[發(fā)明專利]一種重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液的分離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810079823.2
• 申請(qǐng)日: 2008-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN101735303A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈茜;王志明;杜力;張玉新;任振軍;任力偉;何慶生;高健;鄭海洲;李梅彥;黃順軍;王冀民;賀建功
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北制藥集團(tuán)新藥研究開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C07K1/34
• 分類號(hào): C07K1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物發(fā)酵液分離方法，特別涉及一種對(duì)微生物發(fā)酵的重組 蛋白質(zhì)發(fā)酵液的分離方法。

背景技術(shù)

在生物發(fā)酵液分離領(lǐng)域，重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液的分離方法目前主要包括離心 技術(shù)、板框過濾技術(shù)和膜分離技術(shù)。

離心技術(shù)是根據(jù)顆粒在作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)外向的離心力的行為而 發(fā)展起來的一種分離技術(shù)。利用該技術(shù)進(jìn)行固液分離在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，諸 如分離出化學(xué)反應(yīng)后的沉淀物，天然的生物大分子、無機(jī)物、有機(jī)物，在生物 化學(xué)以及其它的生物學(xué)領(lǐng)域常用來收集細(xì)胞、細(xì)胞器及生物大分子物質(zhì)。隨著 技術(shù)的進(jìn)步，針對(duì)不同狀態(tài)的料液，發(fā)展了包括疊片式離心機(jī)和連續(xù)流離心機(jī) 在內(nèi)的多種離心手段，但這些離心技術(shù)存在著其固有的難以克服的缺點(diǎn)，包括 運(yùn)行動(dòng)力成本高、難以處理大量的高含固量的料液等。

板框過濾技術(shù)用于重組蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)中的固液分離，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投入 少，成本低，其缺點(diǎn)是需要較大的人力投入，存在大量的人工操作，從而難以 實(shí)現(xiàn)很好的批次重復(fù)性；完全的密封困難，產(chǎn)品收率低；染菌料液處理困難， 難以保證不同料液澄清度一致(中國(guó)生物工程雜志，2004，24(4)：81-85)。

膜分離技術(shù)中，根據(jù)所用膜的材料可分為高分子膜、無機(jī)膜和液體膜。常 用的是高分子膜，其次是無機(jī)膜。高分子膜材料有纖維素類、聚酰胺類、芳香 雜環(huán)類、聚砜類、聚烯烴類、硅橡膠類、含氟高分子類等。高分子膜優(yōu)點(diǎn)是種 類多，可選擇性大，價(jià)格低，膜組件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等；缺點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn) 定性差，易受微生物降解，易壓密等。無機(jī)膜多以金屬、金屬氧化物、陶瓷等 制成，可以耐高溫、高壓，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，物料通量大，允許使用苛 刻的清洗條件；缺點(diǎn)是膜脆，易碎，設(shè)備費(fèi)高(膜分離技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 1998)。常用的高分子膜膜組件結(jié)構(gòu)型式主要有平板式、管式、卷式和中空纖維 式4種。平板式膜組件常用板框式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是膜的清洗和更換容易，料液 流通截面積大，不易堵塞；缺點(diǎn)是密封難度大，部件加工精度要求高，料液流 程短，為達(dá)到一定濃縮度需多次循環(huán)，常用于小型選膜實(shí)驗(yàn)中。管式膜組件結(jié) 構(gòu)原理類似于管式換熱器，它的優(yōu)點(diǎn)是料液流速可調(diào)范圍大，可處理懸浮固體 濃度較高的料液，清洗方便；缺點(diǎn)是單位體積膜面積較小，造價(jià)高。卷式膜組 件結(jié)構(gòu)與螺旋板換熱器類似，單位體積中膜面積大；但壓力降大，膜層間易堵 塞，清洗困難。中空纖維膜的外徑為0.5～2mm，可在膜組件內(nèi)自行支撐，膜組 件單位體積內(nèi)膜面積大，壓力降小；但是易堵塞，料液需要預(yù)處理(河北科技 大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，23(3)：21-26)。

陶瓷膜在生物化工領(lǐng)域的應(yīng)用涉及細(xì)胞脫除、無菌水生產(chǎn)以及低分子有機(jī) 物的澄清和生物膜反應(yīng)器等。目前，陶瓷膜在制藥產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要涉及微生 物制藥中小分子生物發(fā)酵液的固液分離。蔡躍明等公開了利用陶瓷膜分離乳酸、 酒精等小分子生物發(fā)酵液的方法(CN1245247C，2006.3.15)。Kim等(J?Cleaner Prod，1997，5(4)：263～267)用截流相對(duì)分子質(zhì)量為50000的無機(jī)陶瓷膜超 濾釜餾物，截流的大分子和固體殘?jiān)?jīng)離心機(jī)處理后壓成餅粕，滲透液的主要 成分是水和小分子還原糖。

微生物發(fā)酵的重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液，例如，重組人血白蛋白發(fā)酵液、重組人 轉(zhuǎn)鐵蛋白發(fā)酵液等酵母發(fā)酵液以及重組腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體發(fā)酵菌 體裂解液、重組L-山梨酮脫氫酶發(fā)酵菌體裂解液等大腸桿菌發(fā)酵菌體裂解液等， 該類發(fā)酵液的待分離物質(zhì)均為數(shù)萬道爾頓的大分子蛋白產(chǎn)物，而且還含有菌體 細(xì)胞和懸浮固體等雜質(zhì)。對(duì)于上述重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液的分離方法，本領(lǐng)域技術(shù) 人員急需一種有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人通過多年研究，利用陶瓷膜對(duì)多種重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液進(jìn)行了大量的 實(shí)驗(yàn)，成功地實(shí)現(xiàn)了大分子蛋白質(zhì)產(chǎn)物與菌體細(xì)胞、懸浮固體等雜質(zhì)的有效分 離。

具體地，本發(fā)明涉及：

(1)一種利用陶瓷膜對(duì)重組蛋白質(zhì)發(fā)酵液進(jìn)行固液分離的方法，其特征 在于，將發(fā)酵液在0～30℃的溫度下加壓到0.1～0.6Mpa后進(jìn)入陶瓷膜過濾系統(tǒng)， 發(fā)酵液中的菌體細(xì)胞和懸浮固體被截留在膜的進(jìn)料一側(cè)，流出的滲透液即為重 組蛋白質(zhì)產(chǎn)物溶液。

(2)根據(jù)項(xiàng)(1)所述的分離方法，其中的陶瓷膜孔徑為0.01～2微米， 優(yōu)選為0.2～1.2微米，特別優(yōu)選為0.5～0.8微米。