生物制药分离纯化设计精选PPT.ppt

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1、关于生物制关于生物制药分离分离纯化化设计第1页，讲稿共31张，创作于星期二文献综述文献综述目标物研究进展目标物研究进展生物药物制备方案设计线路简介生物药物制备方案设计线路简介研究目的研究目的材料选择材料选择细胞破碎细胞破碎建立分析方法建立分析方法预备实验预备实验固液分离固液分离浓浓 缩缩色谱分离色谱分离脱盐冻干脱盐冻干产品分析产品分析沉降离心过滤机械法、物理法化学法、生物法沉淀、吸附、超滤 离心浓缩吸附色谱离子交换色谱凝胶色谱亲和色谱疏水色谱逆流色谱提提 取取溶剂萃取水相萃取溶解性能溶液稳定性固体稳定性物理性质化学性质生物活性、酶活力、比活组成和纯度分析分子量、pI其它理化性质分析透析、凝胶过

2、滤冷冻干燥第2页，讲稿共31张，创作于星期二一、原材料选择的原则：一、原材料选择的原则：原料有效成分含量高、来源丰富、产原料有效成分含量高、来源丰富、产地较近、杂质含量少、成本低。地较近、杂质含量少、成本低。生物药物提取、分离、纯化技术基础生物药物提取、分离、纯化技术基础第3页，讲稿共31张，创作于星期二生物材料的选择：生物材料的选择：1 1生物活性物质存在部位：胞内、胞外、生物活性物质存在部位：胞内、胞外、胞浆、质膜、器膜、周质胞浆、质膜、器膜、周质2 2生物材料的采集与质控生物材料的采集与质控（1 1）品种鉴定；）品种鉴定；（2 2）防止污染与感染；）防止污染与感染；（3 3）选择富集目的

3、物材料；）选择富集目的物材料；（4 4）冷冻保存）冷冻保存第4页，讲稿共31张，创作于星期二第5页，讲稿共31张，创作于星期二第6页，讲稿共31张，创作于星期二第7页，讲稿共31张，创作于星期二第8页，讲稿共31张，创作于星期二第9页，讲稿共31张，创作于星期二二、生物药物常用的提取方法与优化二、生物药物常用的提取方法与优化（一）几种常用提取方法（一）几种常用提取方法 1 1酸、碱、盐水酸、碱、盐水溶液提取方法溶液提取方法 2 2表面活性剂提取方法与反胶束提取方法表面活性剂提取方法与反胶束提取方法 3 3有机溶剂提取有机溶剂提取 4.4.双水相萃取法双水相萃取法 5 5超临界萃取法超临界萃取法

4、第10页，讲稿共31张，创作于星期二（二）提取方法优化（二）提取方法优化（二）提取方法优化（二）提取方法优化1.1.溶剂选择溶剂选择溶剂选择溶剂选择2.2.选择添加剂选择添加剂选择添加剂选择添加剂 保护剂；保护剂；保护剂；保护剂；酶抑制剂酶抑制剂酶抑制剂酶抑制剂3.3.提取条件提取条件提取条件提取条件 温度；温度；温度；温度；pHpHpHpH；盐；盐；盐；盐；表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂第11页，讲稿共31张，创作于星期二三浓缩与干燥三浓缩与干燥 1.1.浓缩方法：浓缩方法：盐析；盐析；有机溶剂沉淀；有机溶剂沉淀；高分子脱水高分子脱水 超滤；超滤；真空浓缩或薄膜浓缩；真空浓缩或薄膜

5、浓缩；第12页，讲稿共31张，创作于星期二2.2.干燥：干燥：低温真空干燥；低温真空干燥；喷雾干燥；喷雾干燥；冷冻干燥冷冻干燥第13页，讲稿共31张，创作于星期二四、分离纯化四、分离纯化1.1.生化制药工艺中分离纯化特点生化制药工艺中分离纯化特点生化制药工艺中分离纯化特点生化制药工艺中分离纯化特点:(1)(1)生物材料组成复杂生物材料组成复杂生物材料组成复杂生物材料组成复杂(2)(2)目的物含量低目的物含量低目的物含量低目的物含量低(3)(3)易变性、失活易变性、失活易变性、失活易变性、失活(4)(4)分离方法有很大经验成分分离方法有很大经验成分分离方法有很大经验成分分离方法有很大经验成分(5

