专题五生化药品概论-专题五生化药品概论

第九章生化药品概述第一页，共三十页。概述生化药物：从生物体分离、纯化所得的一类结构上十分接近于人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病目的的物质。特点来源于生物体人体的基本生化成分第二页，共三十页。一、生化药品的分类药物的化学本质和化学特性分类核酸及其降解物和衍生物类药物酶类药物多肽和蛋白质类药物氨基酸及其衍生物类药物糖类药物脂类药物第三页，共三十页。二、生化药物的特点11、原材料复杂同一种生化物质的原料可来源于不同生物体同一种物质也可由同种生物体不同部位产生同一种生物体或组织可产生结构完全不同的物质及结构相似物质23胰岛素：猪、牛、人；菘蓝：板蓝根、大青叶；微生物：抗生素、蛋白质、酶等；第四页，共三十页。2、种类多、含量低3、种属特性

红豆杉——紫杉醇含量0.003%约从38000棵树中方可分离提纯得到99％纯度的紫杉醇约25kg猪胰岛素牛胰岛素活性低高抗原性低高与人胰岛素结构相似性大小第五页，共三十页。4、活性与空间构象有关5、制备要求高高营养、低含量、特殊生物活性等决定第六页，共三十页。三、传统生化制药的一般工艺过程生物材料的选取与预处理提取有活性部分有效成分的分离与纯化制剂1、材料的选择与保存原则：选择富含所需目的物、易于获得、提取的

无害生物材料第七页，共三十页。1、材料的选择与保存一、材料的选择1、来源：来源丰富、尽量不与其他产品争原料、最好能一物多用，综合利用。2、杂质：难于分离的杂质会增加工艺的复杂性严重影响收率、质量和经济效益。SOD植物血液第八页，共三十页。一、材料的选择3、有效成分的含量（1）合适的生物品种：催乳素，哺乳动物（2）合适的组织器官：（胃蛋白酶，胃）（3）生物的生长期：胸腺素，幼龄动物（4）合适的种属：人，猪（5）合适的生理状态：胰岛素，饭后第九页，共三十页。二、材料的采集与保存生理活性物质易失活与降解，采集时必须保持材料的新鲜、防止腐败、变质与微生物污染。采摘必须新鲜、快速、及时速冻、低温保存速冻、冻干、有机溶剂脱水等1、天然生物材料的保存第十页，共三十页。2、动物细胞的保存方法及影响保存质量的因素保存方法组织块保存法细胞悬液保存法单层细胞保存法低温冷冻保存影响保存质量的因素：a、冻存速度：缓慢降温、加速融化b、保护剂：甘油/二甲亚砜c、冻结方法：收集细胞+保护剂+低温d、细胞复苏：融化+培养液第十一页，共三十页。2、生物材料的预处理一、组织与细胞的破碎物理法化学法生物法磨切法压力法震荡法冻融法组织自溶法酶解法噬菌体法渗透压法高压法减压法第十二页，共三十页。二、细胞器的分离为获得结合在细胞器上的一些生化成分或酶系，常常要先得到细胞器再进一步分离有效成分。方法：匀浆破碎细胞，离心分离（差速/密度梯度）第十三页，共三十页。3、生物活性物质的提取

提取是利用制备目的物的溶解特性，将目的物与细胞的固形物成分或其它结合成分分离，使其由固相转入液相或从细胞生理状态转入特定溶液环境的过程。浸渍法：用冷溶剂溶出固体材料中的物质浸煮法：用热溶剂溶出目的物第十四页，共三十页。一、提取方法的选择目的物与杂质在溶解度与稳定性方面的差异选择合适的溶剂系统与提取条件除去与目的产物性质差异较大的杂质、浓缩目的物注意事项：酶类辅酶丢失和其他失活因素蛋白质类高级结构的破坏多肽及核酸类酶水解、抑制剂

