生物制藥的基本技術(shù)

關(guān)于生物制藥的基本技術(shù)第三章生物制藥基本技術(shù)

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。它是一項嚴格、細致、復(fù)雜的工藝過程，涉及物理、化學(xué)、生物學(xué)、工程等方面的知識和操作技術(shù)。1.中心的問題：

1、標準化方法？

2、如何發(fā)現(xiàn)或研制新藥？

對于一個新研制的生物藥物，從查閱文獻開始，到探索實驗、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，再進行中試放大，全面考察工藝是否成熟，是否穩(wěn)定等。第2頁,共52頁，2024年2月25日，星期天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

第三章生物制藥基本技術(shù)2.基本制造方法第3頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3.生化制藥的六個階段

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，制成粗品的工藝過程。

4.純化：粗制品經(jīng)鹽析、有機溶劑沉淀、吸附、層析、透析、超離心、膜分離、結(jié)晶等步驟進行精制的工藝過程。

5.濃縮、干燥及保存

6.制劑：原料藥（精制品）經(jīng)精細加工制成片劑、針劑、凍干劑、粉劑等供臨床應(yīng)用的各種劑型。第三章生物制藥基本技術(shù)第4頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

一.RawMaterialSelectingandPretreatment

原料選擇和預(yù)處理原料選擇的基本準則：1、在大量的信息資料和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，選擇目標原料。2、選擇有效成分含量高的新鮮材料；3、來源豐富易得；4、制造工藝簡單易行；5、成本比較低；6、原料的采集不破壞生態(tài)環(huán)境,選擇對環(huán)境友好的原材料資源，防止生物入侵。第5頁,共52頁，2024年2月25日，星期天預(yù)處理方法：1、動物組織先要剔除結(jié)締組織、脂肪組織等非活性部分；植物種子去殼除脂；微生物要進行菌體與發(fā)酵液分離等基本操作。便于貯存和運輸。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、有機溶劑除去部分水分：用丙酮或乙醇進行脫水和脫脂，有利于貯存。第6頁,共52頁，2024年2月25日，星期天二、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毎扑?，使胞?nèi)活性物質(zhì)充分釋放到溶液中，有利于提取或吸附。動物臟器組織：常用絞肉機機械法粉碎；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。

第7頁,共52頁，2024年2月25日，星期天1.機械法：組織搗碎機、勻漿器、研缽、球磨機、萬能粉碎機、絞肉機、擊碎機、刨片機。動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，大部分動物性細胞及細胞內(nèi)的顆?？梢云扑椤?/p>

B、冷熱交替法：將材料投入沸水中，在90℃左右維持數(shù)分鐘，立即置于冰浴中，使之迅速冷卻，絕大部分細胞被破壞。此法多用于細菌或病毒中提取蛋白和核酸。

第8頁,共52頁，2024年2月25日，星期天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，常用50~100mg/L菌體濃度，在1~10KC頻率下處理10~15min。操作時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0.59~34.32MPa(210~350kgf/cm2)的壓力時，可使90%以上細胞被壓碎。多用于微生物酶制劑的工業(yè)制備。第9頁,共52頁，2024年2月25日，星期天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，利用組織細胞中自身的酶系將細胞破壞，使細胞內(nèi)含物釋放出來的方法。自溶的溫度，動物材料在0-4℃

，微生物在室溫下。自溶時，需加少量的防腐劑，甲苯、氯仿，以防止外界細菌的污染。*由于自溶時間較長，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白質(zhì)時比較少用。

第10頁,共52頁，2024年2月25日，星期天B.溶菌酶處理法：溶菌酶是專一地破壞細菌細胞壁的酶。多用于微生物，如蝸牛酶、纖維酶，植物細胞也適用。如用噬菌體感染大腸桿菌細胞制造DNA時，采用pH8.0的0.1mol/LTris-0.01mol/LEDTA制成2億/ml的細胞懸液，然后加入100μg~1mg的溶菌酶，在37°C保溫10min，細菌胞壁即被破壞。

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，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。第11頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

三、提取Extraction提?。阂卜Q抽提、萃取，就是利用一種溶劑對物質(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)。

第12頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3、溫度：一般在5℃以下，但對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)溶解度的大小：一般極性對極性；非極性對非極性；酸對堿；堿對酸；高溫；遠離等電點。

