水产百科

四、胰岛素

2023-02-13

胰岛素是从动物胰脏中提取的一种纯度较高的降血糖物质。 我国在1965年成功合成半结晶胰岛素,此胰岛素具有与天然结晶 胰岛素相同的生物活性。

胰岛素广泛存在于高等动物胰脏中。在鱼类中胰脏主要附着 于胆囊、胆管或肠系膜中。用鱼类胰脏作原料,能分离出纯度较 高的胰岛素。其主要原因是: 鱼类胰脏中的胰岛素没有被胰蛋白 酶分解。

胰岛素是一种相对分子质量较小的蛋白质,其相对分子质量 约为6 000左右,由51个氨基酸组成。胰岛素蛋白质有A、B两 条肽链,A链有21个氨基酸残基,B链有30个氨基酸残基,两链 之间由两个二硫键相连,A链上还有一个二硫键。

(一) 原料

能被利用提取胰岛素的鱼为数不多,主要有金枪鱼、鳕鱼、鲉 科鱼、鲑、鲸等。金枪鱼胰脏中的胰岛素比较稳定,即使是新鲜 度较差的金枪鱼,分离出来的胰岛素的量也能达到捕后24h新鲜 金枪鱼的一半。新鲜的金枪鱼经速冻冷藏数月后,其胰岛素的得 率变化不大。但鳕鱼胰脏中的胰岛素很不稳定,捕捞后24h,其胰 岛素含量降低2/3,48h后降低至原来的1/9。表2-4-7为几种鱼 胰腺的大小及胰岛素含量。

表2-4-7 几种鱼胰腺的大小及胰岛素含量

鱼 种 胰 腺 胰岛素含量
位置 形状 颜色 质量/g 单位/(g胰腺) 单位/条鱼
长鳍金枪鱼

黄鳍金枪鱼

肥状金枪鱼

金枪鱼

鳕鱼

鲉鱼

黄尾鲹

鲑鱼

近胆囊基部

近胆囊

近胆囊

近胆管

胆囊顶部

胆管中部

近幽门基部

近胆囊颈部

卵形

卵形

卵形

卵形

球形

卵形

卵形

卵形

桃红色

白色

白色

灰红色

桃红色

白色

白色

白色

0. 08~0. 18

0. 06~0. 33

0. 04~0.13

0. 01~0. 08

0. 01~0. 08

0. 04~0. 08

0. 18~0.23

0. 04~0.06

193

173

136

129

154

194

127

19. 0

22. 9

17. 9

11.6

12. 0

13. 0

10. 4

注:1个国际单位(I.E)相当于可降低血液中葡萄糖含量0.45mg的国际标准纯 胰岛素的效力。

(二)生产工艺

生产胰岛素的方法很多,目前普遍采用的是酸醇提取法。下 面介绍酸醇提取法的生产工艺。

1.工艺流程

2.工艺操作

(1) 原料处理 应立即将在海上捕到的鱼剖腹取出胰腺,投 入饱和苦味酸溶液中并放在低温处,或者将其速冻冷藏。也可将 原料放入丙酮或酸性乙醇中浸渍。

提取前应将胰腺用不锈钢绞碎机绞成胰浆。

(2)提取 将胰浆投入用硫酸酸化的88%的乙醇中,其pH为 2.5~3.0,在15℃以下搅拌提取3h。过滤后的残渣再用酸性乙醇 提取2h,离心分离。将二次提取液合并。

(3)碱化、酸化 将提取液在15℃以下在不断搅拌之下加入 浓氨水调pH至8.0~8.4,立即过滤,除去滤渣。滤液应立即用 盐酸调节pH至3.6~3.8,置5℃以下静置5h,使酸性蛋白充分 沉淀。过滤。

(4) 浓缩 将滤液在30℃以下减压浓缩至原体积的1/9,浓 缩液的相对密度约为1.04~1.06。

(5)脱脂、盐析 将浓缩液放入脱脂锅内,于5min之内加热 至50℃并搅拌均匀,立即用冰盐水降温至5℃,静置5h,使浓缩 液中的脂肪充分上浮并分离除去。用氨水调节pH至5.0,在10℃ 以下加入固体氯化钠使其饱和,静置过夜,粗制胰岛素即浮于液 面。收集上浮物用丙酮、乙醚洗涤后再真空干燥,可得到粗制胰 岛素。

(6) 精制 将粗制胰岛素的干品在蒸馏水与丙酮中溶解,比 例为粗制胰岛素干品:蒸馏水:丙酮=1:7:3,在溶解液中加 4mol/L氨水调节其pH至4.3,置5℃以下静置过夜,次日过滤除 去沉淀。在滤液中再加4mol/L氨水调pH至6.3,加入3.6%的 浓度为20%的醋酸锌溶液,置5℃以下静置过夜,次日过滤,沉 淀用丙酮洗涤后,真空干燥。

将上述干品每克加2%柠檬酸50ml、6.5%醋酸锌2ml、丙酮 16ml,再加冰水稀释至100ml,使干品充分溶解,在5℃以下,用 4mol/L氨水调pH至8.0,立即过滤除去沉淀,滤液迅速用10% 柠檬酸调pH至5.5,搅拌之后置5℃以下静置4d左右,使其充分 结晶。

将结晶用丙酮、乙醚洗涤并脱水后,在P2O5真空干燥器中干 燥,即得胰岛素精品,其效价应在每毫克25单位以上。

(三) 产品质量标准与检验

本品为白色或类白色的结晶性粉末,每1mg的效价不得少于 25个单位。

鉴别: 取本品10mg,加pH2.5的水6ml,其应能完全溶解, 调节pH至5.1~5.3,即有沉淀产生,加酸使pH至2.5,沉淀又 完全溶解,加碱使pH至8.0~8.5,仅有极微量浑浊。

精密称取本品适量,加pH2.5~3.0的水制成每毫升中含 1.2mg的溶液。取体重约2kg的家兔3只,停止给食18~24h后, 按家兔体重每公斤皮下注射上述溶液0.1ml,注射后约4h内,至 少应有2只家兔发生惊厥。立即给惊厥的家兔静脉注射50%葡萄 糖注射液10ml,惊厥应停止。

锌检查: 取本品适量与标准锌溶液 (精密称量硫酸锌44mg, 置100ml量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,精密量取10ml, 置另1支100ml量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,每1ml相当于 10μg的Zn)1.6ml,分别置10ml量瓶中,各加硼酸氯化钾缓冲液 (pH9.0)2ml与新配制的锌试剂溶液(取锌试剂0.13g,加1mol/L 氢氧化钠溶液2ml溶解后,加水使成100ml) 1ml,用水稀释至刻 度,摇匀,放置30min,在620nm的波长处分别测定吸收度,计 算每1 000单位中的含锌量,此含锌量不得超过0.4mg。

效价测定:按中华人民共和国药典1995年版胰岛素生物检定 法测定,应符合规定。测得的结果应为标示量的91%~110%。