一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法与流程

1.本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法。


背景技术：

2.人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin，hcg)是妊娠期间由胎盘合体滋养层细胞分泌产生的一种糖蛋白激素，由两个不同的亚基α、β以非共价键连接组成，因此，hcg一般从孕妇尿液中提取。在激素的产生、分泌、代谢等过程中，hcg分子会发生断裂、解离等多种变化，从而在血、尿中以多种分子形式存在。hcg的药理作用主要与促黄体生成素相似，而促卵泡成熟样作用甚微，对雌性能促使卵泡成熟及排卵，并使破裂卵泡转变为黄体。促使其分泌孕激素。对雄性则具有促问质细胞激素的作用，特别是睾丸间质细胞的活动。使其产生雄激素，促使性器官和副性征发育及成熟，并促进精子生成。
3.目前，从孕妇尿液中提取hcg的主要工艺步骤如下：孕妇尿液收集后，用苯甲酸钠或高岭土吸附，制得hcg尿浓缩物。然后用有机溶剂提取得到hcg粗制品，再进一步纯化，获得hcg精品。传统纯化工艺使用硅酸铝树脂及deae纤维素等层析法，纯化效果差，产品收率低，增加了生产成本，所得产品也无法满足国内外市场对高纯度hcg的需求。抗体亲和层析纯化技术虽然能制备出高纯度的hcg，但不可避免地存在生产成本高，产品受外源蛋白污染风险高的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，以解决传统人绒毛膜促性腺激素纯化效果差、产品收率低的技术问题。
5.本发明的目的在于提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，包括以下步骤：
6.(1)将人绒毛膜促性腺激素粗制品经过染料亲和层析纯化，得到中间体i；
7.(2)将所述中间体i经过阴离子交换层析纯化，得到中间体ii；
8.(3)将所述中间体ii经过凝胶过滤层析纯化，得到中间体iii；
9.(4)将所述中间体ⅲ经过冷冻干燥，得到人绒毛膜促性腺激素成品。
10.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(1)中所述染料亲和层析纯化包括以下步骤：将所述人绒毛膜促性腺激素粗制品上样至染料亲和层析柱，然后用缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液，即为中间体i。
11.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述人绒毛膜促性腺激素粗制品上样前使用ph6.0－6.2的磷酸盐缓冲液对染料亲和层析柱进行平衡处理。
12.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述缓冲液洗脱包括以下步骤：用ph6.0－6.2的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤，然后用ph8.0－8.4且含0.3m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤，再用ph8.0－8.4且含1.1－1.2m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗脱。
13.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(1)中进行所述染料亲和层析纯化前还包括：将所述人绒毛膜促性腺激素粗制品溶解于ph值为6.0－6.2的0.1m磷酸
盐缓冲液。
14.步骤(1)染料亲和层析中，上样溶液ph6.0－6.2可保证产品吸附在层析介质上，洗脱时提高ph至8.0－8.4，可增强洗脱效果。
15.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(2)中所述阴离子交换层析纯化包括以下步骤：将所述中间体i上样至阴离子交换层析柱，然后用缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液，即为中间体ii。
16.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述中间体i上样前使用ph5.6－6.0的磷酸盐缓冲液对阴离子交换层析柱进行平衡处理。
17.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述缓冲液洗脱包括以下步骤：用ph5.6－6.0的0.01m磷酸盐缓冲液洗涤，再用ph4.5－5.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱。
18.步骤(2)阴离子交换层析中，在ph5.6－6.0条件下，hcg可带负电荷，与层析介质吸附；洗脱时将ph降低至4.5－5.0，可使hcg带正电荷，与层析介质脱附，将其洗脱。
19.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(2)中所述阴离子交换层析纯化前还包括：将所述中间体i进行超滤脱盐，脱盐后溶液电导率为1－2ms/cm，蛋白浓度为20－30mg/ml；
20.进一步优选的，所述超滤脱盐过程采用的是截留分子量为10kd的超滤膜。
21.通过超滤脱盐可以有效降低离子强度，避免上样溶液离子强度太高，介质不能吸附绒毛膜促性腺激素的情况。
22.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(3)中所述凝胶过滤层析纯化包括以下步骤：将所述中间体ii上样至凝胶过滤层析柱，然后用缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液，即为中间体iii。
23.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述中间体ii上样前调节ph至7.0－7.5。
24.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，所述缓冲液洗脱采用的是ph7.0－7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液。
