藥物分離純化前的預處理技術

1、藥物分離純化前藥物分離純化前的預處理技術的預處理技術三、流體特性的改變二、凝聚和絮凝四、固液分離五、生物制藥中的細胞破碎一、沉淀法去除雜質預處理技術預處理技術一、沉淀法去除雜質1.等電點沉淀法等電點沉淀法：利用蛋白質在等電點時溶解度最低的特性，向含有目的藥物成分的混合液中加入酸或堿，調整其pH值，使蛋白質沉淀析出的方法。等電點沉淀法應注意以下： 1.）不同的蛋白質，具有不同的等電點。 2.）同一種蛋白質在不同條件下，等電點不同。 3.）目的藥物成分對pH值的要求。 4.）單獨使用等電點沉淀法效果不理想時，幾種方法結合2.變性沉淀法變性沉淀法：利用蛋白質的變性作用，除去混合液中雜蛋白的方法。常用

2、的方法如下： 1.）加熱 只適用于對熱較穩(wěn)定的目的藥物成分 2.）加入化學試劑 金屬鹽、表面活性劑、某些有機酸、酚等 3.）調節(jié)pH值3.鹽析法：在高鹽濃度下，鹽濃度增加反而使蛋白質的溶解度降低，當達到某一濃度時，蛋白質可從溶液中析出。 影響鹽析沉淀的因素： 鹽析劑的性質和加入量、pH值、蛋白質類化合物的性質、蛋白質類化合物溶液的濃度、溫度 加入鹽析劑的兩種方式：一種是直接加入固體粉末；另一種是加入鹽的飽和溶液。4.有機溶劑沉淀法有機溶劑沉淀法：利用與水互溶的有機溶劑能使蛋白質在水中的溶解度顯著降低而沉淀的方法。 影響有機溶劑沉淀的主要因素如下： 有機溶劑的選擇、溫度的控制、pH值、離子強度5

3、.反應沉淀法反應沉淀法：根據(jù)預處理液中所含雜質的特點，加入某些不影響目的藥物的化學反應試劑，使其與雜質發(fā)生反應，生成不溶性沉淀的方法。 生產中常用的反應沉淀試劑：金屬鹽類、有機酸類、表面活性劑、離子型或非離子型的多聚物、變性劑及其他一些化合物。二、凝聚和絮凝凝聚和絮凝的主要作用是增大混合液中懸浮粒子的體積，提高固液分離速率，同時可除去一些雜質。1.凝聚作用凝聚作用：指在某些電解質下，使膠粒之間雙電層的排斥作用降低，電位下降，吸引作用加強，破壞膠體系統(tǒng)的分散狀態(tài)，而是膠體粒子聚集的過程。 影響凝聚作用的主要因素：無機鹽的種類、化合價及無機鹽用量等 常用的凝聚劑： AlCl36H2O、Al2(SO

4、4)318H2O、FeCl3、ZnSO4和MgCO3等2.絮凝作用絮凝作用：利用帶有多種官能團的高分子線狀化合物能在分子上吸附多個微粒的能力，通過架橋作用將許多微粒聚集在一起，形成粗大的松散絮團的過程。 根據(jù)絮凝劑所帶電性的不同，分為陰離子型、陽離子型和非離子型三類。對于負電性的微粒，加入陽離子型絮凝劑，具有降低電子排斥電位和產生吸附架橋作用的雙重作用機制；而非離子型和陽離子型絮凝劑，通過分子間引力和氫鍵等作用產生吸附架橋。 影響絮凝作用的主要因素如下： 1.）高分子絮凝劑的性質和結構 絮凝劑的分子量越大、線型分子鏈越長，絮凝效果越好；但分子量增大，溶解度降低 2.）絮凝操作溫度 一般為203

