第一章 藥物分離純化技術(shù) 緒論

1、第一章第一章 緒論緒論主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、藥物分離純化技術(shù)的研究內(nèi)容及 重要性 二、分離純化的原理與方法三、分離純化方法選擇的標(biāo)準(zhǔn)及其評價(jià)第一節(jié) 藥物分離純化技術(shù)的研究內(nèi)容及重要性 一、分離純化的研究內(nèi)容和意義1、分離純化過程： 通過物理、化學(xué)或生物等手段，或?qū)⑦@些方法結(jié)合起來，把某混合物分離純化成幾個(gè)組成彼此不同的產(chǎn)物的過程。 2、分離純化技術(shù)：（1）定義：在工業(yè)中通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段與裝備，耗費(fèi)一定的能量來實(shí)現(xiàn)混合物的分離過程，研究實(shí)現(xiàn)這一分離純化過程的科學(xué)技術(shù)稱為分離純化技術(shù)。（2）研究內(nèi)容： 分離純化方法的選擇和優(yōu)化 新型分離設(shè)備的研制開發(fā) 3、分離純化的意義：（1）分離純化技術(shù)在工業(yè)、

2、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)過程中具有重要作用，與人們的生活息息相關(guān)。（2）分離技術(shù)與其他學(xué)科相互促進(jìn)、共同發(fā)展。（3）分離純化技術(shù)在環(huán)境污染的治理過程中發(fā)揮著重大作用。二、藥物分離純化的重要性1、天然產(chǎn)物中的活性成分、化學(xué)藥物和生物產(chǎn)品中的有效成分都需要采用適當(dāng)?shù)姆蛛x純化技術(shù)來獲得。2、在制藥工業(yè)中，分離過程的裝備和能量消耗占主要地位。3、制藥工業(yè)中產(chǎn)生的“三廢”（廢氣、廢水、廢渣）需要分離純化技術(shù)加以處理，才能達(dá)到國家對“三廢”的排放要求。第二節(jié) 分離純化的原理與方法一、分離純化的原理1、分離純化系統(tǒng)的組成分離純化裝置產(chǎn)物原料分離劑2、藥物分離的特點(diǎn)： （1）根據(jù)不同藥品種類和來源，采用的分離技

3、術(shù)原理和方法也不同。 （2）分離過程需要多種方法聯(lián)合使用，使有效成分的含量不斷提高。 （3）采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法和條件，以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 （4）從藥品研究到藥品生產(chǎn)，分離在量上的差別很大，小到含量為10 g級，用以鑒定，大到生產(chǎn)的噸級純化。 （5）藥品的質(zhì)量必須達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)環(huán)境需要達(dá)到一定的潔凈度，防止環(huán)境對產(chǎn)品的污染。-6二、分離純化方法的分類：1、按分離純化過程中初始相與第二相的狀態(tài)進(jìn)行分類。P4表1-22、按分離過程的原理分類：（1）機(jī)械分離：P4表1-3（2）傳質(zhì)分離： a.平衡分離過程 b.速率分離過程 P4表1-4第三節(jié) 分離純化方法選擇的標(biāo)準(zhǔn)及其評價(jià)一、分離純化方法選擇

4、的標(biāo)準(zhǔn) P5表1-5二、分離純化方法的評價(jià) 常用的評價(jià)分離純化方法的指標(biāo)有：回收率、分離因子、富集倍數(shù)、準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性1、回收率：（R） R=Q/Q 100%02、分離因子： 表示兩種組分分離的程度。 S = =RBAA , BRQ / QABQ / Q0 , A0 , B （8）人參皂苷Rh2抑制腫瘤作用： Rh2是人參中的稀有皂苷，它可由人參二醇類皂苷經(jīng)酶法改變其皂苷糖基而生成，由苷元人參二醇和一分子葡萄糖組成。 人參皂苷Rh2體外對小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞的分化誘導(dǎo)作用。 黑色素瘤細(xì)胞是一種常用的分化誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，具有?dú)特的優(yōu)點(diǎn)，黑色素生成能力增加，克隆形成能力降低以及形態(tài)改變作為分化標(biāo)記

5、。夏麗娟等人研究了Rh2對B16細(xì)胞的分化誘導(dǎo)作用機(jī)理：a.Rh2對B16細(xì)胞有較強(qiáng)的分化誘導(dǎo)作用，表現(xiàn)為：形態(tài)向正常上皮樣細(xì)胞分化；細(xì)胞呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；黑色素顆粒增加，黑色素生成能力明顯增加；生長變緩慢。作用機(jī)理：絡(luò)氨酸是黑色素合成的限速酶，控制黑色素的合成。細(xì)胞動(dòng)力學(xué)表明，人參皂苷Rh2使B16細(xì)胞阻斷在G1期。藥物作用后G1期細(xì)胞明顯增多，而S期細(xì)胞明顯減少，說明Rh2可誘導(dǎo)B16細(xì)胞向正常色素細(xì)胞分化。 b.Rh2對B16移植性腫瘤具有誘導(dǎo)再分化作用：文獻(xiàn)報(bào)道：Rh2對誘發(fā)性小鼠腫瘤有明顯的抑制作用，其潛伏時(shí)間、荷瘤數(shù)、荷瘤體積均與對照組有顯著差異，動(dòng)物口服的外觀情況、進(jìn)食、活動(dòng)力均好于對

