人C1酯酶抑制剂制备工艺及检测方法的优化

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目的:探究利用全血浆层析工艺中间产物作为一种新的人C1酯酶抑制剂(C1esterase inhibitor,C1-INH)提取原料的方法;对现有从人血浆中提取具有活性C1-INH的层析方法进行优化,提升C1-INH的回收率及比活力,同时保证工艺稳定性;对PIerceTM BCA蛋白定量分析试剂盒进行方法及标准品改良,并首次采用改良的BCA法对C1-INH工艺小试样品进行检测。方法:本工艺的C1-INH制备原料为经过超滤的IgG亲和层析的流穿液(flow through,FT),其主要杂质蛋白为免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)。采用聚乙二醇(polyethylene glyco,PEG)沉淀法对杂质蛋白进行初步去除,设置不同pH的C1-INH制备原料实验组,对PEG 4000浓度、沉淀pH条件及离心参数进行摸索/分组试验,对离心后上清液中目标蛋白C1-INH和IgM等其他杂质蛋白含量进行抗原含量及相关检测,确定PEG沉淀纯化C1-INH的最佳条件。将离心后上清液调节进行羧甲基琼脂糖(CM Sepharose Fast Flow,CM)离子交换层析,对杂质蛋白进一步去除,并使用不同盐离子浓度的洗脱液对活性与非活性C1-INH进行分离。采用C1-INH活性动态显色(C1-INH-inhouse)法对产物活性进行检测,结合特定蛋白检测,测定产物比活力,确定最佳的分离盐离子浓度。将PIerceTM BCA蛋白定量分析试剂盒的试管法与微孔板法结合,并用一次函数和二次函数两种方式进行标准曲线拟合,确定最适拟合曲线,并将PIerceTM BCA蛋白定量分析试剂盒配备的牛血清白蛋白(BSA)标准品与C1-INH纯品(Calbiochem)进行相互标定并计算各自回收率,拟以C1-INH纯品代替BSA标准品对工艺小试样品进行检测,并与抗原的特定蛋白检测结果进行比较。结果:通过pH与PEG浓度组合筛选,确定在弱酸性pH(6.8)条件下,当PEG质量分数为12%,离心条件15000g,20 min,25℃时,IgM的去除效果较好,特定蛋白检测结果显示与原料相比IgM去除率达99%以上,且C1-INH的回收率达80%以上。经CM离子交换层析,有活性的C1-INH主要集中在盐离子浓度为200 mmol/L的洗脱液中,产物中C1-INH的比活力达到最大(4.43 IU/mg),其余样品中不含活性成分或活性成分含量低于检测下限,且杂质蛋白去除率达到99%以上。改良的BCA法采用二次函数拟合标准曲线的线性范围为62.52000μg/mL,试剂盒配备的标准品用牛血清白蛋白国家标准品标定结果为2.090 mg/mL,回收率为其标示值(2 mg/mL)的104.5%,但在测定C1-INH样品蛋白含量时,与特定蛋白检测仪的检测结果存在差异。通过对C1-INH纯品与BSA标准品的相互标定,确定了BSA为标准品检测C1-INH纯品的转换系数(1.87)。结论:PEG4000能有效去除C1-INH制备原料中的IgM,且能保持C1-INH有较高的回收率(>85%);CM离子交换层析能对活性与非活性C1-INH进行有效分离,杂质蛋白去除率较高(>97%);改良了BCA总蛋白测定法标准曲线的拟合方法及实验方法,完成了C1-INH纯品与BSA标准品的相互标定,确定了在C1-INH抗原浓度大于总蛋白浓度时,以BSA为标准品检测总蛋白的结果需进行换算,转换系数1.87。
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