2、擴散作用的影響：擴散方程式G=DF*ΔC/ΔX*t3、分配作用的影響：分配定律(C1/C2)恒溫、恒壓=K第13頁,共52頁，2024年2月25日，星期天四、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進行分離純化。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，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：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：分級分離能力不高。

常用的中性鹽：硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉。

第14頁,共52頁，2024年2月25日，星期天鹽析時應(yīng)注意的幾個問題：（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，正確計算飽和度。（2）pH值的選擇：蛋白質(zhì)在pI時的溶解度最小。因此，進行鹽析時的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)共沉作用也愈強，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。第15頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

（4）溫度：一般在室溫下進行，濃鹽對蛋白質(zhì)有保護作用。但對溫度敏感的，要在低溫下進行。

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，時間一般較長，應(yīng)常換透析液，注意防止污染。2、有機溶劑沉淀法利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機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，還破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀析出。

第16頁,共52頁，2024年2月25日，星期天幾種溶劑的介電常數(shù)溶劑名稱20℃時的介電常數(shù)溶劑名稱20℃時的介電常數(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個帶電量分別為Q1、Q2點電荷相互作用的靜電引力。經(jīng)驗：如30-40%乙醇沉淀的物質(zhì)，改用丙酮時，其體積分數(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。有機溶劑法比鹽析法分辨力強，沉淀也好過濾，易干燥，但對有些生物活性物質(zhì)能引起失活和變性。應(yīng)用時還要注意揮發(fā)和火災(zāi)等。第17頁,共52頁，2024年2月25日，星期天有機沉淀法應(yīng)注意的問題：

（1）控制工藝過程的溫度：整個操作過程應(yīng)在低溫下進行，而且最好是同一溫度。（2）防止溶劑局部濃度過高：加入有機溶劑時攪拌要均勻，速度要適當(dāng)，避免局部濃度過高，引起沉淀物的破壞、變性或失活。（3）及時處理沉淀物：沉淀物經(jīng)過濾或離心后，要立即用水或緩沖液溶解，降低有機溶劑的濃度。（4）pH的選擇：在待沉淀蛋白質(zhì)的pI附近。（5）有機溶劑是酶和蛋白質(zhì)的變性因素，尤其是對敏感酶類。第18頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3、等電點沉淀法利用蛋白質(zhì)在等電點時的溶解度最低，而各種蛋白質(zhì)又具有不同的等電點的特性進行分離的工藝過程。由于各種蛋白質(zhì)在等電點時，仍有一定的溶解度而沉淀不完全，多數(shù)蛋白質(zhì)的等電點又都十分接近，所以單獨使用效果不理想，分辨力差，多用于提取后除雜蛋白。實際生產(chǎn)中常與有機溶劑沉淀法、鹽析法聯(lián)合使用。第19頁,共52頁，2024年2月25日，星期天4、膜分離法膜分離技術(shù)包括超濾、反滲透析、電滲析、微孔過濾、氣體滲析和超精密過濾。（1）超濾：根據(jù)溶質(zhì)分子和懸浮粒子是否通過多孔膜來進行篩分。在液壓的驅(qū)動下，能通過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溶液中的各種溶質(zhì)分子進行選擇性過濾。優(yōu)點：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。

第20頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（2）反滲透：以高分子透過性薄膜為分離介質(zhì)，在超過溶液滲透壓力的情況下，使溶液中的溶劑透過薄膜，同時使溶質(zhì)和不溶物阻截在膜前。這一過程類似于滲透,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：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濾介質(zhì)，可以過濾一般介質(zhì)不能截留的細菌和微粒。膜的孔徑在0.2-10μm。（4）超精密過濾：以聚乙烯醇為主體的中空多孔濾膜，分級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。第21頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

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)。基本原理：離子交換樹脂在水中能溶脹，溶脹后，其分子中的極性基團（活性基團），具有可擴散的離子，能與溶液中的離子起交換作用；非極性基團作為樹脂的骨架，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、擴散、離子交換、離子親和力等物理化學(xué)過程。

第22頁,共52頁，2024年2月25日，星期天樹脂種類和理化性能：

（1）強酸性陽離子交換樹脂：功能團為磺酸基，pH一般沒有限制。（2）弱酸性陽離子交換樹脂：功能團為羧基、酚基。在酸性溶液中不發(fā)生交換，pH愈大交換能力愈強。（3）強堿性陰離子交換樹脂：功能團為三甲基季胺基團。pH沒有限制。（4）弱酸性陰離子交換樹脂：功能團為伯胺基、仲胺基、叔胺基。pH愈低交換能力愈大。第23頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

