两种滤板在低温乙醇提取人血白蛋白FV工艺中的比较

生物化工

Biological Chemical Engineering

Vol.5 No.4Aug. 2019

文章编号：2096-0387（2019）04-0107-04

两种滤板在低温乙醇提取人血白蛋白ＦＶ　

工艺中的比较

鲍锦库１，安伟通１，２，唐斌２，孙承远２，付松林２，兰序强２

（１．四川大学　生命科学学院，四川成都　６１００００；２．成都蓉生药业有限责任公司，四川成都　６１００００）

在工艺稳定的情况下，将Ａ、Ｂ两种滤板分别用于ＦＶ分离过滤阶段，每种滤板取５批次生产数据，对所得过滤参数、摘 要：

超滤收率、产品纯度及多聚体含量进行分析。比较Ａ、Ｂ两种滤板在生产中对人血白蛋白ＦＶ分离效果的影响及对收率和质量的影响，寻找ＦＶ分离阶段可替换滤材，防控因滤材供应商问题影响正常生产的风险结果表明Ａ、Ｂ两种滤板过滤参数相近，收率、成品纯度及多聚体含量无明显差异。实际生产中，Ａ、Ｂ两种滤板均可用于ＦＶ的分离，可以有效降低因滤材供应商问题带来的风险。

滤板；压滤机；过滤关键词：

中图分类号：ＴＱ４６４．７　　　　文献标志码：Ａ

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｔｗｏ　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｐｌａｔｅｓ　ｉｎ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕｍａｎ　Ｂｌｏｏｄ　Ａｌｂｕｍｉｎ　ＦＶ　ｆｒｏｍ　Ｌｏｗ　

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｅｔｈａｎｏｌ

Ｂａｏ　Ｊｉｎ－ｋｕ１，　Ａｎ　Ｗｅｉ－ｔｏｎｇ１，２，　Ｔａｎｇ　Ｂｉｎ２，　Ｓｕｎ　Ｃｈｅｎｇ－ｙｕａｎ２，　Ｆｕ　Ｓｏｎｇ－ｌｉｎ２，　Ｌａｎ　Ｘｕ－ｑｉａｎｇ２

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００００；　　

２．Ｃｈｅｎｇｄｕ　Ｒｏｎｇｓｈｅｎｇ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００００）

Abstract:　Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：　ｃｏｍｐａｒｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ａ　ａｎｄ　Ｂ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＦＶ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｌｏｏｋ　ｆｏｒ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ　ｆｉｌｔｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＦＶ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ，　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｔｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｓｕｐｐｌｉｅｒ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；　Ｍｅｔｈｏｄｓ：　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔａｂｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　Ａ　ａｎｄ　Ｂ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＦＶ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｂａｔｃｈｅｓ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｔａｋｅｎ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，　ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｙｉｅｌｄ，　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｐｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ；　Ｒｅｓｕｌｔｓ：　ｔｈｅ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅｓ　Ａ　ａｎｄ　Ｂ　ｗｅｒｅ　ｓｉｍｉｌａｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｎｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｙｉｅｌｄ，　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｐｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ；　Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：　ｉｎ　ａｃｔｕａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｂｏｔｈ　Ａ　ａｎｄ　Ｂ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ＦＶ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｆｉｌｔｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｓｕｐｐｌｉｅｒ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．

Key words：　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｌａｔｅ；　ｆｉｌｔｅｒ　ｐｒｅｓｓ；　ｆｉｌｔｅｒ

白蛋白是人体血浆中含量最多的一种大分子蛋白质，其具有多种生理功能，包括增加循环血容量和维持血浆所必需的胶体渗透压[1]；作为载体运送离子、营养物、代谢物及其他化合物，促其发挥生理和药理的作用[2]；作为人体重要的基础营养物质，对维持正常生命活动发挥不可或缺的作用。20世纪40年代，低温乙醇提取人血白蛋白工艺的出现[3]，使蛋白

产品在各种医疗机构中得以广泛使用。

目前市场上大多数血液制品企业采用改良后的低温乙醇工艺Cohn6/9法或N-K（Nitschmann-Kistlcr）法[4]，分离阶段利用压滤技术进行固液相分离，实际上这是一种滤饼过滤和深层过滤技术相结合的过滤技术。滤饼过滤指固体堆积在滤材上并架桥形成滤饼层以拦截颗粒的过滤方式。深层过滤在介质内部

作者简介：安伟通（1983—），男，河北大城人，在职研究生，助理工程师，研究方向：血液制品。

·108·生物化工2019年进行，由于颗粒比介质孔径小，颗粒进入弯曲孔道被截留，从而达到固液分离的效果。人血蛋白FV制作分离是血浆蛋白分离纯化过程中重要分离步骤，为了能够在过滤过程中保证过滤的效果，保证产品的质量，除工艺参数的控制外，关键在于所选用的过滤介质，即滤板。在FV的分离阶段，多数生产企业所采用的为PALL公司的滤板A以及EATON公司的滤板B。

