第九章 生化藥品概述完整版

1、生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 1 抗生素抗生素 -內(nèi)酰胺類內(nèi)酰胺類抗生素抗生素 大環(huán)內(nèi)酯大環(huán)內(nèi)酯 四環(huán)類抗生素四環(huán)類抗生素 氨基糖苷類抗生素氨基糖苷類抗生素 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 2 -內(nèi)酰胺類內(nèi)酰胺類抗生素抗生素 結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 3 大環(huán)內(nèi)酯大環(huán)內(nèi)酯MLS 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 4 四環(huán)類抗生素四環(huán)

2、類抗生素 一類具有一類具有并四苯結(jié)構(gòu)并四苯結(jié)構(gòu)的廣譜抗生素。的廣譜抗生素。 OHO OH NR1 O CONH2 OH R4 R3R2 OH HH 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 5 氨基糖苷類抗生素氨基糖苷類抗生素 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 6 作用機(jī)理 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 7 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 8 生物制藥工藝學(xué)生物

3、制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 9 生化藥物是運(yùn)用生理學(xué)和生物化學(xué)的理論、生化藥物是運(yùn)用生理學(xué)和生物化學(xué)的理論、 方法及研究成果方法及研究成果直接從生物體分離直接從生物體分離或或用微用微 生物合成生物合成，或，或用現(xiàn)代生物技術(shù)制備用現(xiàn)代生物技術(shù)制備的一類的一類 用于預(yù)防、治療、診斷疾病，用于預(yù)防、治療、診斷疾病，有目的地調(diào)有目的地調(diào) 節(jié)人體生理機(jī)能的生化物質(zhì)節(jié)人體生理機(jī)能的生化物質(zhì)。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 10 氨基酸及其衍生物類氨基酸及其衍生物類 多肽及蛋白質(zhì)類多肽及蛋白質(zhì)類 酶類酶類 核

4、酸及其降解物和衍生物核酸及其降解物和衍生物 糖類糖類 脂類脂類 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 11 1、生物原材料的復(fù)雜性：、生物原材料的復(fù)雜性： 同一種生化物質(zhì)的原料可來源于不同生物體；同一種生化物質(zhì)的原料可來源于不同生物體； 同一種物質(zhì)也可由同種生物體不同部位產(chǎn)生；同一種物質(zhì)也可由同種生物體不同部位產(chǎn)生； 同一種生物體或組織可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)完全不同的物質(zhì)及同一種生物體或組織可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)完全不同的物質(zhì)及 結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)。結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)。 2、生化物質(zhì)種類多、有效成分含量低、生化物質(zhì)種類多、有效成分含量低 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院

5、周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 12 3、種屬特性、種屬特性 豬胰島素豬胰島素牛胰島素牛胰島素 活性活性低低高高 抗原性抗原性低低高高 與人胰島素結(jié)構(gòu)相似性與人胰島素結(jié)構(gòu)相似性大大小小 4、活性與結(jié)構(gòu)相關(guān)，、活性與結(jié)構(gòu)相關(guān)，對生產(chǎn)、制劑、貯存、 運(yùn)輸?shù)冗^程條件有較高要求； 5、制備要求高、制備要求高 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 13 u 1)生物材料的選取與保存；生物材料的選取與保存； u 2)生物材料預(yù)處理生物材料預(yù)處理 u 3)從生物材料中提取有效活性物質(zhì)；從生物材料中提取有效活性物質(zhì)； u 4)生物活性物質(zhì)的濃縮與

6、干燥生物活性物質(zhì)的濃縮與干燥 u 5)有效成分的分離，純化有效成分的分離，純化 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 14 1.來源來源 應(yīng)選用來源豐富的材料，盡量不與其他產(chǎn)品爭應(yīng)選用來源豐富的材料，盡量不與其他產(chǎn)品爭 原料，最好能一物多用，綜合利用。原料，最好能一物多用，綜合利用。 肺表面活性物質(zhì)肺表面活性物質(zhì)pulmonary surfactant，PS 牛肺葉用來提取抑肽酶牛肺葉用來提取抑肽酶 牛肺也是提取肝素的原料牛肺也是提取肝素的原料 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 15 2.與