影響交換速度的因素：（1）樹脂顆粒的大小：顆粒小，表面積大，能促進內(nèi)部和外部擴散。（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）樹脂酸堿性的強弱和溶液的pH：

第24頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（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）有機溶劑的影響：當(dāng)有有機溶劑存在時，會降低樹脂對有機離子的選擇性，而容易吸附無機離子。6、凝膠層析指化合物隨流動相流經(jīng)裝有凝膠的固定相的層析柱時，因其各種物質(zhì)分子大小不同而被分離的技術(shù)。又稱凝膠過濾、凝膠滲透過濾、分子篩過濾、阻滯擴散層析、排阻層析。優(yōu)點：設(shè)備簡單，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，無需再生處理。第25頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

缺點：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，在0.1mol/L鹽酸中保持1-2h不改變性質(zhì)；室溫時，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℃

兩個月沒有發(fā)改變?？稍?20℃

加熱30min滅菌而不破壞，但高于120℃

即變黃。濕狀貯存易發(fā)霉，若長期不用，需加防腐劑。

第26頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（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，洗脫時不會有凝膠物質(zhì)下來。缺點：不耐酸。遇酸時酰胺鍵會水解為羧基，使凝膠帶有一定的離子交換基團。（3）瓊脂糖凝膠：天然凝膠，不是共價交聯(lián)，是以氫鍵交聯(lián)。空隙度以瓊脂糖的濃度來改變，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、冷凍和一些有機溶劑即破壞，丙酮和乙醇對它無影響。在pH4.5-9,溫度0-40℃穩(wěn)定。對硼酸有吸附，不能用硼酸緩沖液。他能分離幾萬到幾千萬相對分子質(zhì)量的物質(zhì)，彌補了葡聚糖和聚丙烯酰胺凝膠的不足。瑞典商品名Sepharose，美國稱生物凝膠—A（Bio-Gel-A）,英國稱Sagavac.第27頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

(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，通過一次簡便處理，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)。

第28頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

優(yōu)點：設(shè)備要求不高，操作簡便，適用范圍廣，特異性強，分離速度快，效果好，條件溫和。缺點：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?，非特異性吸附較強，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胞提取液中的mRNA.市售商品有：無定型微纖維、微晶纖維素、珠狀纖維素。第29頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（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，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，凝膠膨脹度會進一步變小，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。注意避免接觸強氧化劑，配基偶聯(lián)后會使它的網(wǎng)格縮小，在一定程度上限制了它的應(yīng)用。

第30頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（5）多孔玻璃珠：化學(xué)和物理穩(wěn)定性好，機械強度高，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：親水性不強，對蛋白質(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)活性基團也少。改良方法：為了克服其缺點，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。用抗原涂布的玻璃珠已成功地分離了免疫淋巴細胞，在DNA連接的玻璃珠上純化了大腸桿菌的DNA和RNA聚合酶。

第31頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（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。它的特點是載體上既有羥基又有酰胺基，并且都能與配基單獨作用。但不能接觸強堿，以免酰胺水解，使用溫度不超過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，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定、熒光免疫測定、放射免疫測定、免疫吸收劑和細胞分離等的微量測定和制備。

第32頁,共52頁，2024年2月25日，星期天影響吸附親和力的幾個因素：

（1）配基濃度；（2）空間障礙；（3）配基與載體的結(jié)合位點；（4）載體的孔徑；（5）微環(huán)境（化學(xué)因素）。第33頁,共52頁，2024年2月25日，星期天五、Concentration濃縮濃縮：低濃度溶液通過除去溶劑變?yōu)楦邼舛热芤旱倪^程。常在提取后和結(jié)晶前進行，有時也貫穿與整個制藥過程。蒸發(fā)裝置的設(shè)計原理：加熱、擴大液體表面積、低壓。1、薄膜蒸發(fā)濃縮Filmevaporationconcentration臥式噴淋降膜蒸發(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。第34頁,共52頁，2024年2月25日，星期天3、吸收濃縮Absorbingconcentration

通過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，然后離心過濾。使用聚乙二醇時，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。第35頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

