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生物制藥是把生物體內(nèi)的具有生物活性的基本物質(zhì),保持原來(lái)的結(jié)構(gòu)和功能,又能在含有多種物質(zhì)的液相或固相中較高純度的分離出來(lái)。它是一項(xiàng)嚴(yán)格、細(xì)致、復(fù)雜的工藝過(guò)程,涉及物理、化學(xué)、生物學(xué)、工程等方面的知識(shí)和操作技術(shù)。1.中心的問(wèn)題:(1)、標(biāo)準(zhǔn)化方法?標(biāo)準(zhǔn)化包括制訂標(biāo)準(zhǔn)和貫徹標(biāo)準(zhǔn)的全部過(guò)程
(2)、如何發(fā)現(xiàn)或研制新藥?
對(duì)于一個(gè)新研制的生物藥物,從查閱文獻(xiàn)開始,到探索實(shí)驗(yàn)、條件考察(記錄客觀)、總結(jié)制定工藝規(guī)程、制定分析鑒定方法,再進(jìn)行中試放大,全面考察工藝是否成熟,是否穩(wěn)定等。1、提取法(Extraction)2、發(fā)酵法(Zymotechnics)3、化學(xué)合成(Chemicalsynthesize)4、組織培養(yǎng)法(Tissueculture)5、現(xiàn)代生物技術(shù)(ModernBiotechnics):Geneengineering,Enzymeengineering,Cellengineering,proteinEngineering,Fermentationengineering
2.基本制造方法3.生化制藥的六個(gè)階段
1.原料的選擇和預(yù)處理2.原料的粉碎3.提?。簭脑现薪?jīng)溶劑分離有效成分,制成粗品的工藝過(guò)程。4.純化:粗制品經(jīng)鹽析、有機(jī)溶劑沉淀、吸附、層析、透析、超離心、膜分離、結(jié)晶等步驟進(jìn)行精制的工藝過(guò)程。5.濃縮、干燥及保存6.制劑:原料藥(精制品)經(jīng)精細(xì)加工制成片劑、針劑、凍干劑、粉劑等供臨床應(yīng)用的各種劑型。一.RawMaterialSelectingandPretreatment原料選擇和預(yù)處理、保存原料選擇的基本準(zhǔn)則:1、在大量的信息資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇目標(biāo)原料。2、選擇有效成分含量高的新鮮材料;3、來(lái)源豐富易得;4、制造工藝簡(jiǎn)單易行;5、成本比較低;6、原料的采集不破壞生態(tài)環(huán)境,選擇對(duì)環(huán)境友好的原材料資源,防止生物入侵。預(yù)處理方法:1、動(dòng)物組織先要剔除結(jié)締組織、脂肪組織等非活性部分;植物種子去殼除脂;微生物要進(jìn)行菌體與發(fā)酵液分離等基本操作。便于貯存和運(yùn)輸。2、冷凍法預(yù)處理:有些材料要冷凍保存或低溫保存,以便抑制微生物和酶的作用。3、有機(jī)溶劑除去部分水分:用丙酮或乙醇進(jìn)行脫水和脫脂,有利于貯存。保存1、冷凍2、脫水3、保鮮二、原料的粉碎ComminutionofRawMaterial原料的粉碎:在提取前先將大塊的原料粉碎或絞碎成適度的粒度,或?qū)⒓?xì)胞破碎,使胞內(nèi)活性物質(zhì)充分釋放到溶液中,有利于提取或吸附。動(dòng)物臟器組織:常用絞肉機(jī)機(jī)械法粉碎;植物肉質(zhì)組織:常用磨碎法;微生物:常用自溶、冷熱交替、加砂研磨、超聲、加壓等處理方法。
1.機(jī)械法:組織搗碎機(jī)、勻漿器、研缽、球磨機(jī)、萬(wàn)能粉碎機(jī)、絞肉機(jī)、擊碎機(jī)、刨片機(jī)。動(dòng)物組織多在冰凍狀態(tài)絞碎、溶漿。2.物理法
A、反復(fù)凍融法:把待破碎的樣品冷至-20℃-15℃
,使之凝固,然后緩慢的溶解,如此反復(fù)操作,大部分動(dòng)物性細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)的顆??梢云扑?。B、冷熱交替法:將材料投入沸水中,在90℃左右維持?jǐn)?shù)分鐘,立即置于冰浴中,使之迅速冷卻,絕大部分細(xì)胞被破壞。此法多用于細(xì)菌或病毒中提取蛋白和核酸。
C、超聲波處理法:多用于微生物材料,處理的效果與樣品濃度、使用頻率有關(guān)。用大腸桿菌制備各種酶時(shí),常用50~100mg/L菌體濃度,在1~10KC頻率下處理10~15min。操作時(shí)注意避免溶液中氣泡的存在。D、加壓破碎法:加氣壓或水壓,達(dá)0.59~34.32MPa(210~350kgf/cm2)的壓力時(shí),可使90%以上細(xì)胞被壓碎。多用于微生物酶制劑的工業(yè)制備。3.生化及化學(xué)法:
A.自溶法:將新鮮的生物材料存放在一定的pH和適當(dāng)溫度下,利用組織細(xì)胞中自身的酶系將細(xì)胞破壞,使細(xì)胞內(nèi)含物釋放出來(lái)的方法。自溶的溫度,動(dòng)物材料在0-4℃,微生物在室溫下。自溶時(shí),需加少量的防腐劑,甲苯、氯仿,以防止外界細(xì)菌的污染。*由于自溶時(shí)間較長(zhǎng),不易控制,故制造具有活性的核酸和蛋白質(zhì)時(shí)比較少用。
