生化制药工艺技术基础

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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法 1．超滤
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
1．超滤 参数：膜（纤维素硝酸酯或醋酸酯、芳香
酰胺纤维等）；水的流速；相对分子质量的截 止值(截留分子量)。
超滤设备：管式、多层板式、卷式和中空 纤维型等。国外发展较快的是一种内压式中空 纤维型。
扩散作用的影响、分配作用的影响 超临界流体萃取：
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第五节 分 离 纯 化
主要应用的方法有盐析法、有机溶剂沉淀法、pI沉淀 法、膜分离法、层析法、凝胶过滤法、离子交换法等。
一、盐析法
1.盐析及方法 利用不同蛋白质在高浓度的盐溶液中，溶解度不同程
度的降低来进行分离纯化的方法。有Ks法和β法。 2.特点
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
膜分离技术包括超滤、反渗透析、电渗析、微 孔过滤、气体渗析和超精密过滤等，其中超滤、 反渗透析、微孔过滤和超精密过滤在医药领域 中的应用较为常见。
1．超滤
在液压（氮气或真空）驱动下，分离粒子的 范围，一般为0．001一0．01µm（溶剂和小分 子透过），适用于酶和蛋白质类生化药物的分 离、浓缩、脱盐、提纯、除菌、除病毒和热原 等。
对设备和条件要求低，安全，应用范围广泛。在高 浓度盐存在下，蛋白质不易发生变化，一般可在室温下 进行操作。 分辨率低， Ks法多用于提取液的前期分离 工作。
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一、盐析法
3.常用的中性盐和加入方式
常用中性盐有硫酸铵、硫酸镁、硫酸纳、 氯化钠、磷酸钠等。硫酸铵的盐析能力强， 饱和溶液浓度大，溶解度受温度影响小，一 般不会使蛋白质变性，缺点是缓冲能力差， pH常在4．5—5．5之间。但价廉易得，分段 分离效果也比其他盐类好。
溶解度差异而分离的方法，称有机溶剂沉淀法。 乙醇和丙酮是最常用的有机溶剂。
有机溶剂沉淀法比盐析法分辨力强，沉淀也 好过滤，但对有些生物活性物质能引起失活和 变性。应用时还应注意防止溶剂挥发和火灾等。
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第五节 分 离 纯 化
有机溶剂沉淀时应注意的问题 1 控制工艺过程的温度； 2 防止溶剂局部浓度过高； 3 及时处理沉淀物； 4 pH值的选择; 5 比盐析法条件严格;
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第二节原料选择和预处理
原料选择的基本原则 ①要选择有效成分含量高的新鲜材料； ②来源丰富易得； ③制造工艺简单易行； ④成本比较低； ⑤经济效果要好。
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第三节 原料的粉碎
一、 机械法
粉碎少量原料时，可使用高速组织捣碎机 (10000r／min)、匀浆器、研钵等。工业生产上 一般常用的粉碎设备有电磨机、球磨机、万能 粉碎机，绞肉机、击碎机等。
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三、等电点沉淀法 等电点：
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第五节 分 离 纯 化
三、等电点沉淀法
利用蛋白质在等电点时溶解度最低，而各 种蛋白质又具有不同的等电点的特性进行分 离的工艺过程，称等电点沉淀法。由于各种 蛋白质在等电点时，仍有一定的溶解度而沉 淀不完全，多数蛋白质的等电点又都十分接 近，所以单独使用效果不理想，分辨力差， 多用于提取后除杂蛋白，实际生产中常与有 机溶剂沉淀法、盐析法联合使用。
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四、膜分离法
2.反渗透 溶剂从溶液浓度高的一侧传递到浓度低的一
侧，称反渗透。
分离介质：高分子透过性薄膜 ；
设备：与超滤相仿
应用：美国Millipore设计的反渗透装置，已 有100多套，生产符合美国药典的纯水或注射 用水，还用于氨基酸、激素的浓缩等
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
3．微孔滤膜
由高分子材料制成的薄膜过滤介质，可以 过滤一般介质不能截留的细菌和微粒。膜的 微孔径在0．2一l0µm之间。过滤器有板式和 管式两种。广泛应用于滤除微粒和微生物， 如滤除大输液和水针剂中的污染微粒；还有 热敏性药物的除菌，如胰岛素、C0A、ATP、 血清蛋白、丙种球蛋白、激素等。
第一节 概 述
天然生物材料制备生化药物的过程大体为：
①原料的选样和预处理；②原料的粉碎；③ 提取，即从原料中经溶剂分离有效成分，制成 粗品的工艺过程；④纯化，即粗制品经盐析、 有机溶剂沉淀、吸附、层析、透析、超离心、 膜分离、结晶等步骤进行精制的工艺过程；⑤ 干燥及保存；⑥制剂，即原料药经精细加工制 成片剂、针剂、冻干剂等供临床应用的各种剂 型。
五、离子交换法（离子交换层析 ） 1、基本原理
离子交换树脂 ：载体、功能团、平衡离子 载体：树脂（苯乙烯型、丙烯酸型、酚醛型）、
纤维素、葡聚糖凝胶。 功能团：磺酸根、磷酸根、羧基；季胺盐、伯 仲叔胺基；CM、DEAE等。 平衡离子：氢离子、钠离子、氢氧根离子、
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二 、物理法
1．反复冻融法 ； 2．冷热交替法 ； 3．超声波处理法；4．加压破碎法 。
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第三节 原料的粉碎
三 、生化和化学方法 1．自溶法 2．溶菌酶处理法 3. 表面活性剂处理法
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第四节 提 取
分固-液、液-液提取 提取条件的选择：溶剂、PH值、温度 影响提取的因素：被提取物质溶解度的大小、
加入方式：分步固体盐或饱和溶液
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第五节 分 离 纯 化
一、盐析法 4.盐析时应注意的问题 (1) 盐饱和度的影响；(2) pH的选择； （3）蛋白质浓度的影响；（4）温度的影响； （5）盐析沉淀物的脱盐；
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第五节 分 离 纯 化
二、有机溶剂沉淀法 利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的
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第五节 分 离 纯 化
四、膜分离法
4．超精密过滤 以聚乙烯醇为主体的中空多孔滤膜，分级
性能在超滤膜与微孔滤膜之间，为0．01— 0．2µm。用于水的精制(脱除铁质、菌和微 粒)、循环水的净化、除悬浮固体离子以及 糖液、酶液的精制等。
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第五节 分 离 纯 化