丙种胎盘球蛋白与光密度计
百仞总医院的小护士在张嘉蘅的安排下,到生物实验室送了胎盘,与葛岚素办好交接手续才离去。自从在牛痘苗车间干过杀牛的活儿之后,葛岚素已经不再恶心这些粘乎乎的生物组织了,什么奇奇怪怪的东西在首长们手里都能变成好东西,正如张枭首长常说的:“不管黑猫白猫,抓到耗子就是好猫。”
与牛痘车间一样,球蛋白的制造仍然在一座由张枭设计的小型无菌室内进行,制造过程中使用的各项容器都是玻璃或搪瓷的。
胡仪成早先被办公厅调到了制药厂,但他不是搞制药出身的,自从张枭接手了制药厂的技术工作之后,他便申请调回了生物实验室干自己的老本行。
在胡仪成的指导下,身穿猴版洁净服的葛岚素戴上一副消过毒的橡胶手套,打开搪瓷罐,逐个检查收集来的胎盘,确认无异物污染、外观正常,才用圣船库存的不锈钢剪刀剪除脐带及羊膜,然后放进不锈钢绞肉机里搅碎。
医疗口对自产不锈钢的呼唤已经喊了不知道多少次了,以至于后来胡仪成都没心思再提了。单说这台手动不锈钢绞肉机,还是食堂曹大妈掌控的旧时空物资,医疗口垂涎了好久。最近由于猪肉供应量扩大,这台小绞肉机变得不够用了,身为制药总工程师的张枭便挺身而出,从机械总厂定制了几台加大号铜制绞肉机,对曹大妈宣称这些铜制新设备具有杀菌效果,才从食堂把不锈钢绞肉机换了回来。
葛岚素将二十多个搅碎的胎盘装入浸渍容器中,倒入含硫柳汞的 4%灭菌氯化钠溶液,进行两次浸渍,每次至少一个小时,平均每只胎盘前后合计不少于 750 毫升。按规定,工作人员在冷室中工作时间每次不得超过 3 小时,完成操作之后,葛岚素等人便退出了无菌室,出去洗热水浴去了。
浸渍液装好之后便传出到离心室,用罗海涛那台外星飞碟一样的离心机分离红血球。麦兰在毕艾的协助下,熟练地装瓶、上盖、启动,操作着离心机,还没有离心的瓶子都被放在冷藏室内暂存。
分离之后的浸渍液中加入饱和硫酸铵溶液至 50%饱和度,置于冷藏室内静置至少 2 小时,使球蛋白部分沉淀析出,用帆布过滤收集沉淀物。自胎盘浸渍液中初次盐析沉淀出来的,含有大量血红素,需除去。
第一次收集之沉淀物以每个胎盘 500ml 含酚 0.3%的蒸馏水溶解,加入 10%明矾溶液,搅拌 30 分钟,此时 pH 值应在 4.2-4.4,出现大量灰褐色沉淀,放置 4 小时后过滤,弃去沉淀得滤液。根据实践经验,没有酸度计可以用精密试纸代替,没有离心机可以用二次硫酸铵沉淀,也可以取得良好效果。
将所得滤液调 pH,然后加入等量饱和硫酸铵溶液进行二次沉淀,于冷藏室中放置 4 小时,产生乳白色沉淀。用帆布过滤,收集沉淀物用吸水棉花压干。
完成上述操作之后,胡仪成拿出一个奇怪的透明袋子递给毕艾。
毕艾见了十分好奇,便问胡仪成:“首长,这袋子竟然是透明的,好神奇!它和别的袋子有什么不同?”
胡仪成听了有些得意,解释道:“这是透析袋,又叫半透膜,它可是我大宋绝顶的高科技。”
毕艾听了,也不禁油然而生一种自豪感,问:“首长,能讲讲它怎么个高法?”
“哈哈哈,你可知道它是什么用途?”胡仪成故作高深地问毕艾。
“不知道。”
“那你可知道它是用什么原料制成?”
“不知道。”
“我来告诉你吧,这叫玻璃纸,又叫赛璐玢,乃我澳洲先贤兰德伯所发明,是一种半透膜。所谓半透膜,就是一种只允许离子和小分子物质通过的薄膜,而生物大分子物质不能自由通过。我们接下来要做的事情,就是用这半透膜,将前面步骤中引入的硫酸盐等小分子物质去除,只留下胎盘球蛋白在其中。而制造它的原材料,不过是普普通通的木头罢了。”胡仪成解释道。
毕艾听着胡仪成嘴里蹦出的“赛璐玢”“小分子”“生物大分子”之类的新词汇,听得云山雾绕,更是佩服得五体投地,赞道:“真是闻所未闻,用木头还能造出这样的好东西。”
“赛璐玢是个好东西啊,它还能用于隔离药液与胶塞的接触,没有它,我们的大输液产品质量更没法保证。”胡仪成也感叹道。
二人语毕,便接着干活。压干的沉淀物用透析袋装好,封口,以流动蒸馏水透析 20-24 小时,残余硫酸铵含量低于 0.1%。
经过透析之后的制品,转入灭菌的刻度玻璃瓶中,加入氯化钠溶液、防腐剂之后便制成了半成品,放置于 2-4 度冷藏一个月,使一部分不稳定蛋白质沉淀。
按规定,每一批分装制品至少应含有 100 只胎盘,因此,当每批胎盘数少于 100 只时,则应数批混合,然后再进行除菌过滤。制品经过滤前处理后,应立即在无菌室内进行澄清过滤及除菌过滤,澄清过滤用的是纸浆滤板,除菌过滤则使用赛氏石棉过滤器。
胎盘球蛋白与牛痘苗的检验项目相似,无菌试验、理化试验在中央实验室检验科即可完成,生物检定则要送到郑明姜负责的动物试验中心。
