第二章-生化制药基本技术生化制药技术

生化制药的六个阶段
1. 原料的选择和预处理 2. 固液分离 3. 提取：从原料中经溶剂分离有效成分，制成粗品的工
艺过程。 4. 精制/纯化：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.成品加工/浓缩、干燥及保存、制剂：原料药（精制品） 经精细加工制成片剂、针剂、冻干剂、粉剂等供临床应用的 各种剂型。
动物组织多在冰冻状态绞碎、溶浆。
• 2.物理法
• A、反复冻融法：把待破碎的样品冷至-20℃-15℃ ，使 之 凝固，然后缓慢的溶解，如此反复操作，大部分动物性
细胞及细胞内的颗粒可以破碎。
• B、冷热交替法：将材料投入沸水中，在90℃左右维持数 分钟，立即置于冰浴中，使之迅速冷却，绝大部分细胞被破 坏。此法多用于细菌或病毒中提取蛋白和核酸。
3. 生化及化学法： A. 自溶法：将新鲜的生物材料存放在一定的pH和适当温
度下，利用组织细胞中自身的酶系将细胞破坏，使细胞内含 物释放出来的方法。自溶的温度，动物材料在0-4℃ ，微生 物在室温下。自溶时，需加少量的防腐剂，甲苯、氯仿，以 防止外界细菌的污染。
* 由于自溶时间较长，不易控制，故制造具有活性的核酸 和蛋白质时比较少用。
一、原料选择和预处理 （Raw Material Selecting and Pretreatment）
原料选择的基本准则： 1、在大量的信息资料和实践经验的基础上，选择目标原料。 2、选择有效成分含量高的新鲜材料； 3、来源丰富易得； 4、制造工艺简单易行； 5、成本比较低； 6、原料的采集不破坏生态环境, 选择对环境友好的原材料资
源，防止生物入侵。
预处理方法： 1、动物组织先要剔除结缔组织、脂肪组织等非活性部分；
植物种子去壳除脂；微生物要进行菌体与发酵液分离等 基本操作。便于贮存和运输。
2、冷冻法预处理：有些材料要冷冻保存或低温保存，以便 抑制微生物和酶的作用。
3、有机溶剂除去部分水分：用丙酮或乙醇进行脱水和脱脂， 有利于贮存。
1、被提取物质溶解度的大小：一般极性对极性；非极性 对非极性；高温；远离等电点。
2、扩散作用的影响： 3、分配作用的影响：分ห้องสมุดไป่ตู้定律
四、分离纯化Separation and Purification
1、盐析法 利用不同的蛋白质在高浓度盐溶液中，溶解度不同程度
的降低来进行分离纯化。在低盐浓度下，溶解度随着盐浓 度升高而增加，称盐溶作用；当盐浓度不断升高时，不同 蛋白质的溶解度又以不同程度下降并先后析出沉淀，称盐 析作用。 优点：设备和条件要求低，安全应用范围广泛。在高盐情况 下，蛋白质不易发生变化，一般在室温下操作。 缺点：分级分离能力不高。 常用的中性盐：硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠。
B. 溶菌酶处理法：溶菌酶是专一地破坏细菌细胞壁的酶。 多用于微生物，对蜗牛酶、纤维酶及植物细胞也适用。如 用噬菌体感染大肠杆菌细胞制造DNA时，采用pH8.0的 0.1mol/L Tris-0.01mol/L EDTA 制成 2 亿/ml的细胞悬液， 然后加 入100μg~1mg的溶菌酶，在37 °C保温10min， 细菌胞壁即被破坏。
C、超声波处理法：多用于微生物材料，处理的效果与 样品浓度、使用频率有关。用大肠杆菌制备各种酶 时，常用50~100mg/L菌体浓度，在1~10KC频率下 处理10~15min。操作时注意避免溶液中气泡的存在。
D、加压破碎法：加气压或水压，达0.59~34.32MPa (210~350kgf/cm2)的压力时， 可使90%以上细胞被 压碎。多用于微生物酶制剂的工业制备。
问题：1、标准化方法？ 2、如何发现或研制新药？
• 对于一个新研制的生物药物，从查阅文献开始，到 探索实验、条件考察（记录客观）、总结制定工艺规程、 制定分析鉴定方法，再进行中试放大，全面考察工艺是 否成熟，是否稳定等。
基本制造方法
• 1、提取法(Extraction) • 2、发酵法（ Zymotechnics） • 3、化学合成（Chemical synthesize） • 4、组织培养法（Tissue culture） • 5、现代生物技术(Modern Biotechnics): • Gene engineering, Enzyme engineering, • Cell engineering , protein Engineering, • Fermentation engineering
提取条件的选择： 1、溶剂:常用水、稀盐、稀酸、稀碱，有机溶剂如乙醇、
丙酮、氯仿、四氯化碳、丁醇等。丁醇提取的pH、温度范围 较广（pH3-6, -2-40℃）。适用于动植物和微生物原料。
2、pH : 与溶解度和稳定性有很大关系，一般选择在 pI 的两侧。
3、温度：一般在5 ℃ 以下，但对温度耐受力较大的药物，可 适当的提高温度，使杂蛋白变性分离，有利于提取和纯化。 如胃蛋白酶、酵母醇脱氢酶及多肽激素类，选择37-50 ℃ 提 取，效果较好。 影响提取的因素：
• 原料的粉碎：在提取前先将大块的原料粉碎或 绞碎成适度的粒度，或将细胞破碎，使胞内活 性物质充分释放到溶液中，有利于提取或吸附。
• 动物脏器组织：常用绞肉机机械法粉碎；
• 植物肉质组织：常用磨碎法；
• 微生物：常用自溶、冷热交替、加砂研磨、 超声、加压等 处理方法。
• 1.机械法：组织捣碎机、匀浆器、研钵、球磨机、万能粉碎 机、绞肉机、击碎机、刨片机。
C. 表面活性剂处理法：表面活性剂的分子中，兼有亲脂 性和亲水性基团，能降低水的界面张力，具有乳化、分散、 增溶作用。常用有：SDS、氯化十二烷基吡啶、去氧胆酸 钠。
三、提 取 Extraction
提取：也称抽提、萃取，就是利用一种溶剂对物质的不同溶解 度，从化合物中分离出一种或几种组分的过程。分为固体处 理（液—固萃取）和液体处理（液—液萃取）。
第三章 生物制药 的基本技术
Basic Technique For Biopharmacon
第二章 生物制药基本技术
• 生物制药是把生物体内的具有生物活性的基本物质，保 持原来的结构和功能，又能在含有多种物质的液相或固 相中较高纯度的分离出来。它是一项严格、细致、复杂 的工艺过程，涉及物理、化学、生物学、工程等方面的 知识和操作技术。