5、0C 3.）pH值 陽離子型在酸性或中性環(huán)境中使用；陰離子型在中性或堿性環(huán)境中使用 4.）攪拌速率和時間 攪拌速率為4080r/min，不要超過100r/min;攪拌時間以24min為宜，不超過5min。 混凝：絮凝劑與無機電解質絮凝劑搭配在一起3.凝聚劑與絮凝劑 根據(jù)組成不同分為無機絮凝劑、有機絮凝劑和生物絮凝劑；根據(jù)所帶電荷性質的不同分為高分子 、低分子、陽離子型和非離子型絮凝劑等 常用的凝聚與絮凝劑： 1.）無機鹽或無機陽離子類 常用的無機鹽類AlCl36H2O、Al2(SO4)318H2O、K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O、FeCl3 6H2O等 2.）人工合成的陰離子型高分

6、子絮凝劑：是一類含有帶正電荷的氨基、亞氨基或季銨基的水溶性多聚物。 常用的有二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺的共聚物或均聚物、聚二烯基咪唑啉等。 3.）非離子型聚電解質 4.）生物絮凝劑 主要有蛋白質、黏多糖、纖維素和核酸等。 特點：高效、無毒、無二次污染三、流體特性的改變1.降低流體黏度降低流體黏度 降低流體黏度常用的方法有加水稀釋法和加熱法。 加水稀釋法可有效降低流體黏度，但會增加懸浮液的體積。 升高溫度可有效降低流體黏度，從而提高過濾速率，常用于黏度隨溫度變化較大的流體。2.調整調整pH值值 可改善其過濾特性 細胞、細胞碎片及某些膠體物質等在某個pH值下也可能趨于絮凝而成為較大顆粒，有利于

7、固液分離。3.酶解法酶解法 酶解法可將混合液中的不溶性多糖物質酶解，使其轉化為溶解度較大的單糖，從而改變流體的流動特性，提高過濾速率。 如：萬古霉素四、固液分離1.固液分離原理固液分離原理 機械方法 按其所涉及的流動方式和作用力的不同，可分為過濾、沉降和離心分離。 過濾可分為常壓過濾、真空過濾和離心過濾。 常用于分離固體量較大的懸浮液。 沉降分為重力沉降和離心沉降。 主要用于固體粒子含量較少、顆粒細小的懸浮液的分離。 在藥品生產中，真空抽濾和離心分離應用較多。2.影響固液分離的因素影響固液分離的因素 1.）混合物中懸浮微粒的性質和大小 一般情況下，懸浮微粒越大，粒子越堅硬，大小越均勻，固液分離

8、越分離。 2.）混合液的黏度 流體黏度越大，固液分離越困難 3.）操作條件 溫度升高，流體黏度降低；調整pH值，也可改變流體黏度，從而使固液分離效率得到提高。 4.）助濾劑的使用 兩種方法：一種是在過濾介質表面預涂助濾劑；另一種是直接加入到混合液中；也可兩種方法同時兼用。 選擇和使用助濾劑時應考慮幾方面：根據(jù)目的藥物的性質選擇、根據(jù)過濾介質和過濾情況選擇、粒度選擇、用量的確定、固液分離設備和技。3.固液分離設備 常用的有真空轉鼓過濾機、碟片式離心機等。 1.）真空轉鼓過濾機 特點：自動化程度高、操作連續(xù)、處理量大 2.）碟片式離心機 分離因數(shù)為100020000，適合于含細菌、酵母菌、放線菌等多種微生物細胞的懸浮液及細胞碎片懸浮液的分離。4.常見問題 1.）對工藝改進和新工藝了解少 2.）操作條件不合理 3.）關鍵部件的選擇不科學 4.）對新技術和新設備的應用持觀望態(tài)度五、生物制藥中的細胞破碎細胞破碎的目的：破壞細胞外圍，使胞內物質釋放出來。1.細胞破碎方法及原理 按照是否使用外加作用力，可分為機械法和非機械法兩大類。各種細胞破碎方法、作用機理及適用范圍見P172.常用的細胞破碎方法及設備 1.）高壓勻漿器 高壓勻漿適用于酵母和大多數(shù)細菌細胞的破碎，料液細胞濃度可達到20%左右 影響高壓勻漿器細胞破碎效果的主要因素有壓力、溫度和通過勻漿器的次數(shù)等