Введение к работе
Актуальность темы. Ферментные органопрепараты являются перспективными лекарственными средствами, в том числе для лечения и профилактики вирусных инфекций. Значительную долю в общем выпуске ферментов медицинского назначения составляют панкреатические ферменты (рибонуклеаза, дезокси-рибонуклеаза, трипсин и химотрипсин). Действующая технология их комплексного получения, основанная на многократном фракционировании сернокислым аммонием, имеет ряд существенных недостатков: низкий выход конечного продукта, мно-гостадийность, большая длительность процесса, значительные затраты ручного труда. Получаемые при этом готовые ферментные препараты часто не удовлетворяют требованиям Государственной Фармакопеи по качеству.
Необходимость разработки более эффективной технологии выделения и очистки панкреатических ферментов, повышение их качества обусловливает актуальность темы настоящей работы.
Целью работы является изучение закономерностей молекулярной и ионообменной сорбции панкреатических ферментов и разработка на их основе технологии сорбционного хромато-графического процесса выделения и очистки.
Основные задачи работы: определение оптимальных параметров экстракции и условий предсорбционной обработки экстракта поджелудочной аелезы: изучение закономерностей сорбции панкреатических ферментов на молекулярных и ионоген-ных макропористых сорбентах; определение оптимальных условий сорбции и десорбции комплекса панкреатических белков: масштабирование процесса выделения и очистки ферментов.
Научная новизна работы. Впервые изучены равновесные характеристики и термодинамические параметры сорбции панкреатических ферментов макропористым катионитом КУ-23. Установлена взаимосвязь структуры матрицы молекулярных сорбентов на основе стирола (Поролас-Т) и глицидилметакрилата (G и GS) с избирательностью сорбции, определяемой ионным и неионным взаимодействием. Сформулированы факторы, опреде-
4 ляющие взаимодействие молекули белка с ионогенными и неио-ногенными сорбентами. Показана целесообразность использования структур обеспечивающих дополнительные связи с сорбируемыми молекулами при наличии ион-ионного взаимодействия. Впервые предложен способ предсорбционной обработки экстракта поджелудочной железы,заключающийся в его сепарировании и приводящий к получению обезжиренного экстракта, пригодного для сорбции в ионообменных колоннах. Показана возможность одновременной избирательной сорбции 4-х панкреатических ферментов, обладающих различными физико-химическими свойствами из модельных растворов и экстрактов макропористыми катионитами. Впервые осуществлено выделение и очистка комплекса панкреатических нуклеаз и протеаз из непрозрачных коллоидных растворов на сульфокатионите КУ-23 в ионообменных колоннах. Показано, что выявленные закономерности полностью масштабируются и оптимизируются с помощью критериального параметра Л , что позволило осуществить крупномасштабный процесс ионообменного выделения и очистки панкреатических ферментов.
Практическое значение. На основании данной работы был предложен способ получения гидролитических ферментов ( положительное решение по заявке N4942523/13).Спроектирована, смонтирована и запущена в производство промышленная установка ионообменного выделения и очистки на заводе медпре-паратов ЙО"Самсон" в г.С-Петербурге. Полученные партии ферментных препаратов удовлетворяют требованиям ФС. Предлагаемый способ позволил сократить время процесса в 5 раз. При этом съем продукции со 100 кг сырья увеличился на ЗОХ, улучшилось качество готовых препаратов и условия труда.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на: Всесоюзной конференции "Результаты и перспективы научных исследований по биотехнологии и фармации",г.Ленинград, 1989г.'; Зональной конференции "Молекулярная сорбция биологически активных веществ", г.Пенза, 1990г.; Всесоюзной конференции "Технология ключевых соединений, используемых в синтезе' биологически активных веществ", г.Пенза, 1991г.;
fr-
Et О
Я СХ аз
гг я
ч со
X го
ч со
Я fr-
ми и ионогенными сорбентами. Выбран сорбент, позволяющий избирательно и обратимо сорбировать комплекс панкреатических ферментов.
В'пятой главе приведены результаты исследования динамического ионообменного процесса сорбции, злюции ферментов, кинетико-динамического анализа ионообменного выделения ферментов и его масштабирования по критериальному параметру Л . Предложен способ выделения и очистки комплекса ферментов.