生物制药(工艺)学课件：13.5 糖类药物

1、第十三章(5) 糖类药物第一节 糖类药物制备的一般方法一、单糖及其衍生物的制备 一般用水或者乙醇作为溶剂进行提取，然后经过脱色、浓缩、冷却、析出晶体；也可以用层析法。二、多糖的分离与纯化（一）多糖的提取一般材料先进行脱脂、脱水预处理，然后可选用下列方法提取：1、难溶于冷水、热水，可溶于稀碱液者 用稀碱液提取2、易溶于温水、难溶于冷水和乙醇者 冷水浸过后，热水提取；也可加热搅拌提取3、粘多糖 由于粘多糖与蛋白质结合在一起，需用酶解法或碱解法使糖-蛋白间的结合键断裂，促使多糖释放。一般组织中有多种粘多糖，还需要进一步分离不同粘多糖，方法有乙醇分级沉淀法或层析法。（1）碱解法 用0.5M NaOH在

2、40溶解组织并提取，提取液以盐酸中和，透析后用高岭土等吸附剂除去蛋白，再用乙醇沉淀多糖。此法一般不破坏多糖分子中的硫酸基。（2）酶解法 比较常用。而且常与碱解法联用。（二）多糖的纯化（1）乙醇沉淀法 此法是制备粘多糖最常用的方法。供乙醇沉淀的多糖溶液浓度以1%-2%为佳。同时向溶液中加入一定浓度（如5%）可有助于多糖的析出。（2）分级沉淀法 不同多糖在不同浓度的甲醇、乙醇或丙酮中的溶解度不同，因此可用不同浓度的有机溶剂分级沉淀分子大小不同的粘多糖。（3）季铵盐络合法（p388） 利用粘多糖与一些表面活性剂络合成难溶季铵盐。（4）离子交换层析法 主要利用阴离子交换剂。第二节 糖类药物糖类药物主要

3、有：单糖 如葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖和维生素C等；低聚糖 如蔗糖、麦芽糖乳糖、乳果糖，多糖如右旋糖苷、香菇多糖、茯苓多糖等；糖的衍生物 如6-磷酸葡萄糖磷酸肌醇等。 糖类药物研究的最多的是多糖类药物，一般都是天然动植物组织内直接提取，如黄芪多糖、人参多糖、麦麸多糖、银耳多糖、灵芝多糖、云芝多糖、酵母多糖、硫酸软骨素、透明质酸、几丁质、胎盘脂多糖等。多糖类具有多种生理活性：（1）调节免疫功能 影响补体活性，促进淋巴细胞增殖等（2）抗感染作用 提高身体免疫力（3）促进细胞DNA、蛋白质的合成，促进细胞增殖、生长（4）抗辐射损伤作用 抗氧化、防辐射作用（5）抗凝血作用 如肝素是天然的抗凝剂（6）降血

4、脂、抗动脉粥样硬化作用 如类肝素硫酸软骨素等粘多糖：是指含有氨基己糖与糖醛酸的多糖，也叫酸性粘多糖。 粘多糖基本上是由特殊的重复双糖单位构成，在此双糖中，包含一个N-乙酰氨基己糖。 两种糖醛酸：D-葡萄糖醛酸和L-艾杜糖醛酸；两种氨基己糖：氨基-D-葡萄糖和氨基-D-半乳糖。第三节 重要糖类药物生产工艺一、D-甘露醇（一）结构与性质 又名己六醇，为白色针状晶体，略有甜味，不潮解；易溶于水。（二）生产工艺1、提取法（1）工艺路线（2）工艺过程浸泡提取、碱化、中和 自来水室温浸泡2-3h，浸泡液用30%NaOH调pH10-11，静置8h，凝集沉淀多糖类粘性物；虹吸上清液，用11 H2SO4中和至p

5、H6-7，进一步除去胶状物，得中性提取液。浓缩、沉淀 浓缩中性提取液，除去NaCl和胶状物，直到浓缩液含甘露糖30%以上，冷至60-70加入2倍体积95%乙醇，搅拌均匀，冷至室温离心收集灰白色松散沉淀物。精制 沉淀物悬于8倍体积95%乙醇中，搅拌回流半小时，冷却过夜，离心得粗品甘露醇，含量70%-80%。重复一次，经乙醇重结晶后，含量90%，氯化物含量0.5%。重溶于蒸馏水中，加入1/8-1/10活性炭，80保温0.5h，滤清。清液冷却至室温得结晶，抽滤，洗涤得精品甘露醇。干燥、包装 结晶甘露醇于105-110烘干，冷却、包装。2、发酵法（1）工艺路线（2）工艺过程菌种选育种子培养发酵除杂质、

