎成AcmBcm范圍內(nèi)。為了方便對象提取和實驗充分，實驗室可以粉粹

2、成肉糜狀。而不需要承擔(dān)更多的費用和設(shè)備損失。無論何種粉粹設(shè)備，粉粹環(huán)節(jié)對設(shè)備造成的損傷是輕易的和頻繁的，因而在工業(yè)粉粹成肉糜狀幾無可能，不僅增加成本，對工藝過程也沒有太大意義。3.原料配制按牛羊駝不同部位進行配比，棒骨與其他骨頭比為A1：B1，骨肉比為A2：B2，牛羊駝品種比為A3：B3：C3。已知，不同動物，不同部位，不同組織，所含蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸迥然不同。為了穩(wěn)定性（生物醫(yī)學(xué)術(shù)語），且為了特定活性物質(zhì)的存在，有必要進行配比。駝是國家保護動物，直到我做了多年才明白，被CDE等折磨多年。有必要了解動物、部位、組織的活性物質(zhì)含量，如果運用到醫(yī)藥產(chǎn)品，則必須追求合適配比。4.高溫變性蒸煮。在高

3、壓罐（容量為AB噸）內(nèi)Ckg/2壓力，C小時，波美度至少為D。實驗室高壓設(shè)備是非常成熟易用的。維持恒定高壓非常正常。工業(yè)高溫高壓恒定比較困難，尤其是罐內(nèi)各處壓力一致，直接影響產(chǎn)物一致性或干物質(zhì)的收率。工業(yè)升壓易形成假氣壓，抽樣、副產(chǎn)物（油、渣）分離都是難點。因為需要定時抽樣，油進入后序環(huán)節(jié)要少，渣不能含有效物質(zhì)。5.酶制劑預(yù)處理配置各種不同類型的酶制劑。計算各種酶用量。實驗室調(diào)節(jié)PH值及混合非常容易。無論酸堿濃度、施加速度和攪拌都很輕易。故而酸堿不會損傷酶的活性。調(diào)節(jié)PH值，所用酸堿比較足夠的溫和，不能給處理物帶來劇烈變化，同時速度要快、時間還要短。工業(yè)調(diào)整PH和實驗室手法迥異，工業(yè)需要連續(xù)調(diào)

4、整（因為不斷消耗酸堿而不能得到穩(wěn)定PH值易見），而不是一步到位。工業(yè)需小試測定活性，提前預(yù)知干物質(zhì)量（由濃度經(jīng)驗值得到），最終氨基氮指標A。6. 固定化酶（可?。┟傅墓潭ê凸袒瘜嶒炇覍袒牧弦蟛桓?，因為壓力小、液體流速慢工業(yè)對固化柱或固化材料要求高，能抵抗溫度、速度帶來的沖刷、壓力的損失。7.酶制劑激活對于需要混合酶，例如胰臟，包含多種酶，不愿意純化損失多種酶的提取過程?？梢源痔崾褂茫仨毺崆凹せ?。實驗室水浴即可激活。工業(yè)用量大，必須保證胰腺的質(zhì)量和用量。對于規(guī)模化生產(chǎn)，胰腺必須提前存儲和粗提。工業(yè)激活需要大型可通100度熱水隔層加熱的容器，且攪拌效果好，否則損失酶活性。8. 多酶體系堿

5、性酶、中性酶和酸性酶的控制PH和溫度的易控制，帶來充分反應(yīng)。工業(yè)幾乎無法實現(xiàn)，一個簡單的加熱環(huán)節(jié)就得幾個小時，因此必須利用PH的自降，以及溫度與酶的效力中心來反應(yīng)。生產(chǎn)臺時不能超過68小時，否則反應(yīng)物變質(zhì)。酶的成本很高，因此耗酶量少、反應(yīng)效力大、生產(chǎn)臺時少是工業(yè)的追求。9.調(diào)節(jié)等電點調(diào)節(jié)等電點至PHAB。略工業(yè)等電點和實驗室水平差異較大，原因在與酸堿消耗，需要不斷補充，而不是一次到位。10.層析分層，析出略工業(yè)耗費大量時間，一個5噸的罐至少需要4小時。11.過濾過濾雜質(zhì)，提純實驗室很輕易。工業(yè)非常難。無論采用何種過濾均會造成結(jié)果和速度的困擾。例如超過濾與反滲析，效果好、收率低、耗時長。板式過濾

6、需要多層，效果差、收率一般、時間快。等等。工業(yè)需要最優(yōu)的方案。我們選擇濃度低時使用超濾，后期濃度高時使用壓力泵濾布過濾。也有時候需要離心。工業(yè)的另一個難點在于酶解產(chǎn)物過濾時的動力來源和設(shè)置。因為實驗室自然而然的過濾在工業(yè)不行，沒有動力流不動。12. 真空濃縮真空濃縮，濃度為A。就保持產(chǎn)物活性而言，實驗室濃縮方式多種。工業(yè)主要是成本和收率考慮。冷凍干燥固然收率最高，但成本也最高。離心法在規(guī)模制造中幾無可能。因而真空濃縮，多效連續(xù)的方式，是最佳選擇。13.反應(yīng)釜濃縮反應(yīng)釜持續(xù)加熱濃縮，濃度為A為干燥目的而持續(xù)濃縮，實驗室里基本可忽略此步，原因在于實驗室干燥目的容易獲得。為了節(jié)約干燥成本，提高干燥效