滤板A：专为血制品分离开发的产品，高纯度滤材，湿强度高，纤维脱落少，Al/Fe离子析出量低，易于操作，滤板表面具有疏水性，易于蛋白回收，提高效率。滤板B：采用纯度极高的原材料和特殊的生产工艺制成，内毒素含量极低,可溶性离子的迁移程度降至最低,过滤活性和吸附力的完美结合能够带来最高的可靠性,确保始终如一的成品质量。 （如表1）

表１　Ａ、Ｂ滤板参数比较

A滤板

材质孔径（um）厚度（mm）直径（mm）中心孔径（mm）灰分（%）湿强度（kPa）水通量（100kPa*L/m/min）内毒素含量（EU/ml）

2

B滤板

纤维素、硅藻土、珍珠岩、树脂

0.53.28401325>4001100<0.125

纤维素、硅藻土、珍珠岩、树脂

0.4~0.83.68401323＞70113<0.4

本文对生产过程中采用两种滤板在过滤分离FV阶段的过滤参数进行了比较，对产品超滤收率数据进行了分析，并对所得人血白蛋白成品的纯度、多聚体含量等关键质量指标进行了对比分析。

２．４　浊度

取过滤过程中前、中、后三阶段滤过液，检测滤过液浊度，每阶段检测3次，取最小值。

１　主要材料及设备

滤板A、滤板B、健康人血浆、压滤机、浊度仪、DMA4100型密度仪、UV2450型岛津紫外可见分光光度计、8ISO全自动电泳仪、Agilent1200高效液相色谱仪。

２　比较方法

２．１　工艺流程

工艺流程如图1所示。２．２　过滤时间

从FV过滤开始计时，至滤液过滤完压滤机开始吹干的时间为过滤时间，记录两种滤板过滤所用的时间t(h)。２．３　过滤压力

取FV过滤压力趋于稳定后的压力作为过滤压力，记录两种滤板过滤所用的压力P(MPa)。

２．５　超滤收率

在FV精制、超滤后，检测人血白蛋白原液的蛋白质含量，对比相同工艺下使用两种滤板进行FV过滤所得的超滤收率情况。

图１　工艺流程图

第4期鲍锦库等：两种滤板在低温乙醇提取人血白蛋白FV工艺中的比较

·109·

２．６　多聚体含量

使用HPLC检测人血白蛋白成品的多聚体含量，对比相同工艺下使用两种滤板进行FV过滤所得的产品中多聚体含量的情况。２．７　纯度

使用醋酸纤维素薄膜电泳法检测人血白蛋白成品纯度[5]，对比相同工艺下使用两种滤板进行FV过滤所得的产品纯度情况。

３．１．１　生产参数的比较

在工艺稳定一致的条件下，使用A滤板时，平均过滤时间2.6 h，标准差σ=0.063；平均过滤压力0.27 MPa，标准差σ=0.009；平均浊度0.206 NTU，标准差σ=0.010。

使用B滤板时，平均过滤时间2.46 h，标准差σ= 0.049；平均过滤压力0.246 MPa，标准差σ=0.005；平均浊度0.198 NTU，标准差σ=0.007。３．１．２　超滤收率

生产参数一致的条件下，使用A滤板时，超滤收率为（25.86±0.16）g/L；使用B滤板时，超滤收率为（25.94±0.16）g/L。两组数据在α=0.05条件下，F检验方差不同，P=0.872，无显著差异，如图2所示。

表２　

过滤参数及收率结果

３　结果与分析

３．１　过滤参数及收率结果

对两种滤板分别进行连续五批次生产使用。所得过滤参数及收率结果记录如表2。

批次12345

滤板A

时间/h2.62.62.52.62.7

压力/MPa0.260.280.260.270.28

浊度/NTU0.200.190.220.210.21

收率/%25.925.825.926.025.7

时间/h2.42.52.42.52.5

0.250.250.240.250.24

滤板B

压力/MPa

浊度/NTU0.190.200.190.200.21

收率/%25.926.025.825.926.1

F检验方差不同，P=0.729，无显著差异，如图3所示。

图２　超滤收率

３．２　纯度及多聚体含量结果

对使用两种滤板所得产品的纯度和多聚体含量进行检测，所得结果见表3。

表３　纯度、多聚体含量

图３　多聚体含量

３．２．２　纯度

在工艺稳定一致的条件下，使用A滤板时，

批次12345

滤板A

纯度/%98.298.398.298.198.2

多聚体含量/%

2.332.412.352.522.48

98.198.098.097.998.0

滤板B

纯度/%多聚体含量/%

2.322.422.452.492.36

纯度为98.2%±0.1%；使用B滤板时，纯度为98.0%±0.1%。两组数据在α=0.05条件下，F检验具有相同方差，继而进行T检验，P=0.5，无显著差异，如图4所示。

