生物化学制药课件.ppt

1、第六章第六章 生物化学制药生物化学制药Basis of biopharmaceutical technology 主要内容主要内容生化制药技术基础生化制药技术基础生化制药实例生化制药实例生化药物生化药物运用生物化学研究方法，将生物体中起重运用生物化学研究方法，将生物体中起重要生化作用的各种基本物质经过提取、分要生化作用的各种基本物质经过提取、分离、纯化等手段提取出的药物，或者将上离、纯化等手段提取出的药物，或者将上述这些已知药物加以改造或人工合成的药述这些已知药物加以改造或人工合成的药物。物。生化制药技术基础生化制药技术基础生物材料与生物活性物质生物材料与生物活性物质生物活性物质的提取生物活性

2、物质的提取生物活性物质的浓缩与干燥生物活性物质的浓缩与干燥生化物质的分离纯化方法生化物质的分离纯化方法一生物材料的来源二生物活性物质的存在方式三生物活性物质的存在特点四生物材料的准备生化制药工艺技术基础生化制药工艺技术基础生物材料与生物活性物质生物材料与生物活性物质生物活性物质的提取生物活性物质的提取生物活性物质的浓缩与干燥生物活性物质的浓缩与干燥生化物质的分离纯化方法生化物质的分离纯化方法一物质的性质与提取二提取方法生化制药工艺技术基础生化制药工艺技术基础生物材料与生物活性物质生物材料与生物活性物质生物活性物质的提取生物活性物质的提取生物活性物质的浓缩与干燥生物活性物质的浓缩与干燥生化物质的

3、分离纯化方法生化物质的分离纯化方法一生物活性物质的浓缩二干燥生化制药工艺技术基础生化制药工艺技术基础生物材料与生物活性物质生物材料与生物活性物质生物活性物质的提取生物活性物质的提取生物活性物质的浓缩与干躁生物活性物质的浓缩与干躁生化物质的分离纯化方法生化物质的分离纯化方法 一生物制药中分离、制备方法的特点二生物制药中分离制备方法的基本原理三分离纯化的基本程序和实验设计四分离纯化方法步骤优劣的综合评价五制备物均一性的鉴定一、生物材料的来源一、生物材料的来源植物动物 动物脏器动物脏器 血液、分泌物和其他代谢物血液、分泌物和其他代谢物海洋生物微生物开发生物新能源植物植物药用植物品种繁多，尤其是中草药

4、药用植物品种繁多，尤其是中草药含有含有生物碱、强心甙、黄酮、皂甙生物碱、强心甙、黄酮、皂甙、挥发油、树、挥发油、树脂、鞣质等有效药理成分外，还含有氨基酸、蛋脂、鞣质等有效药理成分外，还含有氨基酸、蛋白质、酶、激素、糖类、脂类、维生素等生化成白质、酶、激素、糖类、脂类、维生素等生化成分。如天花粉蛋白、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、分。如天花粉蛋白、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、凝集素、多糖等。凝集素、多糖等。药用植物中的主要药理成分：药用植物中的主要药理成分：1.生物碱生物碱，是生物体中一类，是生物体中一类含氮有机化合物含氮有机化合物的总称，它们有的总称，它们有类似类似碱的性质碱的性质，能和酸结合成盐。如麻

5、黄碱、吗啡。，能和酸结合成盐。如麻黄碱、吗啡。2.强心甙强心甙，是一类，是一类对心肌有兴奋作用对心肌有兴奋作用，具有强心生理活性的成分，具有强心生理活性的成分，它们的分子中都有一个，它们的分子中都有一个C17位位被不饱和内酯环所取代的甾体母被不饱和内酯环所取代的甾体母核。如洋地黄毒甙。核。如洋地黄毒甙。3.黄酮黄酮，系两个芳环通过三碳链相互连结而成的一系列化合物，系两个芳环通过三碳链相互连结而成的一系列化合物，大多数具有颜色，在植物体内大部分大多数具有颜色，在植物体内大部分与糖结合成甙与糖结合成甙。银杏银杏中含银杏素、异银杏素、白果素等都是黄酮类，它们具有中含银杏素、异银杏素、白果素等都是黄酮

6、类，它们具有解解痉、降压、扩张冠状血管痉、降压、扩张冠状血管等药理作用。等药理作用。药用植物中的主要药理成分：药用植物中的主要药理成分：4.皂甙皂甙，是一类比较复杂的化合物，它们的，是一类比较复杂的化合物，它们的水溶液水溶液振摇时振摇时能产生大量持久的能产生大量持久的蜂窝状泡沫蜂窝状泡沫，与肥皂相似，故名皂甙。，与肥皂相似，故名皂甙。它们有它们有减低液体表面张力减低液体表面张力的作用，可以乳化油脂，用做去的作用，可以乳化油脂，用做去垢剂。垢剂。人参人参中含皂甙总量约中含皂甙总量约4%。5.挥发油挥发油，是具香味和挥发性、可随水蒸气蒸馏的易流动，是具香味和挥发性、可随水蒸气蒸馏的易流动的油状液体

