生物制藥分離純化設計課件

1、生物分離純化工藝設計文獻綜述目標物研究進展生物藥物制備方案設計線路簡介研究目的材料選擇細胞破碎建立分析方法預備實驗固液分離濃 縮色譜分離脫鹽凍干產(chǎn)品分析沉降離心過濾機械法、物理法化學法、生物法沉淀、吸附、超濾 離心濃縮吸附色譜離子交換色譜凝膠色譜親和色譜疏水色譜逆流色譜提 取溶劑萃取水相萃取溶解性能溶液穩(wěn)定性固體穩(wěn)定性物理性質(zhì)化學性質(zhì)生物活性、酶活力、比活組成和純度分析分子量、pI其它理化性質(zhì)分析透析、凝膠過濾冷凍干燥一、原材料選擇的原則： 原料有效成分含量高、來源豐富、產(chǎn)地較近、雜質(zhì)含量少、成本低。生物藥物提取、分離、純化技術(shù)基礎(chǔ)生物材料的選擇：1生物活性物質(zhì)存在部位：胞內(nèi)、胞外、胞漿、質(zhì)膜

2、、器膜、周質(zhì)2生物材料的采集與質(zhì)控（1）品種鑒定；（2）防止污染與感染；（3）選擇富集目的物材料；（4）冷凍保存二、生物藥物常用的提取方法與優(yōu)化（一）幾種常用提取方法 1酸、堿、鹽水溶液提取方法 2表面活性劑提取方法與反膠束提取方法 3有機溶劑提取 4. 雙水相萃取法 5超臨界萃取法（二）提取方法優(yōu)化1.溶劑選擇2.選擇添加劑 保護劑； 酶抑制劑3.提取條件 溫度； pH； 鹽； 表面活性劑三濃縮與干燥 1.濃縮方法： 鹽析； 有機溶劑沉淀； 高分子脫水 超濾； 真空濃縮或薄膜濃縮； 四、分離純化1.生化制藥工藝中分離純化特點: (1) 生物材料組成復雜 (2) 目的物含量低 (3) 易變性、

3、失活 (4) 分離方法有很大經(jīng)驗成分 (5) 步驟多，逐級分離 (6) 產(chǎn)品驗證與化學上純度概念不完全相同2. 分離純化原理 (1)根據(jù)分子形狀與分子大小 (2)根據(jù)電荷差異 (3)根據(jù)分子極性與溶解度大小 (4) 根據(jù)吸附特性 (5) 根據(jù)生物配基特性4、在分離純化的設計中需要考慮的因素：抑制宿主細胞或分泌產(chǎn)物中相應的酶活性，防止其消化降解待提純產(chǎn)物。使目標產(chǎn)物成分有較高的純度，降低對人體有害的非目標成分的含量。保證生物藥物的安全、有效。注意每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的時效性，對每一步驟的質(zhì)量進行監(jiān)控。盡可能優(yōu)化分離純化工藝，減少分離步驟，降低生產(chǎn)成本。第二部分天然產(chǎn)物的提取分離鑒定 水 親水性有機溶劑

4、親脂性有機溶劑一、提取方法超臨界流體萃取法（SFE）水蒸氣蒸餾法溶劑提取法升華法壓榨法溶劑溶劑提取的方法連續(xù)回流提取法回流提取法煎煮法（煎中藥）滲漉法浸漬法（泡藥酒） 影響溶劑提取法的因素（1）生物材料的粉碎度 材料細，面積大，擴散快，效果好。但是太細，吸附作用大，易糊化，擴散慢，同時植物細胞也會遭受破壞，大量蛋白質(zhì)、淀粉被提出，產(chǎn)生沉淀或膠束狀，影響提取。 花、葉可適當粗些，皮、莖、根宜細些。 （2）提取溫度 一般使用常溫，在不破壞有效成分的條件下加熱不要超過80C。 溫度低提取時的雜質(zhì)少，溫度高時提取效率高；但含淀粉、粘液質(zhì)較多的材料，水提時避免熱提。 （4）濃度差 根據(jù)擴散原理，造成提取

5、液的濃度差可以提高提取的效率。 可采取的措施有：攪拌、更換溶劑。 （5）新技術(shù)的使用 超聲波、微波促提技術(shù)的應用，可以加快提取速度，提高提取效率。螺旋藻多糖提取三、天然產(chǎn)物的鑒定鑒定天然產(chǎn)物所需做的工作1、元素分析 由哪些元素組成，各占多少。2、物理常數(shù) 熔、沸點3、比旋光度4、分子量、凝膠過濾法、光散射法、粘度測定法5、結(jié)構(gòu)測定法：紅外光譜、核磁共振（13C譜 、1H譜和二維譜）鑒定常用方法化學方法儀器方法1、紫外光譜：用于是否含有共軛體系的鑒定2、紅外光譜：測定分子中存在的官能團種類3、質(zhì)譜：確定分子量4、氫核磁共振譜 ：確定氫的個數(shù)及相互關(guān)系5、旋光光譜：具有旋光性的天然產(chǎn)物，測定其構(gòu)型和構(gòu)象6、元素分析：測定C、H、N、S元素含量。7、核磁共振譜：確定分子骨架。 酚UV280nm，IR15001600、3300cm-1，溶于NaOH黃酮 黃色或淡黃結(jié)晶，UV240285nm及300400nm各一峰，IR在15001700cm-1有吸收。皂甙1H譜在高場有山峰形及幾個甲基尖峰信號。香豆素UV2