6、照組，存活時(shí)間顯著長于對照組，R和的抑瘤作用與其濃度呈明顯的量效關(guān)系。作用機(jī)理：Rh2可使B16細(xì)胞阻斷在G1期和S期，使G2期、M期細(xì)胞數(shù)減少，細(xì)胞周期變化顯著，細(xì)胞核縮小，胞漿體積腫大，顯示Rh2具有誘導(dǎo)分化作用，說明在腫瘤的術(shù)前和術(shù)后應(yīng)用Rh2，可以提高和鞏固治療效果。 c. Rh2對B16細(xì)胞的高轉(zhuǎn)移株B16-B26細(xì)胞的抗腫瘤侵襲作用，Rh2能明顯的抑制癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，這在防止腫瘤轉(zhuǎn)移方面的應(yīng)用有積極意義。 d.Rh2可以拮抗化學(xué)抗癌藥物的毒副作用：Rh2對用環(huán)磷酰胺誘發(fā)的小鼠外周血液中白細(xì)胞減少有顯著的升高作用，表明Rh2可以拮抗化學(xué)抗癌藥物的毒副作用，在化療的同時(shí)使用Rh2，

7、可以增強(qiáng)化療效果。Rh2對C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖抑制和誘導(dǎo)凋亡作用. 李殿友等人用流式細(xì)胞術(shù)探討了Rh2對C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的作用：A.Rh2在濃度為2umol/L,8umol/L時(shí)對C6膠質(zhì)瘤有增殖抑制作用，且呈明顯的量效關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)沒有明顯的細(xì)胞毒性。B.Rh2作用72h后，濃度為4umol/L時(shí)對C6膠質(zhì)瘤誘導(dǎo)凋亡作用最為明顯。d. Rh2作用后，G0/G1期細(xì)胞百分率明顯下降，而S期細(xì)胞百分率顯著增加。e. 通過流式細(xì)胞儀檢測到由于核小體間DNA斷裂形成的凋亡峰表明Rh2在一定濃度范圍內(nèi)通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而非細(xì)胞毒作用。 人參皂苷Rh2誘導(dǎo)人肝癌細(xì)胞SK-HEP-1的細(xì)胞凋亡研究：

8、Rh2通過與細(xì)胞周期蛋白A激酶復(fù)合物有關(guān)的P21 WAFI/CIPI，分解蛋白的分裂方式導(dǎo)致SK-HEP1細(xì)胞凋亡。 P21 WAFI/CIPI的蛋白酶解的切斷對于細(xì)胞周期蛋白A/cdk2活性的正向調(diào)節(jié)及Rh2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的完成都是一個(gè)必要的過程。 Rh2在體外和裸鼠實(shí)驗(yàn)中對人卵巢癌細(xì)胞（HRA）的生長抑制作用。 日本學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，Rh2在體外濃度為1060umol/L時(shí)能夠抑制人卵巢癌細(xì)胞的增殖，且有明顯的量效關(guān)系。 每日口服Rh2時(shí)， 與CDDP（順鉑）治療相比，腫瘤生長被明顯抑制，生存時(shí)間明顯延長。 Rh2分子作用機(jī)制研究： 未純化的Rh2在體外培養(yǎng)的Morris肝癌細(xì)胞中誘發(fā)表型地轉(zhuǎn)

9、錄，而且扣留人肝癌細(xì)胞的細(xì)胞周期，通過蛋白水解caspase-3的底物（ADP-核糖）多聚酶，激活caspase-3誘發(fā)人肝癌細(xì)胞SK-HEP-1細(xì)胞的凋亡； 純化的Rh2在G1期和S期抑制B16黑色素瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期過程，激發(fā)黑色素生成，誘發(fā)不能轉(zhuǎn)錄的表型的表達(dá)； Rh2抑制了人類血液中淋巴細(xì)胞的姊妹染色體交換的形成； 人參皂苷的混合在體外能增加NDA多聚酶的活性。Cdk2是細(xì)胞周期過程中G1期和S期的中重要激酶。日本學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)Rh2抑制了在G1期扣留的B16黑色素瘤細(xì)胞的Cdk2的活性，而對S期扣留的細(xì)胞沒有抑制作用。一般認(rèn)為，Rh2對腫瘤細(xì)胞具有生長抑制作用。該作用是通過誘導(dǎo)分化和引