7、有效成分的含量有關(guān)的因素與有效成分的含量有關(guān)的因素 （1）合適的生物品種：催乳素，哺乳動物）合適的生物品種：催乳素，哺乳動物 （2）合適的組織器官）合適的組織器官 ：（胃蛋白酶，胃）：（胃蛋白酶，胃） （3）生物的生長期：胸腺素，幼齡動物）生物的生長期：胸腺素，幼齡動物 （4）合適的種屬：）合適的種屬： （5）合適的生理狀態(tài)：胰島素，飯后）合適的生理狀態(tài)：胰島素，飯后 人和猿的人和猿的IL-2，幾乎可以作用于所有哺乳動物的細(xì)，幾乎可以作用于所有哺乳動物的細(xì) 胞；但其它哺乳動物的胞；但其它哺乳動物的IL-2很少可以作用于人很少可以作用于人 。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)

8、院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 16 生理活性物質(zhì)采集時必須保持材料的新鮮。生理活性物質(zhì)采集時必須保持材料的新鮮。 防止腐敗、變質(zhì)與微生物污染。防止腐敗、變質(zhì)與微生物污染。 保存生物材料的主要方法有保存生物材料的主要方法有速凍速凍、凍干凍干、 有機(jī)溶劑脫水有機(jī)溶劑脫水(制成丙酮粉，或浸存于丙酮與制成丙酮粉，或浸存于丙酮與 甘油中等甘油中等)。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 17 物理法物理法 化學(xué)法化學(xué)法 生物法生物法 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 18 1.物理法物理法 （

9、1）磨切法）磨切法 工業(yè)工業(yè) ：絞肉機(jī)，刨胰機(jī)，球磨機(jī)、磨粉機(jī)。：絞肉機(jī)，刨胰機(jī)，球磨機(jī)、磨粉機(jī)。 實(shí)驗室實(shí)驗室 ：勻漿機(jī)，研缽，高速組織搗碎機(jī)。：勻漿機(jī)，研缽，高速組織搗碎機(jī)。 （2）壓力法）壓力法 有高壓法和減壓法，滲透壓法。有高壓法和減壓法，滲透壓法。 （3）超聲波法）超聲波法 （4）反復(fù)凍融法）反復(fù)凍融法 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 19 2.化學(xué)法化學(xué)法 用稀酸、稀堿、濃鹽、有機(jī)溶劑或表面活性劑用稀酸、稀堿、濃鹽、有機(jī)溶劑或表面活性劑 處理細(xì)胞，可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)釋放出內(nèi)容物處理細(xì)胞，可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)釋放出內(nèi)容物。 生物制藥工藝學(xué)

10、生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 20 （1）組織自溶法）組織自溶法 利用組織中自身溶解酶的作用改變、破壞細(xì)胞結(jié)利用組織中自身溶解酶的作用改變、破壞細(xì)胞結(jié) 構(gòu)，釋放出目的物稱為組織自溶法。構(gòu)，釋放出目的物稱為組織自溶法。 (2) 酶解法酶解法 用外來酶處理生物材料，用外來酶處理生物材料， 如用溶菌酶處理某些細(xì)菌；蝸牛酶等可專一性分解如用溶菌酶處理某些細(xì)菌；蝸牛酶等可專一性分解 細(xì)胞壁。細(xì)胞壁。 3.生物法生物法 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 21 （3）噬菌體法）噬菌體法 用噬菌體感染細(xì)胞、裂解細(xì)

11、胞，釋放出內(nèi)容物。用噬菌體感染細(xì)胞、裂解細(xì)胞，釋放出內(nèi)容物。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 22 為獲得結(jié)合在細(xì)胞器上的一些生化成分為獲得結(jié)合在細(xì)胞器上的一些生化成分 或酶系，常常要先得到細(xì)胞器再進(jìn)一步分離或酶系，常常要先得到細(xì)胞器再進(jìn)一步分離 有效成分。方法是勻漿破碎細(xì)胞，差速離心有效成分。方法是勻漿破碎細(xì)胞，差速離心。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 23 （三）制備丙酮粉（三）制備丙酮粉 亦稱丙酮干制劑。是微生物或生物組織，亦稱丙酮干制劑。是微生物或生物組織， 有時是有時是蛋

12、白質(zhì)蛋白質(zhì)，酶的提取物用丙酮脫水的，酶的提取物用丙酮脫水的 干制品。干制品。 1這是防止生物物質(zhì)在水的存在下發(fā)生破壞這是防止生物物質(zhì)在水的存在下發(fā)生破壞 變質(zhì)的一種保存方法，變質(zhì)的一種保存方法， 2由于脂類物質(zhì)的溶解作用，難以從生物材由于脂類物質(zhì)的溶解作用，難以從生物材 料中溶解分離的物質(zhì)，也可以從這個制品料中溶解分離的物質(zhì)，也可以從這個制品 中獲得其溶液狀態(tài)的產(chǎn)品，因此常常被應(yīng)中獲得其溶液狀態(tài)的產(chǎn)品，因此常常被應(yīng) 用于酶化學(xué)等方面。用于酶化學(xué)等方面。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 24 提取是利用所制備目的物的溶解特性，將目的提取是利