7、。它们多数具有多方面的药理作用，如解表、的油状液体。它们多数具有多方面的药理作用，如解表、发汗、驱风、镇痛、杀虫、抗菌。薄荷、茴香、樟木、桂发汗、驱风、镇痛、杀虫、抗菌。薄荷、茴香、樟木、桂皮都含有挥发油。皮都含有挥发油。6.树脂树脂，常与挥发油、树胶、有机酸等混合存在，与挥发，常与挥发油、树胶、有机酸等混合存在，与挥发油共存的称油共存的称油树脂油树脂，与树胶共存的称，与树胶共存的称胶树脂胶树脂，与芳香族有，与芳香族有酸共存的称酸共存的称香树脂香树脂。药用的如松香、乳香、没药、安息香。药用的如松香、乳香、没药、安息香等等药用植物中的主要药理成分：药用植物中的主要药理成分：7.鞣质鞣质，又称，又

8、称丹宁丹宁，鞣酸，是存在于植物中的一，鞣酸，是存在于植物中的一类分子较大的复杂多元酚类化合物，可类分子较大的复杂多元酚类化合物，可与蛋白质与蛋白质结合成不溶于水的沉淀结合成不溶于水的沉淀，故能，故能与生兽皮结合与生兽皮结合而形而形成致密、柔顺、不易腐败又难以透水的成致密、柔顺、不易腐败又难以透水的皮革皮革，所，所以称为鞣质。茶叶、柿子中含有丰富的鞣质。鞣以称为鞣质。茶叶、柿子中含有丰富的鞣质。鞣质可用于质可用于解毒、抗菌、治疗烧伤解毒、抗菌、治疗烧伤（使创面收敛、（使创面收敛、干燥、结痂）。干燥、结痂）。另外，尚含有氨基酸、另外，尚含有氨基酸、蛋白质蛋白质、酶、激素、糖类、酶、激素、糖类、脂类

9、、维生素等生化成分。、脂类、维生素等生化成分。生物材料的来源动物脏器肝脏脾脏胃小肠小肠胰脑部结构心脏结构内脏结构生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器胰脏：胰脏：分泌分泌胰岛素和胰胰岛素和胰高血糖素高血糖素，调节糖的代，调节糖的代谢；还分泌各种谢；还分泌各种消化酶消化酶，如胰蛋白酶、胰淀粉，如胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶。酶、胰脂肪酶。已用胰脏提取的生物药物已用胰脏提取的生物药物有有4040多种。多种。肝脏脾脏胃小肠胰生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器胃胃 为动物的消化器官，主要为动物的消化器官，主要分分泌消化液泌消化液，如胃蛋白酶、组，如胃蛋白酶、组织蛋白酶、胶原蛋白酶等。织

10、蛋白酶、胶原蛋白酶等。肝脏脾脏胃小肠胰生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器肝脏肝脏 是机体的是机体的“生化反应生化反应器器”，含有复杂的酶，含有复杂的酶系。已知的肝脏酶达系。已知的肝脏酶达数百种。用肝脏可制数百种。用肝脏可制备肝注射液、肝水解备肝注射液、肝水解物、肝细胞生长因子物、肝细胞生长因子、造血因子等、造血因子等.肝脏脾脏胃小肠胰生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器脾脏脾脏 是体内是体内最大的周围淋最大的周围淋巴器官、免疫器官巴器官、免疫器官，已用于生产的药物有已用于生产的药物有脾水解物、脾脾水解物、脾RNA和和脾转移因子脾转移因子肝脏脾脏胃小肠胰生物材料的来源动物脏器生

11、物材料的来源动物脏器小肠小肠 消化和吸收的主要场所消化和吸收的主要场所，含有，含有30多种胃肠道激多种胃肠道激素（属活性多肽）。素（属活性多肽）。肝脏脾脏胃小肠胰生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器脑垂体脑垂体 悬垂于悬垂于脑的底部脑的底部，体积很小，总重量不到，体积很小，总重量不到1克，但结构复杂，包括腺克，但结构复杂，包括腺垂体和神经垂体两部分，分泌的激素种类多，作用广泛，并能调节其垂体和神经垂体两部分，分泌的激素种类多，作用广泛，并能调节其他内分泌腺的活动他内分泌腺的活动生物材料的来源动物脏器生物材料的来源动物脏器心脏心脏 含有丰富的含有丰富的糖元、激糖元、激素和酶类，素和酶类，

12、用心脏为用心脏为原料生产的药物主要原料生产的药物主要有细胞色素有细胞色素C、辅酶、辅酶Q10和心血通注射液和心血通注射液血液、分泌物和其他代谢物血液、分泌物和其他代谢物以以血液血液为原料可生产多种药物，如为原料可生产多种药物，如凝血酶凝血酶、血红蛋白、血红蛋白、SOD、干扰素等。、干扰素等。其他，如尿液、胆汁、蛇毒、蜂毒也是重其他，如尿液、胆汁、蛇毒、蜂毒也是重要的生物材料。要的生物材料。海洋生物海洋生物海洋生物约占全球生物的一半，是开发新海洋生物约占全球生物的一半，是开发新药的重要宝库。药的重要宝库。海藻海藻腔肠动物腔肠动物节肢动物节肢动物软体动物软体动物棘皮动物棘皮动物鱼类鱼类爬行动物爬行

