專利名稱：利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物分離提取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種將新鮮畜血經(jīng)抗凝處理后的血清為底物且利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法。
背景技術(shù)：
免疫球蛋白是對(duì)抗原刺激應(yīng)答中，B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原特異性的結(jié)合， 產(chǎn)生各種免疫效應(yīng)(生理效應(yīng))的一類球蛋白。服用免疫球蛋白，能夠以被動(dòng)免疫方式提高人體免疫力。大量研究報(bào)道了口服免疫球蛋白可以有效地預(yù)防和治療嬰幼兒及成人由大腸桿菌和輪狀病毒引發(fā)的腹瀉以及其它疾病。畜血中免疫球蛋白含量很高，從中提取并生產(chǎn)高附加值的免疫球蛋白類保健產(chǎn)品，既可以充分利用我國(guó)豐富的畜血資源，實(shí)現(xiàn)畜血的“變廢為寶”，又能夠擴(kuò)大免疫球蛋白產(chǎn)品的來源，降低其較高的價(jià)格，以便于免疫球蛋白類產(chǎn)品的推廣，促進(jìn)人民健康水平的提
尚ο利用畜血分離制備免疫球蛋白是一種非常有前景的生產(chǎn)方法，不僅生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，生產(chǎn)成本降低，而且具有較高的安全性。目前沉淀法分離動(dòng)物血清蛋白方法主要有以下兩種
鹽析(主要是硫酸銨)和乙醇分級(jí)沉淀，這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠利用無機(jī)鹽或者乙醇加入量的改變，將不同的血清蛋白依次沉淀出來，其分離效果較好，可以實(shí)現(xiàn)血清蛋白的分級(jí)沉淀。但其缺點(diǎn)也很明顯硫酸銨沉淀法分離純化血清蛋白時(shí)無機(jī)鹽的用量很大，分離后除去硫酸銨需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，而且硫酸銨很難回收，易造成浪費(fèi)和污染；乙醇分級(jí)沉淀易造成蛋白質(zhì)的變性，必須在低溫下進(jìn)行，對(duì)于操作條件要求相當(dāng)嚴(yán)格，大量處理起來比較困難。在工業(yè)上分離純化蛋白質(zhì)通常采用的方法是柱層析和超濾，可以采用的柱層析方法包括離子交換、親和色譜和分子篩，這些分離手段具有分離效果好，過程溫和，通常不會(huì)造成蛋白質(zhì)活性損失等優(yōu)點(diǎn)，但其成本十分昂貴，同時(shí)，對(duì)于畜血清蛋白的分離，其處理量和處理速度都是有限的。直接用超濾法處理血清，超濾膜的污染會(huì)很嚴(yán)重，同時(shí)就目前的技術(shù)水平而言，超濾多用于蛋白質(zhì)的濃縮而不是分離。因此，對(duì)于大規(guī)模分離純化畜血清免疫球蛋白而言，必須尋找一種成本低廉，操作簡(jiǎn)便，安全實(shí)用的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述利用畜血制備免疫球蛋白技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，該方法先從畜血中分離出畜血清，再利用畜血清與鐵鹽形成鹽復(fù)合物，通過控制鐵鹽濃度、PH和溫度來改變?nèi)芤后w系中畜血清蛋白的溶解度，從而分離得到畜血清免疫球蛋白上清液，然后通過超濾脫鹽和濃縮，在干燥保護(hù)劑的作用下進(jìn)行噴霧干燥，得到較高純度和活性的畜血清免疫球蛋白粉。整個(gè)方法的生產(chǎn)工藝操作簡(jiǎn)便，過程溫和，分離效果好，安全可靠。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，該方法先從畜血中分離出畜血清，再利用畜血清與鐵鹽形成鹽復(fù)合物，通過控制鐵鹽濃度、PH和溫度來改變?nèi)芤后w系中畜血清蛋白的溶解度，從而分離得到畜血清免疫球蛋白上清液，然后通過超濾脫鹽和濃縮，在干燥保護(hù)劑的作用下進(jìn)行噴霧干燥，得到較高純度和活性的畜血清免疫球蛋白粉。概括而言該方法包括畜血清的制備、畜血清免疫球蛋白的鹽提、超濾脫鹽濃縮和噴霧干燥四個(gè)工藝步驟，該四個(gè)工藝步驟分述如下 I畜血清的制備
將經(jīng)過抗凝處理的畜血放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3000-50001·/ min,離心時(shí)間控制在10-30min，經(jīng)離心分離后得到畜血清。II畜血清免疫球蛋白的鹽提
在畜血清中加入鐵鹽形成鹽復(fù)合物，所述鹽復(fù)合物中鐵離子的濃度控制在I-IOOmmol/ L，所述鹽復(fù)合物的pH值控制在5-10，所述鹽復(fù)合物在30-60°C條件下反應(yīng)10-30min，然后將所述鹽復(fù)合物放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3000-500()r/min，離心時(shí)間控制在10-30min，經(jīng)離心分離后得到。III超濾脫鹽濃縮
