氨基酸類藥物的生產(chǎn)

1、第二章 天然生物材料的提取制藥,生化藥物概述 氨基酸類藥物的生產(chǎn) 多肽和蛋白質(zhì)類藥物的生產(chǎn) 核酸類藥物的生產(chǎn) 酶類藥物的生產(chǎn) 糖類藥物的生產(chǎn) 脂類藥物的生產(chǎn) 維生素和輔酶類藥物的生產(chǎn),第二節(jié) 氨基酸類藥物的生產(chǎn),氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法 氨基酸類藥物的常用提取分離方法 典型氨基酸藥物的生產(chǎn)實例 氨基酸類藥物的檢測,思考題,氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法,氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法 蛋白水解提取法 直接發(fā)酵法 微生物發(fā)酵法 微生物轉(zhuǎn)化法 化學(xué)合成法 酶合成法,蛋白水解提取法,1、蛋白水解提取法 原料：毛發(fā)、血粉、廢蠶絲等。 基本過程：分離、精制、結(jié)晶。 優(yōu)點：原料來源豐富，投產(chǎn)比較容易。 缺點：產(chǎn)

2、量低，成本高。 產(chǎn)品：胱、亮、酪氨酸,蛋白水解提取法,（1）酸水解法 方法： 在蛋白質(zhì)原料中加入約4倍質(zhì)量的6mol/L鹽酸或8mol/L硫酸，于110加熱回流1624h，或加壓下于120水解12h，使氨基酸充分析出，除酸即得氨基酸混合物。 優(yōu)點： 水解完全，不發(fā)生消旋作用，所得氨基酸均為L-氨基酸。 缺點： 部分氨基酸被破壞，產(chǎn)生黑色物質(zhì)。,蛋白水解提取法,（2）堿水解法 方法： 在蛋白質(zhì)原料中加入6mol/L氫氧化鈉或4mol/L氫氧化鋇，于100加熱水解6h，得氨基酸混合物。 （3）酶水解法 方法： 利用胰酶、胰漿或微生物蛋白酶等，在常溫下水解蛋白質(zhì)制備氨基酸。 優(yōu)點： 反應(yīng)條件溫和，氨

3、基酸不被破壞，不發(fā)生消旋作用，所需設(shè)備簡單，無環(huán)境污染。 缺點： 水解不完全，中間產(chǎn)物多，水解時間長。 主要用于蛋白胨和水解蛋白，在氨基酸生產(chǎn)上比較少用。 ,氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法,2、微生物發(fā)酵法 直接發(fā)酵法： 以糖為碳源、以氨或尿素為氮源，通過微生物的發(fā)酵繁殖，直接生產(chǎn)氨基酸的方法。 微生物轉(zhuǎn)化法： 利用菌體的酶系，加入前體物質(zhì)合成特定氨基酸的方法。 基本過程：菌種的培養(yǎng)、接種發(fā)酵、產(chǎn)品提取、分離純化 菌種：細(xì)菌、酵母、基因工程菌（蘇氨酸、色氨酸）。 產(chǎn)品：谷氨酸、谷氨酰胺、絲、酪氨酸。 優(yōu)點：直接生產(chǎn)L-型氨基酸，原料豐富，成本低。 缺點：產(chǎn)物濃度低，生產(chǎn)周期長，設(shè)備投資大，有副產(chǎn)物

4、，單晶 體氨基酸的分離比較復(fù)雜。 ,氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法,3、化學(xué)合成法 是利用有機(jī)合成和化學(xué)工程相結(jié)合的技術(shù)生產(chǎn)氨基酸。 優(yōu)點：可以采用多種原料和多種工藝路線，特別是以石油化工產(chǎn)品為原料時，成本較低，生產(chǎn)規(guī)模大，適合工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品易分離純化。 缺點：生產(chǎn)工藝復(fù)雜，形成消旋體，需拆分。 產(chǎn)品：蛋氨酸、甘氨酸、色氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、脯氨酸等。 ,氨基酸類藥物的常用生產(chǎn)方法,4、酶合成法 也稱酶工程技術(shù)，是化學(xué)合成法和發(fā)酵法的基礎(chǔ)上發(fā)展建立起來的一種新生產(chǎn)工藝。 以化學(xué)合成的、生物合成的或天然存在的氨基酸前體為原料，將含特定酶的微生物、植物或動物細(xì)胞進(jìn)行固定化處理，通過酶促反應(yīng)