13、动物海洋哺乳动物海洋哺乳动物海藻已从藻类生物中发现已从藻类生物中发现、提取了一些、提取了一些抗肿瘤抗肿瘤、防止心血管疾病、防止心血管疾病、治疗慢性气管炎、驱治疗慢性气管炎、驱虫、抗放射线虫、抗放射线物质等物质等腔肠动物属于原始多细胞动物属于原始多细胞动物，已应用的不多，已，已应用的不多，已提取的有提取的有前列腺素类前列腺素类、萜类抗菌物质、抗、萜类抗菌物质、抗癌物质。癌物质。海葵节肢动物节肢动物其中的某些甲壳动物（包其中的某些甲壳动物（包括虾、蟹）可供药用，从括虾、蟹）可供药用，从中提取的中提取的甲壳素甲壳素可用于甲可用于甲亢、肿瘤、肝炎、肾炎和亢、肿瘤、肝炎、肾炎和糖尿病等的辅助治疗，另糖尿

14、病等的辅助治疗，另外在食品工业上有重要用外在食品工业上有重要用途，如用于废水处理、食途，如用于废水处理、食品添加剂、减肥品添加剂、减肥软体动物软体动物包括螺、蚌类和乌贼等包括螺、蚌类和乌贼等，已从其中提取出一些，已从其中提取出一些具有具有抗病毒、抗肿瘤、抗病毒、抗肿瘤、抗菌、降血脂、止血、抗菌、降血脂、止血、平喘作用平喘作用的多糖、多肽的多糖、多肽、毒素等。、毒素等。棘皮动物棘皮动物包括海星、海胆、海包括海星、海胆、海参，关于海胆的研究参，关于海胆的研究很多，已提取到不少很多，已提取到不少药物，还发现了在化药物，还发现了在化工方面的应用工方面的应用鱼类鱼类可制造多种药物，最可制造多种药物，最常

15、用的是鱼肝油常用的是鱼肝油爬行动物爬行动物海生爬行动物有海蛇海生爬行动物有海蛇、海龟等，海蛇毒液、海龟等，海蛇毒液含有多种酶类含有多种酶类海洋哺乳动物海洋哺乳动物从鲸鱼、海豚的脏器从鲸鱼、海豚的脏器、腺体可以提取多种、腺体可以提取多种药物。如鲸油，维生药物。如鲸油，维生素素A,D。微生物微生物微生物资源非常丰富，其代谢产物有微生物资源非常丰富，其代谢产物有1300多多种，已大量生产的才近种，已大量生产的才近100种，微生物酶有几种，微生物酶有几千种，已被应用的才几十种，可见其应用前景千种，已被应用的才几十种，可见其应用前景广阔广阔1.细菌细菌 利用细菌生产氨基酸、有机酸、糖类、利用细菌生产氨基

16、酸、有机酸、糖类、核苷核苷酸类、维生素、酶酸类、维生素、酶.用用埃希氏大肠杆菌埃希氏大肠杆菌生产的生产的天冬酰胺酶天冬酰胺酶是是治疗肿治疗肿瘤瘤的第一个酶制剂。的第一个酶制剂。微生物微生物2.放线菌放线菌 是最重要的抗生素产生菌，已有的是最重要的抗生素产生菌，已有的 1000 多种抗生素产自多种抗生素产自放线菌放线菌。3.酵母菌酵母菌 可生产维生素、蛋白质、多肽和可生产维生素、蛋白质、多肽和核酸等。核酸等。4.真菌真菌 可以利用真菌生产酶、有机酸、维生素、多糖；可以利用真菌生产酶、有机酸、维生素、多糖；还可以直接利用真菌本身作为药物，如还可以直接利用真菌本身作为药物，如灵芝、银耳、冬虫夏草。灵

17、芝、银耳、冬虫夏草。扩大开发生物新资源扩大开发生物新资源1.生物资源的综合利用。生物资源的综合利用。2.开发新生物资源。开发新生物资源。3.动植物细胞的大规模培养动植物细胞的大规模培养4.应用基因工程技术，生产各种生物活性应用基因工程技术，生产各种生物活性物质，尤其适合于在自然界中含量低、活物质，尤其适合于在自然界中含量低、活性高的一些微量物质的生产。性高的一些微量物质的生产。二、生物活性物质的存在方式二、生物活性物质的存在方式生物活性物质的存在方式与其生物功能生物分子间的作用力生物活性物质的存在方式与其生物功能生物活性物质分为生物活性物质分为“胞内胞内”与与“胞外胞外”两两种存在部位。种存在

18、部位。对于对于胞内物质胞内物质的提取要先的提取要先破碎细胞破碎细胞；对于；对于膜上物质膜上物质则要选择适当的溶剂使其从膜上则要选择适当的溶剂使其从膜上溶解溶解下来下来生物分子间的作用力生物分子间的作用力生物分子间主要是通过一些生物分子间主要是通过一些非共价键非共价键所维所维系，其键能较弱；系，其键能较弱；生物大分子的空间高级结构也是由非共价生物大分子的空间高级结构也是由非共价键结合的，因此分离时应十分小心，确保键结合的，因此分离时应十分小心，确保立体结构不受破坏。立体结构不受破坏。通常在十分温和条件下操作。通常在十分温和条件下操作。三、生物活性物质的存在特点三、生物活性物质的存在特点生物材料组