采用螺旋卷式超濾設(shè)備并以截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式對(duì)畜血清免疫球蛋白上清液進(jìn)行超濾脫鹽濃縮，超濾脫鹽濃縮時(shí)畜血清免疫球蛋白上清液的PH值應(yīng)為5-10，其溫度應(yīng)在 30-60°C之間，超濾脫鹽濃縮的壓力控制在0. 01-0. IMpa，濃縮倍數(shù)控制在10倍得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液。IV畜血清免疫球蛋白的干燥
按第III步驟中得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重為準(zhǔn)，干燥保護(hù)劑的總添加量= 得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重XI. 5%，添加干燥保護(hù)劑后進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的均質(zhì)壓力控制在0. I-IOMpa,噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度控制在80-200°C，噴霧干燥的出風(fēng)溫度控制在40-100°C，經(jīng)噴霧干燥后得到畜血清免疫球蛋白粉，所述畜血清免疫球蛋白粉中的水分含量小于0.5%，所述畜血清免疫球蛋白粉中免疫球蛋白的百分含量為65. 1%， 所述畜血清免疫球蛋白粉中的活性保留率為75. 4%，所述干燥保護(hù)劑為0. 5%的甘氨酸和1% 的麥芽糖。所述干燥保護(hù)劑是甘氨酸+麥芽糖。所述干燥保護(hù)劑的總添加量=得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重X 1. 5%= 甘氨酸添加量+麥芽糖添加量，其中甘氨酸添加量=得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重X0. 5%，麥芽糖添加量=得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重X 1%。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1.本發(fā)明方法中的四個(gè)工藝步驟具有簡(jiǎn)單、穩(wěn)定之特點(diǎn)，得到的畜血清免疫球蛋白粉具有生產(chǎn)率高和活性高之優(yōu)點(diǎn)。2.鐵鹽作為沉淀劑安全可靠，干燥后的鐵離子含量小于0. 0005% (w/w)；根據(jù)國(guó)標(biāo)，鐵鹽作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到食品中，其允許用量為0. 01%(w/w),因此本發(fā)明的方法安全可靠。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，該方法先從畜血中分離出畜血清，再利用畜血清與鐵鹽形成鹽復(fù)合物，通過控制鐵鹽濃度、PH和溫度來改變?nèi)芤后w系中畜血清蛋白的溶解度，從而分離得到畜血清免疫球蛋白上清液，然后通過超濾脫鹽和濃縮，在干燥保護(hù)劑的作用下進(jìn)行噴霧干燥，得到較高純度和活性的畜血清免疫球蛋白粉。本發(fā)明所述的抗凝處理均為物理抗凝，本發(fā)明所述的截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式是超濾的一種方式，由于物理抗凝和截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式是本領(lǐng)域常用的處理方式，故不再另述。以下結(jié)合三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
將經(jīng)過抗凝處理的畜血進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速3000r/min，時(shí)間30min，分離出畜血清；然后在畜血清中加入鐵鹽形成鹽復(fù)合物，該鹽復(fù)合物中鐵離子的濃度控制在lmmol/L，鹽復(fù)合物的 PH值=5，并在60°C下保溫lOmin，將該鹽復(fù)合物放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3000r/min，離心時(shí)間控制在30min，經(jīng)離心分離后得到畜血清免疫球蛋白上清液；采用螺旋卷式超濾設(shè)備并以截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式對(duì)畜血清免疫球蛋白上清液進(jìn)行超濾脫鹽濃縮，超濾脫鹽濃縮時(shí)畜血清免疫球蛋白上清液的PH值=5，其溫度應(yīng)在30°C，超濾脫鹽濃縮的壓力控制在0. IMpa，濃縮倍數(shù)控制在10倍得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液；在畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液中添加干燥保護(hù)劑后進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的均質(zhì)壓力控制在0. IMpa，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度控制在200°C，噴霧干燥的出風(fēng)溫度控制在100°C，經(jīng)噴霧干燥后得到畜血清免疫球蛋白粉。實(shí)施例2:
