《药物分离与纯化技术》课件-第一章 药物分离纯化VIP

在线开放课程药物分离技术DrugSeparationTechnology化学工程学院01药物分离纯化概念1.分离（separation）是利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。自然科学分离概念与意义社会、心理学生物药物从生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成半合成的天然物质类似物.化学药物预防、诊断、治疗的化学合成药物中药中国传统医药生物制药以生物体、生物组织或其成分为原料，采用生化和药学等原理与方法，得到的生物药物化学制药利用化学合成和物理处理过程中药制药利用炮制，如煎煮，烘陪等方法与手段，得到的药物三大药源制药工业药物混合物药物分离纯化生物制药化学制药中药制药纯化提取精制制剂2.生物制药基因工程菌体选育菌体培养预处理浓缩上游过程下游过程（分离纯化过程）产物提取纯化精制生物药品的生产过程多步骤高能耗低效率生物药物是从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质3.化学制药结构简单合成化学合成物预防治疗诊断化学制药生物制药分离

手段化学药物的制备分离纯化60-80%有机合成目标产物副产物中药材炮制4.中药制药预防治疗诊断中药天然植物、动物和矿物传统制药工艺有效成分含量低杂质多质量不稳定123预处理炮制提取分离工艺提取方法中药材加工处理中药材预处理甄别、采摘、粉碎箭煮、烘焙浸提、萃取中药制备工艺的进步5.生物制药分离分离纯化过程生物酶催化反应的产物酶反应液微生物代谢产物微生物发酵液组织细胞培养产物组织培养液有效活性物质02药物分离纯化的重要性一、药品生产，质量第一二、制药分离与纯化技术对药品质量起着非常重要的作用药物分离纯化分离步骤多加工周期长影响因素复杂控制条件严格稳定性差收率低重复性差不易放大分离与纯化技术有效性、稳定性、均一性和纯净度多相系统成分复杂杂质含量高有效成分稳定性无菌操作三、分离纯化技术是制药工艺的重点制药生产过程原材料制药分离与纯化制剂药品新型分离纯化技术药物原材料反应过程药物质量多样性复杂性严格性03生物材料来源氨基酸及其衍生物类活性多肽类蛋白质类酶类1234动物器官或组织制剂小动物制剂菌体制剂

核酸及其降解物糖类脂质1.生物制药有效活性物质2.生物材料来源：动物脏器；血液、分泌物和其他代谢产物海洋生物：主要是海藻动物、鱼类、软体动物等植物：生化成分众多微生物：主要有细菌、放线菌、真菌和酵母菌01动物脏器家禽猪牛羊鱼02血液、分泌物和其他代谢物

人血制剂SOD血纤维酶原人血白蛋白免疫球蛋白人血为原料血清血纤维蛋白原血浆03海洋生物海藻腔肠动物鱼类软体动物04植物药物植物活性成分糖类脂类蛋白质生物碱氨基酸碱黄酮皂苷挥发油酶05微生物酵母菌细菌放线菌真菌生物制药应用的微生物初级代谢产物氨基酸维生素次级代谢产物青霉素四环素丝裂霉素灰黄霉素药物分离一般工艺04（沉淀、吸附、萃取、超滤、结晶）含有目的药物成分的发酵液初步纯化细胞碎片分离细胞破碎细胞分离高度纯化成品加工预处理胞外产物（加热、调pH、絮凝）（过滤、离心分离、膜分离)（匀浆、研磨、酶解）（离心分离、双水相萃取、膜分离）（重结晶、离子交换、色谱分离、膜分离）（浓缩、无菌过滤、干燥、成型）胞内产物提取精制