13、用所制備目的物的溶解特性，將目的 物與細(xì)胞的固形物成分或其它結(jié)合成分分離，物與細(xì)胞的固形物成分或其它結(jié)合成分分離， 使其由固相轉(zhuǎn)入液相，從細(xì)胞生理狀態(tài)轉(zhuǎn)入使其由固相轉(zhuǎn)入液相，從細(xì)胞生理狀態(tài)轉(zhuǎn)入 特定溶液環(huán)境的過程。特定溶液環(huán)境的過程。 細(xì)胞生理狀態(tài)細(xì)胞生理狀態(tài) 目的物目的物 溶液環(huán)境溶液環(huán)境 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 25 1、要取得好的提取效果，最重要的是要針要取得好的提取效果，最重要的是要針 對對生物材料和目的物生物材料和目的物的性質(zhì)選擇合適的溶劑的性質(zhì)選擇合適的溶劑 系統(tǒng)與提取條件。系統(tǒng)與提取條件。 2、其中最主要的是其中最主

14、要的是目的物目的物與主要雜質(zhì)它們與主要雜質(zhì)它們 在溶解度方面的差異以及它們的穩(wěn)定性。在溶解度方面的差異以及它們的穩(wěn)定性。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 26 （1）采用緩沖鹽系統(tǒng)）采用緩沖鹽系統(tǒng) 在生物藥物制備中，常用的緩沖鹽有磷酸在生物藥物制備中，常用的緩沖鹽有磷酸 緩沖鹽，檸檬酸緩沖鹽，緩沖鹽，檸檬酸緩沖鹽，Tris鹽酸緩沖液，醋鹽酸緩沖液，醋 酸緩沖鹽，碳酸緩沖鹽，硼酸緩沖鹽和巴比妥酸緩沖鹽，碳酸緩沖鹽，硼酸緩沖鹽和巴比妥 緩沖鹽等。緩沖鹽等。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物

15、 27 （2）添加保護(hù)劑）添加保護(hù)劑 防止某些生理活性物質(zhì)的活性基團(tuán)及酶的活性防止某些生理活性物質(zhì)的活性基團(tuán)及酶的活性 中心受到破壞：中心受到破壞： 巰基巰基 ，極易被氧化，故提取時，常添加某些，極易被氧化，故提取時，常添加某些 還原劑如半胱氨酸，還原劑如半胱氨酸， 巰基乙醇。巰基乙醇。 對易受重金屬影響的，可添加對易受重金屬影響的，可添加EDTA等螯合劑。等螯合劑。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 28 （3）抑制水解酶的作用：抑制劑、熱等。抑制水解酶的作用：抑制劑、熱等。 （4）其它保護(hù)措施：冷、熱、酸、堿）其它保護(hù)措施：冷、熱、酸、

16、堿 紫外線紫外線 酸、堿酸、堿 最適合最適合pH 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 29 、溫度、溫度 提取溫度提取溫度 溶解度溶解度 ， 物料的粘度物料的粘度 ，有，有 利于分子擴(kuò)散和機(jī)械攪拌，利于分子擴(kuò)散和機(jī)械攪拌， 對不耐熱的生物活性物質(zhì)的提取，一般對不耐熱的生物活性物質(zhì)的提取，一般 在在010進(jìn)行提取。進(jìn)行提取。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 30 、酸堿度、酸堿度 多數(shù)生化物質(zhì)在中性條件下較穩(wěn)定，多數(shù)生化物質(zhì)在中性條件下較穩(wěn)定，pH值值 一般應(yīng)控制在一般應(yīng)控制在49范圍內(nèi)，

17、范圍內(nèi)， 避免目的物的避免目的物的 等電點(diǎn)等電點(diǎn) 。 抑制有害酶類的水解破壞作用，防止降抑制有害酶類的水解破壞作用，防止降 解，提高收率。解，提高收率。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 31 鹽溶作用：鹽溶作用： 鹽離子作用于生物大分子表面，增加了鹽離子作用于生物大分子表面，增加了 表面電荷，使之極性增加，水合作用增表面電荷，使之極性增加，水合作用增 強(qiáng)，促使其形成穩(wěn)定的雙電層，此現(xiàn)象強(qiáng)，促使其形成穩(wěn)定的雙電層，此現(xiàn)象 為鹽溶作用。為鹽溶作用。 鹽析作用：鹽析作用： 指溶液中加入無機(jī)鹽類而使某種物質(zhì)溶指溶液中加入無機(jī)鹽類而使某種物質(zhì)溶 解

