生化制药工艺技术基础复习过程.ppt

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1、生化制药工艺技术基础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。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。2021/8/242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2021/8/243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、扩散作

2、用的影响、分配作用的影响超临界流体萃取：2021/8/244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。2021/8/245第五节分离纯化一、盐析法3.常用的中性盐和加入

3、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。加入方式：分步固体盐或饱和溶液2021/8/246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；2021/8/247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

4、溶剂中的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。2021/8/248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；4pH值的选择;5比盐析法条件严格;2021/8/249第五节分离纯化三、等电点沉淀法等电点：2021/8/2410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

5、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。2021/8/2411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

6、．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。2021/8/2412第五节分离纯化四、膜分离法1．超滤2021/8/2413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。2021/8/2414第五节分离纯化四、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

7、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2021/8/2415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

8、。2021/8/2416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。2021/8/2417第五节分离纯化五、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