脲酶纯化及其纯化的脲酶产物以及吸附剂盒、系统及其使用方法

背景技术

本申请要求于2018年7月31日提交的在先美国专利申请号16/049,954的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及纯化脲酶及其在制造用其制造的制品中的用途以及该制品在纯化系统和方法中的用途。

在血液透析液体再生系统和废水处理等不同领域，基于吸附剂的纯化正在被研究。废透析液或用过的透析液可在吸附剂盒中再生，以在透析器中重复使用。血液透析中使用的吸附剂盒的重要组分为，例如，脲酶。脲酶可包括在吸附剂盒的吸附剂填充床中。脲酶水解废透析液中的尿素废物(waste)，以形成铵离子和碳酸氢根离子，其可以通过吸附剂床中所包括的其他吸附剂材料去除。

脲酶可以作为衍生自天然或合成来源的分离和纯化的产物来商业获得。洋刀豆(Canavalia ensiformis)(“Jack beans”)是一种高活性脲酶的常见来源。脲酶只是洋刀豆的一小部分，因为大部分豆内含物由诸如其它蛋白质、脂质和脂肪的非脲酶材料组成。从洋刀豆中分离和纯化脲酶的已知方法难以放大、效率低、或者成本高且耗时。

从洋刀豆中分离脲酶的一种这样方法涉及从经碾磨的洋刀豆(洋刀豆粗粉(meal))中提取蛋白质，然后使用压滤机对提取混合物进行固液分离以去除未溶解的颗粒，然后使用多孔膜对上清液溶液进行超滤(UF)、渗滤(DF)循环以选择性地去除小生物分子，然后将脲酶吸附在支持材料上，并将所得含酶滤饼干燥，然后装入吸附剂盒中。由于工业中对碾磨的洋刀豆的颗粒大小要求(例如，具有高酶活性的细颗粒不能使用)、高成本的放大操作、膜污染、在UF/DF过程中不必要的蛋白质聚集，其导致脲酶从污染物蛋白质(例如，伴刀豆球蛋白A)和其他不需要的生物分子的低效分离，以及多孔膜污染问题，这种分离方法难以放大。

作为另一种方法，美国专利申请公开号2016/0032268描述了一种用于从脲酶的天然来源(诸如磨碎的洋刀豆粗粉)分离和纯化脲酶的方法，该方法包含通过将脲酶的天然来源与冷溶剂混合以得到其混合物来将脲酶的天然来源脱脂，并将该混合物机械分离，及通过添加缓冲溶液从脱脂的脲酶的天然来源中提取脲酶，及将所得混合物机械分离，并纯化所得脲酶溶液。

在另一种方法中，美国专利号3,249,513描述了一种从豆科材料中分离脲酶的方法，该方法包含将豆科材料粉碎以形成粗粉，将该粗粉在保持在约7.0的pH的水中制浆，将固相与水相(aqueous phase)分离，并将水相通过纤维素膜对pH保持在约7.5的稀释水性缓冲溶液透析。然后可将纯化的脲酶溶液冻干，或者可通过喷雾干燥将其中存在的水分离以形成粉末。

作为另一考虑，对于在吸附剂盒中的使用，脲酶通常被固定化，使得当经受处理的流体流过盒时，脲酶可以被保持在盒壳体内的固定位置。通过将洋刀豆粗粉与填料(诸如氧化铝)共混，使洋刀豆粗粉被固定化，使所得糊状物形成包括在容纳在盒中的吸附剂床中的层。参见，例如，美国专利申请号2017/0189598A1，其通过引用整体并入本文。在另一种方法中，美国专利号4,721,652描述了一种可用于吸附剂透析的混合型脲酶颗粒，其包含与硅胶、氧化铝、无机多孔烧结体或硅藻土等的粉末混合的脲酶，以及加入到该混合物中的纤维素体系粘合剂，并且在混合之后，干燥并碾磨以制备预混合脲酶粉末，其可以形成为料粒(pellet)。

期望找到从洋刀豆和其它脲酶源分离和/或纯化脲酶的新方法，其可放大以有效地产生高纯度脲酶，以增加量且改善用于吸附剂盒或其它纯化装置的用于固定高纯度脲酶的布置，该吸附剂盒或其它纯化装置用于用过的透析液溶液的再生、废水处理或其它用途。

发明内容

本发明的一个特征为提供一种获得满足上述和/或其他需求的高纯度脲酶的方法。

本发明的另一特征为提供高纯化的脲酶产物，诸如稳定的脲酶液体制剂和含有高纯度脲酶的固体固定化脲酶产物，其可用于制造吸附剂床和吸附剂盒，该吸附剂床和吸附剂盒可用于透析系统和处理、废水系统和处理，或其它流体再生或纯化系统和处理。

本发明的其他特征和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中变得明确，或者可以通过实施本发明而获悉。本发明的目的和其它优点将通过在说明书和所附权利要求书中特别指出的要素和组合来实现和获得。

为了实现这些和其它优点，并且根据本发明的目的，如本文体现和广泛描述的，本发明部分地涉及一种纯化脲酶的方法。该方法包括：a)将提取混合物机械分离，以得到分离的溶液，其中该提取混合物包含至少一种溶液中的提取剂和粉碎的脲酶源；b)将硫酸铵与分离的溶液合并以使分离的溶液中脲酶沉淀，以得到含沉淀物的混合物；c)将含沉淀物的混合物机械分离，以收集沉淀物；d)将所收集的沉淀物溶解，以得到含脲酶的溶液；e)将含脲酶的溶液与糖合并，以得到糖-脲酶溶液；f)将糖-脲酶溶液与吸附剂合并，以将脲酶固定在吸附剂材料上，以得到固定化脲酶制剂；以及g)任选地将固定化脲酶制剂冷冻干燥，以得到固定化脲酶产物。

本发明还涉及一种纯化脲酶的方法，其包含a)将硫酸铵与含脲酶-溶质的溶液合并，以使脲酶沉淀，以得到含沉淀物的混合物；b)将含沉淀物的混合物机械分离，以收集沉淀物；c)将沉淀物、糖和增溶剂以任意顺序在溶液中合并，以得到糖-脲酶溶液；以及d)将糖-脲酶溶液与吸附剂材料合并，以将脲酶固定在吸附剂材料上，以得到固定化脲酶制剂。

