生物制药工艺学

生物药品:是利用生物体、生物组织、细胞或其成份,综合应用生物学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学原理与方法加工制造而成一大类用于预防、诊疗、诊疗和康复保健制品。生物药品四大类型:①基因重组多肽、蛋白类诊疗剂②基因药品③天然生物药品④合成与部分合成生物药品3、生物技术制药是利用现代生物技术（包含基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程）,尤其是重组DNA技术和单克隆抗体技术,生产多肽、蛋白质、激素和酶类药品以及疫苗、单抗和细胞因子类药品等。4、生物技术药品理化性质:①生物材料中有效物质含量低,杂质种类多且含量相对较高②生物活性物质组成结构复杂,稳定性差③生物材料易染菌,腐败④生物药品制剂有特殊要求1、生物活性物质提取方法:①酸碱盐水溶液提取法②表面活性剂提取法与反胶束提取法③有机溶剂提取④双水相萃取⑤超临界萃取技术。2、生物活性物质浓缩与干燥方法:①盐析浓缩②有机溶剂沉淀浓缩③用葡聚糖凝胶浓缩④用聚乙二醇浓缩⑤超滤浓缩⑥真空减压浓缩与薄膜浓缩3干燥常见方法有膜式干燥、气流干燥、减压干燥4、菌种保留法:①斜面低温保留法、②液体石蜡封藏法、③冷冻干躁保藏法、④液氮超低温保藏法、⑤甘油冷冻保藏法、⑥其她干燥保藏法。5、固化酶是指借助与物理和化学方法把酶束缚在一定空间内并含有催化活性酶制剂酶固定化方法:吸附法、包埋法、交联法、共价键结正当细胞培养液预处理:①细胞及蛋白质处理,包含加入凝聚剂、加入絮凝剂、变性沉淀、吸附、等电点沉淀以及加入多种沉淀剂;②多糖去除;③高价金属离子去除,包含离子交换法和沉淀法。细胞破碎方法:机械法（匀浆法、珠磨法、超声法）;物理法（干燥法、冻融法、渗透压冲击法）;化学法（化学试剂处理、制成丙酮粉、酶解法）生物法（酶解法组织自溶法）生物大分子分离纯化原理,1依据分子形状和大小不一样进行分离如差速离心2依据分子电离性质差异分离如电泳法3依据分子极性大小及溶解度不一样分离如溶剂提取法盐析法,4依据物质吸附性质不一样如吸附层析法5依据配体特异性如亲和层析法1、料液与萃取剂接触后,料液中溶质向萃取剂转移过程称为萃取,达成萃取平衡后,大部分溶质转移到萃取剂中,这种含有溶质萃取剂溶液叫做萃取液,而被萃取出溶质料液称为萃余液2、影响萃取原因:①乳化和破乳化②PH③温度和萃取时间④盐析作用影响⑤溶剂种类、用量及萃取方法选择3、双水相萃取法是不一样高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统,利用物质在互不相容两水相间分配系数差异来进行萃取方法4、影响双水相萃取原因:①成相高聚物分子量②成相聚合物浓度（界面张力）③电化学分配（盐类影响）④疏水效应⑤温度及其她原因6超临界萃取操作方法:恒温萃取,恒压萃取,吸附法。超临界流体萃取技术SCF又称压力流体萃取、超临界气体萃取。临界溶剂萃取等是利用处于临界压力和临界温度以上部分溶剂流体所含有特异增加物质溶解能力来进行分离纯化技术工业萃取步骤①混合将料液和萃取剂混合②分离将混合液经过离心分离设备或其她方法分成萃取相和萃余相③溶剂回收1、盐析法是利用多种生物分子在浓盐溶液中溶解度差异,经过向溶液中引入一定量中性盐,使目物或杂化蛋白以沉淀形式析出,从而达成纯化目方法2、盐析法分为两类:①在一定PH和温度下改变离子强度进行盐析,称Ks盐析法;②在一定离子强度下改变PH温度进行盐析,称β盐析法。