19、成的复杂性生物材料组成的复杂性生物活性物质存在的特点生物活性物质存在的特点生物材料组成的复杂性生物材料组成的复杂性同种物质可来自于不同生物体或同种生物体的不同种物质可来自于不同生物体或同种生物体的不同部位。同部位。同种生物，由于细胞的类型、年龄、分化程度的同种生物，由于细胞的类型、年龄、分化程度的不同都会改变活性物质的组成。不同都会改变活性物质的组成。如：胸腺激素只能从幼龄动物中提取；如：胸腺激素只能从幼龄动物中提取；HCGHCG只能只能从孕妇尿中提取。从孕妇尿中提取。生物活性物质存在的特点生物活性物质存在的特点1.生物活性物质在生物体材料中含量较低生物活性物质在生物体材料中含量较低、杂质含量

20、很高。、杂质含量很高。2.生物材料中的生化组成数量大，种类多生物材料中的生化组成数量大，种类多，目的物与杂质的理化性质接近，分离纯，目的物与杂质的理化性质接近，分离纯化困难化困难四、生物材料的准备生物材料的选择生物材料的采集与保存组织与细胞的破碎细胞器的分离生物材料的选择1.有效成分的含量有效成分的含量 (1)生物品种生物品种 (2)合适的组织器官合适的组织器官 (3)生物的生长期生物的生长期2.杂质情况杂质情况3.来源来源生物材料的采集与保存生物材料的采集与保存采集：采集：必须必须快速、及时速冻、低温保存快速、及时速冻、低温保存。保存方法保存方法 有有速冻、冻干、有机溶剂脱水，制成速冻、冻干

21、、有机溶剂脱水，制成“丙丙酮粉酮粉”，或浸存于丙酮与甘油中。，或浸存于丙酮与甘油中。保存设备保存设备组织与细胞的破碎组织与细胞的破碎1.机械方法机械方法 组织捣碎法组织捣碎法 适用于动物内脏组织、植物肉质种子；适用于动物内脏组织、植物肉质种子；匀浆器破碎法匀浆器破碎法 破碎程度较高，对活性物质破坏较小。破碎程度较高，对活性物质破坏较小。研磨器破碎研磨器破碎 常用于微生物或植物细胞的破碎常用于微生物或植物细胞的破碎2.物理法物理法#超声波法超声波法#渗透压法渗透压法#温度差法温度差法 3.化学法化学法 用有机溶剂、表面活性剂处理细胞。用有机溶剂、表面活性剂处理细胞。4.生物法生物法 组织自溶溶法

22、组织自溶溶法 利用组织中自身酶的作用改变，破坏细胞结构，释放出目的利用组织中自身酶的作用改变，破坏细胞结构，释放出目的物的方法。物的方法。酶解法酶解法 用外来酶处理生物材料用外来酶处理生物材料细胞器的分离细胞器的分离为获得结合在细胞器上的一些生化成分或为获得结合在细胞器上的一些生化成分或酶系，常常要先得到特定的细胞器再进一酶系，常常要先得到特定的细胞器再进一步分离有效成分。步分离有效成分。方法：方法：匀浆破碎细胞，离心分离，包括差速离心匀浆破碎细胞，离心分离，包括差速离心和密度梯度离心。和密度梯度离心。生物活性物质的提取基本概念生物活性物质的提取基本概念提取提取：利用制备目的物的利用制备目的物

23、的溶解溶解特性，将目的物与细胞特性，将目的物与细胞的固形成分或其他结合成分分离，使其由固相转入的固形成分或其他结合成分分离，使其由固相转入液相液相或从细胞内的生理状态转入特定溶液环境的过程。或从细胞内的生理状态转入特定溶液环境的过程。固固-液提取（浸渍和浸煮）和液液提取（浸渍和浸煮）和液-液提取（萃取）。液提取（萃取）。浸渍浸渍：用冷溶剂溶出固体材料中的物质。：用冷溶剂溶出固体材料中的物质。浸煮浸煮：用热溶剂溶出目的物。：用热溶剂溶出目的物。萃取萃取：将目的物从某一溶剂转入另一溶剂系统。：将目的物从某一溶剂转入另一溶剂系统。提取设备提取设备一、物质的性质与提取（一）物质的性质与提取方法的选择（

24、一）物质的性质与提取方法的选择 关键：针对关键：针对生物材料和目的物的性质生物材料和目的物的性质选择选择合适的溶剂系统与提取条件。合适的溶剂系统与提取条件。重点了解目的物与主要杂质在重点了解目的物与主要杂质在溶解度溶解度方面方面的差异以及它们的的差异以及它们的稳定性稳定性。一、物质的性质与提取（二）（二）活性物质活性物质的保护措施的保护措施 1.采用缓冲系统采用缓冲系统 2.添加保护剂添加保护剂 3.抑制水解酶的作用抑制水解酶的作用 4.其他其他 避免紫外光、强烈搅拌、过酸避免紫外光、强烈搅拌、过酸、过碱或高温、过碱或高温二、提取方法二、提取方法用酸、碱、盐水溶液提取用表面活性剂提取有机溶液提

25、取提取方法用酸、碱、盐水溶液提取用于提取各种水溶性、盐溶性的生化物质用于提取各种水溶性、盐溶性的生化物质，这类溶剂提供了一定的离子强度、，这类溶剂提供了一定的离子强度、pH值值及相当的缓冲能力。及相当的缓冲能力。某些某些与细胞结构结合牢固与细胞结构结合牢固的生物大分子，的生物大分子，在提取时采用在提取时采用高浓度盐溶液高浓度盐溶液（如（如4mol/L盐酸胍，盐酸胍，8 mol/L脲或其他变性剂，这种脲或其他变性剂，这种方法称方法称“盐解盐解”）。）。提取方法用表面活性剂提取提取方法用表面活性剂提取表面活性剂分子表面活性剂分子兼有亲水与疏水基团，在分布于水兼有亲水与疏水基团，在分布于水-油界面时

