¿Cómo se pueden estabilizar enzimas en gránulos hechos de celulosa microcristalina?

Quiero hacer gránulos que consisten principalmente en lo siguiente:

  • celulosa microcristalina
  • sacarosa
  • almidón de arroz
  • ácido ascórbico
  • glicerina

y una enzima como componente activo.

¿Es necesario además agregar inhibidores de proteasa u otros estabilizadores para mantener la actividad de las enzimas por un período de al menos un año O es suficiente la conservación del ambiente seco?

La enzima se llama histaminasa y se extrae de la corteza renal a través de una serie de centrifugación, filtración y diálisis. Para ser más precisos, se trata de un extracto proteico líquido que contiene pequeñas cantidades de esta enzima. Hasta ahora no se añade ningún tampón, etc., al extracto proteico. Todo el proceso de purificación se realiza a 4°C. No sé cuánto tiempo la enzima es estable sin más preparación. Probablemente no tanto porque algunas proteasas deberían permanecer en el homogeneizado natural de la corteza renal porcina. Los demás componentes de los pellets son de calidad farmacéutica. El objetivo de este experimento es alimentar con gránulos a perros con molestias digestivas. Para este propósito, los gránulos obtendrán un recubrimiento entérico para sobrevivir al ambiente ácido del estómago.

Entonces, ¿estás tratando de hacer pastillas?
Otras preguntas: ¿qué es la enzima? ¿Cómo se purifica y qué tan puro es? ¿Ha sido liofilizado? ¿Qué requisitos de condiciones de almacenamiento tiene: temperatura ambiente? +4? -20? -80? ¿Cuál es la estabilidad de su enzima preparada, sin ponerla en forma de píldora? ¿Tiene BSA u otras proteínas portadoras? Si es así, ¿a qué concentración? ¿Sus otros materiales son estériles? ¿Han sido probados para el contenido de proteína? Como puede ver, muchos factores intervienen en la determinación de la estabilidad de una proteína. Utilice el enlace de edición para agregar toda la información solicitada a su pregunta.
@MattDMo espero que la información agregada ayude

Respuestas (1)

Como probablemente pueda adivinar de mi comentario , hay muchos factores a tener en cuenta al pensar en la estabilidad de la proteína. Esto es lo que te recomendaría que hicieras.

Primero, asegúrese de que su extracto esté en un búfer neutral, como PBS, HEPES o algo similar. Este es un procedimiento bastante estándar cuando se trabaja con proteínas. A continuación, dado que se trata de un extracto de riñón, es probable que haya montones de proteasas, por lo que recomendaría encarecidamente agregar inhibidores de proteasa de amplio espectro y mantener el extracto lo más frío posible para inhibir cualquier actividad enzimática. También agregaría BSA a 10 mg/ml, tanto para estabilizar las proteínas y evitar que se precipiten mientras están en solución, como para disminuir las posibilidades de que las proteasas presentes ataquen la enzima de interés.

Una vez que haya estabilizado su solución, la dividiría en alícuotas y la liofilizaría . Las proteasas son más activas en solución, por lo que una vez secas, su actividad se reducirá aún más. Ahora puede agregar los ingredientes inertes (celulosa microcristalina, etc.), mezclar bien, presionar las tabletas y agregar el recubrimiento entérico. Finalmente, una vez que todo esté preparado, almacenaría el producto final a la temperatura más fría que sea conveniente. Nuevamente, esto inhibirá cualquier actividad enzimática y evitará la degradación.

No sé si tiene un ensayo funcional para determinar la actividad de la enzima de interés, pero si no lo tiene, le recomiendo desarrollar uno si es posible. De esta manera, puede probar la actividad de la preparación fresca del extracto y compararla con varias etapas de procesamiento en tabletas, especialmente los productos terminados, para asegurarse de que no haya perdido mucha actividad. También probaría tabletas al azar durante todo el año para asegurarme de que no hayan perdido actividad en el almacenamiento, de lo contrario, no podrá comparar sus resultados experimentales.

No quiero presionar tabletas. Planeo usar gránulos como esos . Así que no tengo que liofilizar el extracto porque el proceso funciona con un compuesto húmedo. Pero me pregunté si los perros podrían meterse en problemas debido a las bacterias, etc. Yo centrifugo al máximo. 50000g. Entonces, las células no deben permanecer en el líquido, pero ¿qué pasa con los virus?
Además, leí que la mayoría de las proteasas como PMSF o AEBSF son tóxicas para las células. Entonces, ¿hay alguna solución para el caso de alimentar a los perros con los pellets?
@Luke, me disculpo, no entendí bien el tipo de píldora que estabas haciendo. La razón por la que sugerí la liofilización no fue solo para secar el extracto, sino para preservarlo y ayudar a protegerlo contra las proteasas y otras degradaciones, por lo que, incluso cuando esté haciendo cápsulas, trataría de mantener todo lo más seco posible. En cuanto a la cuestión de las bacterias/virus, tendrás que decidirlo por ti mismo. Nosotros (y los perros) no comemos alimentos estériles, todo tiene varios microorganismos. Los perros son capaces de tolerar una amplia variedad de ellos, como lamerse el ano y comer comida del suelo y todo eso.
@Luke, como con todas las toxinas potenciales, la dosis produce el veneno. Calcule cuántos de esos inhibidores le gustaría agregar, así como compuestos como leupeptina y aprotinina, busque su LD50 o dosis tóxica, luego calcule los miligramos de inhibidor (o microgramos, lo que sea) por kilogramo de canino y consulte con un toxicólogo si es necesario. Busque alrededor, es posible que pueda encontrar inhibidores más seguros. Sin embargo, a lo largo de todo esto, un ensayo funcional enzimático es de vital importancia para tomar decisiones sobre la dosis y la estabilidad; puede resultar que necesite pocos o ningún inhibidor.
Sé que esta pregunta fue hace algún tiempo, pero tal vez puedas ayudarme de nuevo ;-) Después de la centrifugación, quiero hacer una precipitación de sulfato de amonio con el sobrenadante. ¿Cree que tengo que hacer una diálisis para eliminar el sulfato de amonio O podría usar el homogeneizado directamente sin más preparación en mis gránulos?