使用响应表面方法在水性双相系统中研究和优化与结合的Au纳米颗粒的胰岛素分区,使用响应表面方法
Ghazal Saki Norouzi1, Farshad Rahimpour1
1Biotechnology Research Laboratory, Chemical Engineering Department, Faculty of Petroleum and Chemical Engineering, Razi University, Kermanshah 67144-14971, Iran.
ACS omega
|March 4, 2024
概括
将胰岛素与黄金纳米颗粒 (AuNPs/胰岛素) 生物结合显著增强其在水性双相系统中的分离. 这一进步为生物制药的有效工业化净化提供了一个有前途的方法.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 纳米技术 纳米技术
- 分离科学 分离科学
背景情况:
- 胰岛素是一种关键的生物制药,需要有效的净化方法.
- 水性双相系统 (ATPS) 提供生物相容的分离,但面临着工业生物分子净化方面的局限性.
研究的目的:
- 研究生物结合胰岛素与黄金纳米颗粒 (AuNPs/胰岛素) 对其在ATPS中的分离行为的影响.
- 优化ATPS参数以最大限度地提高AuNPs/胰岛素的分割系数.
主要方法:
- 胰岛素结合金纳米颗粒 (AuNPs/胰岛素) 的合成和表征.
- 使用的聚乙烯甘醇 (PEG) - 德克斯坦ATPS具有不同的pH值,聚合物分子重量和度,以及AuNP/胰岛素剂量.
- 采用响应表面方法 (RSM) 采用D-最佳设计用于系统建模和优化.
主要成果:
- 在与金纳米颗粒结合后,胰岛素保持了完全的活性.
- 优化条件 (pH 8,21% PEG 4000,5% 德克斯100,000,100 IU AuNPs/胰岛素) 导致AuNPs/胰岛素的分配系数为192.96.
- 获得的AuNPs/胰岛素分区系数明显高于自由胰岛素.
结论:
- 胰岛素与黄金纳米颗粒的生物结合大大提高了其在ATPS中的分离效率.
- 这一战略克服了ATPS在工业规模生物分子和生物制药净化方面的局限性.
- 开发的方法有可能推进生物制药制造工艺.
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