5、制備氨基酸。 固定化處理：通過載體將酶進(jìn)行限制或固定于特定的空間位置，使之變成不易隨水流失即運動受限制、而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。 優(yōu)點：產(chǎn)物濃度高，副產(chǎn)物少，成本低，周期短，收率高固定化酶或細(xì)胞可連續(xù)仿佛使用，節(jié)省能源。 產(chǎn)品：天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、色氨酸、異亮氨酸等。 ,氨基酸類藥物的常用提取分離方法,溶解度和等電點法 特殊沉淀劑法 離子交換法 結(jié)晶與干燥,溶解度和等電點法,溶解度法是根據(jù)不同氨基酸在水和乙醇中的溶解度不同，而將氨基酸彼此分離。 例如：胱氨酸和酪氨酸均難溶于水，酪氨酸在熱水中的溶解度較大，而胱氨酸則無多大差別，故將胱氨酸、酪氨酸與其他氨基酸及彼此分開。 另外，

6、氨基酸在等電點時溶解度最小，易沉淀析出，故利用溶解度制備氨基酸時，常與氨基酸等電點沉淀法結(jié)合并用。 氨基酸在不同溶劑中溶解度不同這一特性，不僅用于氨基酸的分離純化，還可用于氨基酸的結(jié)晶。 中性氨基酸 56.3 酸性氨基酸 2.83.2 堿性氨基酸 7.610.8 ,特殊沉淀劑法,氨基酸可以和一些有機(jī)化合物或無機(jī)化合物生產(chǎn)具有特殊性質(zhì)的結(jié)晶性衍生物，利用這一性質(zhì)可分離純化某些氨基酸。 例如： 精氨酸苯甲醛苯亞甲基精氨酸 苯亞甲基精氨酸鹽酸精氨酸鹽酸鹽苯甲醛 優(yōu)點是操作簡便，針對性強(qiáng)。缺點是沉淀劑比較難以除去。 ,離子交換法,利用離子交換劑對不同氨基酸的吸附能力不同而分離純化氨基酸的方法。氨基酸為

7、兩性電解質(zhì)，在一定條件下，不同氨基酸的帶電性質(zhì)及解離狀態(tài)不同，對同一種離子交換劑的吸附力也不同，故可對氨基酸混合物進(jìn)行分組或單一成分的分離。 例如：在pH56的溶液中，堿性氨基酸帶正點，酸性氨基酸帶負(fù)電，中性氨基酸呈電中性，選擇適宜離子交換樹脂，然后用不同pH緩沖液洗脫。 若要分離酸性氨基酸，應(yīng)選用什么離子交換樹脂？陰離子交換樹脂 ,結(jié)晶與干燥,結(jié)晶是溶質(zhì)以晶體狀態(tài)從溶液中析出的過程。 結(jié)晶方法：樣品達(dá)到一定的純度、較高的濃度，pH值在pI附近，低溫條件下使其結(jié)晶析出。,結(jié)晶器及其工作原理,胱氨酸結(jié)晶,酪氨酸結(jié)晶,亮氨酸結(jié)晶,結(jié)晶與干燥,干燥方法：常壓干燥、減壓干燥、噴霧干燥、 冷凍干燥 常壓干燥：電熱鼓風(fēng)干燥箱 減壓干燥：真空干燥箱，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 噴霧干燥：噴霧干燥器，是目前中藥制藥中最佳的干燥技術(shù)之一。 冷凍干燥：冷凍干