3、影响盐析原因:无机盐种类、溶质（蛋白质等）种类、蛋白质浓度影响、温度、PH4、有机溶剂沉淀法:在蛋白质溶液中,加入与水互溶有机溶剂,能显著减小蛋白质溶解度而发生沉淀。5、影响沉淀效果原因:有机溶剂种类及用量、ph、温度、无机盐含量、一些金属离子助沉淀作用、样品浓度。6、等电点沉淀法:对于两性物质,等电点时静电荷为零,使稳定双层电子及水化膜变弱或破坏,分子间排斥电位降低,吸引力增大,相互聚集,产生沉淀。7、结晶过程:①形成过饱和溶液②晶核形成③晶体生长8、过饱和溶液形成方法:①蒸发法⑨共沸蒸馏结晶②温度诱导法④透析结晶③盐析结晶法⑦微量扩散⑤有机溶剂结晶法⑥等电点法⑧化学反应结晶法。1、吸附法:指利用吸附作用,将样品中生物活性物质或杂质吸附于合适吸附剂上,利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力差异,使目物和其她物质分离,达成浓缩和提纯目方法2、根据吸附剂和吸附物之间作用力不一样,分为物理吸附和化学吸附3、影响吸附原因:①吸附剂特征②吸附物性质③吸附条件④吸附物浓度与吸附剂用量。吸附剂按化学结构分类:1有机吸附剂:活性炭,淀粉,纤维素2无机吸附剂:白陶土,氧化铝,硅胶,碳酸钙。4大孔网状聚合物吸附剂类型:非极性,中等极性,极性,强极性。1、凝胶层析分离原理Ve=V0+kdViVe淋出体积Vo粒间体积K分配系数Vi总孔体积凝胶层析分离过程是在装有多孔物质填料柱中进行。一个填料颗粒含有很多不一样大小孔。这些孔对于溶剂分子来说是很大,她们能够自由地扩散出入。依据溶质分子大小往孔中扩散,大溶质分子只能占有比较少孔,而小溶质分子除去大孔还能够占有另外部分较小孔。所以伴随溶质分子尺寸减小能够占有孔体积快速增加。当含有一定分子量分布高聚物溶液从柱中经过时,较小分子在柱中停留时间比大分子停留时间要长,于是样品各组分即按分子大小次序而分开,最先流出是较大分子。2规格型号数字含义如SephadexG25每千克干胶吸水量为2.5ml2、分离形式:①类分离是指将分子量极为悬殊两类物质分开;②分级分离是要将分子量相差不很大大分子物质加以分离。3、增加有效床高方法:串联层析和循环层析1、离子交换法是利用溶液中多种带电粒子与离子交换剂之间结协力差异进行物质分离操作方法。离子交换树脂有三部分组成:1惰性不溶性高分子固定骨架又称载体2与载体以共价键连接不能移动活性基团,为功效基团3与功效基团以离子键联结可移动活性离子,为平衡离子（或反离子）。2、离子交换树脂分类:阳离子交换树脂（强酸型、中酸型弱酸型）和阴离子交换树脂7离子交换树脂过程:①A+从溶液扩散到树脂表面②A+从树脂颗粒表面扩散到交换中心③离子A+与平衡离子B+交换④B+从交换中心扩散到粒子表面⑤B+穿过水膜再扩散到溶液中3、影响树脂性能原因:①离子交换树脂含有功效基团形式和数目②树脂交联度③树脂骨架和平衡离子4、影响离子交换选择性原因:离子水合半径、离子化合价、离子浓度,溶液环境酸碱度,有机溶剂,树脂交联度,活性基团分布和性质,载体骨架5、离子交换操作通常分为静态和动态两种6、色谱聚焦是一个依据蛋白质等电点,结合离子交换技术大容量色谱,是一个高分辨率新型蛋白质纯化技术。