六、Crystallization結(jié)晶結(jié)晶：利用某些藥物具有形成晶體的性質(zhì)使目標藥物（溶質(zhì)）呈晶態(tài)從溶液中析出的過程。結(jié)晶的條件：（1）純度purity：各種物質(zhì)在溶液中均需達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%?？傏厔菔窃郊冊揭捉Y(jié)晶，但已結(jié)晶的制品不表示達到了絕對的純化，只能說到了相當(dāng)純的程度。有時純度不高，但加入有機溶劑和制成鹽，也能達到結(jié)晶。第36頁,共52頁，2024年2月25日，星期天（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：通常在低溫條件進行，活性物質(zhì)不易變性，又可避免細菌繁殖。（5）時間Time：結(jié)晶的生成和生長需要時間。但生物藥物要求在幾小時內(nèi)完成，時間不宜過長。（6）晶種Crystalseed：不易結(jié)晶的藥物常加晶種。第37頁,共52頁，2024年2月25日，星期天七、干燥Desiccation

干燥：是從濕的固體生物藥物中，除去水分或溶劑而獲得相對或絕對干燥制品的工藝過程。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。但時間長，易污染。（2）減壓干燥Decompressiondesiccation：利用專用設(shè)備加速減壓，使溶劑迅速蒸發(fā)。時間短，溫度低。制藥常用方法。

第38頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

（3）噴霧干燥Spraydesiccation：將液體通過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，表面積有600m2。實驗表明：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，僅3-5s可使霧滴水分氣化而得到干燥產(chǎn)品。優(yōu)點：快速高效，可在無菌條件下操作，應(yīng)用廣泛。缺點：熱利用率不高，設(shè)備費用投資大。第39頁,共52頁，2024年2月25日，星期天料液霧化的方法

（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，高壓料液通過噴嘴時，壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽芏咚賴姵龇稚⒌撵F滴。（3）離心噴霧料液在高速轉(zhuǎn)盤5000～20000r·min－1或圓周速度為90～150m·s－1中受離心力作用從盤的邊緣甩出而霧化第40頁,共52頁，2024年2月25日，星期天噴霧干燥特點(1),噴霧干燥是非常細小的霧滴與熱空氣接觸，具有極大的表面積，有利于傳熱傳質(zhì)過程，因此物料干燥時間短（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、空心球狀或疏松團粒狀，且具有較高的速溶性產(chǎn)品；

(4),容易通過改變操作條件以調(diào)節(jié)控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標，如粒度分布、最終濕含量等；

(5),干燥流程簡化，操作在密閉狀態(tài)下進行，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，動力消耗也較大，因此，噴霧干燥總的設(shè)備投資費用較高第41頁,共52頁，2024年2月25日，星期天噴霧干燥系統(tǒng)一級噴霧干燥系統(tǒng)：主要有開放式、閉式循環(huán)、半閉式循環(huán)和自惰式循環(huán)四種型式；二級噴霧干燥系統(tǒng)，又稱直通速溶系統(tǒng)；流化床噴霧造粒系統(tǒng)第42頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

（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)具有多孔性、疏松、易溶的特點，一般含水量在1%-3%。設(shè)備投資及維護費用高，生產(chǎn)能力不大。改進的干燥設(shè)備環(huán)型噴射干燥器振動流動干燥器渦流干燥器第43頁,共52頁，2024年2月25日，星期天八、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可殺死繁殖的細菌。但某些細菌在一定情況下可以變成芽孢，有較強的耐熱力，一般需160-170℃

滅菌1h以上或140℃滅菌3h以上。滅菌的時間應(yīng)自全部進行滅菌的物品達到滅菌溫度時算起。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)測定溫度延后時間，將延后的時間考慮到規(guī)定的滅菌時間內(nèi)。第44頁,共52頁，2024年2月25日，星期天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)煮沸來殺滅細菌。減壓滅菌：在熱壓滅菌器中，用超過101--.325kPa的飽和蒸汽殺滅細菌。熱壓滅菌所需溫度、相對壓力和時間：

115.5℃1.7kgf/cm2(表壓0.7kgf/cm2）30min121.5℃2.0kgf/cm2(表壓1.0kgf/cm2）20min126.5℃2.4kgf/cm2(表壓1.4kgf/cm2）15min第45頁,共52頁，2024年2月25日，星期天濕熱殺菌的主要類型和特點低溫長時殺菌法高溫短時殺