7、率和效果，有必要將需干燥物質(zhì)進一步濃縮，以降低含水量。14.噴霧干燥物料溫度為A1；噴霧塔內(nèi)溫度為A2，噴霧塔加熱壓力為B1、溫度為A3；環(huán)境溫度為A4；高壓泵壓力為B2、噴速為C；閃噴法直噴液滴（直徑D1內(nèi)）0.2秒、降落液滴（直徑D2內(nèi)）10秒內(nèi)干燥。實驗室最常見為冷凍干燥，效果好，時間可接受。不用考慮工業(yè)復(fù)雜之情形。工業(yè)設(shè)備無對應(yīng)設(shè)備，需自制。且根據(jù)結(jié)果不斷調(diào)整：噴霧塔必須根據(jù)液滴干燥速度、降落時間和落點進行科學(xué)設(shè)計，以及為提高收率設(shè)計串聯(lián)過濾塔、多效回收裝置。鼓風(fēng)、引風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)速均是關(guān)鍵指標。15.配料根據(jù)歷史批次的指標，為達到恒定指標，彌補微小差異，不同批次進行振蕩混合。實驗室無需

8、保證質(zhì)量穩(wěn)定性工業(yè)產(chǎn)品要達到產(chǎn)品精確標準，必須根據(jù)主要指標進行多批次混合，有時也會考慮顏色、粒徑、各種營養(yǎng)指標和化學(xué)指標的穩(wěn)定值進行充分混合。16.制劑制造的除濕制劑制造無論何種類型，均需除濕（相對濕度30%）保證。已知蛋白質(zhì)、多肽或氨基酸物質(zhì)極易吸潮變質(zhì)（最快2h）。但實驗室無需此步。因為時間短暫而忽略不計。工業(yè)制造為連續(xù)制造，因而必須保證環(huán)境濕度恒定干燥。制劑制造任何一個環(huán)節(jié)必須保證：環(huán)境、設(shè)備、器具和相關(guān)用料，均為絕對干燥。也包括人與之接觸的各方面。專心-專注-專業(yè)關(guān)鍵解釋項目說明本項目核心技術(shù)有固態(tài)化酶系統(tǒng)，多酶體系，分離純化技術(shù)（包括層析技術(shù)、密度梯度離心技術(shù)、超過濾與反滲析技術(shù)等）

9、，活性干燥技術(shù)（包括高壓噴霧技術(shù)、活性保持技術(shù)、瞬間干燥技術(shù)）、生理應(yīng)用評估系統(tǒng)等。在此主要是圍繞多酶體系論述工業(yè)與實驗室主要差異，以及為了工業(yè)目標包括成本、效率、人力等因素的充分調(diào)整。生理應(yīng)用評估系統(tǒng)是根據(jù)蛋白質(zhì)、多肽的臨床應(yīng)用與詢證醫(yī)學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)得出的數(shù)據(jù)庫分析報告，目前共有20余萬份患者使用及反饋數(shù)據(jù)，為國內(nèi)外唯一一份此方面系統(tǒng)報告。遺憾的是，人生多艱，我制作出此系統(tǒng)15年后，依然由于各種原因沒有將此系統(tǒng)應(yīng)用起來。項目背景過去30年間分離純化技術(shù)的進展，以及檢測手段的現(xiàn)代化，大大加快了發(fā)現(xiàn)新活性多肽的速度。但是小分子活性肽在工業(yè)化水平和臨床藥物的發(fā)展上方興未艾，無論酶解法或是合成法均存在

10、不同程度的問題：借助于蛋白水解酶生成肽鍵雖然鼓舞人心，但尚未達到普遍應(yīng)用的地步；用蛋白水解片斷進行的合成，離普遍應(yīng)用也還有不小的差距。近期的工作重點，應(yīng)當在結(jié)構(gòu)學(xué)、方法學(xué)、生理學(xué)、工業(yè)化應(yīng)用上取得突破。在酶解法過程中，酶解位置、酶解產(chǎn)物、氨基酸序列分析等均為重要檢測方法。本文設(shè)定在此我們選用效果比較好的一種模式，也是充分酶解骨肉組織蛋白質(zhì)，生產(chǎn)小分子多肽和游離氨基酸的模式。這種模式主要有堿性酶、中性酶和酸性酶組成，以此分解各種蛋白質(zhì)肽鍵和肽鏈末端。即使如此，仍然有氨基酸損失，例如酪氨酸。（如需要酪氨酸，需要添加）。第5步 酶制劑預(yù)處理酶具有特異性，無論使用多少種酶，事實上取決于實驗?zāi)康?。使用何種酶，決定了產(chǎn)物的特定物質(zhì)多少。純化酶固然效力、控制準確，但是產(chǎn)物也因為精確而單一效果突出?；旌厦感ЯΣ睿行Мa(chǎn)物種類多，往往營養(yǎng)性作用更大。酶的性質(zhì)決定酸性產(chǎn)物、堿性產(chǎn)物或接近中性的產(chǎn)物的多寡。因此，要生產(chǎn)出含有符合人體意義的營養(yǎng)模式（例如氨基酸模式），就必須保證酶的種類和準確用量、激活時間、添加時間、作用時間，從而保證產(chǎn)物在要求范圍內(nèi)。第8步 多酶體系由于酶解的特異性， PH值的自然下降，故酶的作用時間和效力也均不同， 就蛋白酶而言，雖然從大類上看，只有堿性酶、中性酶和酸性酶三大類，實際上至少有5-8種蛋白酶。例如，木瓜蛋白酶和中性酶雖然功