10、起細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)的。（9）人參皂苷對興奮毒損傷的保護(hù)作用。 人參皂苷對谷氨酸（Glu）興奮毒引起神經(jīng)細(xì)胞損傷的保護(hù)作用： Glu對神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用：Glu是中樞興奮性氨基酸遞質(zhì)，它與神經(jīng)細(xì)胞的作用過程為，正常情況下，Giu與突觸后膜NMDA（N-甲基-D-門冬氨酸）受體結(jié)合，引起Ca+內(nèi)流，然后通過神經(jīng)末梢質(zhì)膜上的攝取系統(tǒng)，從突觸間隙內(nèi)攝取釋放Glu，也可通過Ca+、Na+、K+-ATP酶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)試Ca+從細(xì)胞內(nèi)流出，終止Glu作用。過量的Glu促使突觸前過量的蛋白激酶C（PKC）向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移并活化，從而過度激活突觸后膜的Glu受體-NMD受體，促使Ca+內(nèi)流。細(xì)胞內(nèi)Ca+濃度上升又激活細(xì)胞內(nèi)

11、的硫蛋白酶，引起細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白-fordrin降解，使膜上Giu結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量明顯增加，導(dǎo)致胞內(nèi)Ca+超載，出現(xiàn)遲發(fā)型損害。 b.人參皂苷的保護(hù)作用：神經(jīng)節(jié)苷酯可以防護(hù)PKC與膜的結(jié)合于活化，從而阻斷過量PKC反應(yīng)。人參皂苷可使原代培養(yǎng)的神經(jīng)細(xì)胞的神經(jīng)節(jié)苷酯含量大約增加1.5倍，從而可對興奮毒引起的神經(jīng)細(xì)胞損傷起到保護(hù)作用。通過減低神經(jīng)細(xì)胞Ca+濃度，使細(xì)胞內(nèi)Ca+積聚，濃度上升，引起神經(jīng)元損傷、死亡。人參皂苷與神經(jīng)細(xì)胞溫育10min后，可選擇性地降低胞內(nèi)Ca+濃度，可能是因?yàn)槿藚⒃碥漳芴禺愋缘匾种艷lu被攝取進(jìn)入大腦突觸體中，相應(yīng)減少過量Glu的興奮毒損傷作用。（10）人參皂苷對乙酸鉛胚胎發(fā)育

12、毒性的拮抗作用（自學(xué)）（11）人參皂苷對臍血細(xì)胞凋亡的抑制作用（自學(xué)） （12）人參皂苷的免疫增強(qiáng)作用： 人參皂苷促進(jìn)NK細(xì)胞活性的可能機(jī)理： GS直接作用于NK細(xì)胞；通過誘生IFN-r間接增強(qiáng)NK細(xì)胞活性；通過誘生IL-2間接增強(qiáng)NK細(xì)胞活性。 另外，楊中輝等人應(yīng)用外源ACTH（促腎上腺皮激素）誘發(fā)Swiss小鼠腎上腺皮質(zhì)酮分泌的增加，同時(shí)也導(dǎo)致小鼠NK細(xì)胞的活性。T細(xì)胞轉(zhuǎn)化活性的抑制，這種抑制與皮層酮升高水平呈正相關(guān)性。應(yīng)用GS可以抑制外源ACTH所致的腎上腺皮質(zhì)分泌的增加，促進(jìn)NK細(xì)胞及T細(xì)胞活性恢復(fù)。表明人參皂苷可以通過調(diào)整垂體（ACTH）腎上腺（皮質(zhì)酮）軸的活動(dòng)參與機(jī)體免疫功能的調(diào)節(jié)

13、。（13）TSPG對人早期造血生長因子IL-3基因表達(dá)的影響： 研究方法：采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR），核酸分子原位雜交法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： a.未經(jīng)誘導(dǎo)的人T淋巴細(xì)胞株Jurkat細(xì)胞RNA提取物的RFPCR擴(kuò)增產(chǎn)物只能夠未見IL-3條帶，而經(jīng)TSPG誘導(dǎo)后則產(chǎn)生IL-3條帶。 b.經(jīng)TSPG誘導(dǎo)的胎兒胸腺細(xì)胞，脾細(xì)胞IL-3mRNA表達(dá)的陽性率及陽性強(qiáng)度均較對照組明顯提高。TSPG能誘導(dǎo)人淋巴細(xì)胞表達(dá)IL-3mRNA，從而促進(jìn)早期血細(xì)胞發(fā)生。 3、開發(fā)與利用：（1）人參稀有皂苷的研究開發(fā)： 稀有人參皂苷包括人參皂苷Rh2、Rh1、Rh3、和Rg5等，它們只存在于紅參和野山參中。 它們具有很高的生理活性，但在人參中的含量只有十萬分之幾，因此從人參中直接提取不符合實(shí)際。一般用酶法通過改變?nèi)藚⒅卸碱愒碥盏奶腔?，使之定向轉(zhuǎn)化為人參稀有皂苷。（2）人參皂苷的人工合成： 對人參皂苷的全合成石非常困難的，目前還沒有相關(guān)報(bào)道。 國外有報(bào)道對Rh2用不同方法進(jìn)行半合成，另外，對已闡明活性和結(jié)構(gòu)的人參皂苷進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾語改造，以獲得活性更強(qiáng)的化合物，同時(shí)可以改善人參皂苷的某些性質(zhì)，增加其生物利用度 （3）發(fā)展趨勢（自學(xué)）二、紅景天苷地下塊根及根莖入藥，