B.溶菌酶處理法:溶菌酶是專一地破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的酶。多用于微生物,如蝸牛酶、纖維酶,植物細(xì)胞也適用。如用噬菌體感染大腸桿菌細(xì)胞制造DNA時(shí),采用pH8.0的0.1mol/LTris-0.01mol/LEDTA制成2億/ml的細(xì)胞懸液,然后加入100μg~1mg的溶菌酶,在37°C保溫10min,細(xì)菌胞壁即被破壞。C.表面活性劑處理法:表面活性劑的分子中,兼有親脂性和親水性基團(tuán),能降低水的界面張力,具有乳化、分散、增溶作用。常用有:SDS、氯化十二烷基吡啶、去氧膽酸鈉。三、提取Extraction提?。阂卜Q抽提、萃取,就是利用一種溶劑對(duì)物質(zhì)的不同溶解度,從化合物中分離出一種或幾種組分的過(guò)程。分為固體處理(液—固萃取)和液體處理(液—液萃?。?。提取條件的選擇:1、溶劑:常用水、稀鹽、稀酸、稀堿,有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、氯仿、四氯化碳、丁醇等。丁醇提取的pH、溫度范圍較廣(pH3-6,-2-40℃)。適用于動(dòng)植物和微生物原料。2、pH:與溶解度和穩(wěn)定性有很大關(guān)系,一般選擇在pI的兩側(cè)。
3、溫度:一般在5℃以下,但對(duì)溫度耐受力較大的藥物,可適當(dāng)?shù)奶岣邷囟?,使雜蛋白變性分離,有利于提取和純化。如胃蛋白酶、酵母醇脫氫酶及多肽激素類,選擇37-50℃提取,效果較好。影響提取的因素:1、被提取物質(zhì)溶解度的大?。阂话銟O性對(duì)極性;非極性對(duì)非極性;酸對(duì)堿;堿對(duì)酸;高溫;遠(yuǎn)離等電點(diǎn)。2、擴(kuò)散作用的影響:擴(kuò)散方程式G=DF*ΔC/ΔX*t3、分配作用的影響:分配定律(C1/C2)恒溫、恒壓=K分離機(jī)理
萃?。‥xtraction)可指任意兩相之間的傳質(zhì)過(guò)程。在液—液萃取過(guò)程中,常用有機(jī)溶劑作為萃取試劑,常稱液—液萃取為溶劑萃取,它是生物制藥中一種重要的分離提取方法。其原理是利用一種溶質(zhì)組分在兩個(gè)互不混溶的液相(如水相和有機(jī)溶劑相)中競(jìng)爭(zhēng)性溶解和分配性質(zhì)上的差異來(lái)進(jìn)行分離提取的。溶劑萃取法廣泛應(yīng)用于抗生素、有機(jī)酸、維生素、激素等工業(yè)規(guī)模的提取上。萃取過(guò)程溶劑與水互不相溶目標(biāo)產(chǎn)物在溶劑中的溶解度較大產(chǎn)物大部分被萃取至溶劑中萃取方法的適應(yīng)性①非極性物質(zhì)——最適合萃取(胞內(nèi)產(chǎn)物)②既溶于水也溶于有機(jī)溶劑的極性化合物——尚可萃?。ù蠖喟猓鄞蠖鄶?shù)極性化合物(酸堿性物質(zhì))——不適合萃取(適合離子交換)特點(diǎn)①選擇性較好②操作條件溫和(低溫)③能耗較少,設(shè)備簡(jiǎn)單④傳質(zhì)快—>生產(chǎn)能力較大⑤可達(dá)到較高的分離程度1.溶劑萃取一個(gè)良好的溶劑應(yīng)滿足的條件a.萃取容量大b.選擇性好,只萃取產(chǎn)物不萃取雜質(zhì)c.與被萃取的液相互溶度小d.易回收與再生e.穩(wěn)定性好,不易分解f.經(jīng)濟(jì)性好,價(jià)廉g.安全無(wú)毒物質(zhì)的溶解與相似相溶原理溶劑萃取是把目標(biāo)物質(zhì)從第一個(gè)液相中依靠更強(qiáng)大的溶解力抽提到第二個(gè)液相中,如把水相中的醋酸抽提到醋酸乙酯中,也就是說(shuō),萃取是通過(guò)溶質(zhì)在兩個(gè)液相之間的競(jìng)爭(zhēng)性溶解(分配)而實(shí)現(xiàn)的。為了便于理解,可假定溶解過(guò)程從純物質(zhì)和純?nèi)軇╅_始,到形成均勻的分子混合物結(jié)束。從能量變化的角度可將溶解過(guò)程分為三個(gè)過(guò)程:a.溶質(zhì)的各質(zhì)點(diǎn)的分離(吸收能量)b.溶劑A在溶質(zhì)B的作用下,形成可溶納B質(zhì)點(diǎn)的空位。(吸收能量)c.溶質(zhì)點(diǎn)B進(jìn)入溶劑A形成的空位(放出能量)
溶劑化:也稱溶劑含化,是指一定數(shù)目的溶劑分子較小,因此結(jié)合在溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)上。若溶劑是水,則稱為水(合)化。有溶劑化能力的溶劑稱為溶劑化溶劑。分子間,可以有兩方面的相似:分子結(jié)構(gòu)相似:如分子的組成官能團(tuán),形態(tài)結(jié)構(gòu)等的相似能量(相互作用)相似:如相互作用力有極性與非極性之分,兩種物質(zhì)如相互作用力相近則能互溶。溶劑的互溶性規(guī)律物質(zhì)分子之間的作用力與物質(zhì)種類有關(guān),作用力包括較強(qiáng)的氫鍵和較弱的范德華力。按照生成氫鍵的能力,可將溶劑分成四種類型。N型溶劑:不能形成氫鍵A型溶劑:只有電子受體的溶劑B型溶劑:只有電子供體的溶劑AB型溶劑:同時(shí)具備電子受體A—H和供體B的溶劑,可締合成多聚分子,因氫鍵的結(jié)合形成不同,又可分成三類:AB(1)型、AB(2)型、AB(3)型。分配定律應(yīng)用前提條件(1)稀溶液(2)溶質(zhì)對(duì)溶劑互溶沒有影響(3)必須是同一分子類型,不發(fā)生締合或離解2.液固萃取若溶質(zhì)在固體的表面(如有胞外產(chǎn)品附著在細(xì)胞上)浸取操作比較容易進(jìn)行,但大多數(shù)情況下需要從固體或動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)部把溶質(zhì)浸取出來(lái)。溶劑從固體顆粒中浸取可溶性物質(zhì),其過(guò)程一般包括以下步驟:①溶劑從溶劑主體傳遞到固體顆粒的表面②溶劑擴(kuò)散滲入固體內(nèi)部和內(nèi)部微孔隙內(nèi)③溶質(zhì)溶解進(jìn)入溶劑④通過(guò)固體微孔隙通道中的溶液擴(kuò)散至固體表面并進(jìn)一步進(jìn)入溶劑主體。浸取原理擴(kuò)散速率G—已擴(kuò)散的目標(biāo)產(chǎn)物量t—擴(kuò)散時(shí)間D—擴(kuò)散系數(shù)F—擴(kuò)散面積—目標(biāo)產(chǎn)物濃度差—擴(kuò)散距離提高萃取速率的方法①提高固相破碎度——消除內(nèi)擴(kuò)散