25.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(4)中所述冷冻干燥前还包括：将所述中间体iii进行超滤脱盐，脱盐后溶液电导率为0.5－1.0ms/cm，蛋白浓度为10－20mg/ml；
26.进一步优选的，所述超滤脱盐过程采用的是截留分子量为10kd的超滤膜。
27.步骤(4)中的超滤脱盐过程可以避免产品冷冻干燥后含有大量氯化钠及磷酸盐。
28.优选的，在上述人绒毛膜促性腺激素的制备方法中，步骤(4)中所述冷冻干燥采用如下方式：－35℃预冻4h，然后预抽真空20pa，6h内升温至－5℃，保温15h；继续在4h内升温至30℃，保温5h。
29.本发明提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
30.本发明以hcg粗制品为起始原料，依次采用染料亲和层析、阴离子交换层析以及凝胶过滤层析工艺，制备方法操作简便、生产成本低，获得的人绒毛膜促性腺激素效价及纯度更高，无外源蛋白的污染，hcg成品的效价不低于9500iu/mg，总收率不低于90％。
附图说明
31.图1是本发明人绒毛膜促性腺激素制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
32.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本发明中人绒毛膜促性腺激素的效价检测依据为《中国药典》2020版四部通则《1209绒促性素生物测定法》。
34.实施例1
35.本实施例提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，以效价为101iu/mg的hcg粗制品作为起始原料，包括以下步骤：
36.(1)染料亲和层析
37.取hcg粗制品20g，用200ml ph6.0的0.1m磷酸盐缓冲液溶解，将其上样至柱体积为200ml的capto blue(high sub)染料亲和层析柱(层析柱预先用ph6.0的0.1m磷酸盐缓冲液平衡)后，监控流出液在280nm处吸光值a280；用ph6.0的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤4个柱体积，再用ph8.0且含0.3m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤4个柱体积后，用ph8.0且含1.1m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液600ml，为中间体i。
38.(2)阴离子交换层析
39.中间体i用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率1.0ms/cm，蛋白浓度为20mg/ml，上样至柱体积为40ml的capto qimpres阴离子交换层析柱(层析柱预先用ph5.6的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280；用ph5.6的0.01m磷酸盐缓冲液洗涤6柱体积后，再用ph4.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液160ml，为中间体ii。
40.(3)凝胶过滤层析
41.中间体ii用氢氧化钠溶液调节ph至7.0，上样至柱体积为100ml的sephadexg－75凝胶过滤层析柱(层析柱预先用ph7.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280；上样完后用ph7.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集含有hcg的流出峰，共600ml，为中间体iii。
42.(4)中间体iii用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率0.5ms/cm，蛋白浓度为10mg/ml，进行冷冻干燥，得到hcg成品0.195g，效价为9823iu/mg，收率为95％。
43.实施例2
44.本实施例提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，以效价为112iu/mg的hcg粗制品作为起始原料，包括以下步骤：
45.(1)染料亲和层析
46.取hcg粗制品50g，用500ml ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液溶解，将其上样至柱体积为500ml的capto blue(high sub)染料亲和层析柱(层析柱预先用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液平衡)后，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤4个柱体积，
再用ph8.4且含0.3m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤5个柱体积后，用ph8.4且含1.2m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液1400ml，为中间体i。
47.(2)阴离子交换层析
48.中间体i用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率2.0ms/cm，蛋白浓度为30mg/ml，上样至柱体积为100ml的capto qimpres阴离子交换层析柱(层析柱预先用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液洗涤6柱体积后，再用ph5.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液450ml，为中间体ii。
49.(3)凝胶过滤层析
50.中间体ii用氢氧化钠溶液调节ph至7.5，上样至柱体积为250ml的sephadexg－75凝胶过滤层析柱(层析柱预先用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。上样完后用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集含有hcg的流出峰，共1300ml，为中间体iii。
