Optimización del Proceso de Purificación para Insulina Humana Recombinante

En los últimos años, el crecimiento de pacientes con diabetes ha impulsado la demanda de insulina, pero la insulina asequible está en corta oferta. La producción eficiente y económica de insulina es crucial. Se produce principalmente mediante Escherichia coli (E. coli) y levadura debido a su rápido crecimiento y bajo costo, aunque la E. coli enfrenta procesamiento downstream complejo.

Resumen del Procesamiento Downstream:

La purificación de insulina humana recombinante a partir de cuerpos de inclusión de E. coli implica múltiples pasos, incluidos la recuperación, lavado, solubilización y oxidación, corte, intercambio de búfer, purificación cromatográfica, precipitación, renaturación, corte enzimático y formulación.

Yaohai Bio-Pharma cuenta con amplia experiencia en la producción y purificación de insulina recombinante, además de un equipo de expertos, lo que garantiza que tu producción de insulina se complete con alta eficiencia. Aprovechando nuestra experiencia de cientos de proyectos, Yaohai amablemente resume cómo optimizar el Proceso de Purificación Downstream para la Insulina Humana Recombinante.

Recuperación y Lavado del Cuerpo de Inclusión:

Las células se rompen utilizando métodos mecánicos (como la ultrasónicos, homogeneización de alta presión) o tratamiento con lisozima, seguido por buffers de lavado (que contienen urea, Triton X-100, etc.) para eliminar impurezas. Durante el lavado, los parámetros necesitan ser optimizados para asegurar la calidad de la proteína mientras se controlan los costos.

Solubilización y Oxidación del Cuerpo de Inclusión:

Se utilizan desnaturalizantes de alta concentración (como clorhidrato de guanidina y urea) para solubilizar los cuerpos de inclusión, con ditiotreitol o β-mercaptoetanol añadido para prevenir la formación de enlaces disulfuro incorrectos. El pH y la temperatura impactan significativamente las reacciones de solubilización y oxidación.

Cleavage y Cambio de Buffer:

La clivaje con bromuro de cianogénico se utiliza para eliminar el aminoácido inicial N-terminal, pero plantea problemas de toxicidad y baja especificidad. A través de la diálisis, ultrafiltración o cromatografía por exclusión de tamaño, el intercambio de buffer elimina reactivos dañinos en preparación para operaciones posteriores.

Purificación Cromatográfica y Precipitación:

Se emplean varias técnicas cromatográficas para purificar la insulina, incluyendo cromatografía de afinidad, cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de fase inversa, cromatografía de interacción hidrofóbica y cromatografía por exclusión de tamaño. Los métodos de precipitación, como la precipitación por pH y la cristalización con zinc, se utilizan para eliminar impurezas y concentrar proteínas.

Renaturación:

La proteína solubilizada se diluye en un tampón de renaturación para promover la formación correcta de enlaces disulfuro y el plegamiento de proteínas. La cromatografía líquida de plegamiento de proteínas y la diálisis también son métodos utilizados para la renaturación.

Clivaje Enzimático y Formulación:

La tripsina y la carboxipeptidasa B se utilizan para cleavar el péptido C, formando el heterodímero de insulina activa. Finalmente, se emplea la cristalización y liofilización para eliminar sales y buffers residuales, preparando una formulación estable. Se añaden aditivos específicos (como zinc y protamina) para cumplir con diferentes necesidades clínicas.

Conclusión:

El procesamiento downstream de la insulina a partir de E. coli es complejo. El enfoque futuro debe centrarse en optimizar estos pasos para una producción eficiente y económica que satisfaga la demanda y reduzca los costos.

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