破碎度↑粒度↓破碎過(guò)度使浸取操作中固體床層被壓實(shí),不利于溶劑滲透和溶質(zhì)擴(kuò)散,助粉碎消耗能量。②攪拌——消除外擴(kuò)散攪拌使固體表面溶質(zhì)接近主體液濃度③分次提取,不斷更新溶劑
④適當(dāng)提高溫度溫度↑粘度(u)↓D↑G/t↑增溶作用原先不溶或難溶性的生物大分子物質(zhì)向可溶性的分子量較小的生物物質(zhì)轉(zhuǎn)變。這些過(guò)程中含有酶或酸堿催化的生物大分子水解反應(yīng)或促使大分子增溶的作用。如:啤酒釀造的麥芽淀粉向可溶性糖的轉(zhuǎn)化。另,浸取過(guò)程有時(shí)會(huì)促使某些溶質(zhì)向不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變。如,甜菜在開水中浸泡可以使不希望溶出的可溶性蛋白發(fā)生熱凝固,同時(shí)使阻礙糖分溶出的細(xì)胞膜變化。在中草藥物浸出時(shí),要避免如上藥效成分的損失。浸取溶劑選擇①分配系數(shù)大②選擇性高,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物溶解度大,而對(duì)雜質(zhì)小。③價(jià)廉、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性四、分離純化SeparationandPurification1、鹽析法利用不同的蛋白質(zhì)在高濃度鹽溶液中,溶解度不同程度的降低來(lái)進(jìn)行分離純化。在低鹽濃度下,溶解度隨著鹽濃度升高而增加,稱鹽溶作用;當(dāng)鹽濃度不斷升高時(shí),不同蛋白質(zhì)的溶解度又以不同程度下降并先后析出沉淀,稱鹽析作用。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備和條件要求低,安全應(yīng)用范圍廣泛。在高鹽情況下,蛋白質(zhì)不易發(fā)生變化,一般在室溫下操作。
缺點(diǎn):分級(jí)分離能力不高。
常用的中性鹽:硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉。
鹽析的機(jī)理①鹽離子與蛋白質(zhì)分子爭(zhēng)奪水分子,降低了用于溶解蛋白質(zhì)的有效水量,減弱了蛋白質(zhì)的水合程度,破壞了蛋白表面的水化膜,導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度下降;②鹽離子電荷的中和作用,使蛋白質(zhì)溶解度降;③鹽離子引起原本在蛋白質(zhì)分子周圍有序排列的水分子的極化,使水活度降低。鹽析時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題:(1)鹽飽和度:由于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,鹽析要求的飽和度也不同。要按工藝要求,正確計(jì)算飽和度。(2)pH值的選擇:蛋白質(zhì)在pI時(shí)的溶解度最小。因此,進(jìn)行鹽析時(shí)的pH,要選擇在被分離蛋白質(zhì)的pI附近。(3)蛋白質(zhì)濃度:在相同條件下,蛋白質(zhì)濃度越大越易沉淀,使用鹽的飽和度極限也愈低。蛋白質(zhì)濃度愈高,其他蛋白質(zhì)共沉淀作用也愈強(qiáng),這是不希望的。選擇適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)濃度,可避免共沉的干擾。
(4)溫度:一般在室溫下進(jìn)行,濃鹽對(duì)蛋白質(zhì)有保護(hù)作用。但對(duì)溫度敏感的,要在低溫下進(jìn)行。
常在0-4℃范圍內(nèi)迅速操作。如尿激酶。(5)鹽析沉淀物的脫鹽:鹽析的沉淀分離后,經(jīng)脫鹽才能獲得純品。最常用的脫鹽方法是透析,時(shí)間一般較長(zhǎng),應(yīng)常換透析液,注意防止污染。2、有機(jī)溶劑沉淀法利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機(jī)溶劑中的溶解度差異而分離目的蛋白質(zhì)的方法。蛋白質(zhì)的沉淀與溶解,與溶劑的介電常數(shù)有關(guān)。降低溶液的介電常數(shù),使其溶解度變小,同時(shí),還破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀析出。幾種溶劑的介電常數(shù)溶劑名稱20℃時(shí)的介電常數(shù)溶劑名稱20℃時(shí)的介電常數(shù)乙醚4.33甲醇33丙酮21.4水80乙醇242.5mol/L甘氨酸水溶液137介電常數(shù)與靜電力的關(guān)系:F=Q1Q2/Kr2式中:K—介電常數(shù)。指帶相反電荷的微粒之間的靜電引力。F—相距為r的2個(gè)帶電量分別為Q1、Q2點(diǎn)電荷相互作用的靜電引力。經(jīng)驗(yàn):如30-40%乙醇沉淀的物質(zhì),改用丙酮時(shí),其體積分?jǐn)?shù)可減少10%左右。即可用20—30%的丙酮;而70-80%乙醇沉淀的物質(zhì),可用50—60%的丙酮即可。注:水有較高的介電常數(shù),具有很好的溶劑性能,是一種廣譜溶劑。有機(jī)溶劑法比鹽析法分辨力強(qiáng),沉淀也好過(guò)濾,易干燥,但對(duì)有些生物活性物質(zhì)能引起失活和變性。應(yīng)用時(shí)還要注意揮發(fā)和火災(zāi)等。有機(jī)沉淀法應(yīng)注意的問(wèn)題:
