重组明胶制造技术

本发明专利技术提供了重组明胶及其组合物，以及它的生产和使用方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及重组明胶和含有重组明胶的组合物和药剂，生产重组明胶的方法和在各种应用中这些明胶的用途。
技术介绍
明胶是胶原的衍生物，动物的主要结构和结缔蛋白。明胶衍生自胶原变性，含有具有Gly-X-Y重复的多肽序列，其中X和Y最常见是脯氨酸和羟脯氨酸残基。这些序列形成三链螺旋结构并影响明胶多肽的凝胶化能力。目前可得的明胶是通过通常是牛和猪来源的动物皮毛和骨骼加工提取的。明胶的生物物理性质使它成为多用途的材料，广泛用于各种应用和工业。明胶用于例如许多药物和医学、照像、工业、化妆品和食品饮料产品以及制造过程中。因此明胶是商业上有价值和多用途的产品。明胶的生产明胶通常是用牛和猪来源，特别是从皮毛和骨骼中天然存在的胶原制造的。在某些情况下，可从例如鱼、鸡或马来源中提取明胶。典型明胶生产的原料，例如皮和骨骼来自经政府认证的核查并适用于人类消费的动物。因为存在污染因子例如可转移的海绵状脑病(TSE)，特别是牛海绵状脑病(BSE)和羊瘙痒病等(见例如Rohwer，R.G.(1996)Dev Biol Stand 88247-256)对于该原料的感染性有担心。这种问题对于用于药物和医学用途的明胶尤其关键。近来，对于这些材料(其中大部分来自牛来源)的安全性的关注增加了，导致各种含明胶的产品成为几项规定措施的焦点，来减少与新变种克-雅氏病(nvCJD)，一种致命的人神经疾病有关的牛海绵状脑病(BSE)扩散的可能危险。有担心目前用于从动物组织和骨骼提取明胶的方法的纯化步骤不足以除去感染性，因为携带SE的组织(如脑组织等)的污染。美国和欧洲制造商规定在动物或人食品或药物、医学或化妆品应用的明胶原料不能是来自数量正在增加的BSE国家的。另外，法规规定在明胶生产中不能使用某些材料，例如牛脑组织。目前的生产过程涉及几个纯化和净化步骤，可能需要剧烈和冗长的提取模式。用炼油法处理动物皮毛和骨骼，提取的材料经过各种化学处理，包括长时间接触高酸性或碱性溶液。许多纯化步骤涉及洗涤和过滤以及各种热处理。用酸除盐和石灰处理除去杂质，例如非胶原的蛋白质。骨骼必须脱脂。可在过程中加入其它洗涤和过滤步骤，离子交换和其它化学和灭菌处理，来进一步纯化材料。另外，在加工后仍可能存在污染物和杂质，得到的明胶产物因此必须净化，纯化，常常在准备使用前需要进一步浓缩。商品明胶常常分为A型和B型。这些分类反映了作为提取过程接受的预处理提取物来源。A型通常衍生自酸加工的材料，通常是猪皮，B型通常衍生自碱或石灰加工的材料，通常是牛骨(骨胶原)和皮毛。在A型明胶的提取中，方法通常涉及连续用水洗涤和用稀释的酸处理新鲜或冷冻的猪皮。酸处理的猪皮再进行洗涤，然后重复提取，其中用热水处理，特别是要部分水解存在的胶原。所得的提取物，明胶的稀溶液经过滤和蒸发将得到的浓缩液冷却或冷冻成凝胶。然后在干燥管道中处理凝胶，或通过连续干燥器或其它干燥装置。在石灰法中，B型明胶衍生自供体毛皮和皮屑，对其洗涤并用石灰处理。石灰处理可长达1-3个月，通常在60天左右。洗涤经石灰处理的毛皮，并用稀酸处理。然后用热水水解毛皮，得到的提取物用如上面酸处理法所述的方法处理。还可以从骨胶原来源中加工B型明胶。洗涤硬骨，脱脂，连续用稀酸，例如盐酸处理浸析。酸处理与骨骼的矿物质成分反应，它随着酸溶液被除去，留下骨胶原或软化的骨骼。该骨骼有机物质洗去剩余的酸后，干燥储藏或立即用石灰处理。石灰处理后，如上文从牛皮制备明胶所述处理骨胶原。在所有情况下，在最终过滤，去除矿物质，浓缩和干燥步骤后，将得到的明胶产物分批，进行各种物理、化学和细菌学测试，来确定级别和纯度，并根据商业需求磨碎和混合。在A和B型提取过程中，得到的明胶产物通常是明胶分子的混合物，大小从几千到几十万道尔顿不等。