药物分离过程的一般流程材料预处理成品化一、分离纯化前的预处理预处理前预处理后二、提取利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作萃取利用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附于表面,再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将预测组分解吸,达到分离和富集的目的。吸附将溶液中的目的产物或主要杂质以无定形固相形式析出再进行分离的单元操作。沉淀提取三、精制膜过滤色谱分离结晶四、成品加工无菌过滤去除热源造粒过筛干燥药物分离原理、特点与分类05生物材料生物材料上游加工非均相混合物均相混合物1.药物分离对象(萃取，离子交换、色谱）(离心，过滤）一、药物分离原理2.分离纯化原理物理性质化学性质生物学性质分离介质分离设备分离纯化过程的示意图分离纯化系统3.压力P85%90%95%根据混合物性质差异实现分离物理性质力学性质热力学性质电磁性质输送性质密度、摩擦因素、表面张力、尺寸、质量熔点、沸点、临界点、蒸汽压、溶解度、分配系数、吸附电导率、介电常数、迁移率、电荷、淌度、磁化率扩散系数、分子飞行速度化学性质热力学性质反应速率反应平衡常数、化学吸附平衡常数、离解常数、电离常数反应速率常数生物学性质生物亲和力、生物吸附平衡、生物学反应速率常数4.5.分离纯化本质平衡分离差速分离萃取精馏蒸馏吸附离心膜过滤色谱电泳反应分离反应吸收反应沉淀二、制药分离与纯化过程的特点12345药品生产要求质量第一药品质量要求高稳定性差，操作苛刻，无菌操作操作严格稳定性差收率较低混合物复杂多样生理、生化活性药物成分含量低，需多步分离药品种类繁多，性质差异较大三、药物分离技术分类1.按被分离物质的性质分类物理化学分离法物理分离法化学分离法离心分离、过滤分离化学反应沉淀、溶剂络合萃取电泳、离子交换分离2.按分离过程的本质分类平衡分离过程差速分离过程反应分离过程3.按分离技术发展的不同阶段分类传统分离技术新型分离技术萃取吸附精馏吸收超临界萃取微波萃取超声波萃取干燥双水相萃取药物分离效果评价06药物分离评价回收率分离因子（因数或度）富集倍数准确性和重现性回收率

R为回收率；Q为实际回收量；Q0为理论回收总量。

A分子B分子

目标产物杂质部分混合物分离

01

目标产物杂质部分混合物分离

A分子B分子C分子

对回收率的要求要根据分离目的或经济价值来决定。通常情况下对回收率的要求是：1%以上的常量组分的回收率应大于99%，痕量组分的回收率应大于90%或95%。回收率也可以表示成回收因子，即R=Q/Q0

测定回收率的方法很多，通常采用标准加入法和标准样品法。标准加入法是在样品中准确加如已知量目标分离物的标准品，用待检验的分离方法分离该加标后的样品，计算出该分离方法对目标组分的回收率。如果样品本身含有目标分离物质，需同时测定其含量，并从加标样品的测定结果中扣除目标物的原含量值。标准加入法实质就是以待测试样为基准物，加入不同浓度的标准物，得到标准曲线，与X轴的交点即是待测物质的浓度，相当于把待测试样作为了背景值。可以抵消基体效应。标准样品法是用待检验的分离方法分离标准样品，计算出该分离方法对目标组分的回收率。所谓标准样品是指与待分离样品具有相似基体组成、待分离物质的含量已知（如不同实验室采用不同方法进行过准确测定）的样品。药物分离过程总回收率分离因子

目标组分杂质组分混合组分分离

A分子B分子C分子

02

目标区域杂质区域混合区域分离

A分子（目标组分）B分子C分子（基体组分）

03富集倍数

富集的对象通常都是含量在百万分之几以下的微量和痕量组分，对富集倍数的大小视样品中组分的最初含量和后续分析方法中所用检测技术灵敏度的高低而定。高灵敏度和高选择性的测定方法有时不仅无需富集，相反还要将样品进行适当的稀释。高效和高选择性的分离技术可以达到数万倍甚至数十万倍的富集倍数。04准确性和重现性准确性相对误差2.重现性精密度05其它相关概念的鉴别1.化学反应中收率、转化率与选择性的区别2.活性物质分离提取中的得率与提取率的区别3.分析测定中浓度、含量与纯度的区别化学反应中的收率、转化率与选择性区别平行反应

A+BPC活性物质分离提取中的得