18、度降低而析出的過程解度降低而析出的過程 、鹽濃度、鹽濃度 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 32 、用酸、堿、鹽水溶液提取用酸、堿、鹽水溶液提取 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 33 、表面活性劑提取、表面活性劑提取 表面活性劑分子兼有親水與疏水基團(tuán)，表面活性劑分子兼有親水與疏水基團(tuán)， 分布于油水界面時，有分散、乳化和增溶分布于油水界面時，有分散、乳化和增溶 作用。作用。 表面活性劑表面活性劑 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 34

19、 .固液提取固液提取 丙酮從動物腦中提取膽固醇：丙酮從動物腦中提取膽固醇： 溶劑分級提?。喝缦扔萌軇┓旨壧崛。喝缦扔帽儆?，再用乙醇乙醇，最后，最后 用用乙醚乙醚提取。提取。 石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇，甲醇石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇，甲醇 .液液萃取液液萃取 液液萃取是利用溶質(zhì)在兩個互不混溶的溶劑液液萃取是利用溶質(zhì)在兩個互不混溶的溶劑 中溶解度的差異，將溶質(zhì)從一個溶劑相向另中溶解度的差異，將溶質(zhì)從一個溶劑相向另 一個溶劑相轉(zhuǎn)移的操作。一個溶劑相轉(zhuǎn)移的操作。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 35 （一）鹽析濃縮：硫酸銨沉淀

20、蛋白質(zhì)（一）鹽析濃縮：硫酸銨沉淀蛋白質(zhì) （二）有機(jī)溶劑沉淀濃縮（二）有機(jī)溶劑沉淀濃縮 在生物大分子的水溶液中，逐漸加入乙在生物大分子的水溶液中，逐漸加入乙 醇，丙酮等有機(jī)溶劑，可以使生化物質(zhì)醇，丙酮等有機(jī)溶劑，可以使生化物質(zhì) 的溶解度明顯降低，從溶液中沉淀出來的溶解度明顯降低，從溶液中沉淀出來。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 36 （三）用葡聚糖凝膠（三）用葡聚糖凝膠（Sephadex）濃縮）濃縮 （四）用聚乙二醇透析濃縮（四）用聚乙二醇透析濃縮 （五）超濾濃縮（五）超濾濃縮 （六）真空減壓濃縮與薄膜濃縮（六）真空減壓濃縮與薄膜濃縮 真

21、空減壓濃縮在藥物生產(chǎn)中使用較為普遍，具有生產(chǎn)真空減壓濃縮在藥物生產(chǎn)中使用較為普遍，具有生產(chǎn) 規(guī)模較大，蒸發(fā)溫度較低，蒸發(fā)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。規(guī)模較大，蒸發(fā)溫度較低，蒸發(fā)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。 薄膜濃縮器的加速蒸發(fā)的原理是增加汽化表面積。薄膜濃縮器的加速蒸發(fā)的原理是增加汽化表面積。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 37 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 38 （七）干燥的目的：（七）干燥的目的： 提高藥物或藥劑的穩(wěn)定性，以利于保存和運(yùn)輸；提高藥物或藥劑的穩(wěn)定性，以利于保存和運(yùn)輸； 達(dá)到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)；達(dá)

22、到規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)； 便于進(jìn)一步處理。便于進(jìn)一步處理。 （八）干燥方法：減壓干燥、（八）干燥方法：減壓干燥、 噴霧干燥、噴霧干燥、 冷凍干燥等。冷凍干燥等。 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 39 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 40 冷凍干燥機(jī) 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 41 生物制藥工藝學(xué)生物制藥工藝學(xué) 周口師范學(xué)院周口師范學(xué)院 第九章第九章 生化藥物生化藥物 分離純化的基本原理： 根據(jù)分子形狀和大小不同分子形狀和大小不同進(jìn)行分離。如差速離 心與超速離心、膜分離（透析，電滲析）與超 濾法、凝膠過濾法等。 根據(jù)分子荷電性質(zhì)（帶電性）差異分子荷電性質(zhì)（帶電性）差異進(jìn)行分離。 如離子交換法、電泳法、等電聚焦法等。 42 生物制藥工