本发明还涉及一种糖-脲酶液体制剂，诸如通过本文所述的方法之一制备的。

本发明还涉及一种固定化脲酶产物，其包含吸附剂材料、固定在该吸附剂材料上的脲酶、和糖，诸如由本文所述方法之一获得的固定化脲酶产物。

本发明还涉及一种吸附剂盒，其包含含脲酶的层，该含脲酶的层包含固定化脲酶产物。

本发明还涉及一种再生或纯化透析流体的方法，其包含使透析流体通过吸附剂盒。

本发明还涉及一种透析系统，其用于再生或纯化废透析流体，该透析系统包含吸附剂盒。

应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

图1为根据本申请的实施例生产纯化的脲酶产物的方法的方法流程图。

图2为根据本申请的实施例的吸附剂盒中的材料的分解图。

图3为示出包括根据本申请的实施例的吸附剂盒的吸附剂透析系统的示意图。

具体实施方式

本发明涉及从洋刀豆和/或其他脲酶源获得高纯度脲酶。在其方法中，使用基于非膜的技术分离脲酶源材料和提取缓冲液的混合物，并将分离出的溶液用沉淀剂盐析。该方法可以使除脲酶以外的蛋白质的沉淀最小化。在收集和溶解沉淀物之后，可以通过例如糖添加来处理或保护所得的含脲酶的溶液。糖可以减少任何下游冷冻干燥过程中的蛋白质-蛋白质相互作用和/或保护天然脲酶。因此可以提供含有被保护的脲酶的糖-脲酶溶液/制剂。如本文所用，“保护”脲酶是指在应用于含脲酶材料(诸如本文所述的那些)的冻干和/或其它加工操作期间，保存、稳定和/或确保至少一部分酶(例如，按重量计至少50％、至少75％、或至少90％)不变性或被破坏。为了生产固定化形式的脲酶，可以将所得的含糖和脲酶的溶液与吸附剂材料混合，以吸附或以其它方式结合或附着来自溶液的脲酶，并且可以将结合的吸附剂-脲酶冻干或以其它方式干燥，以生产含有高纯度和活性的脲酶的固定化脲酶产物。糖可以在冻干过程中保持脲酶的活性。

在所示方法中，在冻干的上游将糖引入到含脲酶的溶液中可以出乎意料地提高在冷冻干燥步骤中脲酶的回收效率，诸如与不包括添加糖来处理含脲酶的溶液的相同方法相比，提高10％或以上或约25％或以上，或约30％或以上，或约40％或以上，或约50％或以上，或约60％或以上，或约10％至75％，或约25％至约75％，或约35％至约65％，或约40％至约60％，或其他提高。

虽然不希望被特定的理论所束缚，但是对糖-脲酶溶液中的脲酶的糖保护，其自身或者与冻干相结合，可以提高其天然四级状态的脲酶的回收率，从而提高所得到的纯化的脲酶产物的酶活性。该方法可以改善所得脲酶的活性，从而可以减少盒中使用的脲酶的量(和/或减小盒的大小)。通过本发明获得的高纯度和活性的脲酶可以使用较小的吸附剂盒。例如，利用本发明，脲酶的量和/或盒的大小可以减少5％或以上，诸如10％或以上，15％或以上，或甚至20％或以上。另外，该方法可以减少将脲酶保留在盒上所需的吸附剂材料的量。此外，如本文进一步详述的，通过例如允许较少依赖于批处理操作的更连续的纯化策略，所公开的方法可以容易地放大用于商业生产。

作为该方法的另一种选择，可以将碾磨的洋刀豆或其他脲酶源在缓冲溶液中的提取物进行离心分离，并可以将硫酸铵添加到提取混合物的上清液中，以最优地沉淀脲酶，同时使其他蛋白质的沉淀最小化。可以将所得沉淀物和上清液离心，并可以将所得沉淀再溶于缓冲溶液中。然后可以将糖添加到溶液中，以得到糖-脲酶溶液(中间体)或脲酶制剂产品。然后可以将所得的糖-脲酶溶液与吸附剂材料混合，以吸附并固定脲酶酶。可以将浆液过滤，并且可以将吸附剂-脲酶滤饼在冷冻干燥器中冻干。所得固定化脲酶产物可用于吸附剂盒或其他用于从水性流体中去除尿素的纯化装置。

在该方法中使用用于非膜机械固液分离的离心，结合硫酸铵沉淀，可以比与UF/DF纯化结合的压滤机系统更清洁和更经济，诸如通过消除在UF/DF过程中更换膜的成本。该选择可以在与添加糖的下游步骤一起或独立于添加糖的下游步骤的方法中提供这些改进。相同方法中离心、硫酸铵沉淀和添加糖步骤的组合可以协同实现脲酶纯度和/或产率的总体改进。因此，与使用压滤机和膜过滤的脲酶分离和纯化策略相比，本发明可以提供从洋刀豆和其他脲酶源纯化脲酶的替代方法，该方法可以以良好的产率产生高质量的脲酶。本发明的方法还提供了改进的用于使用糖-脲酶制剂将高度完整形式的高纯度脲酶与吸附剂结合的方法，从而为吸附剂盒提供改进的固定化脲酶产物。本发明可以提供更清洁(就脲酶纯度而言)、重量更轻和/或尺寸更小(例如，需要更少的脲酶和/或其他吸附剂材料)的吸附剂盒。这些吸附剂盒可用于用过的透析液溶液、工业或城市废水或其他尿素污染的水性流体的再生。

因此，本发明可以提供改进的脲酶纯化和所得的含高纯化的脲酶的产物。如本文所用，“纯化”(purifying，purification)、“纯化的(purified)”可以指包括旨在将脲酶与非脲酶材料分离的一个或多个步骤的方法。这些方法可以提供脲酶富集的材料、制剂或产物，与加工的早期阶段的含脲酶材料相比其含有更高浓度的脲酶。如本文所用，“分离”可以指用于从其天然或合成脲酶源(作为原料)中分离出脲酶和/或在指定的预处理(例如，脱壳，粉碎，脱脂等)之后产生可以进一步纯化的中间含脲酶材料的初始的脲酶回收过程(诸如提取)。

如本文所用，“脲酶”(例如，尿素酰胺水解酶，EC 3.5.1.5)催化尿素的水解，诸如以产出氨离子和碳酸氢根离子。脲酶是由几种90kDa单体组成的多聚体蛋白质。对于本发明，脲酶源可以是脲酶的天然来源或合成来源，或两者。如本文所用，“脲酶的天然来源”是指可从中提取或以其他方式分离脲酶的活的或死的生物(包括植物、细菌、动物、藻类或真菌)的任何部分。洋刀豆是一种脲酶的天然来源。脲酶的其他天然来源包括但不限于大豆、刀豆(Canavalia gladiate)、细菌(例如，幽门螺杆菌(H.pylori)细菌，巴氏幼虫芽胞杆菌(Bacillus pasteurii)细菌)或其他植物、藻类、细菌或真菌和/或脲酶的无脊椎动物来源(例如，瘤胃脲酶)。合成脲酶可以是重组脲酶，诸如幽门螺杆菌重组脲酶B、重组枯草芽孢杆菌脲酶、重组巴氏幼虫芽胞杆菌脲酶或其他重组脲酶。可以使用任何脲酶源或脲酶源的组合。

参照图1，由标识符100指示的根据本申请的一个实例的方法可以包括至少步骤103、104、105和106，而步骤101、102、107、108和109是可以单独地或组合地包括的附加步骤，这取决于起始材料、纯化的脲酶产物的选择或两者。