脂类氧化第十五页，共三十页。二、生物活性的保护措施采用缓冲系统：防止pH变化带来失活、提取效率下降

磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液等添加保护剂：保护酶活性中心及某些活性基团

还原剂、金属螯合剂、适量底物等抑制水解酶的作用：ETDA、热变性、pH值、抑制剂其他保护措施：根据目的物不同性质具体对待

温度、紫外线、强酸碱、氧化剂等第十六页，共三十页。三、影响提取的因素1、温度提取温度↑溶解度↑

温度↑物料的粘度↓，有利于分子扩散和机械搅拌对不耐热的生物活性物质的提取，一般在0~10℃有机溶剂提取一般在较低温度下进行2、酸碱度：抑制有害酶类的水解破坏作用，防止降解，提高收率中性：避免过酸或过碱及等电点，pH4~9酸性：偏酸性介质（胰岛素等），破坏细胞碱性：碱性系统提取（多糖类等）第十七页，共三十页。3、盐浓度盐溶作用：盐离子作用于生物大分子表面，增加了表面电荷，使之极性增加，水合作用增强，促使其形成稳定的双电层，此现象为盐溶作用。与浓度和离子强度有关，高价酸盐作用＞单价酸盐第十八页，共三十页。四、常用的提取方法提取方法用酸、碱、盐水溶液提取用表面活性剂提取用有机溶剂提取离子型非离子型在适当的pH和低离子强度条件下，与脂蛋白形成微泡，使膜渗透性改变或使之溶解固液提取液液提取相似相溶原理溶解度差异分配系数与溶剂的用量双水相萃取法超临界流体萃取法第十九页，共三十页。Xn=X0{}KmKm+Vn(1)分配系数↑，残留物质↑(2)溶剂↑，残留量↓(3)提取次数↑，残留量↓残留量计算公式提取次数↑生产设备负担↑能耗↑

周期↑劳动生产率↓

产品失活生产上一般提取2~3次，溶剂为2~5倍材料第二十页，共三十页。4、生物活性物质的浓缩与干燥盐析浓缩：添加中性盐使Pr沉淀，(NH4)2SO4有机溶剂沉淀浓缩：易于回收、不必除盐、低温葡聚糖凝胶浓缩：葡聚糖凝胶吸收膨胀聚乙二醇浓缩：透析、吸水、效率高超滤浓缩：根据分子量不同而截留真空减压浓缩与薄膜浓缩：温度低、速度快一、浓缩第二十一页，共三十页。第二十二页，共三十页。二、干燥

干燥：使物质从固体或半固体状经出去存在的水分或其他溶剂，从而获得干燥物品的过程。干燥的目的：提高药物或药剂的稳定性，以利于保存和运输达到规格标准；便于进一步处理。干燥方法：减压干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等。第二十三页，共三十页。第二十四页，共三十页。

膜分离技术分离范围分离动力一般过滤>1μm压力差微孔过滤0.01~1μm压力差透析5~100Å分子扩散超级过滤5~100Å压力差反渗透<5Å压力差电渗析<5Å电能应用：海水脱盐淡化；医药工业的纯化水、注射用水生物大分子物质的浓缩与纯化人工肾透析；过滤除菌（溶液、空气）第二十五页，共三十页。VC大分子小分子它是将样品化合物通过一定孔径的凝胶固定相用于流经体积的差异，使不同分子量的组成得以分离的层析。凝胶层析第二十六页，共三十页。亲和层析LSLS＋配基样品1)配基固定化选择合适的配基与不溶性的支撑载体偶联，或共价结合成具有特异性亲和性分离介质。L＋L第二十七页，共三十页。2)吸附样品亲和层析介质选择性吸附酶或其它生物活性物质杂质与层析间没有亲和作用，故不能被吸附而被洗涤去除。3)样品洗脱选择适宜的条件使被吸附的亲和介质上的酶或其它生物活性物质洗脱。S＋S＋杂质LLSLS＋L第二十八页，共三十页。第二十九页，共三十页。内容总结第九章生化药品概述。第九章生化药品概述。同一种生物体或组织可产生结构完全不同的物质及结构相似物质。约从38000棵树中方可分离提纯得。到99％纯度的紫杉醇约