生物制药工艺学

生物制药工艺学

一、离心技术

1. 制备超离心三种转子P318

2. 制备超离心三种离心方法P320

3. 沉降速度和沉降系数 P328 ①沉降速度：

即在离心力作用下，物质粒子于单位时间内沿离心力方向移动的距离。

②沉降系数：

即物质粒子在单位离心场中的沉降速度，量纲为秒。

一般所说沉降系数为S 20,w 。

4. 分析超离心的两种方法 P331 Svedberg 方程式：

测分子量实质是用不同方法测其沉降速度。

原理

测量量

沉降速度法

根据沉降速度测出沉降系数以推出分子量。

界面位移量与离心时间。

沉降平衡法

特定平衡下,离心力与扩散力平衡，液面浓度为0，

池底浓度为2c 。 任意两位移处的浓度。

5. 超离心的其他两种应用P334

①对生物大分子的均一性估计；

②生物分子形状、大小及水合度的判断。

二、膜分离技术

1. 各向同性膜与各项异性膜P341

①各向同性膜：厚度大，孔隙为圆柱体。流速低，易堵塞。

②各向异性膜：1）正反两面结构不同：功能层是孔径一定、薄的“皮肤层”，支

持层为孔隙大得多、更厚的海绵层；

2）喇叭口滤膜，孔隙为圆台形。

2. 截留分子量P343

分子量截留值是指阻留率达90%以上的最小被截留物质的分子量。

3. 浓差极化现象P346

超滤是在外压作用下进行的。外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，大分子被截留在膜表面，并逐渐形成浓度梯度，产生浓差极化现象。

✘害处：引起流速下降、影响膜的选择透过性。

✔解决方法：振动、搅拌、错流、切流等技术。

4. 五种微孔滤膜P355

5. 三种测微孔滤膜孔径的方法P356

6. 微孔滤膜的应用P361

①mRNA的测定以及纯化：

使用硝酸纤维膜吸附与mRNA配对的DNA单链，然后将放射性mRNA样品溶液过膜使目的mRNA与DNA单链配对结合。最后洗涤游离RNA，并用胰核糖核酸酶处理除去残留RNA。

②环状DNA的纯化

环状DNA链打开后，变为一条环状链和一条单链。用硝酸纤维膜结合单链，而环状链过膜，即可纯化得到环状单链DNA。

三、制备型高效液相色谱

1. 柱色谱相关参数P365

①分离度R s

用来表示两组分间分离程度，为两组分保留值之差与峰宽之和的一半之比。

②理论塔板数N

理论塔板数越高，柱效能越高。

③容量因子k’

溶质在固定相中的总摩尔数与流动相中的总摩尔数之比。对于一定的柱子、溶剂和分离温度，样品容量足够小时，k’是一个常数。

④选择因子α

表示柱子对难分离物质对的选择性的好坏。

2. 分离条件最佳化P368

未过载前，α、k’都是常数，N主要受流速u影响；

过载后，α、k’、N都随过载加剧而减小，而受u的影响变小。所以过载后主要靠增加柱长来提高柱效，而流速u可以尽可能的高来提高单位的产量。

3. 制备型HPLC经常遇到的三种情况P368

①待分离的成分呈单一主峰：

分析分离→增加分离度→负荷极限（少量高纯度）→过载收集产品（大量纯物质）②两个或更多的主要成分

过载→中心切割两峰的组分→快速除杂→平衡到最初恒溶剂状态→再次分离

③待分离的成分含量较少

负载极限获得分离最佳化条件→柱过载富集→分部收集预期范围的组分→选择其中含量高的浓缩后再分离

4. 制备型HPLC常用检测系统P375

紫外检测器（UV）：高灵敏度

示差折射检测器（RI）：低灵敏度，更适合制备型HPLC

荧光检测器

5. 制备型HPLC的应用P378

*肽的保留时间可用氨基酸及其残基的保留常数之和来预测。

四、生化药物制造工艺

1. 氨基酸类药物的制造方法 P391 ①水解法

优点

缺点

酸水解法 ✔迅速而彻底

✔无消旋作用 ✔工业上多采用此法

✘色氨酸被全部破坏，丝氨酸、酪氨酸被部分破坏

✘产生大量废酸破坏环境 碱水解法 ✔迅速彻底

✔色氨酸不被破坏

✘产生消旋作用

✘含羟基和巯基的氨基酸全部被破坏 ✘工业上多不采用

酶水解法 ✔反应条件温和，无需特殊

设备

✔氨基酸不被破坏 ✔无消旋作用

✘水解不彻底，还有较多多肽类 ✘工业上多不采用

②发酵法 ③酶转化法

制备L-天冬氨酸和L-丙氨酸：

④化学合成法

2. 氨基酸输液P400

多种结晶L-氨基酸按特定比例混合制成的静脉内输注液称为氨基酸输液。

总体E/N在1: 1~1: 3之间。

输液中通常加入山梨醇或木糖醇。木糖醇无变色反应，人体利用它又与胰岛素无关。

3. 分离纯化早期使用方法的选择P411

早期分离方法的选择原则是以低分辨率、负荷量较大者为合适。

4. 多肽的化学合成P416

一般合成方向：C→N

5. 胰岛素P425

①结构：

胰岛素氨基酸数

A链21

B链30

A链、B链之间有两个二硫键，A链本身还有一个二硫键。

酶促半合成法：用胰蛋白酶的氨酰转移功能，将猪胰岛素B30位的丙氨酸转变成苏氨酸即得人胰岛素。

②工艺路线：