6、分离结晶浓缩、结晶、烘干、包装3、制剂（三）检验方法1、pH值：注射用pH值应为4.5-6.5；2、含量测定：碘量法测定甘露醇含量。（四）作用与用途 治疗脑水肿引起的休克、防止肾脏衰竭、治疗青光眼、中毒性肺炎等。二、1，6 - 二磷酸果糖（一）结构与性质 钠盐为白色晶型粉末，易溶于水，4较稳定。（二）生产工艺1、酶转化工艺（1）工艺路线（2）工艺过程取经多代发酵应用过的酵母渣，悬于适量蒸馏水，反复冻融3次，加入底物（8%蔗糖，4%NaH2PO4，30mM MgCl2，pH6.5）于30反应6h。除杂蛋白：煮沸5min，离心去除杂蛋白，收集清液。阴离子交换柱层析：转化液通过DEAE-C交换柱，先

7、用蒸馏水洗涤至pH7.0，然后进行分步洗脱。转酸：FDPCa悬于水中，用732-H+树脂将其转成FDPH4，用2M NaOH调pH5.3-5.8，除菌过滤后，冻干。2、固定化细胞制备工艺（1）工艺路线（2）工艺过程FDP产生菌的培养：菌株为啤酒酵母固定化细胞制备：菌液与加热熔化的卡拉胶混匀，冷却成型，切块即可。活化固定化细胞：用含底物的表面活性剂于35浸泡活化。酶促转化：活化的固定化细胞装柱，30底物溶液流过活化。离子交换：反应液经除蛋白后过滤，滤液通过DEAE-C阴离子交换柱，经洗涤、洗脱，收集洗脱液，加入适量CaCl2使生成FDPCa沉淀。转酸：FDPCa悬于无菌水中，用732-H+树脂将

8、其转成FDPH4，用2M NaOH调pH5.3-5.8，经活性炭脱色，超滤冻干，得FDPNa3H精品。（三）检验方法：酶分析法（四）作用与用途 用于治疗急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作休克等症的急救药物；对各类肝炎引起的深度黄疸、转氨酶升高及低白蛋白血症也有较好的治疗作用。三、肝素（一）结构与性质 是三硫酸双糖与二硫酸双糖以21的比例在分子中交替联结而成的。其分子结构有一个六糖重复单位（p515）；整个分子呈螺旋形纤维状。分子量不均一，平均分子量120006000。肝素及其钠盐为白色或灰白色粉末。分子中含有硫酸基和羧基，呈强酸性；肝素具有聚阴离子性质，能与多种阳离子反应成盐。肝素

9、与碱性染料如天青A、甲苯胺蓝等反应可使染料的光吸收向短波方向移动。 肝素可被肝素酶降解为三硫酸双糖单位和二硫酸双糖单位。 硫酸化程度高的肝素具有较高的降脂和抗凝血活性；高度乙酰化的肝素，抗凝血活性降低甚至完全消失，而降脂活性不变。小分子量肝素（4K5K）具有较低的抗凝活性和较高的抗血栓形成活性。（二）生产工艺 肝素在组织内和其他粘多糖一起与蛋白质结合成复合物，因此，肝素制备过程包括肝素蛋白质复合物的提取、解离和肝素的分离纯化两大步。解离可以用盐解离法和酶解离法。1、盐解-离子交换生产工艺（1）工艺路线（2）工艺过程2、酶解-离子交换生产工艺（1）工艺路线（2）工艺过程（三）检验方法（四）作用与

10、用途（p518）(五)小分子肝素(p518)四、硫酸软骨素（一）结构与性质（二）生产工艺1、稀碱-浓盐法（1）工艺路线（2）工艺过程提取：软骨粉碎，用3MNaCl浸泡，50%NaOH调pH12-13，室温搅拌10-15h，过滤。盐解：上述提取液用2M HCl调pH7-8，升温至90、20min，冷却过滤。除酸性蛋白：将盐解液调pH2-3搅拌10min，精置后过滤，滤液调pH6.5，加去离子水调节NaCl为1M左右。沉淀：在上述溶液中加入95%乙醇，使乙醇浓度为60%，沉淀过夜。干燥：收集沉淀，用乙醇脱水，60-65真空干燥，得成品硫酸软骨素。2、稀碱-酶解法（1）工艺路线（2）工艺过程提取：软骨粉碎，用2%NaOH浸泡提取。酶解：提取液用11HCl调pH8.8-8.9，升温至50；加入1/25量的胰酶，于53-54保温6-7h。吸附：用11HCl调pH6.8-7.0，加入活性白陶土和活性炭，搅拌吸附1h，再用HCl调pH6.4，过滤。沉淀、干燥：调pH6.0，95%乙醇沉淀（终浓度75%）8h以上，收集沉淀，60-65真空干燥。（三）检验方法 硫酸软骨素的检验方法一般有：（1）比色