在步骤101中，作为一种选择，脲酶源1001可以在提取步骤102之前进行预处理。作为一种选择，在本发明的方法中进一步加工之前，可以粉碎粗脲酶源以减小材料的大小并增加材料的暴露表面。如本文所用，粉碎是指其中含固体材料(诸如脲酶源)在大小上减小的方法。脲酶源可以为，例如，磨碎的(ground)、碾碎的(milled)、压碎的(crushed)、浸渍的或这些的组合和/或经受其他磨细方法。可以使用洋刀豆作为脲酶源材料，但如上所述，该方法不限于此。对于步骤101，作为一种选择，洋刀豆可以被脱壳并磨碎(例如，碾磨)成洋刀豆粗粉。如本文所用，术语“洋刀豆粗粉”是指已经磨碎成细颗粒的洋刀豆。与植物种子有关的术语“壳”是指种子的干燥外壳(outer covering)。作为另一选择，粗脲酶源1001可直接用于提取步骤102。

作为步骤101的另一选择，可以在提取步骤102之前将洋刀豆粗粉或其它含脂肪的脲酶源材料脱脂。为了从洋刀豆粗粉或其他脲酶源材料中去除脂肪，可以将洋刀豆粗粉在搅拌下放入冰冷的丙酮中。可以将洋刀豆粗粉在冷丙酮中搅拌，以允许脂肪内含物完全或基本上完全溶解且不会溶解任何显著量的脲酶，及然后可以将所得混合物过滤，并且可以将剩余的(未溶解的)脱脂洋刀豆粗粉直接用于提取步骤102，或者在提取步骤中使用脱脂洋刀豆粗粉之前，可以重复脱脂过程一次或多次。可使用除丙酮之外的其他有机溶剂进行脱脂，诸如己烷、庚烷、乙醇或其他，只要它们可以用于选择性溶解脂肪而非脲酶即可。

在步骤102中，直接或预处理后从脲酶源中提取脲酶。作为一种选择，可以用含有或为提取剂1002的缓冲溶液对洋刀豆粗粉进行提取。提取剂使脲酶增溶，从而形成在溶液和固体中含有脲酶的提取混合物。对于脲酶的提取，缓冲溶液可以为柠檬酸盐缓冲溶液、乙酸盐缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液、或具有或不具有能够使脲酶源中存在的脲酶增溶的盐溶液(例如，氯化钠)的其它缓冲溶液。在存在脲酶的情况下，缓冲溶液不应发生酶促或非酶促变化，缓冲溶液也不能变性或化学修饰或与脲酶不利地相互作用。为了从洋刀豆粗粉中提取脲酶，例如，可以将洋刀豆粗粉与柠檬酸盐缓冲溶液混合，并在约室温(例如，约20-30℃)下搅拌/搅动三十分钟或以上，例如，30分钟-120分钟、或30分钟至90分钟、或30分钟至40分钟、或其他时间。作为一种选择，将柠檬酸盐缓冲溶液和洋刀豆粗粉共混，以进行该提取步骤，其中每约25g至约50g洋刀豆粗粉合并约1000mL至1100mL的柠檬酸盐缓冲溶液。术语“柠檬酸盐”可以是指它们与柠檬酸的任何盐，它们是无水的或水合的。作为一种选择，用作提取剂的柠檬酸盐缓冲溶液可包含含有柠檬酸以及柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙或其任意组合中的至少一种的水性溶液。例如，柠檬酸钠可以指柠檬酸三钠、柠檬酸钠二水合物或柠檬酸钠五水合物中的任意一种。

作为一种选择，柠檬酸盐缓冲液可以在约5.0至约8.0的任何pH。

作为一种选择，柠檬酸盐缓冲溶液可为25mM，pH 5.4的柠檬酸盐缓冲溶液，其可通过将4.95g柠檬酸钠二水合物和1.57g柠檬酸加入去离子水中并稀释至1L，或通过将25mM无水柠檬酸钠和25mM柠檬酸以约67:33(vol：vol)混合来制备。不同pH(5.0至6.2)的柠檬酸盐缓冲液可通过将25mM无水柠檬酸钠和25mM柠檬酸以约55:45至80:20(vol：vol)混合来制备。可以使用的用于洋刀豆粗粉或其它预处理的脲酶源的其它缓冲或提取溶液，包括例如，乙酸钠和氯化钠，诸如含有50mM氯化钠的15mM乙酸钠溶液。对于在后续步骤108中使用氧化铝作为吸附剂材料，作为一种选择，在该步骤102中使用的提取溶液可以优选使用含有氯化钠的乙酸钠溶液进行。

在步骤103中，将来自步骤102的所得提取混合物机械分离以得到含有脲酶的上清液。如本文所用，“机械分离”是指将液体与固体分离的任何方法，包括例如，离心、过滤或倾析。作为一个实例，“机械分离”是在不存在过滤材料的情况下完成的固-液分离技术，例如，使用排除压滤(press-filtering)外的固-液分离。如本文所用，“上清液”流体是指(诸如在提取混合物中)位于固体残余物上方的流体，其通过机械分离与固体残余物分离。作为一种选择，离心机可以是台式离心机。本文可使用任何市售的离心机或离心技术。例如，作为一种选择，台式离心机可以用于提取混合物的固-液分离。作为一个实例，离心机，例如台式离心机，可以在从约3800G至约4000G，在例如约20℃至约25℃的温度运行，且例如运行约15分钟至约20分钟。可以使用其他G力、温度和/或时间。

在步骤104中，可以通过添加沉淀剂使脲酶在步骤103中获得的上清液中沉淀。虽然不希望被理论所束缚，但在较高浓度的沉淀剂下，脲酶的溶解度通常会降低，从而导致沉淀。这种作用在本文中也可称为盐析(salting-out)。脲酶从上清液中的沉淀可以通过添加化学剂(本文称为沉淀剂)来完成。溶液中脲酶的盐析可以通过添加化合物(诸如硫酸铵((NH

作为一种选择，沉淀剂为硫酸铵(例如，以固体形式，诸如干粉形式添加)到含有可增溶的脲酶的溶液中，诸如从步骤103获得的上清液。所用盐的百分比是与可溶解于混合物中的最大盐浓度(即，饱和度)相比。因此，尽管需要高浓度，但是添加超过100％的过量盐也可能使溶液过饱和并污染沉淀物。对于选择硫酸铵作为沉淀剂，可以以约40％至约60％饱和度的量，或约45％至约55％饱和度的量，或约47％至约53％饱和度的量，或其它量的量将硫酸铵添加至从步骤103获得的上清液中。作为一种选择，在之前的步骤103中，将经过碾磨的洋刀豆在柠檬酸盐缓冲液中的提取物进行离心或其他方式机械分离后，可以将固体硫酸铵以约47％至约53％饱和度的量加入到提取混合物的上清液中以最优地沉淀脲酶，同时使其他蛋白质的沉淀最小化。这种盐析可以通过去除不必要的蛋白质和其它生物分子(诸如过敏原伴刀豆球蛋白A)有助于纯化脲酶。由于脲酶的这种沉淀是溶解度减少而非蛋白质变性的结果，因此可以通过使用缓冲液将所得沉淀的蛋白质物质机械分离并溶解。

