早在100多年前人们就知道动脉、胰脏中存在具有弹性酶活力的物质。然而,长期以来,人们认为这些物质是胰蛋白酶,直到1949年Balo和Banga才成功分离得到胰弹性酶。自此之后,人们对它的生理作用及药理疗效进行了深入研究,并将其用于治疗高脂血症、动脉粥样硬化和脂肪肝。日本于1981年开始将弹性酶作为药品供应市场。
弹性酶最引人注目的特性是其溶解弹性蛋白的能力。最初人们认为它不是单一酶,而是含有弹性水解(elastolytic)、粘糖水解(mucolytic)和脂水解(lipolytic)作用的三种混合酶:弹性蛋白酶、弹性粘多糖酶及弹性脂蛋白酶。最近的研究表明,弹性酶实际上是两种酶:弹性酶I Pancreapeptidase E(EC.3.4.4.7),通常称为弹性酶;以及新发现的弹性酶II。
弹性酶是一种含有丝氨酸的蛋白酶,由240个氨基酸组成,分子量为25900。其分子肽链走向和空间构型与胰凝乳蛋白酶相似,是单纯蛋白质,不含辅基或金属离子。活性中心取决于特定的三维结构,当发生变性、构象改变时会失活。它以不活跃前体(弹性酶元)形式存在于所有动物的胰脏中,在人的主动脉、皮肤、血小板和白血球等部位也存在其活力物质。某些微生物和植物同样含有弹性酶活力物质。
生理作用与药理疗效弹性酶不仅能够溶解弹性蛋白,还具有多种生理作用及潜在的治疗应用。主要用途包括调节血脂,它能有效降低血液中的胆固醇和甘油三酯水平,从而预防心血管疾病。此外,它在治疗慢性支气管炎、肺纤维化等呼吸系统疾病方面也有一定效果。
生产方法弹性酶的生产过程如下:
脱脂与干燥:将新鲜或冷冻猪胰脏进行粉碎,并投入绞肉机中。随后加入3倍量冷却至0°C以下的丙酮,在不断搅拌下于0°C左右脱水1小时,离心后分离沉淀。
再次脱水与干燥:湿饼继续加3倍量冷丙酮,重复上述操作,再将湿饼置于真空干燥箱中干燥,并粉碎得到丙酮干粉。
提取液制备:按一定比例加入水(重量体积比为5%),在20~25°C条件下提取2小时。过滤时加入少量滑石粉以助滤,使用棉纶布或板框压滤器进行自然过滤或压力过滤,最终得到澄清的提取液。
吸附分离:将提取液稀释至2~3倍,并加入用pH 6.4磷酸缓冲液平衡过的Amberlite CG-50树脂。在不断搅拌下于20~25°C条件下吸附2小时后收集树脂,用蒸馏水漂洗直至无色,从而获得吸附物。
洗脱与沉淀:每份吸附树脂加入1.5倍pH 9.3氯化铵缓冲液,在不停搅拌的情况下洗涤1小时。将洗脱液以乙酸调节至中性后过滤得到澄清的洗脱液。
最终产物制备:在-5°C条件下,边搅拌边向洗脱液中加入3倍已冷却到-5°C的丙酮,继续搅拌并静置数小时。收集沉淀物,并用丙酮洗涤三次,再使用乙醚洗涤三次后进行真空干燥处理,最终获得弹性酶原粉。
通过上述步骤可完成弹性酶从原材料提取到成品的全过程生产。整个过程中需注意温度控制、物质浓度以及操作条件以确保产品质量和活性。