6、)(5)步骤多，逐级分离步骤多，逐级分离步骤多，逐级分离步骤多，逐级分离(6)(6)产品验证与化学上纯度概念不完全相同产品验证与化学上纯度概念不完全相同产品验证与化学上纯度概念不完全相同产品验证与化学上纯度概念不完全相同第14页，讲稿共31张，创作于星期二2.分离纯化原理分离纯化原理(1)根据分子形状与分子大小根据分子形状与分子大小(2)根据电荷差异根据电荷差异(3)根据分子极性与溶解度大小根据分子极性与溶解度大小(4)根据吸附特性根据吸附特性(5)根据生物配基特性根据生物配基特性第15页，讲稿共31张，创作于星期二3.3.分离纯化方法选择原则分离纯化方法选择原则分离纯化方法选择原则分离纯化方

7、法选择原则（1 1）粗品分离：大处理量）粗品分离：大处理量）粗品分离：大处理量）粗品分离：大处理量,相对低分辨率相对低分辨率相对低分辨率相对低分辨率盐析，分级沉淀，萃取，超滤盐析，分级沉淀，萃取，超滤盐析，分级沉淀，萃取，超滤盐析，分级沉淀，萃取，超滤（2 2）精制：高分辨率）精制：高分辨率）精制：高分辨率）精制：高分辨率 多多多多种种种种色色色色谱谱谱谱层层层层析析析析法法法法,亲亲亲亲和和和和层层层层析析析析，HPLCHPLC，FPLCFPLC，电电电电泳泳泳泳或等电聚焦或等电聚焦或等电聚焦或等电聚焦第16页，讲稿共31张，创作于星期二4 4、在分离纯化的设计中需要考虑的因素：、在分离纯化

8、的设计中需要考虑的因素：、在分离纯化的设计中需要考虑的因素：、在分离纯化的设计中需要考虑的因素：v抑制宿主细胞或分泌产物中相应的抑制宿主细胞或分泌产物中相应的酶活性酶活性，防止其，防止其消化降解待提纯产物。消化降解待提纯产物。v使目标产物成分有较高的纯度，使目标产物成分有较高的纯度，降低对人体有害的降低对人体有害的非目标成分的含量非目标成分的含量。v保证保证生物药物的安全、有效生物药物的安全、有效。注意每个生产环节的。注意每个生产环节的时效性时效性，对，对每一步骤的质量进行监控每一步骤的质量进行监控。v尽可能优化分离纯化工艺，尽可能优化分离纯化工艺，减少分离步骤，降低生减少分离步骤，降低生产成

9、本产成本。第17页，讲稿共31张，创作于星期二第二部分第二部分天然产物的提取分离鉴定天然产物的提取分离鉴定第18页，讲稿共31张，创作于星期二 水水亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂一、提取方法一、提取方法v超临界流体萃取法（超临界流体萃取法（SFE）v水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法v溶剂提取法溶剂提取法v升华法升华法v压榨法压榨法溶剂溶剂第19页，讲稿共31张，创作于星期二溶剂提取的方法溶剂提取的方法连续回流提取法连续回流提取法回流提取法回流提取法煎煮法（煎中药）煎煮法（煎中药）渗漉法渗漉法浸渍法（泡药酒）浸渍法（泡药酒）第20页，讲稿共31张，创作于星期二影响溶剂提取法的因

10、素影响溶剂提取法的因素（1 1）生物材料的粉碎度生物材料的粉碎度 材料细，面积大，扩散快，效果好。但是材料细，面积大，扩散快，效果好。但是太细，吸附作用大，易糊化，扩散慢，同时植太细，吸附作用大，易糊化，扩散慢，同时植物细胞也会遭受破坏，大量蛋白质、淀粉被提物细胞也会遭受破坏，大量蛋白质、淀粉被提出，产生沉淀或胶束状，影响提取。出，产生沉淀或胶束状，影响提取。花、叶可适当粗些，皮、茎、根宜细花、叶可适当粗些，皮、茎、根宜细些。些。第21页，讲稿共31张，创作于星期二（2）提取温度）提取温度 一般使用常温，在不破坏有效成分的条件一般使用常温，在不破坏有效成分的条件下加热不要超过下加热不要超过80

