膠原蛋白的提取方法主要分為兩類:動物源提取法和基因重組法。前者通過酸法、堿法或者酶法從動物皮膚、跟腱部位提取膠原蛋白。酸法將前處理(去脂、切片、粉碎)后的樣品酸解,獲得酸溶性膠原蛋白,優點是蛋白三螺旋結構完整、成纖維性能好,成本較低但存在較高的免疫原性風險。酶法常使用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶地切割膠原蛋白的末端肽,主體溶于中性或酸性溶液中,最終被提取,該方法獲得的膠原純度高、理化性質較好,常用于高附加值產品的開發。
基因重組法是將人膠原蛋白基因序列進行特定設計、酶切和拼接、連接載體后轉入工程細胞,通過發酵表達生產膠原蛋白。主要包括表達體系的構建、發酵以及純化3個過程。表達體系存在原核、真核、昆蟲病毒、哺乳動物等多個表達體系,但目前可進入工業化生產或已商品化的重組膠原蛋白主要采用基于大腸桿菌、酵母等微生物發酵的技術。
相比動物源提取法,重組法可加工性(如水溶性和乳化特性)較好,能降低免疫原性。
膠原蛋白制備工藝
重組膠原蛋白目前運用最多的是大腸桿菌,畢赤酵母表達體系。對于最終產品來說,它們都需要對表達后的收獲組分經分離純化,提取純凈的膠原蛋白。
作為分離純化的第一步,細胞破碎是至關重要的一環。細胞破碎的過程能夠有效釋放細胞內的目標物質,以確保后續純化步驟的順利進行和最終產品的質量。高壓均質是最常用的機械裂解方法,具有良好的可放大性,且不需要添加額外的試劑。
ATS安拓思提供全系列的高壓均質機產品,可支持從實驗室到生產的不同規模應用,最高處理流量可達4,000 L/H。
注射用膠原蛋白的制備工藝流程主要包括以下幾個關鍵步驟:
1、原料準備:首先,選擇優質的膠原蛋白作為主要原料,這可以是從動物源(如魚類、豬皮、牛皮等)提取的膠原蛋白,或者是通過生物技術手段生產的重組膠原蛋白。同時,準備好所需的輔料,如穩定劑、緩沖劑、保濕劑等,這些輔料的選擇應符合藥品生產的相關規定。
2、溶液制備:按照一定比例將膠原蛋白與緩沖劑溶解,同時加入適量的穩定劑和保濕劑。通過充分攪拌混合,確保溶液均勻。
3、pH調節:使用酸堿調節劑對溶液進行pH調節,使其達到適宜的酸堿度。這一步驟至關重要,因為它可以確保膠原蛋白的穩定性和活性。
4、過濾:將制得的溶液通過特定孔徑的過濾器進行過濾,以去除雜質和微生物。這一步驟對于保證產品的純凈度和無菌性至關重要。
5、均質化處理:利用高壓均質機對膠原蛋白溶液進行均質化處理。通過高壓和剪切力,使膠原蛋白顆粒更加細膩均勻,提高產品的質量和穩定性。
6、無菌灌裝:在無菌條件下,將處理好的膠原蛋白溶液灌裝到適合的容器中,如注射器或瓶中。
7、質量控制與檢測:對制備好的注射用膠原蛋白進行嚴格的質量控制與檢測。這包括理化性質測試、微生物檢測、生物學活性測試等,以確保產品符合規定的標準。
總的來說,高壓均質機在制備膠原蛋白方面具有重要的應用價值。它能夠提高重組膠原蛋白的提取效率、注射用膠原蛋白的均質化程度和穩定性,為制備高質量的膠原蛋白提供了有效的技術手段。