(1)控制工藝過(guò)程的溫度:整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)在低溫下進(jìn)行,而且最好是同一溫度。(2)防止溶劑局部濃度過(guò)高:加入有機(jī)溶劑時(shí)攪拌要均勻,速度要適當(dāng),避免局部濃度過(guò)高,引起沉淀物的破壞、變性或失活。(3)及時(shí)處理沉淀物:沉淀物經(jīng)過(guò)濾或離心后,要立即用水或緩沖液溶解,降低有機(jī)溶劑的濃度。(4)pH的選擇:在待沉淀蛋白質(zhì)的pI附近。(5)有機(jī)溶劑也是酶和蛋白質(zhì)的變性因素,尤其是對(duì)敏感酶類要小心。3、等電點(diǎn)沉淀法利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)的溶解度最低,而各種蛋白質(zhì)又具有不同的等電點(diǎn)的特性進(jìn)行分離的工藝過(guò)程。由于各種蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí),仍有一定的溶解度而沉淀不完全,多數(shù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)又都十分接近,所以單獨(dú)使用效果不理想,分辨力差,多用于提取后除雜蛋白。實(shí)際生產(chǎn)中常與有機(jī)溶劑沉淀法、鹽析法聯(lián)合使用。①?gòu)呢i胰臟中提取胰蛋白酶原:胰蛋白酶原的pI=8.9,可先于pH3.0左右進(jìn)行等電點(diǎn)沉淀,除去共存的許多酸性蛋白質(zhì)(pI=3.O)。工業(yè)生產(chǎn)胰島素(pI=5.3)時(shí),先調(diào)pH至8.0除去堿性蛋白質(zhì),再調(diào)pH至3.0除去酸性蛋白質(zhì)(同時(shí)加入一定濃度的有機(jī)溶劑以提高沉淀效果)。②堿性磷酸酯酶的pI沉淀提?。赫{(diào)pH4.0后出現(xiàn)含堿性磷酸酯酶的沉淀物,離心收集沉淀物。用pH9.0的0.1mol/LTris-HCl緩沖液重新溶解,加入20~40%飽和度的硫酸銨分級(jí),離心收集的沉淀Tris-HCl緩沖液再次沉淀,即得較純的堿性磷酸酯酶。4、膜分離法膜分離技術(shù)包括超濾、反滲透析、電滲析、微孔過(guò)濾、氣體滲析和超精密過(guò)濾。(1)超濾:根據(jù)溶質(zhì)分子和懸浮粒子是否通過(guò)多孔膜來(lái)進(jìn)行篩分。在液壓的驅(qū)動(dòng)下,能通過(guò)超濾膜的分離粒子的范圍,一般在0.001—0.01μm。即利用一種特制的膜對(duì)溶液中的各種溶質(zhì)分子進(jìn)行選擇性過(guò)濾。優(yōu)點(diǎn):成本低、操作方便、條件溫和、能較好地保持藥物活性、回收率高。適用于酶和蛋白質(zhì)藥物的分離、濃縮、脫鹽、提純、除菌、除病毒和熱原。
小型超濾設(shè)備圖平板式超濾膜
(0.1m2)平板式超濾膜盒(2)反滲透:以高分子透過(guò)性薄膜為分離介質(zhì),在超過(guò)溶液滲透壓力的情況下,使溶液中的溶劑透過(guò)薄膜,同時(shí)使溶質(zhì)和不溶物阻截在膜前。這一過(guò)程類似于滲透,但方向相反,即溶劑從高濃度一側(cè)傳遞到濃度低的一側(cè),故稱反滲透。特點(diǎn):能耗少,體積小,適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。(3)微孔濾膜:由高分子材料制成的薄膜過(guò)濾介質(zhì),可以過(guò)濾一般介質(zhì)不能截留的細(xì)菌和微粒。膜的孔徑在0.2-10μm。(4)超精密過(guò)濾:以聚乙烯醇為主體的中空多孔濾膜,分級(jí)性能在超濾膜與微孔濾膜之間。為0.01~0.2μm。用于水的精制、循環(huán)水的凈化、除懸浮固體粒子以及糖液、酶液的精制。膜的分類按孔徑大?。何V膜、超濾膜、反滲膜、納濾膜按膜結(jié)構(gòu):對(duì)稱性膜、不對(duì)稱膜、復(fù)合膜按材料分:天然高分子材料膜、合成高分子材料膜、無(wú)機(jī)材料膜膜分離的特點(diǎn)①操作在常溫下進(jìn)行;②是物理過(guò)程,不需加入化學(xué)試劑;③不發(fā)生相變化(因而能耗較低);④在很多情況下選擇性較高;⑤濃縮和純化可在一個(gè)步驟內(nèi)完成;⑥設(shè)備易放大,可以分批或連續(xù)操作。因而在生物產(chǎn)品的處理中占有重要地位
5、離子交換層析采用不溶性高分子化合物作為離子交換劑,分離純化各種生化物質(zhì)?;驹恚弘x子交換樹脂在水中能溶脹,溶脹后,其分子中的極性基團(tuán)(活性基團(tuán)),具有可擴(kuò)散的離子,能與溶液中的離子起交換作用;非極性基團(tuán)作為樹脂的骨架,使樹脂不溶于水并具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),為離子交換的進(jìn)行及溶液和樹脂的分離創(chuàng)造了條件。離子交換層析包括吸附、吸收、穿透、擴(kuò)散、離子交換、離子親和力等物理化學(xué)過(guò)程。
樹脂種類和理化性能:
(1)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂:功能團(tuán)為磺酸基,pH一般沒有限制。(2)弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂:功能團(tuán)為羧基、酚基。在酸性溶液中不發(fā)生交換,pH愈大交換能力愈強(qiáng)。(3)強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂:功能團(tuán)為三甲基季胺基團(tuán)。pH沒有限制。(4)弱酸性陰離子交換樹脂:功能團(tuán)為伯胺基、仲胺基、叔胺基。pH愈低交換能力愈大。
影響交換速度的因素:(1)樹脂顆粒的大?。侯w粒小,表面積大,能促進(jìn)內(nèi)部和外部擴(kuò)散。(2)攪拌和流速:加快攪拌速度或加大液體流速,都能減少樹脂外液膜的厚度,從而使液相擴(kuò)散速度增加。(3)離子濃度:交換速度隨離子濃度的上升而增加,達(dá)到一定濃度后交換速度不在升高。(4)離子的水化半徑:水化半徑小的易被吸附。(5)樹脂酸堿性的強(qiáng)弱和溶液的pH有關(guān)(6)交聯(lián)度大?。航宦?lián)度愈小,樹脂愈易膨脹,交換速度愈快。但交聯(lián)度小的樹脂選擇性較差。
