生物制药基本技术

《生物制药基本技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物制药基本技术（99页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、内容提要内容提要概述概述各种提取与纯化技术各种提取与纯化技术小结小结Chapter 6 Basic Technique For Biopharmaco 生物制药是把生物体内的具有生物活性的基生物制药是把生物体内的具有生物活性的基本物质，保持原来的结构和功能，又能在含有多本物质，保持原来的结构和功能，又能在含有多种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来。它种物质的液相或固相中较高纯度的分离出来。它是一项严格、细致、复杂的工艺过程，涉及物理、是一项严格、细致、复杂的工艺过程，涉及物理、化学、生物学、工程等方面的知识和操作技术。化学、生物学、工程等方面的知识和操作技术。 对于一个新研制的生物药物，从查

2、阅文献开对于一个新研制的生物药物，从查阅文献开始，到探索实验、条件考察（记录客观），还要始，到探索实验、条件考察（记录客观），还要总结制定工艺规程、制定分析鉴定方法，再进行总结制定工艺规程、制定分析鉴定方法，再进行中试放大，全面考察工艺是否成熟，是否稳定等中试放大，全面考察工艺是否成熟，是否稳定等过程。过程。问题：问题：1、标准化方法？、标准化方法？ 2、如何发现或研制新药？、如何发现或研制新药？概概 述述1. 基本制药技术和方法基本制药技术和方法种类种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒、噬菌体和动植物病毒。1）提取法）提取法(Extraction)2）发酵法（）发酵法（ Zymotechni

3、cs）3）化学合成（）化学合成（Chemical synthesize）4）组织培养法（）组织培养法（Tissue culture）5）现代生物技术）现代生物技术(Modern Biotechnics): Gene engineering, Enzyme engineering, Cell engineering , protein Engineering,1）原料的选择和预处理原料的选择和预处理2）原料的粉碎）原料的粉碎3）提取：从原料中经溶剂分离有效成分，制）提取：从原料中经溶剂分离有效成分，制成粗品的工过程。成粗品的工过程。4）纯化：粗制品经盐析、有机溶剂沉淀、吸）纯化：粗制品经盐析、有

4、机溶剂沉淀、吸附、层析、透析、超离心、膜分离、结晶等步附、层析、透析、超离心、膜分离、结晶等步骤进行精制的工艺过程。骤进行精制的工艺过程。5）浓缩、干燥及保存）浓缩、干燥及保存6）制剂：原料药（精制品）经精细加工制成片）制剂：原料药（精制品）经精细加工制成片剂、针剂、冻干剂、粉剂等供临床应用的各种剂、针剂、冻干剂、粉剂等供临床应用的各种剂型。剂型。Raw Material Selecting and Pretreatment1、原料选择的基本准则、原料选择的基本准则 1）在大量的信息资料和在大量的信息资料和实践经验的基础上，选择目标原料。实践经验的基础上，选择目标原料。2）选择有效成选择有效成

5、分含量高的新鲜材料；分含量高的新鲜材料；3）来源丰富易得；来源丰富易得；4）制造工制造工艺简单易行；艺简单易行；5）成本比较低；成本比较低；6）原料的采集不破坏原料的采集不破坏生态环境生态环境, 选择对环境友好的原材料资，防止生物入选择对环境友好的原材料资，防止生物入侵。侵。2、预处理方法、预处理方法 1）动物组织先要剔除结缔组织、脂肪组织等非活性动物组织先要剔除结缔组织、脂肪组织等非活性部分；植物种子去壳除脂；微生物要进行菌体与发部分；植物种子去壳除脂；微生物要进行菌体与发酵液分离等基本操作。便于贮存和运输。酵液分离等基本操作。便于贮存和运输。 2）冷冻法预处理：有些材料要冷冻保存或低温保存

6、，冷冻法预处理：有些材料要冷冻保存或低温保存，以便抑制微生物和酶的作用。以便抑制微生物和酶的作用。 3）有机溶剂除去部分水分：用丙酮或乙醇进行脱水有机溶剂除去部分水分：用丙酮或乙醇进行脱水和脱脂，有利于贮存。和脱脂，有利于贮存。Comminution of Raw Materialu原料的粉碎原料的粉碎：在提取前先将大块的原料粉碎或绞碎在提取前先将大块的原料粉碎或绞碎成适度的粒度，或将细胞破碎，使胞内活性物质充成适度的粒度，或将细胞破碎，使胞内活性物质充分释放到溶液中，有利于提取或吸附。分释放到溶液中，有利于提取或吸附。微生物：常用自溶、冷热交替、加砂研磨、微生物：常用自溶、冷热交替、加砂研磨

