糖類藥物生產(chǎn)工藝.ppt

2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,1,糖類藥物概述,甘露醇生產(chǎn)工藝,肝素生產(chǎn)工藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,2,概 述,1812年 ，俄國化學(xué)家基爾霍夫在加酸煮沸的淀粉中，得到葡萄糖。 1819年法國科學(xué)家布拉孔諾從木屑、亞麻和樹皮中也得到葡萄糖，才認(rèn)識到組成淀粉和纖維素的基本“單元”都是葡萄糖，得實(shí)驗(yàn)式C6H12O6。 1886年，德國化學(xué)家基利阿尼證明了葡萄糖的碳為直鏈，沒有與完整的水分子相結(jié)合。 隨后，糖的諸多其他生物學(xué)功能也已被逐步揭示和認(rèn)識。糖蛋白、糖脂是細(xì)胞膜的重要組成部分，它們作為生物信息的攜帶者和傳遞者，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、分化、代謝及免疫反應(yīng)等。,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,3,20世紀(jì)60年代以來，多糖類藥物在抗凝、降血脂、提高機(jī)體免疫、抗腫瘤和抗輻射方面都具有顯著藥理作用與療效，如從擔(dān)子菌分離得到的PSK多糖和香菇多糖對小鼠S180瘤株均有明顯的抑制作用。已作為免疫型抗腫瘤藥物出售。 我國從中藥中也提取了不少多糖物質(zhì)，茯苓多糖、云芝多糖、銀耳多糖、胎盤脂多糖等均在臨床應(yīng)用，并取得了一定的治療效果。,概 述,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,4,分類 從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，糖是一大類多羥基醛或酮的化合物，依據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為： 單糖: 氨基糖、糖酸、糖醇 聚糖: 低聚糖：蔗糖、麥芽糖、乳糖、棉籽糖等。 多糖：純多糖:右旋糖酐、甘露聚糖(酵母)、果聚糖、香 菇多糖、茯苓多糖、淀粉等 雜多糖:肝素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸等。 糖的衍生物:,概 述,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,5,性質(zhì) 單糖：還原性、與苯肼反應(yīng)、在稀酸溶液中穩(wěn)定、在 濃堿溶液中很不穩(wěn)定。 低聚糖： 多糖：相對分子質(zhì)量很大，分為直鏈和支鏈兩種，多帶有負(fù)電荷，水合度較大，水溶液具有一定的黏度。多被酸或酶水解變成單糖和低聚糖或其他組成多糖的成分。,概 述,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,6,海藻和海帶中的含量較高，在海藻的洗液里含量可達(dá)2，海帶的洗液里約含1.5，是提取甘露醇的好原料。用葡萄糖為原料，經(jīng)電解、脫鹽、精制等制備。電解轉(zhuǎn)化率為98996。還可采用微生物直接發(fā)酵法制得。,甘露醇生產(chǎn)工藝,1、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 白色晶形粉末，無臭，略有甜味，不潮解，易溶于水，微溶于低級醇類和低級胺類、不溶于有機(jī)溶劑。在無菌溶液中較穩(wěn)定，不易為空氣中的氧所氧化。,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,7,2、工藝路線,甘露醇生產(chǎn)工藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,8,3、制劑 20%甘露醇注射液：稱取結(jié)晶甘露醇，用適量注射用水90攪拌溶解，加1%活性炭，加熱50分鐘過濾，檢測pH（4.5-6.5）和含量，合格后，澄清過濾，裝入50ml、100ml、250ml輸液瓶中，蒸汽滅菌40分鐘，即得甘露醇注射液。,甘露醇生產(chǎn)工藝,4、檢驗(yàn) （1） pH， 用電位法；（2）含量測定，碘量法。 5、作用與用途 降顱壓、眼壓,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,9,肝素：1916年研究凝血時從肝臟中發(fā)現(xiàn)的，天然抗凝血物質(zhì)。在自然界中，肝素廣泛分布在哺乳動物的肝、肺、心、脾、腎、腦腺、腸動膜、肌肉和血液里，多與蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合體存在，這種復(fù)合物無抗凝血活性。此外，還具有澄清血漿脂質(zhì)、降低血膽固醇和增強(qiáng)抗癌藥物療效等作用、臨床廣泛用作各種外科手術(shù)前后防治血栓形成和栓塞，輸血時預(yù)防血液凝固和保存鮮血時的抗凝作用。