(7)有機(jī)溶劑的影響:當(dāng)有有機(jī)溶劑存在時(shí),會(huì)降低樹脂對(duì)有機(jī)離子的選擇性,而容易吸附無(wú)機(jī)離子。離子交換法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):①提取周期短、效率高②設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低③工藝操作方便④不需使用大量有機(jī)溶劑缺點(diǎn):①輔助時(shí)間長(zhǎng)(洗脫、再生、活化、輔助時(shí)間約為提取時(shí)間的10倍以上)。②消耗大量酸堿(目標(biāo)產(chǎn)物2-5倍)③PH變化范圍大(目標(biāo)產(chǎn)物PH的穩(wěn)定性)④對(duì)某些產(chǎn)品難于找到合適的樹脂(易吸附、易分離、易除雜質(zhì))離子交換法的基本應(yīng)用①產(chǎn)品提純:將被提取物中不需要的雜質(zhì)用離子交換劑吸附除去,以得到較高純度的產(chǎn)品,如:酒精脫臭、低度白酒除濁。②產(chǎn)品提?。喊讶芤褐械漠a(chǎn)品用交換劑吸附(同時(shí)得以濃縮),而雜質(zhì)仍留在溶液中,如多種抗生素、有機(jī)酸、氨基酸、酶制劑、VB12、ATP等的提取。③產(chǎn)品分離:溶液中含有兩種或兩種以上的產(chǎn)品時(shí),可用不同類型的交換劑分別吸附而得以分離。如:核苷酸、多種氨基酸、混合物的分離等。適用范圍:離子交換——分離極性化合物(離子型)萃取——分離非極性或弱極性化合物離子交換樹脂性能比較性能陽(yáng)離子交換樹脂陰離子交換樹脂強(qiáng)酸性弱酸性強(qiáng)堿性弱堿性活性基團(tuán)磺酸羧酸季氨胺pH對(duì)交換能力的影響無(wú)在酸性溶液中交換能力很小無(wú)在堿性溶液中交換能力很小鹽的穩(wěn)定性穩(wěn)定洗滌時(shí)要水解穩(wěn)定洗滌時(shí)要水解再生需過(guò)量的強(qiáng)酸很容易需要過(guò)量的強(qiáng)堿再生容易,可用碳酸鈉或氨交換速度快慢(除非離子化后)快慢(除非離子化后)離子交換操作方法
樹脂預(yù)處理離子交換吸附洗脫樹脂預(yù)處理物理處理:水洗、過(guò)篩,去雜,以獲得粒度均勻的樹脂顆粒;化學(xué)處理:轉(zhuǎn)型(氫型或鈉型)陽(yáng)離子樹脂酸—堿—酸陰離子樹脂堿—酸—堿最后以去離子水或緩沖液平衡離交操作方式靜態(tài):操作簡(jiǎn)單、但是分批操作,交換不完全動(dòng)態(tài):離子交換柱,操作連續(xù)、交換完全,適宜多組份分離 柱式固定床(Fixed-Bed) 模擬移動(dòng)床(SMB)洗脫方式離子交換完成后,將樹脂吸附的物質(zhì)重新轉(zhuǎn)入溶液的方法洗脫方法(1)改變?nèi)芤簆H值(2)改變?nèi)芤弘x子強(qiáng)度樹脂再生是指使離子交換樹脂重新具有交換能力的過(guò)程酸性陽(yáng)離子樹脂酸-堿-酸-緩沖溶液淋洗堿性陰離子樹脂堿-酸-堿-緩沖溶液淋洗方式有:順流再生和逆流再生6、凝膠層析指化合物隨流動(dòng)相流經(jīng)裝有凝膠的固定相的層析柱時(shí),因其各種物質(zhì)分子大小不同而被分離的技術(shù)。又稱凝膠過(guò)濾、凝膠滲透過(guò)濾、分子篩過(guò)濾、阻滯擴(kuò)散層析、排阻層析。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,分離效果好,回收率高,分離條件緩和,不使活性物質(zhì)失活變性,凝膠可重復(fù)使用,無(wú)需再生處理。
缺點(diǎn):分離速度慢。廣泛用于分離氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、酶及多糖等藥物。幾種常用的凝膠:(1)葡聚糖凝膠:基本骨架是1—6糖苷鍵。由葡聚糖和甘油以醚橋形式交聯(lián)而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。最著名的商品為Sephadex葡聚糖凝膠,珠狀顆粒物,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水、弱酸、堿和鹽溶液。低溫時(shí),在0.1mol/L鹽酸中保持1-2h不改變性質(zhì);室溫時(shí),在0.01mol/L鹽酸中放置半年也不改變;在0.25mol/L的氫氧化鈉中,60℃
兩個(gè)月沒有發(fā)改變。可在120℃
加熱30min滅菌而不破壞,但高于120℃
即變黃。濕狀貯存易發(fā)霉,若長(zhǎng)期不用,需加防腐劑。
(2)聚丙烯酰胺凝膠:由碳—碳骨架構(gòu)成。完全為惰性。穩(wěn)定性比葡聚糖凝膠好,洗脫時(shí)不會(huì)有凝膠物質(zhì)下來(lái)。缺點(diǎn):不耐酸。遇酸時(shí)酰胺鍵會(huì)水解為羧基,使凝膠帶有一定的離子交換基團(tuán)。(3)瓊脂糖凝膠:天然凝膠,不是共價(jià)交聯(lián),是以氫鍵交聯(lián)??障抖纫原傊堑臐舛葋?lái)改變,化學(xué)穩(wěn)定性不如葡聚糖凝膠。沒有干凝膠,必須在溶脹狀態(tài)保存,遇脫水劑、冷凍和一些有機(jī)溶劑即破壞,丙酮和乙醇對(duì)它無(wú)影響。在pH4.5-9,溫度0-40℃穩(wěn)定。對(duì)硼酸有吸附,不能用硼酸緩沖液。他能分離幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)相對(duì)分子質(zhì)量的物質(zhì),彌補(bǔ)了葡聚糖和聚丙烯酰胺凝膠的不足。瑞典商品名Sepharose,美國(guó)稱生物凝膠—A(Bio-Gel-A),英國(guó)稱Sagavac.