鱼明胶分为凝胶化或非凝胶化型，和通常作为A型明胶加工，用于一些商业应用。凝胶化型通常衍生自一些温水鱼的皮肤，而非凝胶化型通常衍生自冷水鱼。鱼明胶具有广泛变化的氨基酸组分，与动物明胶不同，脯氨酸和羟脯氨酸残基比例通常较低。与其它动物明胶相反，鱼明胶通常在低得多的温度下，甚至在平均分子量相当时仍保持液态。与动物明胶一样，鱼明胶是从鱼皮中经过处理然后水解提取的。另外，与动物提取过程相同，提取鱼明胶的过程得到不均匀的产物。总结明胶是用于各种应用的重要产品。明胶的多种用途在于该独特的蛋白质混合物的不同特征和性能。目前提取的方法得到作为蛋白质不均匀混合物的明胶产品，含有分子量分布广泛的多肽。有时必需混合有时必须混合各种产物批料，来获得含有适用于所需用途的具有物理性能的明胶混合物。需要更均一的产品和用更可重现的方法产生的明胶。需要能得到具有可重现物理特性的均一物质，例如在各种产品和方法中，可得到具有特定特征，例如固定的分子量范围的明胶将得到可重复和可调控的表现。因此需要制备明胶的可靠和可重复的方法，提供具有可控制特征的均一产品。另外，在药物、化妆品、食品和饮料工业中，尤其需要除了从动物来源，例如牛、猪骨骼和组织提取获得的以外的明胶来源。另外，由于目前可得的明胶是从动物来源如骨骼和组织生产的，有担心含明胶产品的不良免疫原性和感染性(见例如Sakaguchi，M.等(1999)J.Aller.clin.Immunol.104695-699；Miyazawa等(1999)Vaccine 172176-2180；Sakaguchi等(1999)Immunology 96286-290；Kelso(1999)J Aller.Clin.Immunol.103200-202；Asher(1999)Dev Biol Stand9941-44；和Verdrager(1999)Lancet 3541304-1305)。另外，可得到不通过动物来源，如组织和骨骼提取的基础物质将克服各种伦理、宗教和社会要求。不需要从动物来源，例如组织和骨骼提取的重组物质可用于例如制造食品和其它食用产品，包括胶囊化的药物，适用于具有饮食限制的人，例如信奉犹太教和伊斯兰教的人。虽然明胶制造商和最终用户寻找和测试了许多目前可得的动物来源明胶的天然和合成的替代品，但是没有发现通用的替代品。找到了针对一些用途的替代品，例如在VCAPS胶囊中使用纤维质原料(CAPSUGEL；Morris Plains，NJ)，或在照像乳液中用来自小鼠和大鼠胶原序列的非天然的明胶样蛋白质替代(见例如Werten，M.W.等(1999)Yeast 151087-1096；和De Wolf，Anton等，欧洲申请号EP 1014176A2)。然而，对于大多数基于明胶的方法和产品来说，该关键物质的性能不能重复，替代品未被接受。因此，需要一种以合成和可重复方式生产明胶的方法，其中得到的产品可作为具有所需性能的合理替代品。总的说，需要一种能提供明胶性能的通用替代物质，同时实现产品来源的可重复和受控。需要一种无需剧烈和冗长的加工的明胶生产方法，和制造得到更均一产品，能稳定产生大量和不同类型的、适合多种应用的明胶的方法。需要能轻易适合不同用途，并满足现存的保健和其它需求的多用途明胶。本专利技术通过提供一种用重组法获得通用的普遍替代材料解决了这些和其它需要，该材料适合用于目前使用明胶的非常广泛的应用领域。本材料可设计成具有特定应用所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有重组明胶的组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RC常，KI基维里克，TB内夫，DR奥尔森，JW波拉克，
申请(专利权)人：法布罗根股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]