7、、超声、加压等处理方法。超声、加压等处理方法。动物脏器组织：常用绞肉机机械法粉碎；动物脏器组织：常用绞肉机机械法粉碎；植物肉质组织：常用磨碎法；植物肉质组织：常用磨碎法； 1. 1. 机械法：机械法：组织捣碎机、匀浆器、研钵、球磨机、组织捣碎机、匀浆器、研钵、球磨机、万能粉碎机、绞肉机、击碎机、刨片机万能粉碎机、绞肉机、击碎机、刨片机。动物组织多在冰冻状态绞碎、溶浆动物组织多在冰冻状态绞碎、溶浆。u冷热交替法：冷热交替法：将材料投入沸水中，在将材料投入沸水中，在90左右维持左右维持数分钟，立即置于冰浴中使之迅速冷却，绝大部分数分钟，立即置于冰浴中使之迅速冷却，绝大部分细胞被破坏。此法多用于细菌

8、或病毒中提取蛋白和细胞被破坏。此法多用于细菌或病毒中提取蛋白和核酸。核酸。u反复冻融法反复冻融法：把待破碎的样品冷至把待破碎的样品冷至-20-15 ，使使之凝固，然后缓慢的溶解，如此反复操作，大部分之凝固，然后缓慢的溶解，如此反复操作，大部分动物性细胞及细胞内的颗粒可以破碎动物性细胞及细胞内的颗粒可以破碎。u超声波处理法超声波处理法：多用于微生物材料，处理的效果与多用于微生物材料，处理的效果与样品浓度、使用频率有关。用大肠杆菌制备各种酶样品浓度、使用频率有关。用大肠杆菌制备各种酶时，常用时，常用50100mg/L菌体浓度，在菌体浓度，在110KC频率下频率下处理处理1015min。操作时注意避

9、免溶液中气泡的存。操作时注意避免溶液中气泡的存在。在。u加压破碎法：加压破碎法：加气压或水压，达加气压或水压，达0.5934.32 MPa (210350kgf/cm2)的压力时，的压力时， 可使可使90%以上细胞被以上细胞被压碎。多用于微生物酶制剂的工业制备。压碎。多用于微生物酶制剂的工业制备。A.A.自溶法自溶法 将新鲜的生物材料存放在一定的pH和适当温度下,利用组织细胞中自身的酶系将细胞破坏,使细胞内含物释放出来的方法。自溶的温度,动物材料在0-4,微生物在室温下。自溶时,需加少量的防腐剂,甲苯、氯仿,以防止外界细菌的污染。由于自溶时间较长,不易控制,故制造具有活性的核酸和蛋白质时比较少

10、用。C.C.表面活性剂处理法表面活性剂处理法 表面活性剂的分子中,兼有亲脂性和亲水性基团,能降低水的界面张力,具有乳化、分散、增溶作用。B.B.溶菌酶处理法溶菌酶处理法 溶菌酶是专一地破坏细菌细胞壁的酶。多用于微生物,对蜗牛酶、纤维酶及植物细胞也适用。如用噬菌体感染大肠杆菌细胞制造DNA时,采用pH8.0的0.1mol/L Tris-0.01mol/LEDTA制成2亿/ml的细胞悬液,然后加入100g1mg的溶菌酶,在37C保温10min,细菌胞壁即被破坏。u常用有:SDS、氯化十二烷基吡啶、去氧胆酸钠。1 1、提取条件的选择提取条件的选择 1）溶剂:常用水/稀盐/稀酸/稀碱,有机溶剂如乙醇/

11、丙酮/氯仿/四氯化碳/丁醇等。丁醇提取的pH、温度范围较广(pH3-6, 20-40)。适用于动植物和微生物原料。 2）pH:与溶解度和稳定性有很大关系,一般选择在pI的两侧 3）温度:一般在5 以下,但对温度耐受力较大的药物,可适当的提高温度,使杂蛋白变性分离,有利于提取和纯化。如胃蛋白酶/酵母醇脱氢酶及多肽激素类,选择37-50 提取,效果较好。u提取：提取：也称抽提、萃取,就是利用一种溶剂对物质的不同溶解度,从化合物中分离出一种或几种组分的过程。分为固体处理（液固萃取）和液体处理（液液萃取）。2 2、影响提取的因素影响提取的因素 1）被提取物质溶解度的大小,一般极性对极性；非极性对非极性