11、C。温度低提取时的杂质少，温度高时提取效率高；温度低提取时的杂质少，温度高时提取效率高；但含淀粉、粘液质较多的材料，水提时避免热提。但含淀粉、粘液质较多的材料，水提时避免热提。第22页，讲稿共31张，创作于星期二（3）提取时间）提取时间 以提完为准，是否完全可以提取也做定性实验，以提完为准，是否完全可以提取也做定性实验，或薄层层析检测，或以液体颜色判断。或薄层层析检测，或以液体颜色判断。根据检测结果确定是否需要延长提取时间。根据检测结果确定是否需要延长提取时间。第23页，讲稿共31张，创作于星期二（4）浓度差）浓度差 根据扩散原理，造成提取液的浓度差可以提根据扩散原理，造成提取液的浓度差可以提

12、高提取的效率。高提取的效率。可采取的措施有：搅拌、更换溶剂。可采取的措施有：搅拌、更换溶剂。第24页，讲稿共31张，创作于星期二（5）新技术的使用）新技术的使用 超声波、微波促提技术的应用，可以加快提取速度，超声波、微波促提技术的应用，可以加快提取速度，提高提取效率。提高提取效率。第25页，讲稿共31张，创作于星期二二、天然产物的分离与精制方法二、天然产物的分离与精制方法v溶剂萃取法溶剂萃取法v色谱法：纸色谱、柱色谱、薄层色谱色谱法：纸色谱、柱色谱、薄层色谱v沉淀法：乙醇沉淀法沉淀法：乙醇沉淀法、酸碱沉淀法、铅盐沉淀法酸碱沉淀法、铅盐沉淀法v盐析法盐析法v透析法透析法v结晶、重结晶和分步结晶结

13、晶、重结晶和分步结晶第26页，讲稿共31张，创作于星期二螺旋藻多糖提取螺旋藻多糖提取第27页，讲稿共31张，创作于星期二三、天然产物的鉴定三、天然产物的鉴定n鉴定天然产物所需做的工作鉴定天然产物所需做的工作1、元素分析、元素分析由哪些元素组成，各占多少。由哪些元素组成，各占多少。2、物理常数、物理常数熔、沸点熔、沸点3、比旋光度、比旋光度4、分子量、分子量、凝胶过滤法、光散射法、粘度测定法、凝胶过滤法、光散射法、粘度测定法5、结构测定法、结构测定法：红外光谱、核磁共振（：红外光谱、核磁共振（13C谱谱、1H谱和二维谱）谱和二维谱）第28页，讲稿共31张，创作于星期二v鉴定常用方法鉴定常用方法化

14、学方法化学方法仪器方法仪器方法1、紫外光谱：、紫外光谱：用于是否含有共轭体系的鉴定2、红外光谱：、红外光谱：测定分子中存在的官能团种类3、质谱：、质谱：确定分子量4、氢核磁共振谱、氢核磁共振谱：确定氢的个数及相互关系5、旋光光谱：、旋光光谱：具有旋光性的天然产物，测定其构型和构象6、元素分析：、元素分析：测定C、H、N、S元素含量。7、核磁共振谱：、核磁共振谱：确定分子骨架。第29页，讲稿共31张，创作于星期二酚酚UV280nm，IR15001600、3300cm-1，溶于，溶于NaOH黄酮黄酮 黄色或淡黄结晶，黄色或淡黄结晶，UV240285nm及及300400nm各一峰，各一峰，IR在在15001700cm-1有吸收。有吸收。皂甙皂甙1H谱在高场有山峰形及几个甲基尖峰信号。谱在高场有山峰形及几个甲基尖峰信号。香豆素香豆素UV240260nm，IR15001600cm-1，有芳环吸收；，有芳环吸收；320nm吡喃酮环结构，吡喃酮环结构，1700cm-1附近有不饱和内酯吸收附近有不饱和内酯吸收峰峰；1H谱主要为芳香质子信号。谱主要为芳香质子信号。第30页，讲稿共31张，创作于星期二感谢大家观看第31页，讲稿共31张，创作于星期二