胰岛素ppt课件

胰岛素，1，(3)胰岛素(Insulin )胰岛素广泛存在于人和动物的胰腺中，正常胰腺含有约200万个胰岛，胰岛由-、-和-三种细胞组成，其中-细胞由胰岛素组成，-细胞由葡聚糖和胰岛素抵抗性肝素组成，-细胞由胰岛素组成胰岛素在细胞中最初作为活性弱的前体胰岛素原体存在，进而分解成胰岛素进入血液循环。 (1)结构和性质胰岛素由51氨基酸组成。 不同类型属动物的胰岛素分子结构基本相同，主要差异在于a链二硫桥中间的8、9和10位氨基酸和b链c末端的人为苏氨酸，猪为丙氨酸，抗原性低于其他来源的胰岛素。2、3、4、(2)胰岛素性质为白色或类白色的结晶粉末，晶形为扁平斜形六面体. 牛胰岛素的分子量为5733，猪为5764，人为5784。 胰岛素的等电点为5.35.4。 胰岛素在pH4.56.5范围内几乎不溶于水，容易溶于稀酸或稀碱溶液； 溶解于80%以下乙醇或丙酮中； 难溶于90%以上乙醇或80%以上丙酮； 不溶于醚。 悬浮在弱酸性水溶液和中性缓冲液中比较稳定。 水溶液中的胰岛素分子受pH、温度、离子强度的影响而聚合和聚合。 在胰岛素浓度低的酸性溶液中会变成单体状态。 锌胰岛素在pH=2的水溶液中呈二聚体，随着pH的增高，聚合作用增加，在pH=4-7下聚合成不溶性的非晶沉淀。 在高浓度锌的溶液中，pH为68时胰岛素溶解度急剧降低，pH超过9时离解，单体结构发生变化失活。 在5，pH=2的酸性水溶液中加热到80-100度，聚合变成惰性纤维状胰岛素，立即用0.05mol/L的氢氧化钠处理，还能恢复活性的胰岛素结晶。 具有蛋白质的各种特殊反应胰岛素被胰岛素酶、胃蛋白酶、糜酶等蛋白水解酶水解失活。 硫化氢、甲酸、醛、乙酸酐、硫代硫酸钠、维生素c、重金属等还原剂在胰岛素分子中的二硫键被还原，游离氨基被酰化的游离羧基被酯化，肽键被水解，胰岛素失活。 胰岛素对高能辐射敏感；可吸附活性炭、白陶土、氢氧化铝、磷酸钙、CMC等。 6、(1)工艺流程：2、生产工艺、7、(2)工艺和控制点、8、9、3、质量检测(1)原料质量控制种类和年龄不同的动物胰腺中胰岛素含量存在差异。 采摘胰岛素必须保持腺体组织完整性离婚后立即深冻，在-30度以下速冻后转至-20度保存备用。 (2)生产过程质量控制浓缩工艺条件对胰岛素收率影响较大，尽可能缩短浓缩液受热时间；(3)产品性状；(4)产品纯度要求常规结晶胰岛素纯度不高，需要进一步用色谱纯化。 采用超细SephadexG-50凝胶过滤。 美、英药典主要控制两个指标，即相对分子量大于胰岛素的蛋白质和胰岛素原。 国外一般要求胰岛素原核脱酰胺胰岛素含量在10*10-6、1000*10-6以下。10、4、胰岛素制剂新剂型：眼用膜剂、鼻腔给药气溶胶、直肠用栓剂及口服脂质体、微囊、乳剂等。 5、酶促半合成人胰岛素、11、6、重组DNA技术、12，另一种方法是在分泌载体中表达胰岛素原，用酶法转化为人胰岛素。 蛋白质工程胰岛素分子取代氨基酸残基之一，通过防止单体二聚化，合成的新胰岛素以药物浓度基本保持单体，注射后吸收速度比常规胰岛素快23倍。 胰岛素b链第10位His变为Asp，受体结合能力和离体生物活力分别为猪胰岛素的262%和235%。 13、(4)生长素生长素对人肝细胞有核分裂作用，对人红细胞有抑制葡萄糖利用的作用，对人白细胞和淋巴细胞有促进蛋白质和核酸合成的作用，对骨、肌肉、结缔组织和内脏生长有促进作用。动物生长素促进家禽生长，增加产量，在畜牧业领域有较好的应用前景。 不同种类哺乳动物的生长激素之间有明显的种类特异性，只有灵长类生长激素对人有活性。 目前人和动物生长素基因在大肠杆菌中表达成功，产品已投入市场。 14，1，结构和性质的人生长素是由一条191个氨基酸多肽链构成的蛋白质，分子中有两个二硫键，相对分子量21700 .等电点4.9 .胰岛素n末端的1-134氨基酸多肽链段活性，c末端的一部分发挥保护作用，c末端的人生长激素分子比较稳定，冻结下的活性可保持数年。 2、生产技术、15、(2)工艺、16、(5)白细胞介素-2和白细胞介素是介导白细胞介素之间相互作用的细胞因子，是淋巴因子家族的一员。 目前有IL-118，目前有关IL-16的研究较多。 目前市售的白细胞介素只有IL-2。 IL-2是辅助t细胞通过抗原和丝裂原等被刺激，与巨噬细胞和单核细胞分泌的IL-1有关而产生，分泌的糖蛋白质。 IL-2对于诱导t细胞增殖和分化，刺激t细胞分泌-干扰素，增强杀伤细胞的活性，调节免疫功能具有重要意义。 临床上用于免疫缺陷和癌症的综合治疗，IL-2对创伤修复也有一定的作用。 17、18、1、IL-2结构和性质人IL-2前体由153个氨基酸残基组成，细胞分泌后，含有20个氨基酸的信号肽被切除，产生成熟的IL-2分子。 IL-2分子的质量为15420，不同来源的IL-2分子不均匀。 人IL-2的58位、105位、125位为Cys，其中58位、105位形成分子内二硫键，维持其生物活性不可或缺。 IL-2在pH=2-9范围内稳定，对各种蛋白酶敏感，对DNA、RNA酶不敏感。 重组IL-2因细菌缺乏翻译后修饰功能而不是糖蛋白，相对分子质量为14000，PI大部分为7.7。 应用蛋白质工程技术，il 2中125位的Cys分别被Ser和Ala取代，生物活性、热稳定性和恢复性的效果比原il 2强，可以制作新的白细胞介素。 19，2，传统生产工艺(1)的工艺：20，4，基因工程IL-2的制备(1)IL-2基因结构，(2)cDNA克隆的制备从ConA活化人白细胞t细胞株中提取高活性IL-2mRNA作为模板。 逆转录单链cDNA。 在末端脱氧核苷酸转移酶催化下，cDNA末端结合了一些dCMP残基，在引物存在下，利用DNA聚合酶转化为双链cDNA . cDNA片段的分离、G-C加尾法转基因、21，(3)IL-2的表达和纯化均成功地利用大肠杆菌、酵母和哺乳动物细胞表达了重组人IL-2。 工程菌经发酵培养和表达诱导，收集分解菌体，离心沉淀收集包裹体。 封入体主要含有IL-2单体分子聚合而成的多聚体，不溶于水，而且其中重组IL-2为惰性。 重组IL-2用盐酸胍6mol/L或尿素8mol/L将封入体改性分解成单分子，利用空气氧化，或者用1.5mol/L还原原型谷胱甘肽。 恢复IL-2二硫键和正常的分子结构，获得生物活性。 22、重组il-2的进一步纯化利用il-2的疏水性，超滤浓缩后，在反相高效液相色谱和浓度较高的乙腈(60% )的流动相中进行梯度