- •Департамент кадровой политики и образования
- •Московская государственная академия ветеринарной
- •Медицины и биотехнологии имени к.И. Скрябина
- •Основы производства гипериммунных сывороток и иммуноглобулинов
- •Учебно-методическое пособие по биотехнологии
- •Основы производства гипериммунных сывороток и иммунноглобулинов
- •4. Материальное обеспечение:
- •План проведения лабораторной работы
- •Классификация гипериммунных сывороток
- •Отбор животных-продуцентов. Грундиммунизация
- •Подбор животных-продуцентов
- •Грундиммунизация животных продуцентов
- •Гипериммунизация животных
- •Приготовление сывороточных препаратов
- •2. Основы биотехнологии производства гамма – глобулинов
- •2.1. Общие сведения о гамма-глобулинах
- •2.2. Содержание гамма-глобулинов в сыворотке крови животных
- •Содержание белковых фракций в сыворотке крови
- •2.3. Связь гамма-глобулина с антителами
- •2.4. Основные типы иммуноглобулинов
- •2.5. Методы получения гамма-глобулинов
- •2.5.1. Электрофоретическое разделение белков
- •2.5.2. Разделение белков методом хроматографии
- •2.5.3. Ультрафильтрационный метод выделения гамма-глобулина
- •2.5.4. Метод солевого фракционирования (высаливание)
- •Осаждение гамма-глобулина сернокислым аммонием
- •Осаждение гамма-глобулина хлористым натрием
- •Осаждение гамма-глобулина сернокислым натрием
- •2.5.5. Спиртовой метод получения гамма-глобулина
- •Фракционирование сыворотки крови спиртовым методом (вариант б)
- •2.5.6. Спиртово-хлороформенный метод получения гамма-глобулина
- •2.5.7. Риваноловый метод получения гамма-глобулина
- •3. Контроль готового препарата гамма-глобулина
- •Получение гамма-глобулина на биопредприятиях
- •Получение гамма-глобулина риваноловым методом в условиях хозяйства
- •Применение гамма-глобулинов в ветеринарии
- •7. Практическая работа
- •1. Получить гамма-глобулин из сыворотки крови крупного рогатого скота риваноловым методом
- •2. Провести контроль качества готового препарата
- •3. Расфасовать готовый препарат
- •8. Список использованной литературы
- •Содержание
2.5.7. Риваноловый метод получения гамма-глобулина
Риванол впервые был применён для фракционирования сывороточных белков чехословацким исследователем Горжейши (1952 г). Им было установлено, что при добавлении к сыворотке крови водно-риванолового раствора происходит осаждение альбуминов, бета- и альфа-глобулинов. Основная масса гамма-глобулинов остаётся в фильтрате. В дальнейшем Горжейши, совместно с Сметана (1954 г), были разработаны детали фракционирования сыворотки и предложена методика получения гамма-глобулина с помощью риванола.
Выделение гамма-глобулина этим методом проводится следующим образом. К одному объёму сыворотки крови постепенно добавляется три объёма раствора риванола в 0,4 %-ной концентрации, в результате чего в осадок выпадают альбумины и основная масса альфа- и бета-глобулинов. Гамма-глобулин при таких условиях остаётся в растворе.
Кроме гамма-глобулина, в растворе остаётся риванол, который удаляется активированным углём и фильтрацией через бумажные фильтры в воронках. При этом добавляется 10 г угля на 100 мл раствора. Смесь тщательно перемешивается. Полученный прозрачный раствор гамма-глобулина подвергают лиофильному высушиванию.
Технология получения гамма-глобулина риваноловым методом очень проста, занимает мало времени, не требует дорогостоящего оборудования, однако имеет некоторые недостатки:
1. Полученная фракция гамма-глобулина содержит примеси бета- и альфа-глобулинов.
2. Необходимо очищать фильтрат от риванола активированным углём и последующей фильтрацией.
3. Необходимо высушивать большие объёмы раствора гамма-глобулина, т. к. сыворотка, на первом этапе получения гамма-глобулина, разводится раствором риванола в четыре раза.
4. Невозможно получить другие фракции белков сыворотки, т. к. под воздействием риванола выпавшие в осадок белки денатурируют.
Всё вышеизложенное заставило исследователей проводить усовершенствование риванолового метода и предлагать для практики его различные модификации.
Так Шкваржил (1957 г) разработал комбинированный способ получения гамма-глобулина с использованием спиртового и риванолового методов.
В нашей стране модификацию риванолового метода провела Губенко Т. Л. (1960, 1961). Она модифицировала метод, видоизменив его таким образом, в результате чего вместо активированного угля для освобождения сыворотки от риванола бы использован раствор хлористого натрия в 0,85 % концентрации. Гамма-глобулин на последней стадии осаждается 960 С спиртом с таким расчётом, чтобы конечная концентрация его в сыворотке составляла 25 %. Губенко Т. Л. провела исследования по изучению условий, способствующих лучшему фракционированию сыворотки.
Позднее, отечественными учёными были предложены другие варианты получения гамма-глобулина риваноловым методом.
3. Контроль готового препарата гамма-глобулина
Гамма-глобулин контролируется по химическим, бактериологическим, иммунологическим показателям, к которым относятся:
- процентное содержание белка;
- чистота гамма-глобулиновой фракции;
- стерильность;
- безвредность;
- специфичность.
Определение процентного содержания белка. Проводится рефрактометрически, с использованием рефрактометра РДУ (табл 4). Определение ведут при 200 С.
