第2章生物制药制备概述.pptVIP

第二章 生物制备概述 贡成良 一、生物药物的提取 生物药物的提取与分离方法因为原材料、药物的种类和性质不同而有很大差异。 生物药物原料的选择、预处理与保存方法； 生物药物的提取； 蛋白质类药物的分离纯化方法； 核酸类药物的分离纯化； 糖类药物的分离纯化方法； 脂类药物的分离纯化方法； 氨基酸类药物的分离纯化方法。 1、生物药物原料的选择、预处理与保存方法 （1）原料选择 选择原则： 有效成分含量高、原料来源丰富，易得； 原料中杂质含量少； 原料成本低等； 植物原料采收具有季节性； 微生物原料要注意微生物生长的对数期； 动物原料有的要注意动物的年龄与性别。 1、生物药物原料的选择、预处理与保存方法 （2）原料的预处理与保存： 动物原料采集后要立即处理，去除结缔组织、脂肪组织等，并迅速冷冻贮存。 植物原料确定后，要择时采集并就地去除不用的的部分，有用部分保鲜处理， 收集微生物时要及时将菌细胞与培养液分开，进行保鲜处理。 1、生物药物原料的选择、预处理与保存方法 （3）原料的保存方法主要有： 冷冻法：该法适用于所有生物原料。常用-40℃速冻。 有机溶剂脱水法：常用的有机溶剂是丙酮。该法适用于原料少而价值高、有机溶剂对活性物质没有破坏作用的原料，如脑垂体等。 防腐剂保鲜：常用乙醇、苯酚等。该法适用于液体原料，如发酵液、提取液等。 2、生物药物的提取 （1）破碎方法 磨切法：使用的设备有组织捣碎机、胶体磨、匀浆器、匀质机、球磨机、乳钵等； 压力法：有加压和减压两种； 反复冻融法：设备简便，活性保持好，用时较长； 超声波振荡破碎法：该法破碎效果较好，对活性有损失； 自溶法或酶解法：用得较少。 2、生物药物的提取 （2）提取方法 （提取工艺） 根据活性物质的性质，选择提取试剂。水、缓冲溶液、盐溶液、乙醇、其他有机溶剂（如氯仿、丙酮等）。 提取溶剂的用量及提取次数、提取时间。 提取的温度、pH、变性剂等因素。 3、蛋白质类药物的分离纯化方法 （1）沉淀法： 盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、与靶物质结合沉淀法（如抗原—抗体）等。 （2）按分子大小分离的方法： 有超滤法和透析法（即膜分离法）、凝胶层析法、超速离心法等。其中膜分离法可用于生物大分子的浓缩、分级和脱盐。 3、蛋白质类药物的分离纯化方法 （3）按分子所带电荷进行分离的方法： 氨基酸、多肽、蛋白质、酶均为两性电解质。根据它们的等电点不同，调节pH值进行交换、电泳、等电聚焦法等。 （4）亲和层析法 ：大部分生物活性物质都有其作用的靶物质，如酶与底物（或抑制剂）、抗原与抗体、激素与受体等。 4、核酸类药物的分离纯化方法 （1）核酸类药物生产方法： 提取法：生产DNA和RNA的主要技术是，先提取核酸和蛋白质复合物，再解离核酸与蛋白质，然后分离RNA与DNA。 发酵法：主要用于生产单核苷酸。 5、糖类药物的分离纯化方法 （1）提取方法 非降解法：适用于从含一种粘多糖的动物组织中提取粘多糖，提取采用的溶剂是水或盐溶液。 降解法：适用于从组织中提取结合比较牢固的粘多糖。例： 软骨中硫酸软骨素分离提取：碱处理法。 蛋白多糖提取：酶处理法 5、糖类药物的分离纯化方法 （2）分离方法 乙醇沉淀法：是从提取液中沉淀多糖最简易方法，也适用于分级分离。4~5倍体积的乙醇可以使任何结缔组织中的粘多糖完全沉淀。 离子交换层析法：粘多糖的聚阴离子能够很快地被阴离子交换剂吸附和分离，如Dowex I-X2离子交换树脂、DEAE-离子交换纤维素等。洗脱可用NaCl溶液进行梯度洗脱。 6、脂类药物的分离纯化方法 （1）提取方法： 存在方式：脂类自然状态下是以结合形式存在的。非极性脂是与其他脂质分子或蛋白分子的疏水区相结合的。 提取原则：选择适当的溶剂破坏结合键，将脂质溶解出来。 常用的溶剂：为组合溶剂，醇是其中的主要成分，此外还有氯仿、甲醇、水等。 6、脂类药物的分离纯化方法 （2）纯化方法： 沉淀法：由于不同脂质在丙酮中溶解度不同，故常用它进行沉淀； 吸附层析法：常用吸附剂有硅胶、氧化铝等。它是通过极性和离子力等把各种化合物结合到固体吸附剂上。洗脱一般用极性逐渐增大的洗脱液来进行，非极性的先流出； 离子交换层析法：脂质分子的存在有非解离、两性离子和酸式解离三种状态，根据它们在一定pH条件下解离情况，选择适当的离子交换剂可将它们提纯，如TEAE-纤维素对分离脂肪酸和胆汁酸等特别有效。 7、氨基酸类药物的分离纯化方法 (1) 氨基酸的生产方法 ＊蛋白质水解法： 酸水解：产物是L-型氨基酸，色氨酸全部被破坏，丝氨酸等部分被破坏； 碱水解：碱水解较容易产生消旋作用，较少应用。 酶水解：水解不够完全。 ＊发酵法： 发酵法主要是选育特异产生某种氨基酸的菌株，经过发酵后，从培养液中提纯氨基酸。 (1) 氨基酸的生产方法 ＊化