Optimierung des Reinigungsprozesses für rekombinantes menschliches Insulin

In den letzten Jahren hat der Anstieg der Diabetes-Patienten die Nachfrage nach Insulin gefördert, aber bezahlbares Insulin ist knapp. Effiziente, wirtschaftliche Insulinproduktion ist entscheidend. Es wird hauptsächlich über Escherichia coli (E. coli) und Hefezellen hergestellt, aufgrund deren schnellem Wachstum und niedrigen Kosten, wobei E. coli komplizierte Nachbearbeitungsprozesse erfordert.

Übersicht über den Nachbearbeitungsprozess:

Die Reinigung von rekombinantem menschlichem Insulin aus E. coli-Inklusionskörpern umfasst mehrere Schritte, darunter Erholung, Waschen, Solubilisierung und Oxidation, Spaltung, Pufferaustausch, chromatographische Reinigung, Präzipation, Renaturierung, enzymatische Spaltung und Formulierung.

Yaohai Bio-Pharma verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Produktion und Reinigung von rekombinantem Insulin sowie über ein Team von Experten, das sicherstellt, dass Ihre Insulinproduktion mit hoher Effizienz abgeschlossen wird. Aufbauend auf unserer Erfahrung aus Hunderten von Projekten fasst Yaohai freundlicherweise zusammen, wie der Nachbearbeitungsreinigungsprozess für rekombiantes menschliches Insulin optimiert werden kann.

Inklusionskörper-Rückgewinnung und -Waschung:

Zellen werden mittels mechanischer Methoden (wie Ultraschall, Hochdruckhomogenisierung) oder Lysozymbehandlung aufgebrochen und anschließend mit Waschpuffern (die Urea, Triton X-100 usw. enthalten) behandelt, um Verunreinigungen zu entfernen. Während der Waschung müssen Parameter optimiert werden, um die Proteingüte sicherzustellen, während Kosten kontrolliert werden.

Inklusionskörper-Dissolution und Oxidation:

Hochkonzentrierte Denaturationsmittel (wie Guanidinhydrochlorid und Urea) werden verwendet, um Inklusionskörper aufzulösen, wobei Dithiothreitol oder β-Mercaptoethanol hinzugefügt wird, um die Bildung falscher Disulfidbrücken zu verhindern. pH-Wert und Temperatur beeinflussen die Dissolutions- und Oxidationsreaktionen erheblich.

Spaltung und Pufferaustausch:

Cyanogenbromid-Spaltung wird verwendet, um das N-terminale Initiations-Aminosäure zu entfernen, aber sie stellt Toxizitäts- und Spezifitätprobleme dar. Durch Dialyse, Ultrafiltration oder Größenexklusionschromatographie entfernt der Pufferaustausch schädliche Reagenzien zur Vorbereitung auf nachfolgende Operationen.

Chromatografische Reinigung und Präzipation:

Mehrere chromatografische Techniken werden zur Reinigung von Insulin eingesetzt, einschließlich Affinitätschromatographie, Ionenenaustauscher-Chromatographie, reversierter Phasen-Chromatographie, hydrophobe Interaktionschromatographie und Größenexklusionschromatographie. Präzipitationsmethoden wie pH-Präzipation und Zinkkristallisation werden zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Konzentration von Proteinen verwendet.

Renaturierung:

Das gelöste Protein wird in einem Renaturierungs-Puffer verdünnt, um die richtige Bildung von Disulfidbrücken und Proteinfaltung zu fördern. Proteinfaltungsflüssigkeitschromatographie und Dialyse sind ebenfalls Methoden, die für die Renaturierung verwendet werden.

Enzymatische Spaltung und Formulierung:

Trypsin und Carboxypeptidase B werden verwendet, um das C-Peptid abzuschneiden und so den aktiven Insulin-Heterodimer zu bilden. Schließlich werden Kristallisation und Lyophilisierung eingesetzt, um verbleibende Salze und Pufferstoffe zu entfernen und eine stabile Formulierung herzustellen. Spezifische Zusatzstoffe (wie Zink und Protamin) werden hinzugefügt, um unterschiedliche klinische Anforderungen zu erfüllen.

Fazit:

Nachbearbeitung von Insulin aus E. coli ist komplex. Die Zukunft sollte sich auf die Optimierung dieser Schritte konzentrieren, um effizient und wirtschaftlich genug Produkt herzustellen, um die Nachfrage zu decken und Kosten zu senken.

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