丙种胎盘球蛋白的含量以纸电泳方法测定。纸电泳是最早投入应用的电泳方法,也最简单,旧时空国内一直使用到 70 年代。
穿越之前搞生物技术的几个元老讨论之后,认为纸电泳仪是可以自制的设备,除了需要带若干电极和直流电源,甚至连这两样也可以自制,但考虑到早期自产的工业产品性能不够稳定,便从旧时空带了一批配件。
纸电泳的滤纸是一种很重要的耗材,因为一切操作过程都在滤纸上进行,最近已经能够自产电泳滤纸了。纤维素工业可以说是元老院发展最为成熟的产业,元老院生产的纸张质量远远超过本时空任何土著纸张。在此基础上发展而来的赛璐珞、赛璐玢、各型滤纸产品也层出不穷。
琼山造纸厂选用棉花作为原料,通过“三弹三清”除去纤维杂质,经过严格的化学处理提高浆度,增强了纸的吸水性。抄纸时浪头打得急并加强压力,提高了纸的紧度。与旧时空存货比较后认为:纸张渗水和走水情况良好,电泳试验与库存滤纸不相上下。纸张厚度好,组织匀度好。缺点是纸样在水中强度较差,较易发毛,纤维的化学纯度还不够。总的来讲,基本上符合电泳用纸要求。目前琼山造纸厂正针对上述缺点继续改进。
李炎离开卫生部之后,生物实验室的检验工作便落在了赵艳梅身上,她带着一帮归化民接过了检验工作。检验员按照文件组装好电泳仪,直流电源采用旧时空的电瓶串联组装而成,碳电极可用一般干电池中的碳棒。
磨砂的玻璃平板和截去口部的烧杯,可以使整个装置处于封闭状态,减少缓冲溶液的蒸发。滤纸搭在 T 型玻璃棒上,两端穿过玻璃平板上的开孔而浸入缓冲溶液。
盐桥是用 3%琼脂和氯化钾溶液配制而成的,用它的优点是使电极和滤纸相距较远,任何酸度的改变不致影响实验结果,如果不用盐桥,也可以用虹吸管代替。
三路活塞虹吸管的主要用途是保证中间两个大烧杯中页面能够平衡,以免在实验过程中因为液面高低差而在滤纸上发生虹吸作用。当通电时,活塞则需要关闭,避免电流产生分路影响结果。
检验员将滤纸切成 6.5 厘米宽,36 厘米长的大小,在中间用铅笔画好起点,然后用毛细管滴加一滴球蛋白制品在此处,随即将滤纸搁在支架上,两端浸入缓冲液中,另外再用两支滴管,在距离顶点两遍下方各 1 厘米处,加缓冲溶液在滤纸上,使整张纸都受其浸润,然后用一个平口大烧杯倒扣在上面。
完成电泳后,拆去电源,将滤纸取下,放入烘箱中烘干,再取出浸入 1%溴酚蓝溶液 5 分钟,染色后再放入 0.5%醋酸溶液中洗 5 分钟,这样连续洗 4 次以后,只有分离好的蛋白质被染上颜色,滤纸其余部分几乎没有色泽。
如果只要求定性分析,用氨的蒸汽熏一下,蓝色就很明显地显现出来了。但是药品检验要求定量,则必须使用定量方法进行检测,可选的有洗脱法和光密度法。
洗脱法的原理是将已经洗染过的滤纸依照各分离蛋白质色泽的接线剪成数条,分别放入小依氏烧瓶中,各加 10 毫升 0.01N 氢氧化钠溶液,将染料全部洗脱出来,离心去除纸纤维,然后取上层澄清溶液在光电比色计中比色,记录数据并通过计算绘制图形。
洗脱法的准确度更好,但由于需要使用旧时空的比色计和实验室用离心机,并不能广泛推广使用。
由于纸电泳法是一种非常常用的血液检测手段,为了使血清检测有可能在所有医院使用,更重要的是技术元老们为了秀自己技术优越感,凡事都喜欢“克难”,越困难越有劲,于是在科技部与机械总厂的协助下,特意开发了廉价的简易光密度计,美中不足的是仍然需要使用部分旧时空物资,好在这些物资都很便宜,总成本在旧时空不超过 100 元。除了光电池之外,其他的部件很快都能够自产。
注:圣八型光密度计(定型于圣历八年)
光密度计的盒子是木板制成的 2177 厘米长方体,后部安装一个 26 瓦功率圆柱形灯作为光源,前面则是一面凸透镜,灯的位置可以前后移动。木盒的另一头安装一块旧时空带来的光电池。盒的一旁有一机构,转动转轴时,纸条可自二滚轴间通过。
转动机构的对面一边有两空隙,一为安放纸条,另一为安防滤光板。光电池所产生的电流用一检测电流计测量。
检测时,将已经染色的纸条,用柏木油涂布,然后放入光密度计中,使用绿色滤光板。转动转轴,滤纸即移动 1 毫米,光线通过纸条后照射到光电池上引起电流,电流计中即测出相应的电流值,通过换算变为光密度,以光密度为中轴,滤纸的长度位横轴,即可绘制出一条电泳图形。
每一个高峰代表一部分蛋白质,用面积仪将各峰的面积量出。由于各部分蛋白质的含量与染料的结核量在一定范围内成正比,因此各峰的面积对总面积的百分比就代表个蛋白质在样品中的百分数。
按照规定,丙种球蛋白含量不得少于 70%。所有检测合格之后,胎盘球蛋白原液才能用安瓿瓶分装,分装过程与牛痘苗相似。成品保存在 2-10℃ 遮光处,有效期 2 年。
当以上这一系列繁琐的操作完成之后,一批“合格”的丙种胎盘球蛋白终于能投入使用了。