26、油界面时有分散、乳化和增溶作用。有分散、乳化和增溶作用。表面活性剂可分为表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、中性与非离子型阴离子型、阳离子型、中性与非离子型。离子型离子型表面活性剂作用强，但易引起蛋白质等生物大分子表面活性剂作用强，但易引起蛋白质等生物大分子的的变性变性；非离子型非离子型表面活性剂变性作用小，适合于用水、盐系统无表面活性剂变性作用小，适合于用水、盐系统无法提取的蛋白质或酶的提取。法提取的蛋白质或酶的提取。阴离子阴离子表面活性剂表面活性剂SDS可以破坏核酸与蛋白质的可以破坏核酸与蛋白质的离子键合离子键合，对，对核酸酶核酸酶又有一定又有一定抑制抑制作用，因此常用于核酸的提取。作用，

27、因此常用于核酸的提取。提取方法有机溶液提取（1）固固-液提取液提取，常用于水不溶性的脂类、，常用于水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等的提取。包括单脂蛋白、膜蛋白结合酶等的提取。包括单一溶剂分离法、多种溶剂组合分离法。一溶剂分离法、多种溶剂组合分离法。常用的有机溶剂：相似相溶常用的有机溶剂：相似相溶 极性溶剂，甲醇、乙醇、丙酮、丁醇。极性溶剂，甲醇、乙醇、丙酮、丁醇。非极性溶剂，乙醚、氯仿、苯。非极性溶剂，乙醚、氯仿、苯。提取方法有机溶液提取（2）液液-液萃取液萃取 利用溶质在利用溶质在两个互不混溶两个互不混溶的溶剂中溶解度的差的溶剂中溶解度的差异，将溶质从一个溶剂相向另一个溶剂相转移的异，

28、将溶质从一个溶剂相向另一个溶剂相转移的操作。操作。影响因素：影响因素：目的物在两相的分配比（分配系数目的物在两相的分配比（分配系数K）；）；有机溶剂的用量。有机溶剂的用量。K增大，提取效率增大。增大，提取效率增大。K值较小时，可以适当增加有机溶剂的用量，采值较小时，可以适当增加有机溶剂的用量，采用多次提取。用多次提取。提取方法有机溶液提取注意事项：注意事项：1.pH值值 酸性物质在酸性条件下萃取；酸性物质在酸性条件下萃取；碱性物质在碱性条件下萃取；碱性物质在碱性条件下萃取；氨基酸等两性电解质，则采用在等电点进行氨基酸等两性电解质，则采用在等电点进行提取。提取。2.盐析盐析 在提取液中加入适量在

29、提取液中加入适量中性盐中性盐，促使生化物质，促使生化物质转入有机相，从而提高萃取率。并且，盐析作用转入有机相，从而提高萃取率。并且，盐析作用能减少有机溶剂在水中的溶解度，使提取液中的能减少有机溶剂在水中的溶解度，使提取液中的水分含量减少。水分含量减少。提取方法有机溶液提取注意事项：注意事项：3.温度温度 室温或低温下操作室温或低温下操作4.乳化乳化 乳化层出现使有机相与水相分层困难。乳化层出现使有机相与水相分层困难。消除乳化的方法消除乳化的方法:过滤、离心、轻轻搅动、改变过滤、离心、轻轻搅动、改变两相的比例、加热、加电解质（两相的比例、加热、加电解质（NaCl,NaOH,HCl）、加吸附剂（）

30、、加吸附剂（CaCO3）。）。提取方法有机溶液提取注意事项：注意事项：液液-液萃取时，溶剂的选择：液萃取时，溶剂的选择：具有较高选择性，即具有较高选择性，即K值值较大。较大。在萃取后，溶质与溶剂容易分离与回收。在萃取后，溶质与溶剂容易分离与回收。两种溶剂的密度相差较大，以减少乳化作用。两种溶剂的密度相差较大，以减少乳化作用。无毒，不易燃烧，价廉。无毒，不易燃烧，价廉。生物活性物质的浓缩浓缩浓缩是从低浓度的溶液除去水或溶剂，使是从低浓度的溶液除去水或溶剂，使之变为之变为高浓度高浓度的溶液的过程。的溶液的过程。1.盐析浓缩盐析浓缩 添加中性盐，使蛋白质从稀溶液中沉添加中性盐，使蛋白质从稀溶液中沉淀

31、出来淀出来生物活性物质的浓缩2.有机溶剂沉淀浓缩有机溶剂沉淀浓缩 在生物大分子的水溶液中，逐渐加入乙醇、丙在生物大分子的水溶液中，逐渐加入乙醇、丙酮等有机溶剂，使生化物质的酮等有机溶剂，使生化物质的溶解度明显降低溶解度明显降低，从溶液中沉淀出来。从溶液中沉淀出来。优点：溶剂优点：溶剂易于回收易于回收，样品，样品不必透析除盐不必透析除盐。注意注意：低温低温操作下，对大多数生物大分子较为稳操作下，对大多数生物大分子较为稳定，但对定，但对某些蛋白质或酶某些蛋白质或酶，易引起变性失活，易引起变性失活生物活性物质的浓缩3.葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩（吸附法）浓缩（吸附法）方法方法：将干