(4)疏水性凝膠:常用的為聚甲基丙烯酸酯(Polymethacrylate)凝膠、聚苯乙烯凝膠(如Styrogel,Bio-Beads-S)7、親和層析
生物活性物質(zhì)都有親和作用,如酶與底物、激素與受體、核酸的互補(bǔ)鏈間,多糖與蛋白質(zhì)復(fù)合體。親和層析是利用生物大分子的特異親和力而設(shè)計(jì)的層析技術(shù)??赡娼Y(jié)合的特異性物質(zhì)稱為配基,與配基結(jié)合的層析介質(zhì)稱為載體。親和層析能從粗提液中,通過(guò)一次簡(jiǎn)便處理,便可得到高純度的活性物質(zhì),既可分離一些生物材料中含量極微的物質(zhì),又能分離一些性質(zhì)十分相似的物質(zhì)。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備要求不高,操作簡(jiǎn)便,適用范圍廣,特異性強(qiáng),分離速度快,效果好,條件溫和。缺點(diǎn):通用性較差,洗脫條件要求苛刻。幾種常用的載體:(1)纖維素:自然界中數(shù)量最大的大分子生物材料,取材十分方便。但由于其結(jié)構(gòu)緊密、均一性差,不利于大分子的滲入?;罨蟪в须姾桑翘禺愋晕捷^強(qiáng),加上空間位阻等原因,其應(yīng)用不如凝膠載體廣泛。目前主要用于分離與核酸有關(guān)的物質(zhì)。如用寡聚脫氧胸腺核苷酸纖維素作固定相分離細(xì)胞提取液中的mRNA.市售商品有:無(wú)定型微纖維、微晶纖維素、珠狀纖維素。(2)瓊脂糖凝膠:用于親和層析的主要為交聯(lián)珠狀凝膠。其瓊脂糖的質(zhì)量濃度為20g/L(2%)、40g/L(4%)、60g/L(6%)幾種,相應(yīng)的商品稱為Sepharose2B、4B、6B(Pharmacia)和UltrogelsA-2,A-4,A-6)。這類載體能使吸附物質(zhì)保持活性,能迅速活化并接上各種功能基團(tuán),結(jié)構(gòu)疏松,孔徑大,流速快。(3)葡聚糖凝膠:與瓊脂糖凝膠相比孔徑太小,特別是經(jīng)配基偶聯(lián)后,凝膠膨脹度會(huì)進(jìn)一步變小,所以應(yīng)用受到限制。(4)聚丙烯酰胺凝膠:碳—碳骨架,由丙烯酰胺和甲叉雙丙烯酰胺聚合而成,具有網(wǎng)狀三維空間結(jié)構(gòu)。商品名為BiogelP。注意避免接觸強(qiáng)氧化劑,配基偶聯(lián)后會(huì)使它的網(wǎng)格縮小,在一定程度上限制了它的應(yīng)用。
(5)多孔玻璃珠:化學(xué)和物理穩(wěn)定性好,機(jī)械強(qiáng)度高,不但能抵御酶及微生物的作用,還能耐受高溫滅菌和較劇烈的反應(yīng)條件。缺點(diǎn):親水性不強(qiáng),對(duì)蛋白質(zhì)尤其是堿性蛋白質(zhì)有非特異性吸附,而且可供連接的化學(xué)活性基團(tuán)也少。改良方法:為了克服其缺點(diǎn),市售Bio-Glass的商品都已事先連接了氨烷基(烷基胺)。用葡聚糖包被玻璃珠,則可改善其親水性,并增加化學(xué)活性基團(tuán)。用抗原涂布的玻璃珠已成功地分離了免疫淋巴細(xì)胞,在DNA連接的玻璃珠上純化了大腸桿菌的DNA和RNA聚合酶。
(6)其他載體:由聚丙烯酰胺和瓊脂糖混合組成的載體,商品名為UltrogelsACA。它的特點(diǎn)是載體上既有羥基又有酰胺基,并且都能與配基單獨(dú)作用。但不能接觸強(qiáng)堿,以免酰胺水解,使用溫度不超過(guò)40°C。在丙烯酰胺和瓊脂糖的混合膠中加入7%的四氧化三鐵,則可制得一種稱為磁性膠(MagnogelsACA44)的載體。當(dāng)懸浮液中含有不均勻粒子時(shí),依靠磁性能將載體與其他粒子分離。磁性膠載體常用于酶的免疫測(cè)定、熒光免疫測(cè)定、放射免疫測(cè)定、免疫吸收劑和細(xì)胞分離等的微量測(cè)定和制備。
影響吸附親和力的幾個(gè)因素:
(1)配基濃度;(2)空間障礙;(3)配基與載體的結(jié)合位點(diǎn);(4)載體的孔徑;(5)微環(huán)境(化學(xué)因素)。8.大孔樹脂大孔吸附樹脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原料,在0.5%的明膠溶液中,加入一定比例的致孔劑聚合而成。其中,苯乙烯為聚合單體,二乙烯苯為交聯(lián)劑,甲苯、二甲苯等作為致孔劑,它們互相交聯(lián)聚合形成了大孔吸附樹脂的多孔骨架結(jié)構(gòu)。樹脂一般為白色的球狀顆粒,粒度為20~60目,是一類含離子交換集團(tuán)的交聯(lián)聚合物。
聚合物形成后,致孔劑被除去,在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在干燥狀態(tài)下其內(nèi)部具有較高的孔隙率,且孔徑較大,在100~1000nm之間,故稱為大孔吸附樹脂。理化性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑。不受無(wú)機(jī)鹽類及低分子化合物的影響。樹脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子之間的范德華引力,通過(guò)它巨大的比表面進(jìn)行物理吸附而工作。根據(jù)吸附力及其分子量大小可以經(jīng)一定溶劑洗脫分開而達(dá)到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。(1)非極性大孔吸附樹脂是由偶極距很小的單體聚合制得,不帶任何功能基,孔表的疏水型較強(qiáng),可吸附溶液中的有機(jī)物,最適于極性溶劑中吸附非極性物質(zhì),也稱為芳香族吸附劑,例如苯乙烯、二乙烯苯聚合物。(2)中等極性大孔吸附樹脂是含酯基的吸附樹脂。表面兼有疏水和親水兩部分。既可極性溶劑中吸附非極性物質(zhì),又可由非極性溶劑中吸附極性物質(zhì),也稱為脂肪族吸附劑,例如聚丙烯酸酯型聚合物。(3)極性大孔吸附樹脂極性大孔吸附樹脂是指含酰胺基、氰基、酚羥基等含氮、氧、硫極性功能基的吸附樹脂,它們通過(guò)靜電相互作用吸附極性物質(zhì),如丙烯酰胺。樹脂種類眾多,型號(hào)各異,性能差異大。樹脂型號(hào)主要有:美國(guó)Rohn&hass公司生產(chǎn)的AmberliteXAD;日本三菱公司生產(chǎn)的DiaionHP-10、-20、-30、-40、-50(非極性);
