技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES一、前言
膠原蛋白作為人體內(nèi)含量最多且最重要的蛋白,功能性凸顯,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。近兩年來,重組人源化膠原蛋白逐漸在膠原蛋白護(hù)膚市場(chǎng)顯露鋒芒。
二、什么是重組膠原蛋白
重組膠原蛋白是通過將膠原蛋白的天然基因序列或重新優(yōu)化設(shè)計(jì)的基因序列,導(dǎo)入選定的宿主細(xì)胞中,如:大腸桿菌和酵母菌,經(jīng)過培養(yǎng)、發(fā)酵、分離純化等工藝,獲得的具有一定天然膠原蛋白特征和主要功能的蛋白質(zhì)。
簡(jiǎn)單說,就是基因重組(克?。?/p>
三、膠原蛋白的種類
膠原蛋白是人體內(nèi)豐富的蛋白質(zhì)之一,在人體的眼周、嘴周、腋窩、手臂、腹部等各個(gè)部位都需要膠原蛋白,它通過在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上形成支撐網(wǎng),負(fù)責(zé)維持身體組織的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。迄今為止,在人體中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 29 種膠原蛋白。按照發(fā)現(xiàn)的順序依次命名為 I、II、III、IV 型膠原蛋白等,其中I型膠原含量最多,約占膠原總量的80-90%,其余10-15%為III型膠原。
四、膠原蛋白的制備工藝
膠原蛋白的提取方法主要分為兩類:動(dòng)物源提取法和基因重組法
動(dòng)物源提取法
動(dòng)物源提取法是通過酸法、堿法或者酶法從動(dòng)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(yōu)點(diǎn)是蛋白三螺旋結(jié)構(gòu)完整、成纖維性能好,成本較低但存在較高的免疫原性風(fēng)險(xiǎn)。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(zhì)較好,常用于高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。
通過納米佐劑的設(shè)計(jì)和修飾,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定靶點(diǎn)的遞送,如免疫細(xì)胞或靶向組織。這種靶向遞送可以增加疫苗在特定區(qū)域的作用效果,并減少疫苗的劑量和副作用。
基因重組法
基因重組法是將人膠原蛋白基因序列進(jìn)行特定設(shè)計(jì)、酶切和拼接、連接載體后轉(zhuǎn)入工程細(xì)胞,通過發(fā)酵表達(dá)生產(chǎn)膠原蛋白。主要包括表達(dá)體系的構(gòu)建、發(fā)酵以及純化3個(gè)過程。表達(dá)體系存在原核、真核、昆蟲病毒、哺乳動(dòng)物等多個(gè)表達(dá)體系,但目前可進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)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(fā)酵的技術(shù)。
相比動(dòng)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。
五、重組膠原蛋白的純化
重組膠原蛋白目前運(yùn)用最多的是大腸桿菌,畢赤酵母表達(dá)體系。對(duì)于最終產(chǎn)品來說,它們都需要對(duì)表達(dá)后的收獲組分經(jīng)分離純化,提取純凈的膠原蛋白。
作為分離純化的第一步,細(xì)胞破碎是至關(guān)重要的一環(huán)。細(xì)胞破碎的過程能夠有效釋放細(xì)胞內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì),以確保后續(xù)純化步驟的順利進(jìn)行和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。高壓均質(zhì)是常用的機(jī)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。
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