３．２．１　多聚体含量

在工艺稳定一致的条件下，使用A滤板时，多聚体含量为2.418%±0.102%；使用B滤板时，多聚体含量为2.408%±0.088%。两组数据在α=0.05条件下，

图４　纯度

·110·生物化工2019年４　结论从生产数据上看，A滤板与B滤板相差不大，它们拥有相近的孔径，对于滤饼的形成效果近似，对于其他杂质的去除效果近似，所以在浊度的检测结果上表现的比较近似。过滤压力和过滤时间两方面，A滤板均超过B滤板，可能与板厚和过滤速度有关，但这种差异并不是非常明显，且在可接受范围内。而且数据分析表明，使用两种滤板后超滤收率并无显著差异。所以两种滤板具有相近的过滤性能。

产品质量方面，使用A、B两种滤板后，经检测及数据分析，所得产品的多聚体含量及纯度均无显著差异。可见在生产过程中使用两种滤板可以得到质量相近的产品。

市场上，A滤板应用的较为广泛，而B滤板拥有较薄的板厚和更大的湿强度，在相同过滤压力下，B滤板出现破裂的风险更小，两种滤板都有自己的优势。（上接第106页）

的蛋白多克隆抗体来共同检测蛋白的表达情况，以消除内参蛋白的影响，确定外源目的基因的表达情况。结果表明，目的蛋白在转基因后代的叶片中大都稳定表达出来，其蛋白大小在60kD左右。在T0代中获得了4株转基因阳性植株，2株为SPL11基因转基因阳性苗，2株为SPL16基因转基因阳性苗。

对中国春小麦中的SPLs基因家族的一些基因转入野生型水稻植株中，并且得到转基因阳性的水稻植株，用于后续研究小麦SPLs基因的功能。采用农杆菌介导的方法将从小麦中扩增得到的SPL11和SPL16基因转入水稻中，经组织培养技术得到转基因植株。分子水平上使用了PCR技术来检测转基因水稻中外源基因的整合情况，蛋白质水平上使用了SDS-PAGE和Western blotting技术检测转基因水稻中目的基因的表达情况，通过反转录的方法得到了小麦的cDNA，通过设计好的基因特异性扩增引物得到了小麦SPL11和SPL16基因，并且构建了pCAMBIA1304表达载体；利用农杆菌介导的方法将SPL11和SPL16基因转化到野生型水稻的种子中，经过继代培养、分化培养和生根培养后，获得了水

通过5个批次人血白蛋白的生产过程和结果可以看到，两种滤板过滤分离FV所得到的产品质量符合《中国药典》要求，且结果重现性良好。在FV的制作分离中，A、B两种滤板可以互为替补，避免因供应商原因影响生产过程，降低生产风险，减少风 险源。参考文献

[1]倪道明.血液制品[M].3版.北京:人民卫生出版社,2013.[2]赵大辉,王桂茹,陈秀文,等.人血白蛋白的生理功能及其应用护

理研究[J].护理研究(中旬版),2011,25(2):380-381.

[3] 杨晓波,王晓雷,王峰.人血白蛋白提取工艺的对比分析与改进方

案[J].生命科学仪器,2010,8(2):44-48.

[4] 浦奕奕.低温乙醇法在人血白蛋白工业化生产中的应用[J].考试

周刊,2008(3):236-237.

[5]国家药典委员会.国家药典委员会.中国药典[M].北京:中国医

药科技出版社,2015[M].北京:中国医药科技出版社,2015.

稻转基因再生植株，经PCR鉴定，初步得到14株转基因阳性植株；经过Western blotting分析，得到了2株SPL11基因稳定整合与成功表达的转基因植株，2株SPL16基因稳定整合与成功表达的转基因植株。为深入研究小麦SPLs家族基因的结构和功能，尤其是对研究SPL11和SPL16基因的功能分析奠 定了基础。参考文献

[1]傅向东,刘倩,李振声,等.小麦基因组研究现状与展望[J].中国

科学院院刊,2018,33(9):909-914.

[2]王炳南.小麦SPL基因的比较分析和功能研究[D].北京:中国农

业科学院,2015.

[3]王宏刚.一个拟植物转录因子家族的初步研究[D].厦门:厦门大

学,2008.

[4]温婵.水稻稀穗突变体Oslp的遗传分析及其基因定位[D].福州:

福建农林大学,2014.

[5]陈霞.高等植物转录因子研究进展[J].安徽农学通报,2008,

14(9):48-50.

[6]李明,李长生,赵传志,等.植物SPL转录因子研究进展[J].生物

学报,2013(48):107-116.