32、葡聚糖凝胶：将干葡聚糖凝胶G25或吸水棒按或吸水棒按1：5加入加入到水抽提液中，缓缓搅拌到水抽提液中，缓缓搅拌30分钟，分钟，G25吸水膨胀吸水膨胀，抽提液体积可缩小三倍左右。，抽提液体积可缩小三倍左右。注意注意：当吸水棒对有效成分吸附力强或吸水后对有：当吸水棒对有效成分吸附力强或吸水后对有效成分的性质有影响时，该法不宜采用。效成分的性质有影响时，该法不宜采用。生物活性物质的浓缩4.透析浓缩法透析浓缩法方法方法：将待浓缩液放入透析袋内，放在吸水力强：将待浓缩液放入透析袋内，放在吸水力强的聚乙二醇（简称的聚乙二醇（简称PEG）或甘油中，袋内的水分）或甘油中，袋内的水分很快被袋外的很快被袋外的PE

33、G或甘油所吸收。或甘油所吸收。优点优点：在短时间内可以浓缩几十倍至上百倍。：在短时间内可以浓缩几十倍至上百倍。注意注意：搅拌条件下进行。：搅拌条件下进行。生物活性物质的浓缩5.超滤浓缩超滤浓缩 把抽提液装入超滤装置，在空气或氦气（把抽提液装入超滤装置，在空气或氦气（5.05105 Pa）压力下，使）压力下，使小分子物质小分子物质（包括水分）（包括水分）通过超滤膜，大分子物质留在膜内。通过超滤膜，大分子物质留在膜内。不同型号的超滤膜不同型号的超滤膜可以截留不同分子量的生物大分子。可以截留不同分子量的生物大分子。生物活性物质的浓缩6.真空减压蒸发真空减压蒸发 使蒸发器内形成使蒸发器内形成一定的真空

34、度一定的真空度，将溶液，将溶液的沸点降低，进行沸腾操作，由于溶液沸的沸点降低，进行沸腾操作，由于溶液沸点降低，能防止或减少物料的分解。点降低，能防止或减少物料的分解。生物活性物质的浓缩7.薄膜蒸发薄膜蒸发 液体形成液体形成薄膜薄膜而蒸发时，具有极大的表面，而蒸发时，具有极大的表面，热的传播快而均匀，没有液体静压的影响，能够热的传播快而均匀，没有液体静压的影响，能够较好地防止物料的过热现象，物料总的受热时间较好地防止物料的过热现象，物料总的受热时间也有所缩短，而且能连续进行操作。也有所缩短，而且能连续进行操作。干燥干燥概念概念：干燥是使物质从固体或半固体状经除去存在：干燥是使物质从固体或半固体状

35、经除去存在的水分或它种溶剂，从而获得干燥物品的过程。的水分或它种溶剂，从而获得干燥物品的过程。目的目的：1.提高药物或药剂的稳定性，以利保提高药物或药剂的稳定性，以利保 存与运输；存与运输；2.使药物或药剂有一定的规格标准；使药物或药剂有一定的规格标准；3.便于进一步处理。便于进一步处理。干燥干燥水分在干燥物料中的三种情况：水分在干燥物料中的三种情况：1.表面水，容易汽化除去；表面水，容易汽化除去；2.毛细管中的水，由于毛细管壁的作用，较难除毛细管中的水，由于毛细管壁的作用，较难除去；去；3.细胞内的水，要扩散到膜外才能除去。细胞内的水，要扩散到膜外才能除去。由于后二种情况的存在，故干燥应缓慢

36、进行由于后二种情况的存在，故干燥应缓慢进行生物药物的常用干燥方法生物药物的常用干燥方法（一）减压干燥，亦称真空干燥，（一）减压干燥，亦称真空干燥，是在密闭容器中抽去空气后进行干燥的方法。是在密闭容器中抽去空气后进行干燥的方法。优点优点：温度较低，产品疏松，易碎，减少空气的：温度较低，产品疏松，易碎，减少空气的影响。影响。效果效果：决定于真空度的大小、被干燥物的堆集厚：决定于真空度的大小、被干燥物的堆集厚度。度。生物药物的常用干燥方法生物药物的常用干燥方法（二）喷雾干燥（二）喷雾干燥方法方法：将待干燥的物料先浓缩成一定浓度：将待干燥的物料先浓缩成一定浓度的液体，液体在与热空气接触过程中，水的液体

37、，液体在与热空气接触过程中，水分迅速汽化，使产品得到干燥。分迅速汽化，使产品得到干燥。优点优点：缩短受热时间，产品为：缩短受热时间，产品为粉状粉状生物药物的常用干燥方法生物药物的常用干燥方法（三）冷冻干燥（三）冷冻干燥方法方法：将需要干燥的药物溶液预先：将需要干燥的药物溶液预先冻结成固体冻结成固体，然后在低温低压条件下从冻结状态然后在低温低压条件下从冻结状态不经液态而直不经液态而直接升华除去水分接升华除去水分的一种干燥方法。的一种干燥方法。优点：优点：1.避免药物因高热而分解变质；避免药物因高热而分解变质；2.产品质地疏松；产品质地疏松；3.含水量低；含水量低；4.产品中的微粉物质少；产品中的

