《核酸类药物》PPT课件
浓盐法:是用高浓度盐溶液(6%~8%)处理,同 时加热,以改变细胞壁的通透性,使核酸从细胞内释 放出来。
要避免分子降解,可采用苯酚法制备RNA。用苯 酚处理生物材料使蛋白质变性,然后离心,上层水 溶液内含有全部RNA,可用乙醇沉淀出来。
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脱氧核糖核蛋白溶于浓盐溶液1mol/L,不溶于 0.14mol/L,而核糖核蛋白溶于0.14mol/L盐溶液。
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(二)发酵法生产核苷酸 1.发酵法生产肌苷酸(IMP) 2、发酵生产黄苷酸(XMP)及酶法转化成鸟苷酸
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(三)半合成法制备核苷酸
由于发酵法生产核苷的产率很高,核苷悬浮于磷酸 三甲酯或磷酸三乙酯中,在冷却条件下加入氯化氧磷, 进行磷酸化,从核苷生成5′-核苷酸收率可达90%。
(4)RNA的提取实例:啤酒酵母是提取RNA的 很 好 的 资 源 。 取 100g 压 榨 啤 酒 酵 母 ( 含 水 份 70%),加入230ml含NaOH 3g的水,20℃以下缓 慢搅拌30分钟。用6mol/L HCl调至pH7,搅拌15 分钟,离心得清液255m1。冷至10℃以下,6mol /L HCl调pH2.5,置冷过夜,离心得RNA l.8g (纯度80%)。
磷酸二酯酶在合适的条件下降解细胞内的RNA 可产生5′-核苷酸。在国内用谷氨酸产生菌体自溶法 生产5‘-核苷酸。
(1)菌体自溶法生产核苷酸工艺流程:
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5.碱水解法生产2',3'-混合核苷酸
RNA结构中的磷酸二酯键对于碱性条件不稳定, 很容易生成2′,3-环状磷酸酯,此环状磷酸酯对碱更 不稳定,很易加水分解生成2',3'-混合核苷酸。 取 RNA 配 成 3 % ~ 3.5% 的 水 溶 液 , 加 氢 氧 化 钠 达 0.3mol/L浓度,升温至38℃,保温16~20小时,用 6mol/L盐酸中和至pH7.0,从RNA水解成2′,3'核苷酸的降解率达95%以上,将2′,3'-混合核苷酸 制成每片含50~100mg的片剂,经临床使用,对非特 异性血小板减少症、对白血球减少症、癌肿的化疗和 放疗后的升白血球均有较好疗效。
通 常 在 细 菌 中 RNA 占 5 % ~ 25 % , 在 酵 母 中 占 2.7 %~15%,在霉菌中占0.7%~28%。
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在菌体内RNA含量的变化受培养基组成影响,其中 关键是铵离子浓度和磷酸盐浓度。培养酵母菌体收率 高,易于提取RNA。
很显然在许多酵母中,早期细胞中的RNA含量高, 其确切数值取决于碳、氮比例和培养基组成等。
干燥得具有生物活性的DNA(活性DNA制备需在0~
3℃操作)。
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二、用酶解法、发酵法和半合成法制备核苷酸 (一)酶解法及碱水解法制备核苷酸 1、酶解法制备脱氧核苷酸
桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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2、酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生产 单核苷酸,日本年产呈味核苷酸(肌苷酸和鸟苷酸) 3000吨,其中60%是使用酶解法生产的。
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2、具有生物活性DNA的制备
动物内脏(肝、脾、胸腺)加4倍重量生理盐水经
组织捣碎机捣碎1分钟,匀浆于2500r/pm离心30分钟,
沉淀用同样体积的生理盐水洗涤3次,每次洗后离心,
将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中,再捣碎3分
钟,加入2倍量5%的(用45%乙醇作溶剂)十二烷基
磺酸钠,并搅拌2~3小时,在0℃2500r/pm离心,在
例一:肌苷2mmol/L悬浮于5ml磷酸三乙酯中,温度 控制0℃,添加氯化氧磷6mmol/L,水2mmol/L, 反应2h,5'-IMP摩尔产率达91%。
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(二)DNA的提取与制备
1.工业用DNA的提取
取新鲜冷冻鱼精20kg,用绞肉机粉碎2次成浆状, 加入等体积水,搅拌均匀,倾入反应锅内,缓慢搅拌, 升温至100℃,保温15分钟,迅速冷却至20~25℃, 离心除去鱼精蛋白等沉淀物,获得35L含热变性DNA 的溶液,经精确测定DNA含量后直接可用于酶法降解 生 产 脱 氧 核 苷 酸 。 如 要 制 成 固 体 状 DNA , 在 热 变 性 DNA溶液中逐渐加入等体积95%乙醇,离心可获得纤 维状DNA,沉淀用乙醇、丙酮洗涤,减压低温干燥得 DNA粗品,产品含热变性DNA50%~60%。
第十二章 核酸类药物
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第一节 核酸类物质的分离提取及其发酵生产
一、RNA与DNA的提取与制备
(一)RNA的提取与制备
1、工业用RNA的提取
(1)RNA及其工业来源 从微生物中提取RNA是工 业上最实际和有效的方法。一些最常见的菌体含有丰 富的核酸资源,如酵母、白地霉、多种抗菌素的菌丝 体——青霉素,制霉菌素等菌体。
上层液中加入等体积的冷95%乙醇,离心即可得到纤
维状DNA,再用冷乙醇和丙酮洗涤,减压低温干燥得
粗品DNA。粗品DNA溶于适量蒸馏水,加入5%十二
烷基磺酸钠达1/10体积,搅拌1小时,经5000r/pm
离心1小时,清液中加入NaCl达1mol/L,再缓慢加
入冷95%乙醇,DNA析出,经乙醇、丙酮洗涤,真空
(2)高RNA含量酵母菌株的筛选 可以从自然界筛选 到RNA含量高的酵母菌株,也可用诱变育种的方法 提高酵母菌的RNA含量。
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稀碱法:是用氢氧化钠溶液(1%),使细胞壁变 性,使核酸从细胞内释放出来。需用酸中和pH7。然 后除去菌体,将pH调至RNA的等电点(pH2.5),使 RNA 沉 淀 出 来 。 上 法 的 缺 点 是 制 得 的 RNA Mr 较 低,(磷酸单脂酶、磷酸二脂酶降解RNA,90 ℃保持 3~4h破坏酶)。
酶解法生产5‘—单核苷酸工艺流程
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3、双酶法生产肌苷酸和鸟苷酸(I+G)
呈味核苷酸的主要品种是肌苷酸钠和鸟苷酸钠, 商品名简称为(I+G),用核酸酶Pl降解RNA可获得 GMP和AMP,其中AMP经脱氨生成IMP。双酶法生 产(I十G)工艺 。
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4.菌体自溶法生产核苷酸