1、亲和层析对载体要求:①载体必需能充足功效化,就是说要含有足够数量功效基团,能方便引入多个化学活性基团,以供与配基进行共价键连接之用②载体必需有很好理化稳定性和生物惰性,尽可能降低非专一性吸附③载体必需含有高度水不溶性和亲水性④载体应含有多孔立体网状结构,能使被亲和吸附大分子自由经过⑤理想亲和层析载体外观上应为大小均匀刚性小球,这么在层析柱中才能保持良好疏通2、配基选择原因:①配基与配体有足够大亲和力②配基浓度③配基偶联位置④配基分子大小⑤配基类型。3亲和纯化技术关键点①寻求可与底物S专一可逆结合配基②将配基L经过共价键偶联到基质③L与S吸附并与杂志分离将杂志洗出④洗脱目标物。3亲和层析过程①配基固定化选择适宜配基和不溶性支撑载体偶联②吸附样品亲和层析介质选择性吸附酶杂质与层析介质间没有亲合作用③样品解吸,选择适宜条件使被吸附亲和介质上酶和其她物质解吸下来2理想配基要求①配基与载体有足够大亲和力②配基与配体结合时专一③配基应该含有化学性质2为何插手臂有时候用小分子物质作为配基直接偶联至琼脂糖凝胶珠粒上制备亲和层析介质时尽管配基和梅间亲和力在适宜范围内但其吸附容量往往很低,因为梅活性中心常是埋藏在其结构内部她们与介质空间障碍影响与其亲和配基作用于是...2配基类型特殊配基和通用配基2非专一吸附情况①离子效应②疏水集团③复合亲和力影响吸附剂亲和力原因:①配基浓度②空间障碍③配基与载体结合位点④载体孔径⑤微环境配基与间隔臂连接286左右。。。。臂知识点;6个碳原子琼脂糖衍生物4、亲和层析洗脱分为:①非专一性洗脱②特殊洗脱③专一性洗脱5、亲和萃取:利用偶联亲和配基PEG为成相聚合物进行目标产物双水相萃取,可在亲和配基亲和结合作用下促进目标产物在PEG相分配,提升目标产物分配系数和选择性,这就是亲和萃取,又称亲和分配。亲和反胶团萃取:是指在反胶团相中除通常表面活性剂外,添加一个头部为亲和配基表面活性剂与目标分子亲和结合作用,促进目标产物在反胶团相分配,提升目标产物分配系数和反胶团萃取分离选择性亲和沉淀是生物亲和相互作用与沉淀分离相结合蛋白质类生物大分子分离纯化技术1、离心机分类:按转速高低及是否有冷冻分类（一般,高速,超速）按结构分类（台式,立式,沉降式,转头式,电动式）按工作性质分类（制备型,试验室用）按操作方法（连续,人工卸料）2、转子分类:①角度转子②水平转子③区带转子④垂直转子⑤连续离心转子⑥细胞洗脱转子3、离心方法:差分离心法,速度区带离心法,等密度区带离心法4用于制作透析膜高聚物特点:在使用溶剂介质中能形成含有一定孔径分子筛样薄膜,2化学上有惰性3有良好物理性能3415超滤膜结构,各向异性膜,该类膜正反两面结构不一样,膜质分为两层功效层和支持层,功效层决定膜选择透过性质,支持层增大了它机械强度。能够做透析膜材料有禽类嗉囊、兽类膀胱、羊皮纸、玻璃纸、硝化纤维薄膜等,人工透析膜多以纤维素衍生物为材料,现在常见是赛珞玢透析膜。用于制造透析膜高聚物含有一下特点:①在使用溶剂介质中能形成含有一定孔径分子筛样薄膜;②在化学上呈惰性;③有良好物理性能。4、截留分子量:指阻留率达90%以上最小被截留物质分子量,表示了每种超滤膜所额定截留溶质分子量范围。5、浓差极化现象:外源压力迫使分子量较小溶质经过薄膜,而大分子被截留于膜表面,并逐步形成浓度梯度,这就是浓差极化现象。6、工业超滤膜装置形式有组合板式,管式,螺旋卷式,中空纤维式。1、HPLC分离依据是样品中各组分之间带电性、极性、疏水性、分子大小、等电点、亲和性、螯合性等理化性质差异。试验中将样品导入柱头,流动相在高压泵作用下,其流量被正确控制地经过色谱柱,样品中各