38、微粉物质少；5.产品剂量准确，外观优良。产品剂量准确，外观优良。生物制药中分离、制备方法的特生物制药中分离、制备方法的特点点1.生物材料组成复杂；生物材料组成复杂；2.含量极微：含量极微：3.活性成分离开生物体后，易变性，破坏；活性成分离开生物体后，易变性，破坏；4.分离几乎都在溶液中进行；分离几乎都在溶液中进行；5.分离多采用温和的分离多采用温和的“多阶式多阶式”方式进行，即方式进行，即“逐级分离逐级分离”。操作时间长，手续繁琐。操作时间长，手续繁琐。生物产品最后均一性的评估，要采用多种方法生物产品最后均一性的评估，要采用多种方法生物制药中分离制备方法的基本生物制药中分离制备方法的基本原理原

39、理1.根据分子大小不同进行分离根据分子大小不同进行分离2.根据分子电离性质（带电性）的差异根据分子电离性质（带电性）的差异3.根据分子极性大小及溶解度不同根据分子极性大小及溶解度不同4.根据物质吸附性质的不同根据物质吸附性质的不同5.根据配体特异性根据配体特异性分离纯化的基本程序和实验设计分离纯化的基本程序和实验设计1.分离纯化早期使用方法的选择分离纯化早期使用方法的选择 多采用萃取、沉淀、吸附等一些分辨力低的方法多采用萃取、沉淀、吸附等一些分辨力低的方法较为有利，这些方法负荷能力大，分离量多，兼有较为有利，这些方法负荷能力大，分离量多，兼有分离提纯和浓缩作用。分离提纯和浓缩作用。2.各种分离

40、纯化方法的使用程序各种分离纯化方法的使用程序 交叉使用；要考虑到减少工序，提高效率。交叉使用；要考虑到减少工序，提高效率。3.分离后期的保护性措施分离后期的保护性措施分离纯化方法步骤优劣的综合评分离纯化方法步骤优劣的综合评价价考虑因素：考虑因素：分辨能力、重现性、回收率分辨能力、重现性、回收率制备物均一性的鉴定制备物均一性的鉴定均一性均一性：指所获得的制备物只有：指所获得的制备物只有一种完全相同一种完全相同的的成分，必须经过数种方法的验证才能肯定。成分，必须经过数种方法的验证才能肯定。常用的鉴定方法常用的鉴定方法：溶解度法、化学组成分析法、：溶解度法、化学组成分析法、电泳法、免疫学方法、离心沉

41、降分析法、色谱法电泳法、免疫学方法、离心沉降分析法、色谱法、生物功能测定法、以及质谱法等。、生物功能测定法、以及质谱法等。洋地黄花（强心甙）银杏生物碱生物碱黄酮黄酮皂甙皂甙丹宁丹宁凝血酶、SOD、血红蛋白凝血酶MnSOD血红蛋白的4级结构鱼肝油鱼肝油含有维生素A和D，可以防治佝偻病、干眼症和夜盲症，颇受家长欢迎。但是由于应用不当，超量服用鱼肝油而引起维生素A中毒。鱼肝油中毒有以下常见表现：颅内高压征：表现为头痛、呕吐、前囱隆起、骨缝裂开，酷似脑炎、脑膜炎。这是由维生素A作用于颅内脉络丛，使其分泌大量水分，一时来不及吸收，使颅内压力增高，压迫脑子，所以发生头痛、呕吐。皮肤症状：皮肤瘙痒，手掌、足

42、底脱皮，口角皲裂，还可有软组织压迫，但没有红热的现象。肝脾肿大，有出血倾向。一碰皮肤即有淤斑，多见于慢性维生素A中毒病例。臂痛、腿痛、骨胳疼痛、颈部、腰部骨样组织增生，表现为假性骨瘤。毛发稀少、烦躁、易怒；发烧等。确定鱼肝油中毒怎么办？一旦确定为鱼肝油中毒，应马上停服鱼肝油，以免维生素A继续吸收。急性中毒，停药两天，输液及对症处理，症状就会消失；慢性中毒者停药12周后，头痛、呕吐、前囱隆起等症状也会迅速消失；但此时血内维生素A仍处于较高水平，必须停药6个月左右，否则会复发。在此期间即使食用鲨鱼或比目鱼肝也可引起中毒，均应避免摄食。怎样正确服用鱼肝油呢？一般市售浓缩剂鱼肝油每毫升含维生素A为5万

43、单位，含维生素D5千单位，每毫升有30滴，那么每滴鱼肝油含维生素A的量为1670单位，维生素D为167单位，维生素A的生理需要量为25004000单位每日，而维生素D的预防量是400800单位每日，相当于35滴鱼肝油。如果加大剂量服鱼肝油，维生素D尚在治疗量内，而维生素A已经过量。比如有人每天吃20滴鱼肝油，等于每天摄入维生素3.3万单位，日积月累就会引起中毒。保存设备超低温保存箱超低温保存箱液氮储罐液氮储罐培养设备培养设备光照培养箱光照培养箱无菌接种台无菌接种台提取设备超声波提取仪超声波提取仪提取设备总览提取设备总览超临界萃取设备生化药物治疗酶与诊断用酶（1）超氧化物歧化酶（）超氧化物歧化酶