Показатель преломления в растворе белка зависит не только от концентрации белка, но и от наличия в препарате хлористого натрия и остаточного спирта.
Показатель преломления 10 % раствора чистого гамма-глобулина равен 0,01872; показатель преломления остаточного спирта (до 6 %) – 0,003. Общий показатель преломления раствора гамма-глобулина при этом соответствует 1,35675.
Практически нужно доводить растворение гамма-глобулина до показателя преломления – 1,357.
Таблица 4
Пересчет показателей преломления рефрактометра
на показатель преломления и процент белка по Рейссу
№ п/п |
Показатель преломле-ния |
Сыворотка крови |
№ п/п |
Показатель преломления |
Сыворотка крови |
||
Отсчет по шкале |
Белок в % |
Отсчет по шкале |
Белок в % |
||||
1 |
1,33705 |
25 |
0,63 |
25 |
1,34612 |
49 |
5,90 |
2 |
1,33743 |
25 |
0,86 |
26 |
1,34650 |
50 |
6,12 |
3 |
1,33781 |
27 |
1,08 |
27 |
1,34687 |
51 |
6,34 |
4 |
1,33820 |
28 |
1,30 |
28 |
1,34724 |
52 |
6,55 |
5 |
1,33858 |
29 |
1,52 |
29 |
1,34761 |
53 |
6,77 |
6 |
1,33906 |
30 |
1,74 |
30 |
1,34798 |
54 |
6,98 |
7 |
1,33934 |
31 |
1,96 |
31 |
1,34836 |
55 |
7,20 |
8 |
1,33972 |
32 |
2,18 |
32 |
1,34873 |
56 |
7,42 |
9 |
1,34000 |
33 |
2,40 |
33 |
1,34910 |
57 |
7,63 |
10 |
1,34,048 |
34 |
2,62 |
34 |
1,34947 |
58 |
7,85 |
11 |
1,34086 |
35 |
2,84 |
35 |
1,34948 |
59 |
8,06 |
12 |
1,34124 |
36 |
3,06 |
36 |
1,35021 |
60 |
8,28 |
13 |
1,34162 |
37 |
3,28 |
37 |
1,35058 |
61 |
8,49 |
14 |
1,34199 |
38 |
3,50 |
38 |
1,35095 |
62 |
8,71 |
15 |
1,34237 |
39 |
3,72 |
39 |
1,35132 |
63 |
8,92 |
16 |
1,34275 |
40 |
3,94 |
40 |
1,35169 |
64 |
9,14 |
17 |
1,34313 |
41 |
4,16 |
41 |
1,35205 |
65 |
9,35 |
18 |
1,34350 |
42 |
4,38 |
42 |
1,35242 |
66 |
9,57 |
19 |
1,34388 |
43 |
4,60 |
43 |
1,35279 |
67 |
9,78 |
20 |
1, 34420 |
44 |
4,81 |
44 |
1,35316 |
68 |
9,99 |
21 |
1,34463 |
45 |
5,03 |
45 |
1,35352 |
69 |
10,20 |
22 |
1,34500 |
46 |
5,25 |
46 |
1,35388 |
70 |
10,41 |
23 |
1,34537 |
47 |
5,47 |
47 |
1,35425 |
71 |
10,62 |
24 |
1,34575 |
48 |
5,68 |
48 |
1,35461 |
72 |
10,76 |
Определение чистоты гамма-глобулиновой фракции. Проводят электрофоретически. Для этой цели применяют боратный буфер (на 5 л буфера берут: борной кислоты – 43,414 г; NаОН – 14,0 г; концентрированную НСl –12,7 мл) и краситель, содержащий в 1 л 5 % уксусной кислоты, 2 г хлористого аммония, 10 г каломеля и 1 г бромфенол синего. Смесь оставляют на ночь при помешивании и фильтруют. Режим разгонки - 16-18 часов при силе тока 0,5 ма на 1см ширины бумажной ленты.
Определение стерильности препарата. Проводят путём высевов гамма-глобулина на питательные среды МПБ и МПА. Посевы выдерживают при 370 С в течение 8 суток.
Определение безвредности препарата. Контроль на безвредность проводится с использованием лабораторных животных - морских свинок и белых мышей.
Морским свинкам весом 250-350 г вводят подкожно 3 мл, а белым мышам весом 15-20 г - 0,5 мл гамма-глобулина. За животными наблюдают 5-7 дней. За это время у морских свинок не должно быть воспалительных реакций на месте введения препарата, мыши должны оставаться здоровыми.
Контроль на специфичность. Проводят в случаях получения специфического иммунного гамма-глобулина. Проводится так же, как и контроль соответствующей иммунной сыворотки. Дозы гамма-глобулина берут в 5-10 раз меньше доз исходной сыворотки.
Для определения специфичности гамма-глобулина проводят реакцию агглютинации на стекле, используя в качестве антигена микроорганизм, антитела против которого должны находиться в препарате. При положительной реакции образуются хлопья, следовательно гамма-глобулин обладает специфичностью.
Также вводят белым мышам подкожно 0,01 мл гамма-глобулина и 500 млн микробных клеток возбудителя. Если изменений в общем состоянии животных не наблюдается, препарат является специфичным.
Хранение гамма-глобулина и срок годности.
Гамма-глобулин должен храниться при температуре 40-100 С. Срок годности гамма-глобулина - 1,5-2 года с момента изготовления препарата.