在步骤105中，将由先前的盐析步骤104得到的总混合物(即，沉淀物和剩余溶液)进行机械分离以固-液分离。该步骤的机械分离可以通过离心、倾析或过滤或其他固液分离技术进行。作为一种选择，所使用的机械分离不包括压滤。作为一种选择，将总混合物离心，并收集操作中产生的固体沉淀。作为一种选择，可以使用台式离心机或其他离心机对总混合物进行固液分离。离心机可以在约3800G至约4000G，约20℃至约25℃的温度运行约50分钟至约60分钟。在此操作规模下，作为一种选择，从该步骤收集的沉淀物可以包含至少3克的含脲酶的蛋白质料粒，或至少3.2克的含脲酶的蛋白质料粒，或至少3.5克的含脲酶的蛋白质料粒。作为一种选择，与从步骤103获得的上清液相比，基于从步骤105收集的料粒，可以通过硫酸铵沉淀步骤104去除约65％至约75％(按重量计)或更高值的非脲酶污染蛋白质。基于其中蛋白质的总重量，该料粒可以含有至少约25wt％的脲酶，或至少约50wt％的脲酶，或至少约60wt％的脲酶，或至少约70wt％的脲酶，或至少约80wt％的脲酶，或至少约90wt％的脲酶，或其它脲酶浓度。

在步骤106中，将从步骤105收集的料粒溶解或再溶解于含有增溶剂的溶液中。作为一种选择，该增溶剂包含步骤102中描述的柠檬酸盐溶液或其他缓冲溶液。作为一种选择，用于该料粒溶解步骤的柠檬酸盐溶液可与用于提取步骤的柠檬酸盐缓冲液相同或与其不同。作为一种选择，柠檬酸盐缓冲溶液可为25mM，pH 5.4的柠檬酸盐缓冲液，其可通过将4.95g柠檬酸钠二水合物和1.57g柠檬酸加入去离子水中并稀释至1L，或通过将25mM无水柠檬酸钠和25mM柠檬酸以约67:33的vol:vol比率(即，柠檬酸钠的Vol/柠檬酸的Vol的比率＝2.03：1)混合来制备。不同pH(5.0至6.2)的柠檬酸盐缓冲液可通过将25mM无水柠檬酸钠和25mM柠檬酸以(vol：vol)约55:45至80:20混合来制备。可以使用其他缓冲液或溶解溶液，其可以包括，例如，包含氯化钠的乙酸钠溶液，例如含有25mM氯化钠的7.5mM乙酸钠溶液。对于在后续步骤108中使用氧化铝作为吸附剂材料，作为一种选择，该步骤106中使用的溶解溶液可以优选使用含有氯化钠的乙酸钠溶液进行。

在步骤107中，从先前步骤106中的料粒溶解获得的含脲酶的溶液被添加了糖。作为一种选择，糖可以是单糖、二糖和/或寡聚糖(即，含有少于6个单糖的糖)，或其任意组合。作为一种选择，糖为葡萄糖、半乳糖、果糖、核糖、戊糖、己糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖中的至少一种或其任意组合。糖可以以干燥可溶形式或作为单独的含糖溶液添加到含脲酶的溶液中。作为一种选择，将糖添加到含脲酶的溶液中以得到2.5％至约20％(w/v)，或3％至约18％(w/v)，或4％至约17％(w/v)或约5％至约15％(w/v)的糖含量，在将固定化脲酶产物用于吸附剂盒或类似装置中的情况下，糖可以诸如通过在吸附剂盒用水性流体灌注时冲洗从固定化脲酶产物中释放出来。

作为一种选择，固定化脲酶产物可以包含按重量计小于约5％，或小于约3％，或小于1％的总水分含量。

如所指出的，已经发现使用糖-脲酶溶液可以出乎意料地将在冷冻干燥步骤中脲酶的回收效率从15-20％提高到高达65-70％。作为一种选择，与未向含脲酶的溶液中提供添加糖的方法相比，在所示方法中，在冻干上游向含脲酶的溶液中引入糖可以提高在冷冻干燥步骤中脲酶的回收效率，诸如提高约25％或以上，或任何其它上述量。

与通过未向含脲酶的溶液中添加糖的方法所获得的脲酶相比，掺入进固定化脲酶产物中的脲酶的酶活性(U/单位质量)可以高至少约5％、或高至少约10％、或高至少约20％、或高至少约30％、或高至少约40％、或高至少约50％、或高至少约60％、或高至少约70％、或高约5％至约70％、或高约5％至约50％、或高约10％至约60％、或高约10％至约45％、或高约15％至约40％、或高约20％至约35％。

作为一种选择，在图1中示出并在本文中描述的方法包括至少步骤102、步骤103、步骤104、步骤105、步骤106、步骤107、步骤108、步骤109和步骤110。作为另一种选择，在图1中示出并在本文中描述的方法可以包括步骤102、步骤103、步骤104、步骤105、步骤106和步骤107(即，直至向脲酶溶液中添加糖)，以及步骤108、步骤109和步骤110(即，尤其包括将脲酶固定在吸附剂上)中的一个或多个是可选的。作为另一种选择，在图1中示出并在本文中描述的方法省去了添加糖的步骤107，并保留了步骤102、步骤103、步骤104、步骤105、步骤106、步骤109和步骤110(即，尤其包括离心(非压滤/基于膜的固-液分离)、硫酸铵沉淀以及将脲酶固定在吸附剂上)。作为一种选择，在图1中示出并在本文中描述的方法包括至少步骤104、步骤105、步骤107和步骤108。

根据本申请的实例的纯化的脲酶产物可以布置或包装在吸附剂保持结构(holding structures)(诸如吸附剂盒)内，该吸附剂保持结构将纯化的脲酶产物保持在适当的位置，而流体的流动通过脲酶产物(例如，一层或多层纯化的脲酶产物)被导入和导出该装置。在此描述的吸附剂盒由至少一层包含根据本申请的实例的纯化的脲酶产物的层组成。脲酶被包括在本申请的吸附剂盒中，以对由吸附剂盒处理的水性流体中的尿素提供催化作用。为了在血液透析系统中使用，吸附剂盒优选地由高度特异和设计的材料的不同层组成，并通过采用以下三种化学现象来执行再生功能：(i)吸附，(ii)催化以及(iii)离子交换。吸附描述了可移动种类在固体界面或表面的固定化(immobilization)或固定(fixation)。催化，诸如脲酶对被处理的水性流体中的尿素的催化作用，是一种过程，其中通过经由反应中的净消耗速率为零的组分降低反应活化能来提高化学反应速率。离子交换是一种过程，其中特定的固体材料吸附对其具有高亲和力的种类，且反过来释放对其亲和力较低的种类。

