糖类药物生产工艺幻灯片

2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 1 糖类药物概述 甘露醇生产工艺 肝素生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 2 概述 1812年 俄国化学家基尔霍夫在加酸煮沸的淀粉中 得到葡萄糖 1819年法国科学家布拉孔诺从木屑 亚麻和树皮中也得到葡萄糖 才认识到组成淀粉和纤维素的基本 单元 都是葡萄糖 得实验式C6H12O6 1886年 德国化学家基利阿尼证明了葡萄糖的碳为直链 没有与完整的水分子相结合 随后 糖的诸多其他生物学功能也已被逐步揭示和认识 糖蛋白 糖脂是细胞膜的重要组成部分 它们作为生物信息的携带者和传递者 调节细胞的生长 分化 代谢及免疫反应等 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 3 20世纪60年代以来 多糖类药物在抗凝 降血脂 提高机体免疫 抗肿瘤和抗辐射方面都具有显著药理作用与疗效 如从担子菌分离得到的PS K多糖和香菇多糖对小鼠S180瘤株均有明显的抑制作用 已作为免疫型抗肿瘤药物出售 我国从中药中也提取了不少多糖物质 茯苓多糖 云芝多糖 银耳多糖 胎盘脂多糖等均在临床应用 并取得了一定的治疗效果 概述 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 4 分类从化学结构看 糖是一大类多羟基醛或酮的化合物 依据其结构特点分为 单糖 氨基糖 糖酸 糖醇聚糖 低聚糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 棉籽糖等 多糖 纯多糖 右旋糖酐 甘露聚糖 酵母 果聚糖 香菇多糖 茯苓多糖 淀粉等杂多糖 肝素 硫酸软骨素 透明质酸等 糖的衍生物 概述 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 5 性质单糖 还原性 与苯肼反应 在稀酸溶液中稳定 在浓碱溶液中很不稳定 低聚糖 多糖 相对分子质量很大 分为直链和支链两种 多带有负电荷 水合度较大 水溶液具有一定的黏度 多被酸或酶水解变成单糖和低聚糖或其他组成多糖的成分 概述 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 6 海藻和海带中的含量较高 在海藻的洗液里含量可达2 海带的洗液里约含1 5 是提取甘露醇的好原料 用葡萄糖为原料 经电解 脱盐 精制等制备 电解转化率为98 99 6 还可采用微生物直接发酵法制得 甘露醇生产工艺 1 化学结构和性质白色晶形粉末 无臭 略有甜味 不潮解 易溶于水 微溶于低级醇类和低级胺类 不溶于有机溶剂 在无菌溶液中较稳定 不易为空气中的氧所氧化 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 7 2 工艺路线 甘露醇生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 8 3 制剂20 甘露醇注射液 称取结晶甘露醇 用适量注射用水90 搅拌溶解 加1 活性炭 加热50分钟过滤 检测pH 4 5 6 5 和含量 合格后 澄清过滤 装入50ml 100ml 250ml输液瓶中 蒸汽灭菌40分钟 即得甘露醇注射液 甘露醇生产工艺 4 检验 1 pH 用电位法 2 含量测定 碘量法 5 作用与用途降颅压 眼压 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 9 肝素 1916年研究凝血时从肝脏中发现的 天然抗凝血物质 在自然界中 肝素广泛分布在哺乳动物的肝 肺 心 脾 肾 脑腺 肠动膜 肌肉和血液里 多与蛋白质结合成复合体存在 这种复合物无抗凝血活性 此外 还具有澄清血浆脂质 降低血胆固醇和增强抗癌药物疗效等作用 临床广泛用作各种外科手术前后防治血栓形成和栓塞 输血时预防血液凝固和保存鲜血时的抗凝作用 小剂量时用于防治高血脂症和动脉粥样硬化 国外用于预防血栓疾病 已形成了一种肝素疗法 肝素生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 10 1 化学结构和性质白色或灰白色粉末 无臭无味 有吸湿性 钠盐易溶于水 不溶乙醇 丙酮 二氧六环等有机溶剂 是一种含有硫酸基的酸性黏多糖 其分子具有由六糖或八糖重复单元组成的线状链状结构 肝素生产工艺 三硫酸双糖单元 二硫酸双糖单元 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 11 2 酶解 树脂法 肝素生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 12 2 工艺过程 酶解取100kg新鲜肠黏膜加苯酚0 2 在搅拌下加入绞碎胰0 5 1 用40 氢氧化钠液调节pH8 5 9 升温至40 45 保温2 3h pH8 再加5 粗食盐升温至90 用6M盐酸调节pH6 5 保温20min 以布袋过滤 得酶解滤液 吸附 洗涤 洗脱取滤液冷至50 以下 用6M氢氧化钠调节pH7 加入5kgD 254强碱性阴离子交换树脂 搅拌5h左右 交换完毕 弃去液体 用水 2M和1 2M氯化钠洗涤 用约树脂体积一半的5M氯化钠洗脱 后用约为树脂体积的1 2的3M氯化钠洗脱 合并洗脱液 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 13 2 工艺过程 沉淀 脱水 干燥滤液加入活性炭和95 乙醇处理 冷处沉淀8 12h 弃去上清液 沉淀中加蒸馏水和4倍量95 乙醇 冷处放置6h 收集沉淀 用乙醇 丙酮脱水2次 得肝素钠粗制品 脱色 沉淀 干燥10 的肝素钠溶液 以4 高锰酸钾进行氧化脱色 以滑石粉作助滤剂过滤 收集滤液 将滤液调节pH6 4 用0 9倍的95 乙醇置于冷处沉淀6h以上 收集沉淀 再用4倍量的95 乙醇 冷处放置6h以上 收集沉淀物 干燥得肝素钠精品 肠黏膜换算成总固体7 计 收率20000U kg 最高效价141 6U mg 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 14 3 盐解 树脂法 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 15 4 CTAB 十六烷基三甲基溴化胺 提取法 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 16 5 以牛肺为原料的提取法 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 17 6 注解 D 254为聚苯乙烯二乙烯苯三甲胺季铵型强碱性阴离子交换树脂 机械强度和耐磨性能差 易破碎 细碎粒易漂浮而流失 解决办法采用负压吸气气泡翻滚搅拌法 利用减压和虹吸将液体吸入或排出反应罐 使树脂始终在罐内 减少破碎和流失 提高收率 肝素是聚阴离子 He 肝素 蛋白质用He Pr 表示 为可溶性 酸性蛋白质 pI以6计 如果pH选择8 5 9 Pr 浓度比Pr 浓度大很多 则酸性蛋白与肝素的复合物完全可离解 若碱性蛋白质 pI为10 选择pH8 5 9不能促进蛋白与肝素复合物的离解 必须选择pH11 5 12 才能完全离解 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 18 6 注解 洗脱肝素要控制盐的阳离子 其反应 氯化钠的浓度越大 R Cl 的浓度越小 有利于He Na 的生成 宜用动态洗脱 因R He 结合较牢 交换需要相当高的盐浓度 氯化钠常用2M 3M 能使He 近100 地洗脱下来 生产工艺 2020 2 27 生物制药工艺学 糖类药物 19 6 注解 氧化作用能除去热原 脱色 配合调pH和加热 除去杂质 提高肝素的效价 有机杂质少时 氧化时间短 否则反之 由于高锰酸钾氧化作用较强 破坏肝素和增加K 的含量 故改用加入总量4 的过氧化氢 分两次加 好于单用高锰酸钾 不增加水溶液的新成分 1977年国内研究成功的过氧化氢 高锰酸钾组合氧化工艺 克服了