44、（SOD）SOD是一种是一种抗氧化酶抗氧化酶，主要临床用途，主要临床用途是抗炎、抗辐射、抗衰老，治疗自身免疫是抗炎、抗辐射、抗衰老，治疗自身免疫性疾病和缺血再灌流综合症。性疾病和缺血再灌流综合症。SOD生化药物治疗酶与诊断用酶（2）凝血酶）凝血酶 由人、牛、猪血或由人、牛、猪血或兔脑提取分离，也可兔脑提取分离，也可由酵母、细菌产生，由酵母、细菌产生，能能促进血液凝固促进血液凝固，主，主要用于治疗手术后出要用于治疗手术后出血及多种出血症血及多种出血症生化药物治疗酶与诊断用酶（3）L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶 由由E.coli.产生，是产生，是治疗白血病治疗白血病的首选药的首选药物，可以用分子工程物，

45、可以用分子工程法进行修饰，以延长法进行修饰，以延长在体内的半衰期，降在体内的半衰期，降低抗原性低抗原性生化药物治疗酶与诊断用酶生化药物治疗酶与诊断用酶（4）尿激酶）尿激酶 由人尿提取或细胞培养获得，主要由人尿提取或细胞培养获得，主要治疗各种血治疗各种血栓病栓病，如中风。，如中风。另外还有各种诊断用酶、检测用酶，都得到很另外还有各种诊断用酶、检测用酶，都得到很大的发展大的发展生化药物核苷和核苷酸类药物生化药物核苷和核苷酸类药物（1）叠氮脱氧胸苷（）叠氮脱氧胸苷（AZT）临床上用于临床上用于治疗爱滋病治疗爱滋病和爱滋病相关综合症和爱滋病相关综合症（2）丙氧鸟苷）丙氧鸟苷 抗病毒抗病毒药物药物生化药

46、物多糖类生化药物多糖类（1）肝素钙与小分子量肝素）肝素钙与小分子量肝素 肝素可以从猪粘膜提取，肝素钙与小分子量肝肝素可以从猪粘膜提取，肝素钙与小分子量肝素是肝素的系列药物，主要作为素是肝素的系列药物，主要作为抗凝血抗凝血药药生化药物多糖类生化药物多糖类（2）透明质酸）透明质酸 由鸡冠、眼球、脐带、猪皮提取纯化获得，广由鸡冠、眼球、脐带、猪皮提取纯化获得，广泛用作泛用作化妆品基质的主要成分，还用于各种复杂化妆品基质的主要成分，还用于各种复杂的眼科手术的眼科手术。透明质酸透明质酸合成过程合成过程生化药物蛋白质与多肽类药物生化药物蛋白质与多肽类药物（1）水蛭素）水蛭素 来源于水蛭唾液，具有很来源于水

47、蛭唾液，具有很强抗凝活性强抗凝活性,在血栓治疗在血栓治疗、冠心病防治及眼科方面、冠心病防治及眼科方面很有应用价值很有应用价值生化药物生化药物蛋白质与多肽类药物蛋白质与多肽类药物（2）转移因子）转移因子定义：定义：是那些能与抗原结合、而是那些能与抗原结合、而本身却无抗原性本身却无抗原性的低分子物质，它能把抗原性及其敏锐的特异性的低分子物质，它能把抗原性及其敏锐的特异性转移给一个免疫反应阴性的受者，同时受者便产转移给一个免疫反应阴性的受者，同时受者便产生一种迟发型超敏感反应能力。生一种迟发型超敏感反应能力。作用：作用：能能增强免疫功能增强免疫功能，对免疫缺损病、自身免，对免疫缺损病、自身免疫性疾病

48、及病毒感染都有较好疗效。疫性疾病及病毒感染都有较好疗效。包括多种转移因子，如人脾转移因子，牛脾转包括多种转移因子，如人脾转移因子，牛脾转移因子，胎盘转移因子等移因子，胎盘转移因子等生化药物蛋白质与多肽类药蛋白质与多肽类药物物（3）胸腺制剂）胸腺制剂 含有多种多肽成分，即多种胸腺激素，具有含有多种多肽成分，即多种胸腺激素，具有抗抗癌、抗辐射、抗衰老癌、抗辐射、抗衰老的功能。临床上用于治疗慢的功能。临床上用于治疗慢性肝炎、肝硬化和调节中老年人的免疫功能性肝炎、肝硬化和调节中老年人的免疫功能生化药物蛋白质与多肽类药蛋白质与多肽类药物物（4）细胞因子）细胞因子 系一类在体内和体系一类在体内和体外对效应细胞的生长、外对效应细胞的生长、增殖和分化起增殖和分化起调控作用调控作用的物质。既有生长因子的物质。既有生长因子，也有负性细胞生长因，也有负性细胞生长因子。子。生化药物脂类药物生化药物脂类药物（1）胡萝卜素）胡萝卜素维生素维生素A的前体的前体，对，对癌细胞癌细胞具具有明显抑制作用。有明显抑制作用。（2）多烯脂肪酸）多烯脂肪酸 从鱼油或海胆制取，有从鱼油或海胆制取，有调整调整血脂、抗血栓、防治冠心病血脂、抗血栓、防治冠心病的的作用。作用。