根据本文所述的技术，并且对层化学物质除了包括至少一层包含纯化的脲酶产物的层之外没有限制，可以提供一种吸附剂盒，该吸附剂盒可以包括壳体以及任选地除了包含纯化的脲酶产物的层之外的一个或多个其他吸附剂层。壳体可以限定盒内部，该盒内部具有一个体积并且配置成容纳至少一层吸附剂材料。壳体可以包括第一端和第二端，该第一端具有被配置成允许流体进入盒内部的第一端口，该第二端远离第一端并且具有被配置成允许流体从盒内部离开的第二端口。应理解，本文所述的技术不必依赖于特定的壳体或壳体构造，并且以常规方式提供壳体以保持和容纳各种吸附剂层以及穿过这些层的流出物。

如所指出的，吸附剂盒的至少一层是吸附剂材料，其包含纯化的脲酶产物，例如以冷冻干燥的固定化脲酶产物的形式。纯化的脲酶产物可以在吸附剂盒中以单层或多层使用。在同一盒中不同层中使用的纯化的脲酶在两层之间可以具有相同或不同的比活。

图2示出了本申请的实施例的吸附剂盒，其被用于处理透析液流体。吸附剂盒在图2中标识为组件200，其具有壳体201，壳体201包含固体连续侧壁202、连续内侧壁205、入口端壁203和出口端壁204，多层吸附剂床15结合在壳体201内。此处示出的吸附剂床15包括层1-6和中心纵轴10-10，该中心纵轴延伸穿过吸附剂床15(通常与吸附剂床层1-6的几何中心重合或在其附近)。作为一种选择，层1是吸附层，层2是酶催化层，层3是另一吸附层，层4是阳离子交换层，以及层5是阴离子交换层。层6是可选层。作为一种选择，在吸附剂盒200中，层1包含活性炭，层2包含纯化的脲酶(例如，根据本申请的实施例的固定化脲酶产物层)，层3包含活性炭，层4包含磷酸锆，以及层5包含氧化锆(例如，水合氧化锆层)。可选层6，如果包括的话，可以包含碳酸氢钠、碳酸锆钠、粒状活性炭、填料(fillers)或其他材料。这些层各自形成整个颗粒床的不同分层(stratum)。盒中的吸附剂床中可以包括其他、不同或更少的层。

吸附剂床层1-5(和6，如果包括的话)可以在方向11上从中心纵轴10-10径向向外(且通常直角或基本直角(例如，在直角的1至10度内))延伸至壳体201的连续侧壁202的内表面(壁)205。在该构造中，作为一种选择，吸附剂盒的层1-5(和6，如果包括的话)中的每一层可以由每层相似化学组成和物理性质(例如，颗粒大小分布、形态、结晶度和/或其他性质)的材料组成。这些层中使用的颗粒可以最初以自由可流动的固体颗粒形式提供。一旦结合到盒中的各个层中，它们就被包装到分层床中，该分层床包含由颗粒形成的分层(strata)。在图2所示的吸附剂床15中，此处为了说明示出了含有非脲酶材料的层1和3-5(和6，如果包括的话)，并且本文描述的概念根本不限于与包含纯化的脲酶的层结合使用的这些层或层的类型。

吸附剂盒的非限制性实例进一步讨论如下。这些实例中的每一个可包括包围所有或部分吸附剂层的壳体。壳体可以整体或部分地符合这些吸附剂层的形状，或者可以独立于吸附剂层轮廓。吸附剂层可以使用任何所需的技术来形成。例如，可以使用实心模具(solid molds)或空心框架来形成给定吸附剂盒的各种分层(水平片层)和吸附剂层。给定分层的吸附剂层可以同时或分阶段形成，例如，对于连续的同心或嵌套的吸附剂层。相邻的吸附剂层可以具有清晰、明显、模糊和/或过渡的边界。吸附剂层可含有吸附剂材料在密度、表面积、组成和/或任何其它所需特性或特性组合方面的梯度。分层和/或层的形状、大小、顺序和/或数目可以根据需要变化。吸附剂层和/或分层可以包括曲线和/或直线的任何形状或形状的组合，例如，圆锥形，圆柱形，圆锥平截头体，多边形(规则的和/或不规则的)平截头体，圆棱柱形，圆锥棱柱形，多边形(规则的和/或不规则的)棱柱形等。吸附剂盒的侧面可以是连续的或不连续的，光滑的或阶梯状的，或其组合；对一个的描述应被理解为也代表其他。正方形实施方案的描述也代表菱形、矩形、规则多边形和不规则多边形实施方案等。例如，尽管图2中的吸附剂盒显示为具有逐渐变细形状的侧壁，该侧壁具有向出口端向内平滑逐渐变细的直径，但本文所述的指示概念可以应用于具有其它形状的盒，诸如圆柱形、矩形(例如，正方形)、六边形或其它形状。通常可以使用任何几何形状。尽管分层通常是指水平片层，但本文所述的技术也包含其他方向。

作为一种选择，可以准备吸附剂的一层或多层布置，及然后将这种布置插入壳体中。层布置可以以其在任何时间或恰在使用之前被插入盒或壳体或其他保持结构中的方式提供。可以通过临时模具(例如，纸、塑料等)将层布置在结构上保持在适当的位置。吸附剂床可以包括多层堆叠体，该多层堆叠体包含至少第一层和第二层，其中该多层堆叠体可插入到吸附剂盒壳体中。上面关于层等的所有选择、细节、讨论在此同样适用于本发明的这个方面。

如所指出的，作为一种选择，本文所述的技术可以涉及一种吸附剂盒，例如图2所示，其至少包括碳、纯化的脲酶产物、磷酸锆(“ZP”)和氧化锆的透析液处理组分。其他组分可以在吸附剂盒中以各种布置方式与纯化的脲酶产物组合使用。

在用于再生或纯化废透析液之前，用于本发明的盒设计的层的顺序和组成可以例如如下(例如，盒的顶部(出口(exit)或出口(outlet))至底部(进口(entrance)-入口(inlet))：

a)一个或多个层，其包含，基本上由以下组成，由以下组成，或包括：水合氧化锆-氢氧化物和/或水合氧化锆-氯化物(例如，150g至约250g)，

b)一个或多个层，其包含，基本上由以下组成，由以下组成，或包括：磷酸锆(例如，650g至约1800g)，例如，钠负载为约50mg至约56mg Na/g磷酸锆(磷酸锆可具有以上背景技术中所述的分子式)，

c)一个或多个层，其包含，基本上由以下组成，由以下组成，或包括：碳层或垫(例如，约50g至约500g碳)，

d)一个或多个含酶的层，例如包含，基本上由以下组成，由以下组成，或包括：例如作为固定化脲酶产物的(例如，冻干的硅胶-脲酶)(例如，约150g至约300g的固定化脲酶产物，包括约37000I.U.至约55000I.U.的脲酶活性)纯化的脲酶产物的层，以及

e)一个或多个层，其包含，基本上由以下组成，由以下组成，或包括：碳层或垫(例如，约50g至约500g碳)。提供组分a)-g)的这些量作为实例，且可以使用这些材料的其他量。如本文所用，脲酶酶单位定义如下：一单位在25℃在pH 7.0每分钟从尿素中释放1.0μmol氨。其等价于1.0I.U.。

