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医美材料PDRN的膜过滤纯化
PDRN(多聚脱氧核糖核苷酸)是一种长度 50-2000 bp(碱基对)、分子量范围在50~1500kDa ,峰值为 132 KDa的DNA衍生物,呈双螺旋结构,其单体为脱氧核糖核苷酸,由磷酸、戊糖和嘧啶或嘌呤碱基三大部分组成。
PDRN产生的核苷酸和核苷能快速有助于DNA生成,为组织再生和损伤修复快速提供原料。
PDRN作为腺苷受体2(A2A)的激动剂,参与多条通路的激活或抑制,调节下游产物进而发挥抗凋亡、抗缺血、抗炎和抗氧化药理学效应。PDRN具有低免疫原性和低毒性,在皮肤创面修复、角膜损伤、消化道损伤修复及骨损伤修复有显著作用,常用于组织修复和伤口治疗。PDRN应用于医美行业,采用微针皮下注射或真皮下注射,最终起到逆转衰老、减少皱纹和改善皮肤质量的效果。
PDRN的制备来源有多种方法,包括鲑鱼精子提取法、全基因组扩增法、基因工程菌表达提取法等。
鲑鱼精子提取法,采用鲑鱼精子作为原料,按照以下工艺流程纯化得到:
原料准备→酶解→离心除渣→膜过滤除脂及残渣、分级→灭菌+质量控制→冻干
所得产品纯度高,脂质、蛋白、多肽等杂质较少,PDRN纯度可达95%以上,经过高温提取和精细过滤纯化,减少了免疫反应的风险,具有较好的安全性和生物相容性。
全基因组扩增法,采用微量DNA酶切片段经过PCR反应,扩增得到<2kb的片段。
基因工程菌表达提取法,采用DNA大分子酶切,获得目的基因,构建重组质粒、目的基因扩增,裂解,酶切纯化或继续PCR扩增等。
PDRN纯化遇到的问题主要包括:
澄清透过问题:高粘度提取液,如何过滤去除不溶性蛋白、脂质和大量细胞碎片等。
膜吸附问题:高粘度料液在膜上的吸附
分级过滤问题:实现大分子量片段与小分子量片段的分离纯化
浓缩问题:实现低浓度核酸片段的高倍浓缩,保证产品收率
大分子PDRN剪切破坏问题
小分子提取助剂、无机盐的脱除问题
膜过滤方法作为一种高效、环保的分离技术,在PDRN纯化过程中具有明显的优势。通过优选膜材质、过滤精度、错流过滤形式、泵选型、过滤参数优化,结合实验目的,解决PDRN纯化问题,实现:
连续错流过滤
提取来源PDRN的连续澄清,清液浊度<1 NTU,收率>70%;
基因工程菌来源PDRN裂解酶切液的澄清过滤
PDRN除蛋白复合物的过滤去除
小分子量PDRN的分级过滤
PDRN的膜浓缩,收率提高至90%以上,满足冻干需求
PDRN超滤脱盐,收率>95%,料液脱盐末尾电导率<20μs/cm。
武汉博纳多年来以客户需求为导向,致力于膜分离技术的应用工艺开发,将工艺、膜与设备相结合,积累了丰富的产品纯化经验和工程化放大经验,既解决工艺制造难题,又提高了产品质量,与客户共同提升行业技术水平。