將經(jīng)過抗凝處理的畜血進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速4000r/min，時(shí)間20min，分離出畜血清；然后在畜血清中加入鐵鹽形成鹽復(fù)合物，該鹽復(fù)合物中鐵離子的濃度控制在50mmol/L，鹽復(fù)合物的PH值=7. 5，并在45°C下保溫20min，將該鹽復(fù)合物放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在4000r/min，離心時(shí)間控制在20min，經(jīng)離心分離后得到畜血清免疫球蛋白上清液；采用螺旋卷式超濾設(shè)備并以截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式對(duì)畜血清免疫球蛋白上清液進(jìn)行超濾脫鹽濃縮，超濾脫鹽濃縮時(shí)畜血清免疫球蛋白上清液的PH值=7. 5，其溫度應(yīng)在45°C，超濾脫鹽濃縮的壓力控制在0. 05Mpa，濃縮倍數(shù)控制在10倍得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液；在畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液中添加干燥保護(hù)劑后進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的均質(zhì)壓力控制在5Mpa，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度控制在140°C，噴霧干燥的出風(fēng)溫度控制在70°C，經(jīng)噴霧干燥后得到畜血清免疫球蛋白粉。實(shí)施例3:
將經(jīng)過抗凝處理的畜血進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速5000r/min，時(shí)間lOmin，分離出畜血清；然后在畜血清中加入鐵鹽形成鹽復(fù)合物，該鹽復(fù)合物中鐵離子的濃度控制在lOOmmol/L，鹽復(fù)合物的pH值=10，并在30°C下保溫30min，將該鹽復(fù)合物放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在5000r/min，離心時(shí)間控制在lOmin，經(jīng)離心分離后得到畜血清免疫球蛋白上清液；采用螺旋卷式超濾設(shè)備并以截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式對(duì)畜血清免疫球蛋白上清液進(jìn)行超濾脫鹽濃縮，超濾脫鹽濃縮時(shí)畜血清免疫球蛋白上清液的PH值=10，其溫度應(yīng)在60°C，超濾脫鹽濃縮的壓力控制在0. OlMpa，濃縮倍數(shù)控制在10倍得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液；在畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液中添加干燥保護(hù)劑后進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的均質(zhì)壓力控制在lOMpa，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度控制在80°C，噴霧干燥的出風(fēng)溫度控制在40°C，經(jīng)噴霧干燥后得到畜血清免疫球蛋白粉。上述三個(gè)實(shí)施例中，所述干燥保護(hù)劑是甘氨酸+麥芽糖，添加干燥保護(hù)劑的用量以本發(fā)明第III步中得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重為準(zhǔn)，干燥保護(hù)劑的總添加量 =得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重χ ι. 5%=甘氨酸添加量+麥芽糖添加量，其中 甘氨酸添加量=得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重XO. 5%，麥芽糖添加量=得到的畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重X 1%。得到的畜血清免疫球蛋白粉中的水分含量小于 0.5%，該畜血清免疫球蛋白粉中免疫球蛋白的百分含量為65. 1%，該畜血清免疫球蛋白粉中的活性保留率為75.4%。由此看出得到的畜血清免疫球蛋白粉具有生產(chǎn)率高和活性高之優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的方法安全可靠，因?yàn)楦稍锖蟮蔫F離子含量小于0. 0005%(w/w)，根據(jù)國(guó)標(biāo)， 鐵鹽作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到食品中，其允許用量為0. 01% (w/w)0