参照图2，作为一种选择，对于可用于本发明的吸附剂盒，可以在层5中以约50g至约300g的量，或约75g至约200g的量，或约100g的量，或其它量使用具有碱性pH的水合氧化锆-氯化物。可以约650g至约1800g的量，或约800g至约1600g的量，或约900g至约1300g的量，或其它量在层4中使用磷酸锆。本实例的磷酸锆可以具有大于55mg/gNa/g磷酸锆，或约56mg至约58mg Na/g ZP，或约57mg Na/g ZP，或其它值的钠负载量。碳层或垫4可以以约50g至约500g碳的量或其他量使用。层2中的诸如以固定化脲酶产物形式存在的纯化的脲酶产物可以以约150g至约300g的固定化脲酶产物的量使用，包括约37000I.U.至约74000I.U.，或约37000I.U.至约55000I.U.的脲酶活性或其他单位的脲酶活性。底部碳层或垫1可以以约50g至约500g碳的量或其他量使用。盒中可以存在任何有效量的上述材料。这些量(或本文中叙述的任何量)可以是相对于具有以下尺寸的盒：2英寸-3英寸直径×5英寸至10英寸长度，或具有以下尺寸：4英寸-6英寸直径×6英寸-12英寸长度。然而，应当理解，这些量提供了每一层相对于另一层的重量比，从而允许在任何大小的盒中进行调节。

除了可用于吸附剂盒其他层中的纯化的脲酶产物以外的指定材料(诸如碳、磷酸锆、氧化锆和碳酸氢钠)的另外选择可以包括美国专利申请公开号US 2017/0189598A1、US2010/0078387A1和US 2006/0140840A1以及美国专利号6,627,164B2中公开的那些，其通过引用整体并入本文。在以下专利和出版物中描述了可以使用的其它吸附剂盒材料、量和其它任选的组分和/或透析系统，它们也可以用于本申请中并通过引用整体并入本文并形成本申请的一部分：Des.282,578；3,669,878；3,669,880；3,697,410；3,697,418；3,703,959；3,850,835；3,989,622；3,989,625；4,025,608；4,213,859；4,256,718；4,360,507；4,460,555；4,484,599；4,495,129；4,558,996；7,033,498B2，及以下物品“Guide to CustomDialysis”，产品编号306100-005，修订版E，第1-54页，日期1993年9月，以及“SorbentDialysis Primer”，产品编号为306100-006，第4版，第1-51页，日期1993年9月，Cobe RenalCare,Inc.。

此外，可以使用结合了所有上述材料的单个盒。在另一实例中，可以使用一系列盒，其中在一个或多个盒中可以存在上述材料的组合。例如，可以在第一盒中提供纯化的脲酶产物和将其夹在中间的分开的碳层，而其余的层可以放置在第二盒中，依此类推。任选地，可以将这些顺序中的这些各种指定的层分为三个或更多个不同的盒。如所示的，所有材料可以设置在单个盒中并且可以布置为单个盒中的不同层。作为一种选择，盒层可以由按重量计至少约50％，或按重量计至少75％，或按重量计至少约80％，或按重量计至少约90％，或按重量计至少约95％，或按重量计至少约99％，或多至按重量计100％，或按重量计约50％至约100％，或按重量计约75％至约100％，或按重量计约90％至约100％，或按重量计约95％至约100％，或按重量计约99％至约100％的仅指示用于该层的一种或多种材料组成。

作为一种选择，除了可用于在含酶层的每一侧上提供一个或两个指定碳层的任何碳过滤垫之外，一个或多个过滤垫还可以位于整个吸附剂盒中以确保在操作过程中维持层完整性。过滤垫可以由任何类型的材料制成，例如标准滤纸或纤维素垫等，并且通常是盒的直径或长度-宽度，以便将一层与另一层完全分开。可以使用流量扩散器，其将用过的透析液均匀地扩散到吸附剂盒的整个宽度或直径上。流量扩散器可以具有由塑料或其他合适的材料制成的径向扩散通道的设计。流量扩散器通常位于吸附剂盒中使用的任何可选过滤垫或材料之前，并且与吸附剂盒的入口(或入口的一部分)相邻。阻挡层也可以用在吸附剂盒中。如果存在，阻挡层可以位于固定化酶层和氧化铝层之间。阻挡层的实例包括滤纸等。

吸附剂盒的各种整体形状包括但不限于，例如图2所示的圆柱形、矩形、棱锥-圆柱形(阶梯形)等等。形状可以是直边或逐渐变细的等。通常可以使用任何几何形状。作为一种选择，腹膜透析(PD)盒可以具有以下尺寸：2英寸-3英寸直径×5英寸至10英寸长度。血液透析(HD)盒可以具有以下尺寸：4英寸-6英寸直径×6英寸-12英寸长。根据纯化的需要、纯化的量、操作系统等，可以使用其它尺寸。盒设计的实例在美国专利号6,878,283中进一步示出，该专利通过引用整体并入本文。盒的实例也在本文标识的一项或多项专利和/或出版物中有所描述。

如下文更详细描述的，本文所述的吸附剂盒可用于多种分离系统中，并可用于透析液(例如，HD)或PD溶液的再生或纯化。为了本发明的目的，透析溶液是指可用于血液透析或吸附剂透析系统的腹膜透析溶液或透析液流体。用于PD或HD的常规透析溶液可以通过本发明使用和再生，并且是本领域技术人员已知的。在较不复杂的设计中，废透析液或用过的透析液或PD溶液可以简单地通过一个或多个盒以纯化或再生废液。这样的系统可以直接地设置(straightforward in setup)，并且可以仅涉及使用柱型设置，其中废流体从上到下通过，其中重力允许废流体通过盒，或者废流体可以在压力下通过盒，这允许废流体沿任何方向引入。在更具体的系统中，图3所示且由数字300标识的系统可以适于使用指示的吸附剂盒，特别是用于血液透析的吸附剂盒；其为可以用作封闭系统的系统，或者可替代地用于单程透析系统(未示出)中的系统。这种系统允许在透析治疗期间在患者中连续地再使用再生的透析液。关于单程系统(未示出)，代替将用过的透析液丢弃到地漏中，作为替代，可以将使用过的透析液简单地收集在容器中，然后可以通过使废透析液通过一个或多个如上所述的盒进行再生或纯化。