51.(4)中间体iii用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率1.0ms/cm，蛋白浓度为20mg/ml，进行冷冻干燥，得到hcg成品0.538g，效价为10023iu/mg，收率为96.3％。
52.对比例1
53.本对比例提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，与实施例2的区别仅在于省略了染料亲和层析步骤，以效价为112iu/mg的hcg粗制品作为起始原料，具体步骤如下：
54.(1)阴离子交换层析
55.取hcg粗制品50g，用500ml ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液溶解，上样至柱体积为100ml的capto q impres阴离子交换层析柱(层析柱预先用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液洗涤6柱体积后，再用ph5.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液500ml，为中间体i。
56.(2)凝胶过滤层析
57.中间体i用氢氧化钠溶液调节ph至7.5，上样至柱体积为250ml的sephadexg－75凝胶过滤层析柱(层析柱预先用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。上样完后用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集含有hcg的流出峰，共1300ml，为中间体ii。
58.(3)中间体ii用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率1.0ms/cm，蛋白浓度为20mg/ml，进行冷冻干燥，得到hcg成品0.914g，效价为4656iu/mg，收率为76％。
59.对比例2
60.本对比例提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，与实施例2的区别仅在于省略了阴离子交换层析步骤，以效价为112iu/mg的hcg粗制品作为起始原料，具体步骤如下：
61.(1)染料亲和层析
62.取hcg粗制品50g，用500ml ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液溶解，将其上样至柱体积为500ml的capto blue(high sub)染料亲和层析柱(层析柱预先用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液平衡)后，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤4个柱体积，再用ph8.4且含0.3m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤5个柱体积后，用ph8.4且含1.2m nacl
的0.1m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液1400ml，为中间体i。
63.(2)凝胶过滤层析
64.中间体i用氢氧化钠溶液调节ph至7.5，上样至柱体积为250ml的sephadexg－75凝胶过滤层析柱(层析柱预先用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。上样完后用ph7.5且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集含有hcg的流出峰，共1500ml，为中间体ii。
65.(3)中间体ii用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率1.0ms/cm，蛋白浓度为20mg/ml，进行冷冻干燥，得到hcg成品0.736g，效价为6239iu/mg，收率为82％。
66.对比例3
67.本对比例提供了一种人绒毛膜促性腺激素的制备方法，与实施例2的区别仅在于省略了凝胶过滤层析步骤，以效价为112iu/mg的hcg粗制品作为起始原料，具体步骤如下：
68.(1)染料亲和层析
69.取hcg粗制品50g，用500ml ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液溶解，将其上样至柱体积为500ml的capto blue(high sub)染料亲和层析柱(层析柱预先用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液平衡)后，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.2的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤4个柱体积，再用ph8.4且含0.3m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗涤5个柱体积后，用ph8.4且含1.2m nacl的0.1m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液1400ml，为中间体i。
70.(2)阴离子交换层析
71.中间体i用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率2.0ms/cm，蛋白浓度为30mg/ml，上样至柱体积为100ml的capto qimpres阴离子交换层析柱(层析柱预先用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液平衡)，监控流出液在280nm处吸光值a280。用ph6.0的0.01m磷酸盐缓冲液洗涤6柱体积后，再用ph5.0且含0.1m nacl的0.01m磷酸盐缓冲液洗脱，收集洗脱峰溶液450ml，为中间体ii。
72.(3)中间体ii用截留分子量为10kd的超滤膜超滤脱盐至电导率1.0ms/cm，蛋白浓度为20mg/ml，进行冷冻干燥，得到hcg成品0.681g，效价为8059iu/mg，收率为98％。
73.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
74.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。