胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶(从动物胰脏中提取)

出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《精细化学品制备手册》第322页(2570字)

制法

提取胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶主要采用两种途径:一种是从动物胰脏中直接提取,另一种是从胰残渣中提取。

(1)直接从动物胰脏中提取胰蛋白酶和胰乳蛋白酶

①预处理 把新鲜动物的胰脏(或冷冻胰脏)放阴凉处,剪去脂肪和结缔组织,用清水洗净胰脏,切成小块,用绞肉机绞碎(可反复绞两次)。

②提取 将绞碎的胰糜移入搪瓷缸中,加入2倍体积的自来水,在搅拌下加入1mol/L硫酸溶液,调节pH值至3.0,间歇搅拌18~20h,然后用双层纱布压滤提取液,收集滤液备用。滤渣再加1~1.5倍体积的自来水,用1mol/L硫酸调节pH值至3.0,搅拌提取1~2h,然后过滤,收集滤液,对滤渣再重复提取一次。合并3次滤液,用试纸测试pH值,用5mol/L的硫酸或5mol/L氢氧化钠调节pH值至2.5,静置5~6h,在4℃条件下,用菊形滤纸自然过滤,除去杂质,收集滤液。

③盐析制取酶原 将收集的滤液移入另一搪瓷缸中,在搅拌下缓慢加入1kg硫酸铵,静置过夜,次日离心分出盐析物。盐析物用吊布吊干,也可用布氏漏斗抽滤至干,滤饼即为粗酶原混合物,不用时可置4℃保存。

④酶原的激活 把滤饼用10倍体积的4℃冷水溶解,不断搅拌使完全溶解,加入0.2kg氯化钙,用氢氧化钠溶液调节混合液pH值至8.0,然后加入2~3ml结晶胰蛋白酶,放置4℃处18~24h,使酶原激活。激活后,立即过滤除去不溶物,收集滤液。滤液中含有大量胰蛋白酶和胰凝蛋白酶。

⑤胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶原的分离 把滤液用5mol/L的硫酸调节pH值至2.5,搅拌下加入0.3kg硫酸铵,放置4℃处过夜,次日过滤收集盐析物和滤液。盐析物中含有胰凝乳蛋白酶,滤液则含有胰蛋白酶。

把含有胰蛋白酶的滤液在4℃条件下,搅拌加入1kg硫酸铵,在4℃条件下静置过夜,次日过滤,收集沉淀物,然后冷冻干燥即得胰蛋白酶粗品。

把含有胰凝乳蛋白酶的盐析物用0.2mol/L、pH值为5.0的硼酸缓冲液溶解,然后过滤收集滤液,加入0.3kg硫酸铵,于4℃放置过夜,次日抽滤,收集沉淀物,冻干即为胰凝乳蛋白酶粗品。

⑥制取胰凝乳蛋白酶 把胰凝乳蛋白酶粗品,用0.001mol/L盐酸溶解,放在透析袋中对水透析除盐,至无硫酸钡白色沉淀产生为止,然后冻干,即为胰乳蛋白酶干粉产品。

⑦制取胰蛋白酶 用预冷至4℃的0.4mol/L、pH值9.0的硼酸缓冲液把胰蛋白酶溶解,然后过滤除去杂物。滤液用1mol/L氢氧化钠调节pH值为8.0(调节应准确),在4℃放置过夜,当有大量沉淀产生时,加入1/4倍体积经预冷至4℃的0.2mol/L、pH值为8.0的硼酸缓冲液,使沉淀分散。然后放置使其结晶。等大量沉淀出现后,用离心机分离出淀物,吊干,经冷冻干燥,即可得到胰蛋白酶产品。

(2)从猪胰残渣中提取胰蛋白酶和胰乳蛋白酶

①提取 将提取胰岛素后的猪胰残渣按配方量放入搪瓷缸中,加入10倍体积左右的清水,在搅拌下,用盐酸调节pH值至2.5~3.0,然后室温下间歇搅拌20h,用离心机分出提取液备用,弃去残渣。

②盐析 将提取液移入另一搪瓷缸中,在搅拌下,缓慢加入1kg硫酸铵,静置过夜,次日滤除上清液,沉淀物用滤布滤干,得盐析物(产率一般为8%)。

③激活 把盐析物放入搪瓷桶中,加入10倍体积冷水,缓慢搅拌使其全部溶解,再缓慢加入0.2kg氯化钙粉末,然后用氢氧化钠溶液调节pH值为8.0,加入2~3mg胰蛋白酶,放置在4℃条件下过夜。过滤除去硫酸钙沉淀,用硫酸调节滤液pH值至2.5,静置过夜,然后除去杂物,收集滤液。

④二次盐析 将滤液移入另一搪瓷桶中,搅拌下慢慢加入硫酸铵粉末1kg,静置过夜。次日过滤,除去上清液,收集盐析物(产率为4%)。

⑤透析 将盐析物加入2倍体积4℃的0.001mol/L盐酸中,调节pH值至3.0,在4℃条件下,用0.001mol/L盐酸透析除去盐,收集透析酶液。

⑥柱层析 先将透析的酶液用0.01mol/L、pH值5.0的柠檬酸钠缓冲液透析平衡,过滤除去杂物,将滤液上CMC柱(先用柠檬酸钠缓冲液平衡好),用柠檬酸钠缓冲液洗涤,流速40ml/h(柱3cm×10cm),洗至流出液无色为止。

⑦制备胰凝乳蛋白酶 用0.05mol/L、pH值5.0的柠檬酸钠缓冲液进行洗脱,洗脱液加0.3kg硫酸铵粉末,盐析过夜,收集盐析物,然后用稀盐酸透析除盐,冷冻干燥,即得胰凝乳蛋白酶。

⑧制备胰蛋白酶 将CMC从柱中倒入搪瓷桶中,加入1.5倍体积的0.1mol/L、pH值6.0的柠檬酸钠缓冲液,室温下搅拌洗脱1.5h,收集洗脱液(CMC可经处理后再用),加入1kg硫酸铵粉末,盐析过夜,过滤收集盐析物,弃去上清液。然后冷冻结晶即得胰蛋白酶晶体,干燥即为干粉产品。

胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶在外科手术中用于消肿和消炎,消除坏死组织,促进创口愈合。在皮革工业、纺织工业、医药工业、日化工业都广泛应用这两种酶。

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