关于腹膜透析，有多种选择。首先，像血液透析一样，废的腹膜透析溶液可以直接通过一个或多个盒以纯化或再生用过的腹膜透析溶液，以去除废产物。或者，使用过的或废的腹膜透析溶液可首先以与血液透析期间相同的方式通过透析器，其中透析液从腹膜透析溶液中去除废产物等，及然后可通过使用过的透析液或废透析液通过盒来再生或纯化透析液。可以使用任一系统。因为可以避免常规系统在腹膜腔内的导管与一系列透析液容器之间的频繁连接，使用闭合的PD系统可以减少腹膜炎的风险。

参照图3，示出了标识为300的吸附剂透析系统，其包括吸附剂盒375，该吸附剂盒是本申请的吸附剂盒。349是指用于操作透析系统的电源。351代表加热器，353代表流量计，355代表电导率仪，357代表温度仪，以及359代表UF控制器。这些物品(349、351、353、355、357、359和更一般的吸附剂盒)是吸附剂透析系统中的常规物品，并且对于本领域技术人员而言是已知的，并且可以用于实施本文所述的技术。361是注入泵，其用于泵送新鲜浓缩物379以与再生的透析液混合，该透析液最终进入储存器377，该储存器可以是例如六升的储存器。363表示血液泄漏检测器，而365表示UF计，它们是透析系统中的常规物品，可以在本文中使用。组件367代表透析器。为了简化该图示，未完全示出最终延伸到进行透析治疗的患者和从其延伸的动脉和静脉血线372和374，以及通常与之一起使用的一个或多个支持血泵和其他相关元件。如所指出的，透析器是本领域技术人员已知的，并且通常是包含膜的系统或部件，以使废产物从血液穿过膜到达透析液流体。类似地，369代表离开透析器的用过的透析液，而371代表进入透析器367的新鲜或再生的透析液。组件373是用于将用过的透析液从透析器泵送到吸附剂盒375中的泵，吸附剂盒375是本申请的盒。

本文所述的吸附剂盒可被制成用于透析治疗的多个小时，诸如，例如，多至约4小时的透析治疗或多至约8小时的透析治疗。例如，通常可以将8小时盒制造为家用，而通常可以将4小时盒制造为用于医疗或透析中心的透析治疗。本文所述的盒通常可与如上所述的任何类型的透析系统一起使用。通过盒的流量通常是任何常规流量。例如，从约50ml/min或以下到500ml/min或以上的透析液的流量可以流过盒并且可以用于本文所述的系统中。根据盒的大小和操作系统，可以使用其他流量。

在本申请中可以使用在上述和下述专利中描述的透析系统或其部件，并且这些系统可以结合在此描述的材料和/或盒：美国专利号7,033,498B2；8,663,463；8,597,505；8,580,112；8,500,994；8,366,921；8,343,346；8,475,399；8,012,118；和9,867,918。所有这些专利和专利申请通过引用整体并入本文，并且构成本申请的一部分。

本文所述的材料，尤其是本文所述的盒有多种用途，例如如上所述的透析液流体的再生。此外，盒也可用于需要从流体或其他可通过本发明的材料的介质中单独去除尿素或尿素与其他杂质或废产物一起去除的任何分离过程。同样，本文所述的技术对于治疗药物过量患者或其他有需要的患者或去除人血流中不希望的或危险的污染物可能是有用的。

因此，本文描述的技术提供了允许透析液型流体和其他流体再生的有用实施方案。

本文描述的技术可用于提供固定式吸附剂透析系统或便携式吸附剂透析系统。吸附剂透析系统可包括吸附剂血液透析、可穿戴的人造肾脏、吸附剂腹膜透析和其他吸附剂透析系统。

本发明的纯化的脲酶产物以及吸附剂床和盒也可以用于废水处理和其他用途。尿素是哺乳动物蛋白质代谢的主要产物之一，因此导致其存在于城市污水和径流天然水体中。尿素也大量工业化生产。因此，尿素不仅会与生产厂的废水一起进入环境，而且还会通过田间、农场的沥滤以及使用尿素为原料的工厂的废水进入环境。本发明的脲酶产物、吸附剂床和盒可用于废水的处理，诸如来自一种或多种含有尿素的来源的废水。

通过以下实施例将进一步阐明本发明，这些实施例仅是本发明的示例。除非另外指出，否则本文中使用的所有量、百分比、比率等均以重量计。

进行实验室实验以研究根据本发明的方法和对比实施例的脲酶纯化。

将洋刀豆碾碎以得到洋刀豆粗粉。将25g洋刀豆粗粉与1000mL柠檬酸盐缓冲液(25mM，pH 5.4)在室温在实验室烧杯中搅拌混合约30分钟。该柠檬酸缓冲液通过将4.95g柠檬酸钠二水合物和1.57g柠檬酸添加到去离子水中并稀释至1L来制备。将提取混合物在台式离心机中在3804g，25℃离心约15分钟。在室温，搅拌下，每100mL上清液，在约30分钟内递增添加31.38g固体硫酸铵。将蛋白质溶液在台式离心机中在3804G，25℃离心约50分钟，以从液体中分离出固体料粒(约3.5g)。将所收集的料粒再溶解于350mL柠檬酸盐缓冲液中。将干粉形式的蔗糖加入溶液中，以达到其中糖含量约5％(w/v)。将所得糖-脲酶溶液(375mL)与94g硅胶吸附剂材料以M：V(质量比体积)为1：4的比率混合，以将脲酶吸附并固定在硅胶上。硅胶的颗粒大小为约40μm至75μm，且平均孔径为

进行另外的实验室实验以研究根据本发明的方法和对比实施例的脲酶纯化，其中将氧化铝用作吸附剂材料。

将洋刀豆碾碎以得到洋刀豆粗粉。将25g洋刀豆粗粉与1000mL含15mM乙酸钠和50mM氯化钠的盐溶液在室温在实验室烧杯中搅拌混合约30分钟。该盐溶液通过向去离子水中添加2.15g乙酸钠三水合物和2.9g氯化钠并稀释至1L来制备。将提取混合物在台式离心机中在3804G，25℃离心约15分钟。在室温，搅拌下，每100mL上清液，在约30分钟内递增添加31.38g固体硫酸铵。将蛋白质溶液在台式离心机中在3804G，25℃离心约50分钟，以收集软的含脲酶蛋白质料粒(约4.8g)。将所收集的料粒再溶解于480mL含有7.5mM乙酸钠和25mM氯化钠的稀释盐溶液中。在搅拌下将蔗糖加入溶液中，以达到其中糖含量约5％(w/v)。蔗糖以干粉形式添加。将所得糖-脲酶溶液(510mL)与170g氧化铝吸附剂材料(其是颗粒大小约40μm至约150μm的商业产品)以1：3的M：V比率混合，以将脲酶吸附并固定在硅胶上。使用带有1.6μ玻璃纤维滤纸的布氏漏斗过滤所得的含有脲酶-硅胶复合材料的浆料。将回收的吸附剂-脲酶湿饼在冷冻干燥器中在-30℃的温度和50mtorr的真空下冻干约10-15小时，随后在0℃二次干燥约3小时，以产生水分含量(按wt％计)小于5％的固定化脲酶产物，其可用于吸附剂盒或其他用于从水性流体中去除尿素的纯化装置。以5-15％(w/v)的范围的其他蔗糖添加水平进行了类似的试验。

