เทคโนโลยีการวิจัยและการผลิตหลายอย่างของเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์

วิธีการสกัด

ในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 หลายประเทศทั่วโลก รวมถึงจีน สกัดเปปไทด์จากอวัยวะของสัตว์เป็นหลักตัวอย่างเช่น การฉีดไทโมซินเตรียมโดยการฆ่าลูกโคแรกเกิด เอาไธมัสของมันออก จากนั้นใช้เทคโนโลยีชีวภาพการแยกแบบสั่นเพื่อแยกเปปไทด์ออกจากต่อมไทมัสที่น่องไทโมซินนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมและเพิ่มการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์ในมนุษย์

เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพตามธรรมชาติมีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางมีเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพอยู่มากมายในสัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตในทะเลในธรรมชาติ ซึ่งทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่หลากหลายและรักษากิจกรรมของชีวิตให้เป็นปกติเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพตามธรรมชาติเหล่านี้รวมถึงสารทุติยภูมิของสิ่งมีชีวิต เช่น ยาปฏิชีวนะและฮอร์โมน รวมถึงเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีอยู่ในระบบเนื้อเยื่อต่างๆ

ปัจจุบันเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดได้ถูกแยกออกจากมนุษย์ สัตว์ พืช จุลินทรีย์ และสิ่งมีชีวิตในทะเลอย่างไรก็ตาม เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพโดยทั่วไปจะพบได้ในปริมาณต่ำในสิ่งมีชีวิต และเทคนิคในปัจจุบันสำหรับการแยกและทำให้บริสุทธิ์เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาตินั้นยังไม่สมบูรณ์แบบ โดยมีต้นทุนสูงและมีฤทธิ์ทางชีวภาพต่ำ

วิธีการสกัดและแยกเปปไทด์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การเติมเกลือ การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน การกรองเจล การตกตะกอนจุดไอโซอิเล็กทริก โครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออน โครมาโตกราฟีแบบอัฟฟินิตี้ โครมาโตกราฟีแบบดูดซับ เจลอิเล็กโตรโฟรีซิส ฯลฯ ข้อเสียเปรียบหลักคือความซับซ้อนของการดำเนินการและต้นทุนสูง

วิธีกรดเบส

การไฮโดรไลซิสของกรดและด่างส่วนใหญ่จะใช้ในสถาบันทดลอง แต่ไม่ค่อยได้นำไปใช้ในการปฏิบัติงานด้านการผลิตในกระบวนการไฮโดรไลซิสแบบอัลคาไลน์ของโปรตีน กรดอะมิโนส่วนใหญ่ เช่น ซีรีนและทรีโอนีนจะถูกทำลาย การเกิด racemization และสารอาหารจำนวนมากจะสูญเสียไปดังนั้นจึงไม่ค่อยมีการใช้วิธีนี้ในการผลิตการไฮโดรไลซิสของกรดของโปรตีนไม่ทำให้เกิดการแข่งขันของกรดอะมิโน การไฮโดรไลซิสนั้นรวดเร็วและปฏิกิริยาจะเสร็จสมบูรณ์อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือเทคโนโลยีที่ซับซ้อน การควบคุมที่ยากลำบาก และมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงการกระจายน้ำหนักโมเลกุลของเปปไทด์ไม่สม่ำเสมอและไม่เสถียร และการทำงานทางสรีรวิทยาของเปปไทด์นั้นยากต่อการระบุ

เอนไซม์ไฮโดรไลซิส

เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพส่วนใหญ่จะพบได้ในโปรตีนสายโซ่ยาวในสถานะไม่ใช้งานเมื่อไฮโดรไลซ์ด้วยโปรตีเอสจำเพาะ เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์จะถูกปล่อยออกมาจากลำดับอะมิโนของโปรตีนการสกัดด้วยเอนไซม์ของเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากสัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตในทะเลถือเป็นการวิจัยที่มุ่งเน้นในทศวรรษที่ผ่านมา

การไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ของเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพคือการเลือกโปรตีเอสที่เหมาะสม โดยใช้โปรตีนเป็นสารตั้งต้นและโปรตีนไฮโดรไลซ์เพื่อให้ได้เปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจำนวนมากพร้อมหน้าที่ทางสรีรวิทยาต่างๆในกระบวนการผลิต อุณหภูมิ ค่า pH ความเข้มข้นของเอนไซม์ ความเข้มข้นของสารตั้งต้น และปัจจัยอื่นๆ มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับผลการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ของเปปไทด์ขนาดเล็ก และกุญแจสำคัญคือการเลือกใช้เอนไซม์เนื่องจากเอนไซม์ต่างๆ ที่ใช้สำหรับการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ การเลือกและการสร้างเอนไซม์ และแหล่งโปรตีนที่แตกต่างกัน เปปไทด์ที่ได้จึงมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านมวล การกระจายน้ำหนักโมเลกุล และองค์ประกอบของกรดอะมิโนเรามักจะเลือกโปรตีเอสจากสัตว์ เช่น เพพซินและทริปซิน และโปรตีเอสจากพืช เช่น โบรมีเลนและปาเปนด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและนวัตกรรมเทคโนโลยีเอนไซม์ชีวภาพอย่างต่อเนื่อง จะมีการค้นพบและใช้เอนไซม์มากขึ้นเรื่อยๆการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากมีเทคโนโลยีที่สมบูรณ์และมีการลงทุนต่ำ