還有:ParapetP-S、ParapetQ、ParapetR、ParapetS、ParapetN、Chromosorb系列等;中國(guó)主要的樹脂有天津農(nóng)藥股份有限公司的D系列,上海試劑廠101、102、402等,南開大學(xué)化工廠產(chǎn)品D系列、H系列、AB-8(弱極性)和上海醫(yī)藥工業(yè)研究院SIP系列等。同一型號(hào)大孔吸附樹脂對(duì)有效部位吸附能力強(qiáng)弱的規(guī)律為:以藥材計(jì),生物堿>
黃酮>酚性成分>無(wú)機(jī)物。不同樹脂結(jié)構(gòu)對(duì)不同物質(zhì)吸附效果不同,篩選實(shí)驗(yàn)表明,D-及DA-型樹脂對(duì)多糖的吸附作用較單糖和雙糖大。AB-8樹脂對(duì)皂苷的吸附容量較蛋白質(zhì)、糖大。聚苯乙烯樹脂一般適用于非極性和弱極性物質(zhì)的化合物,如皂苷類和黃酮類;聚丙烯類樹脂,一般帶有酯基或酰氨基,對(duì)中極性和極性化合物如黃酮醇和酚類的吸附較好。預(yù)處理用乙醇加熱回流洗脫,洗至洗脫液蒸干后無(wú)殘留物。經(jīng)乙醇洗凈的樹脂揮去溶劑后保存?zhèn)溆?.裝柱以乙醇濕法裝柱,繼續(xù)用乙醇在柱上流動(dòng)清洗,不時(shí)檢查流出的乙醇,至與水混合不呈白色混濁為止(取1mL乙醇液加5mL水)。然后以大量的蒸餾水洗去乙醇,備用。少量乙醇存在將會(huì)大大降低樹脂的吸附力。3.再生樹脂柱反復(fù)使用后一般用95%乙醇洗至無(wú)色后水洗即可。如樹脂顏色變深可用稀酸或稀堿洗脫后水洗。如柱上方有懸浮物可用水、醇從柱下進(jìn)行反洗可將懸浮物洗出。多次使用柱床擠壓過(guò)緊或樹脂破碎影響流速,可取出樹脂,盛于一較大容器中用水漂洗除去小顆?;驊腋∥?。近幾年來(lái),由于大孔吸附樹脂新技術(shù)的引進(jìn),使中草藥有效單體成分或復(fù)方中某一單體成分的指標(biāo)得到提高。它具有快速、高效、方便、靈敏、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。1大孔吸附樹脂在中藥有效成分純化中的應(yīng)用大孔吸附樹脂用于白芍總苷、甜葉菊苷、刺玫果苷、三七總苷、西洋參總皂苷、絞股藍(lán)總皂苷、
甘草酸、三棵針生物堿、丹皮酚、銀杏葉黃酮、制川烏和制草烏中總生物堿、靈芝中尿嘧啶和尿嘧啶核苷、川芎嗪和阿魏酸的分離。2大孔吸附樹脂在中藥復(fù)方制劑中的應(yīng)用
五、Concentration濃縮濃縮:低濃度溶液通過(guò)除去溶劑變?yōu)楦邼舛热芤旱倪^(guò)程。常在提取后和結(jié)晶前進(jìn)行,有時(shí)也貫穿與整個(gè)制藥過(guò)程。蒸發(fā)裝置的設(shè)計(jì)原理:加熱、擴(kuò)大液體表面積、低壓。1、薄膜蒸發(fā)濃縮Filmevaporationconcentration臥式噴淋薄膜蒸發(fā)器、Rose蒸發(fā)器、板式蒸發(fā)器2、減壓蒸發(fā)濃縮Decompressionevaporationconcentration減壓抽真空(真空濃縮),適用不耐熱的藥物和制品。3、吸收濃縮Absorbingconcentration通過(guò)吸收劑直接吸收除去溶液中的溶劑分子使溶液濃縮的方法。吸收劑與溶液不起化學(xué)反應(yīng),對(duì)生化藥物不起吸附作用,易與溶液分開。吸附劑除去溶劑后可重復(fù)使用。
常用的吸收劑:聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、凝膠。凝膠可直接投入待濃縮的溶液中,溶劑和小分子被吸收到凝膠內(nèi),大分子留在溶液中,然后離心過(guò)濾。使用聚乙二醇時(shí),先將溶液裝入半透膜的袋內(nèi),扎緊袋口,外加聚乙二醇覆蓋,袋內(nèi)溶劑滲出即被聚乙二醇吸去。六、Crystallization結(jié)晶結(jié)晶:利用某些藥物具有形成晶體的性質(zhì)使目標(biāo)藥物(溶質(zhì))呈晶態(tài)從溶液中析出的過(guò)程。結(jié)晶的條件:(1)純度purity:各種物質(zhì)在溶液中均需達(dá)到一定的純度才能析出結(jié)晶。蛋白質(zhì)和酶,純度不低于50%??傏厔?shì)是越純?cè)揭捉Y(jié)晶,但已結(jié)晶的制品不表示達(dá)到了絕對(duì)的純化,只能說(shuō)到了相當(dāng)純的程度。有時(shí)純度不高,加入有機(jī)溶劑和制成鹽,也能達(dá)到結(jié)晶。(2)濃度consideration:結(jié)晶液的濃度要較高,以利于分子間的碰撞聚合。但濃度過(guò)高,相應(yīng)雜質(zhì)和溶液黏度增大,反而不利于結(jié)晶,或生成純度較差的粉末結(jié)晶。
(3)pH:選擇pH在pI附近,有利于晶體析出。
(4)溫度temperature:通常在低溫條件進(jìn)行,活性物質(zhì)不易變性,又可避免細(xì)菌繁殖。