權(quán)利要求
1.一種利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，該方法先從畜血中分離出畜血清，再利用畜血清與鐵鹽形成鹽復(fù)合物，通過控制鐵鹽濃度、PH和溫度來改變?nèi)芤后w系中畜血清蛋白的溶解度，從而分離得到畜血清免疫球蛋白上清液，然后通過超濾脫鹽和濃縮，在干燥保護(hù)劑的作用下進(jìn)行噴霧干燥，得到較高純度和活性的畜血清免疫球蛋白粉；概括而言該方法包括畜血清的制備、畜血清免疫球蛋白的鹽提、超濾脫鹽濃縮和噴霧干燥四個(gè)工藝步驟，其特征是所述四個(gè)工藝步驟分述如下I畜血清的制備將經(jīng)過抗凝處理的畜血放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3000-50001·/ min，離心時(shí)間控制在10-30min，經(jīng)離心分離后得到畜血清；II畜血清免疫球蛋白的鹽提在畜血清中加入鐵鹽形成鹽復(fù)合物，所述鹽復(fù)合物中鐵離子的濃度控制在I-IOOmmol/ L，所述鹽復(fù)合物的pH值控制在5-10，所述鹽復(fù)合物在30-60°C條件下反應(yīng)10-30min，然后將所述鹽復(fù)合物放在離心機(jī)上進(jìn)行離心分離，離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在3000-500()r/min，離心時(shí)間控制在10-30min，經(jīng)離心分離后得到；III超濾脫鹽濃縮采用螺旋卷式超濾設(shè)備并以截留液全循環(huán)錯(cuò)流方式對(duì)畜血清免疫球蛋白上清液進(jìn)行超濾脫鹽濃縮，超濾脫鹽濃縮時(shí)畜血清免疫球蛋白上清液的PH值應(yīng)為5-10，其溫度應(yīng)在 30-60°C之間，超濾脫鹽濃縮的壓力控制在0. 01-0. IMpa，濃縮倍數(shù)控制在10倍得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液；IV畜血清免疫球蛋白的干燥按第III步驟中得到畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重為準(zhǔn)，干燥保護(hù)劑的總添加量= 所述畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重XI. 5%，添加干燥保護(hù)劑后進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的均質(zhì)壓力控制在0. Ι-lOMpa，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度控制在80-200°C，噴霧干燥的出風(fēng)溫度控制在40-100°C，經(jīng)噴霧干燥后得到畜血清免疫球蛋白粉，所述畜血清免疫球蛋白粉中的水分含量小于0. 5%，所述畜血清免疫球蛋白粉中免疫球蛋白的百分含量為65. 1%，所述畜血清免疫球蛋白粉中的活性保留率為75. 4%，所述干燥保護(hù)劑為0. 5%的甘氨酸和1%的麥芽糖。
2.如權(quán)利要求1所述利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，其特征是所述干燥保護(hù)劑是甘氨酸+麥芽糖。
3.如權(quán)利要求1或2所述利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，其特征是 所述干燥保護(hù)劑的總添加量=所述畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重χ 1. 5%=甘氨酸添加量+麥芽糖添加量，其中所述甘氨酸添加量=所述畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重X0. 5%，所述麥芽糖添加量=所述畜血清免疫球蛋白脫鹽濃縮液總重Xl%。
全文摘要
一種利用鐵鹽分離制備畜血清免疫球蛋白粉的方法，該方法先從畜血中分離出畜血清，再利用畜血清與鐵鹽形成鹽復(fù)合物，通過控制鐵鹽濃度、pH和溫度來改變?nèi)芤后w系中畜血清蛋白的溶解度，從而分離得到畜血清免疫球蛋白上清液，然后通過超濾脫鹽和濃縮，在干燥保護(hù)劑的作用下進(jìn)行噴霧干燥，得到較高純度和活性的畜血清免疫球蛋白粉，畜血清免疫球蛋白粉中的水分含量小于0.5％，畜血清免疫球蛋白粉中免疫球蛋白的百分含量為65.1%，畜血清免疫球蛋白粉中的活性保留率為75.4%，畜血清免疫球蛋白粉具有生產(chǎn)率高和活性高之優(yōu)點(diǎn)，干燥后的鐵離子含量小于0.0005%(w/w)，低于國(guó)標(biāo)0.01%(w/w)，說明本發(fā)明的方法安全可靠。
文檔編號(hào)C07K1/30GK102321172SQ20111025315
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者康懷彬, 朱文學(xué), 杜琳, 武漢良, 羅磊, 肖楓, 肖海芳, 賀家亮 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)