层析技术在生物制药中的应用_孟宪超

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层析技术在生物制药中的应用

孟宪超１

柳楠２

（1、葵花药业集团（佳木斯）有限公司，黑龙江佳木斯154000

2、黑龙江江世药业有限公司，黑龙江哈尔滨150000）

层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术，由于各组分的理化性质存在差异，与两相发生相互作用的能力不同，可得到样品中所含的各单一组分，从而达到将各组分分离的目的。层析法可分为吸附层析、聚酰胺薄膜层析、气相层析、分配层析技术、纸上分配层析、薄层层析分离技术、高压液体层析。按层析原理

还可将层析分为：高效液相层析、

离子交换层析、凝胶层析、亲和层析。层析技术是功能最强大的纯化工具之一，尤其在生物制药工业

领域［１－５］

。为了满足对无杂质的蛋白质、

病毒、核酸、酶和酶抑制物不断增长的需求，层析技术不断的应用于药物纯化方面。本文对层析技术在生物制药中的应用进行综述。

１主要的层析技术和特点１．１吸附层析

吸附层析指混合物随流动相通过固定相时，由于吸附剂对不同

物质的不同吸附力，而使混合物分离的方法。

在不同条件下，吸附剂与被吸附物之间的作用，不断地形成平衡与不平衡、吸附与解吸的矛盾统一过程。

１．２分配层析技术

分配层析分离技术是利用各物质在两相中扩散速度不同，使混合物随流动相通过固定相时而予以分离的方法。不同物质因其性质不同而有不同的比例，随着流动相的移动进行连续的、动态的不断分配，必须有相当长度才能分离不同分配系数的物质。分配层析中主要应用滤纸、硅胶、硅藻土、淀粉、微孔聚乙烯粉等多孔支持物的分配层析。

１．２．１纸上分配层析

纸上分配层析具有设备十分简单、价廉，所需样品少等特点，主要应用于对氨基酸、肽类、维生素、抗生素、菌种筛选阶段的物质鉴定。

１．２．２薄层层析分离技术作为固定相的支持剂，应属吸附层析。薄层层析分离技术具有操作方便、设备简单、显色容易等、层析速度快、分辨力高、重现性较好等特点。

１．２．３聚酰胺薄膜层析

聚酰胺薄膜层析是采用聚酰胺与各极性分子产生氢键吸附能力的强弱不同，而将混合物分离的方法。聚酰胺薄膜层析具有灵敏度高、分辨力强、操作方便、速度快等特点。

１．２．４气相层析

气相层析采用气体代替液体作为扩展剂或洗脱剂来实现不同物质的分离。气相层析具有气体粘度小、检定气体中的组分比检定液体中的组分容易、气液层析法中固定相液体的选择范围很广等特点。

１．２．５高压液体层析

高压液体层析采用了特有的固定相液体进行分离。高压液体层析具有分析速度很快、分离准确、应用广泛等特点。

２层析技术在生物制药中的应用

层析技术广泛的应用到生物制药工业领域［６－１２］。层析技术在生物制药中主要应用于药物的鉴定和纯度检查；药物中微量杂质的分离和鉴定；药物的降解率和降解产物的测定；制剂中药物的鉴定及其含量测定；制剂中降解产物的测定，分离供毒性试验的物质；对小剂量处方中药物，检测含量的均匀性；测定体液中药物和代谢物的浓度，以便确定药物在体内的吸收，生物利用度和消除；分析药物及其制剂中的其它物质（如水份，残留溶剂，重金属，防腐剂和特异的

杂质）；药物生产原料的鉴定和纯度测定。庆大霉素的提取分离就采用７３２强酸性阳离子树脂，先将菌丝体酸化让庆大霉素分离出来，再中和酸化液。将中性溶液吸附在７３２强酸性阳离子树脂，再对吸附了庆大霉素的７３２树脂进行洗涤，收集洗脱液，再进行其他工序处理，喷雾干燥即得庆大霉素成品。层析技术在需要捕获小型质粒ＤＮＡ或病毒的大规模生产中特别有优势。在基因治疗载体的纯化方面，膜层析日益被认为是一项可行性技术。膜层析可有效地去除

模型病毒，比如猪细小病毒、

甲型肝炎病毒、鼠白血病病毒和伪狂犬病病毒。过去几年，离子交换膜层析取得了重大进展，其在工艺经济性方面表现出显著的优势。这项技术是采用多孔膜，因为其孔结构，

该结构可通过化学修饰键合带电的亲水聚合物。

膜层析之所以带来高动态产率，开放的孔结构能为生物分子结合提供更多可供使用的表面积，明显优于常规的层析填料法。因为流体流动直接穿过膜孔，没有扩散流限制所以物质传递快速比较快。膜层析已成功应用于生产规模中ＤＮＡ、蛋白质和病毒的捕获和去除。在柱层析中可供结合的表面积大多包含于填料孔结构中，只有通过扩散力才能达到，大分子和病毒无法扩散到这些孔隙中，仅与填料外表面位点结合。对重组细胞治疗性药物的生产厂家而言，柱层析是是功能最强大的纯化方法，可采用包括亲和、离子交换、疏水作用以及金属螯合和凝胶过滤等在内的多种方法。随着要求高剂量和长期监管的药物数量不断增加，要以更快的速度增加产量以满足需求。

参考文献

[1]梁荣梯.层析技术介绍[J].动物学杂志,1983(1).

[2]焦今召.几种层析液分离色素的效果比较[J].生物学教学,2000(6).[3]张守本.电阻率层析技术的一些新进展[J].世界核地质科学,1998(1).

[4]张善法.桩基检测中跨孔电磁层析技术的应用[J].地球物理学进展,2005(1).

[5]江玉姬,邓优锦,刘新锐,胡方平,谢宝贵,刘福阳,黎志银.JS018菌有机磷农药降解酶的纯化[J].江西农业大学学报,2006(3).

[6]江玉姬,邓优锦,刘新锐,胡方平,谢宝贵,刘福阳,黎志银.RoseomonasJS018有机磷农药降解酶的纯化[J].福建农林大学学报(自然科学版),2006(4).

[7]贾敏.对比讨论常用三种静校正方法的优劣[J].知识经济,2010,(14)[8]高友红.层析液的配制[J].生物学通报,1998(8).

[9]齐翔林,汪云九.生物组织X 光照片圆层析合成法的研究———Ⅰ、优化断层片的数学方法[J].生物物理学报,1990(4).

[10]韩亮,刘淑玲,赵丽欣,张秀霞,杨桂云,张志,曾国华.抗基因工程干扰素单克隆抗体的纯化[J].中国生物制品学杂志,1993(2).

[11]刘程.层析技术成为生物制药得力工具[N].中国医药报,2007-4-26.

[12]九鼎德盛.生物制药多重利多因素提升市场机会[N].证券日报,2010-11-13．

摘要：层析法可分为吸附层析、聚酰胺薄膜层析、气相层析、分配层析技术、纸上分配层析、薄层层析分离技术、高压液体层析。层析

技术在生物制药中主要应用于药物的鉴定、纯度检查、药物的降解率和降解产物的测定、分离供毒性试验的物质。本文对层析技术在生物制药中的应用进行综述。

关键词：层析技术；生物；应用５３··