为了比较，在不包括糖添加步骤的情况下，重复所指示的方法以产生固定化脲酶产物。

对于这些试验，通过酶法测定脲酶来确定每次试验的基于酶活性的脲酶回收效率(％)。

实施例1和2的结果表明，使用5-15％(w/v)蔗糖溶液出乎意料地将在冷冻干燥步骤中脲酶回收效率从15-20％(不添加蔗糖)提高至65-70％(添加蔗糖)。

本发明以任意顺序和/或以任意组合包括以下方面/实施方案/特征：

1.本发明涉及一种纯化脲酶的方法，其包含：

a)将提取混合物机械分离，以得到分离的溶液，其中该提取混合物包含溶液中的提取剂和粉碎的脲酶源；

b)将硫酸铵与分离的溶液合并以沉淀分离的溶液中的脲酶，以得到含沉淀物的混合物；

c)将含沉淀物的混合物机械分离以收集沉淀物；

d)将所收集的沉淀物溶解以得到含脲酶的溶液；

e)将含脲酶的溶液与糖合并以得到糖-脲酶溶液；

f)将糖-脲酶溶液和吸附剂材料合并以将脲酶固定在吸附剂材料上，以得到固定化脲酶制剂；以及

g)任选地将固定化脲酶制剂冷冻干燥，以得到固定化脲酶产物。

2.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中脲酶源为脲酶的植物源、脲酶的真菌源、脲酶的藻类源、脲酶的细菌源、脲酶的无脊椎动物源或其任意组合。

3.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中脲酶源包含洋刀豆、刀豆、大豆或其任意组合。

4.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中脲酶源为洋刀豆。

5.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其还包含在步骤a)之前将脱壳的洋刀豆碾磨，以得到粉碎的脲酶源。

6.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中糖包含单糖、二糖或寡糖或其任意组合。

7.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中将糖以一定量添加到脲酶溶液中，以在糖-脲酶溶液中提供约2.5％至约20％，优选约5％至约15％(w/v)的糖(例如，蔗糖)。

8.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中提取剂包含柠檬酸盐。

9.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中以提供约40％至约60％饱和度的量将硫酸铵以固体形式加入到b)中的分离的溶液中。

10.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中，基于其中的蛋白质的总重量，从c)收集的沉淀物为至少约25wt％的脲酶。

11.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中a)、c)或a)和c)二者中的机械分离包含离心。

12.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中离心包含使用台式离心机或生产规模的离心机进行离心。

13.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中d)中将沉淀物溶解在含柠檬酸盐的溶液中，其中柠檬酸盐任选地为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙或其任意组合中的至少一种。

14.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中吸附剂材料包含硅质支持材料(siliceous support material)。

15.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中吸附剂材料包含硅胶。

16.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中f)还包含i)将流体混合物与吸附剂材料合并以得到固-液悬浮液，其中脲酶固定在固-液悬浮液中的吸附剂材料上，以及ii)从固-液悬浮液中去除流体以得到湿滤饼，且g)还包含将湿滤饼冷冻干燥以得到固定化脲酶产物。

17.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中吸附剂材料包含氧化铝。

18.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法，其中与通过不包括将糖添加至含脲酶的溶液的方法所获得的固定化脲酶产物所含有的脲酶相比，固定化脲酶产物所含有的脲酶的酶活性(U/单位质量)为约5％至约50％或更高。

19.本发明涉及一种纯化脲酶的方法，其包含：

a)将硫酸铵与含脲酶-溶质的溶液混合以沉淀脲酶，以得到含沉淀物的混合物；

b)将含沉淀物的混合物机械分离以收集沉淀物；

c)将沉淀物、糖和增溶剂以任意顺序在溶液中合并，以得到糖-脲酶溶液；以及

d)将糖-脲酶溶液和吸附剂材料合并以将脲酶固定在吸附剂材料上，以得到固定化脲酶制剂。

20.本发明涉及通过前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法制备的固定化脲酶产物。

21.本发明涉及一种固定化脲酶产物，其包含吸附剂材料、固定在该吸附剂材料上的脲酶，以及糖(例如，基于产物的总固体重量，约1ppm至约1000ppm的糖)，或如通过前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的方法所制备的。

22.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的固定化脲酶产物，其中吸附剂材料包含硅胶。

23.本发明涉及一种吸附剂盒，其包含含脲酶的层，该含脲酶的层包含前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的固定化脲酶产物。

24.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的吸附剂盒，其中该吸附剂盒还包含至少一个活性炭层、至少一个含阳离子交换材料的层和至少一个含阴离子交换材料的层。

25.前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的吸附剂盒，其中该吸附剂盒还包含，从流体入口到流体出口：

a)第一含活性炭层，其位于含脲酶层之前；

b)含脲酶层，其位于吸附剂盒内的第一含碳层之后；

c)第二含活性炭层，其位于吸附剂盒内的含脲酶层之后；

d)含磷酸锆层，其位于吸附剂盒内的第二含碳层之后；

e)水合氧化锆层，其位于含磷酸锆层之后，以及

f)任选地碳酸(氢)盐层，其位于包含碳酸(氢)钠的水合氧化锆层之后。

26.本发明涉及一种再生或纯化透析液的方法，其包含使透析液通过前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的吸附剂盒。

27.本发明涉及一种用于再生或纯化废透析液的透析系统，其包含前述或以下实施方案/特征/方面中任一项的吸附剂盒。

本发明可以包括如在句子和/或段落中阐述的以上和/或以下的这些各种特征或实施方案的任意组合。本文所公开的特征的任意组合被认为是本发明的一部分，并且不旨在对可合并的特征进行限制。

申请人特别地将所有引用的参考文献的全部内容并入本公开中。此外，当量、浓度或其它值或参数以范围、优选范围或优选上限值和优选下限值的列表给出时，应理解为具体公开由任何范围上限或优选值和任何范围下限或优选值的任何一对形成的所有范围，而不管范围是否单独公开。除非另有说明，否则在本文中列举数值范围时，该范围旨在包括其端点以及该范围内的所有整数和分数。当限定范围时，本发明的范围不旨在限于所列举的具体值。

通过考虑本说明书和本文公开的本发明的实践，本发明的其它实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和实施例意图被认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求及其等同物指示。