小劑量時用于防治高血脂癥和動脈粥樣硬化。國外用于預(yù)防血栓疾病，已形成了一種肝素療法。,肝素生產(chǎn)工藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,10,1、化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 白色或灰白色粉末，無臭無味，有吸濕性，鈉鹽易溶于水，不溶乙醇、丙酮、二氧六環(huán)等有機(jī)溶劑。是一種含有硫酸基的酸性黏多糖，其分子具有由六糖或八糖重復(fù)單元組成的線狀鏈狀結(jié)構(gòu)。,肝素生產(chǎn)工藝,三硫酸雙糖單元,二硫酸雙糖單元,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,11,2、酶解樹脂法,肝素生產(chǎn)工藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,12,（2）工藝過程 酶解 取100kg新鮮腸黏膜加苯酚0.2。在攪拌下加入絞碎胰0.51，用40氫氧化鈉液調(diào)節(jié)pH8.59，升溫至4045，保溫23h,pH8，再加5粗食鹽升溫至90，用6M鹽酸調(diào)節(jié)pH6.5，保溫20 min,以布袋過濾，得酶解濾液。 吸附、洗滌、洗脫 取濾液冷至50以下，用6M氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH7,加入5kg D254強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，攪拌5h左右，交換完畢，棄去液體，用水、2M和1.2M氯化鈉洗滌。用約樹脂體積一半的5M氯化鈉洗脫，后用約為樹脂體積的1/2的3M氯化鈉洗脫，合并洗脫液。,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,13,（2）工藝過程 沉淀、脫水、干燥 濾液加入活性炭和95乙醇處理，冷處沉淀812h。棄去上清液，沉淀中加蒸餾水和4倍量95乙醇，冷處放置6h，收集沉淀，用乙醇、丙酮脫水2次，得肝素鈉粗制品。 脫色、沉淀、干燥 10的肝素鈉溶液，以4高錳酸鉀進(jìn)行氧化脫色。以滑石粉作助濾劑過濾，收集濾液。將濾液調(diào)節(jié)pH6.4，用0.9倍的95乙醇置于冷處沉淀6h以上，收集沉淀，再用4倍量的95%乙醇，冷處放置6h以上、收集沉淀物。干燥得肝素鈉精品。腸黏膜換算成總固體7計(jì)，收率20000U/kg，最高效價141.6U/mg。,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,14,3、鹽解樹脂法,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,15,4、CTAB（十六烷基三甲基溴化胺）提取法,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,16,5、以牛肺為原料的提取法,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,17,6、注解 D254為聚苯乙烯二乙烯苯三甲胺季銨型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能差，易破碎，細(xì)碎粒易漂浮而流失。解決辦法采用負(fù)壓吸氣氣泡翻滾攪拌法，利用減壓和虹吸將液體吸入或排出反應(yīng)罐，使樹脂始終在罐內(nèi)，減少破碎和流失，提高收率。 肝素是聚陰離子(He-)，肝素蛋白質(zhì)用He-Pr+表示，為可溶性。酸性蛋白質(zhì)，pI以6計(jì)，如果pH選擇8.59，Pr-濃度比Pr+濃度大很多，則酸性蛋白與肝素的復(fù)合物完全可離解；若堿性蛋白質(zhì)，pI為10，選擇pH8.59不能促進(jìn)蛋白與肝素復(fù)合物的離解。必須選擇pH11512，才能完全離解。,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,18,6、注解 洗脫肝素要控制鹽的陽離子，其反應(yīng)： 氯化鈉的濃度越大，R+Cl的濃度越小，有利于He-Na+的生成，宜用動態(tài)洗脫。因R+He-結(jié)合較牢，交換需要相當(dāng)高的鹽濃度，氯化鈉常用2M、3M，能使He-近100地洗脫下來。,生 產(chǎn) 工 藝,2019/7/4,生物制藥工藝學(xué)糖類藥物,19,6、注解 氧化作用能除去熱原、脫色配合調(diào)pH和加熱，除去雜質(zhì)，提高肝素的效價。有機(jī)雜質(zhì)少時，氧化時間短，否則反之。由于高錳酸鉀氧化作用較強(qiáng)，破壞肝素和增加K+的含量，故改用加入總量4的過氧化氫，分兩次加、好于單用高錳酸鉀，不增加水溶液的新成分。1977年國內(nèi)研究成功的過氧化氫高錳酸鉀組合氧化工藝，克服了單