(5)時(shí)間Time:結(jié)晶的生成和生長(zhǎng)需要時(shí)間。但生物藥物要求在幾小時(shí)內(nèi)完成,時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。(6)晶種Crystalseed:不易結(jié)晶的藥物常加晶種。結(jié)晶的概念溶液中的溶質(zhì)在一定條件下,因分子有規(guī)則的排列而結(jié)合成晶體。晶體的化學(xué)成分均一,具有各種對(duì)稱的晶體,其特征為離子和分子在空間晶格上呈規(guī)則的排列。生物工業(yè)的最終產(chǎn)品形態(tài)有許多是以固體形態(tài)出現(xiàn),固體產(chǎn)品有結(jié)晶和無(wú)定形兩種狀態(tài)1、結(jié)晶析出速度慢,溶質(zhì)分子有足夠時(shí)間進(jìn)行排列,粒子排列有規(guī)則。蔗糖、食鹽、氨基酸、檸檬酸等都是結(jié)晶型2、無(wú)定形固體析出速度快,粒子排列無(wú)規(guī)則。淀粉、酶制劑、蛋白質(zhì)和某些噴霧干燥獲得的產(chǎn)品是無(wú)定型物質(zhì)重結(jié)晶經(jīng)過(guò)一次粗結(jié)晶后,得到的晶體通常會(huì)含有一定量的雜質(zhì)。此時(shí)工業(yè)上常常需要采用重結(jié)晶的方式進(jìn)行精制。重結(jié)晶是利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不同溫度下的溶解度不同,將晶體用合適的溶劑再次結(jié)晶,以獲得高純度的晶體的操作。重結(jié)晶的操作過(guò)程選擇合適的溶劑;將經(jīng)過(guò)粗結(jié)晶的物質(zhì)加入少量的熱溶劑中,并使之溶解;冷卻使之再次結(jié)晶;分離母液;洗滌;幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)真空濃縮結(jié)晶鍋設(shè)備構(gòu)造加熱蒸發(fā)室、加熱夾套、汽液分離器、攪拌器等四部分。真空濃縮結(jié)晶鍋主要技術(shù)參數(shù)容積M筒體高度H(mm)筒體直徑Φ(mm)夾套直徑Φ(mm)轉(zhuǎn)速r.p.n電機(jī)功率kw
七、干燥Desiccation干燥:濕的固體生物藥物,除去水分或溶劑而獲得相對(duì)或絕對(duì)干燥制品的工藝過(guò)程。它也是一種蒸發(fā),但不同于濃縮。通常包括原料藥的干燥和制成的臨床制劑的干燥。(1)常壓干燥Normalpressdesiccation:通風(fēng)與加熱結(jié)合。成本低,干燥量大。但時(shí)間長(zhǎng),易污染。(2)減壓干燥Decompressiondesiccation:利用專用設(shè)備減壓,使溶劑迅速蒸發(fā)。時(shí)間短,溫度低。制藥常用方法。
(3)噴霧干燥Spraydesiccation:將液體通過(guò)噴射裝置噴成霧滴后,在一定流速的熱氣流中,迅速蒸發(fā)干燥的方法。從理論推算:每升液體,如果噴成10μm直徑的霧滴,約有1.91×1012多個(gè)霧滴,表面積有600m2。實(shí)驗(yàn)表明:把含水量為80%的1L溶液,噴成直徑約10-60μm霧滴,當(dāng)與熱空氣接觸時(shí),僅3-5s可使霧滴水分氣化而得到干燥產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn):快速高效,可在無(wú)菌條件下操作,應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn):熱利用率不高,設(shè)備費(fèi)用投資大。料液霧化的方法(1)氣流式噴霧它是采用壓縮空氣(或蒸汽)以很高的速度(300m·s-1)從噴嘴噴出,利用氣液兩相間的速度差所產(chǎn)生的摩擦力,將料液分裂為霧滴,故也稱為雙流體噴霧。(2)壓力噴霧采用高壓泵(0.17~0.34MPa)將料液加壓,高壓料液通過(guò)噴嘴時(shí),壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能而高速噴出分散的霧滴。(3)離心噴霧料液在高速轉(zhuǎn)盤5000~20000r·min-1中受離心力作用從盤的邊緣甩出而霧化噴霧干燥特點(diǎn)
(1)噴霧干燥是細(xì)小的霧滴與熱空氣接觸,具有極大的表面積,利于傳熱傳質(zhì)過(guò)程,物料干燥時(shí)間短(幾秒至30秒);(2)干燥溫度較低,適于熱敏性物料的干燥;(3)可生產(chǎn)粉末狀、空心球狀或疏松團(tuán)粒狀,且具有較高的速溶性產(chǎn)品;(4)容易通過(guò)改變操作條件以調(diào)節(jié)控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),如粒度分布、最終濕含量等;(5)干燥流程簡(jiǎn)化,操作在密閉狀態(tài)下進(jìn)行,有利于保持食品衛(wèi)生、減少污染;(6)所需設(shè)備較龐大,空氣消耗量大、熱利用率低,動(dòng)力消耗也較大,因此,噴霧干燥總的設(shè)備投資費(fèi)用較高
(4)冷凍干燥Freezingdesiccation:
在低溫(-60-10℃)及高真空6.67-40Pa(0.05-0.3mmHg)下,將物料與溶液中的水分直接升華的干燥方法。
適用于高度熱敏的生物藥物。制劑應(yīng)具有多孔、疏松、易溶的特點(diǎn),一般含水量在1%-3%。設(shè)備投資及維護(hù)費(fèi)用高,生產(chǎn)能力不大。八、Sterilization滅菌滅菌:指殺滅或除去一切微生物的操作技術(shù)。1、干熱空氣滅菌:通常在烘箱里利用熱空氣殺滅微生物,在100℃,1h可殺死繁殖的細(xì)菌。但某些細(xì)菌在一定情況下可以變成芽孢,有較強(qiáng)的耐熱力,一般需160-170℃
滅菌1h以上或140℃滅菌3h以上。滅菌的時(shí)間應(yīng)自全部進(jìn)行滅菌的物品達(dá)到滅菌溫度時(shí)算起。待滅菌物品的溫度常落后于烘箱室的溫度,特別是導(dǎo)熱性能差或裝量大的待滅菌物品。要確保滅菌完全,應(yīng)測(cè)定溫度延后時(shí)間,將延后的時(shí)間考慮到規(guī)定的滅菌時(shí)間內(nèi)。2、濕熱滅菌:
常壓滅菌,即在常壓下用100℃流通蒸汽或在水內(nèi)煮沸來(lái)殺滅細(xì)菌。
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