制药工业中的萃取分离

制药工业中的萃取分离,汉吉勋,制药工业中的萃取分离,溶剂萃取法是制药工业中常用的一种提取方法，是从微生物产生的培养液中提取二级（次级）代谢物抗生素类和从动、植物体中提取有效药用成分的方法。 药物是否适宜采用溶剂萃取法需要根据药物的理化性质来确定。一般若为非极性或弱极性的，可以考虑采用溶剂萃取法，如青霉素类和大环内脂类抗生素。如果极性很强则大多采用离子交换法。有时根据需要采用多种提取方法相结合。 溶剂萃取法具有下列特点： 对热敏物质破坏少； 采用多级萃取时，溶质浓缩倍数和纯化度很高； 便于连续生产，周期短； 溶剂耗量大，对设备和安全要求高。,制药工业中的萃取分离,1 青霉素类的萃取分离2 其他抗生素的萃取分离3 从植物提取药物中的萃取分离4 蛋白质类药物的萃取分离,1 青霉素的萃取分离,青霉素（Penicillin，或音译盘尼西林）。青霉素是抗菌素的一种，是指分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是由青霉菌中提炼出的抗生素。 1928年，英国科学家Fleming在实验研究中最早发现了青霉素，但由于当时技术不够先进，认识不够深刻，Fleming并没有把青霉素单独分离出来。 1929年，弗莱明发表了他的研究成果，遗憾的是，这篇论文发表后一直没有受到科学界的重视。1938年，德国化学家恩斯特钱恩在旧书堆里看到了弗莱明的那篇论文，于是开始做提纯实验。1941年前后英国牛津大学病理学家霍华德弗洛里与生物化学家钱恩实现对青霉素的分离与纯化，并发现其对传染病的疗效，但是青霉素会使个别人发生过敏反应，所以在应用前必须做皮试。美国制药企业于1942年开始对青霉素进行大批量生产。,1943年，制药公司已经发现了批量生产青霉素的方法。当时英国和美国正在和纳粹德国交战。这种新的药物对控制伤口感染非常有效。 1943年10月，弗洛里和美国军方签订了首批青霉素生产合同。青霉素在二战末期横空出世，迅速扭转了盟国的战局。战后，青霉素更得到了广泛应用，拯救了数以千万人的生命。 因这项伟大发明，1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。 1944年9月5日，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。截至2001年年底，中国的青霉素年产量已占世界青霉素年总产量的60%，居世界首位。,1 青霉素的萃取分离,1 青霉素类的萃取分离,1.1 青霉素的理化性质1.2 青霉素的工业提取 1.2.1 过滤 1.2.2 提取 1.2.3 脱色、脱水 1.2.4 结晶1.3 青霉素的提取设备,1.1青霉素的理化性质,1.1青霉素的理化性质,1.2 青霉素的工业提取,1.2.1 过滤,1.2.2 提取,1.2.2 提取,1.2.2 提取,1.2.2 提取,1.2.2 提取,1.2.3 脱色、脱水,1.2.4 结晶,1.3 青霉素的提取设备,2 其他抗生素的萃取分离,2.1 大环内脂类的萃取分离2.2 四环类抗生素的萃取2.3 多烯类抗生素的提取2.4 蒽环类抗生素的提取2.5 氨基糖苷类抗生素和林可霉素的提取2.6 头孢素C的提取,2.1 大环内脂类的萃取分离,大环内酯类是由链霉菌产生的弱碱性抗菌素，因分子中含有一个内酯结构的14或16元环而得名，红霉素是本类药物最典型的代表。大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位，阻碍细菌蛋白质合成，属于生长期抑制剂。 本类药物的抗菌谱主要为革兰氏阳性菌及某些革兰氏阴性球菌，包括葡萄球菌、粪链球菌、脑膜炎球菌、炭疽杆菌、淋球菌、白喉杆菌、百日咳杆菌、产气梭状芽胞杆菌、布氏杆菌、弯曲杆菌、军团菌、钩端螺旋体、肺炎支原体、立克次体和衣原体等。大环内酯类药物之间有密切的交叉耐药性存在，因而非诱导耐药性的大环内酯类药物的开发受到重视。 常用大环内酯类抗生素： 螺旋霉素、红霉素、乙琥红霉素、甲基红霉素、罗地霉素、罗红霉素、乙酰螺旋霉素、阿齐霉素、麦迪霉素、白霉素、交沙霉素、竹桃霉素。,2.1 大环内脂类的萃取分离,2.1 大环内脂类的萃取分离,2.1 大环内脂类的萃取分离,2.2 四环类抗生素的萃取,2.2 四环类抗生素的萃取,2.3 多烯类抗生素的提取,多烯类抗生素又称多烯大环内酯类抗生素，是一类含有共轭多烯和羟基大环内酯类化合物。 主要有两性霉素B、金色制霉素、克念菌素B、意北霉素、菲律宾菌素、汉霉素、制霉菌素、表霉素、匹马霉素和曲古霉素等1 。多烯类抗生素主要抑制真菌细胞膜的胆固醇，例如真菌与支原体的细胞膜 。很多杀菌剂（一般指杀真菌剂）都属于多烯类抗生素，如制霉菌素，它是由S.noursei产生的四烯大环内酯烯类抗生素，结构上与两性霉素B类似,是应用比较早的一类农用抗生素。,2.3 多烯类抗生素的提取,2.3 多烯类抗生素的提取,2.3 多烯类抗生素的提取,2.4 蒽环类抗生素的提取,2.4 蒽环类抗生素的提取,2.5 氨基糖苷类抗生素和林可霉素的提取,2.6 头孢素C的提取,2.6 头孢素C的提取,3 从植物提取物中的萃取分离,3 从植物提取物中的萃取分离,3.1 吗啡的提取3.2 紫苏子脂肪油的萃取3.3 青蒿素的提取,3.1 吗啡的提取,吗啡（Morphine，MOP）是鸦片类毒品的重要组成部分，在鸦片中的含量为4%-21%，平均10%左右。1806年德国化学家泽尔蒂纳首次将其从鸦片中分离出来，并使用希腊梦神Morpheus的名字将其命名为吗啡。其衍生物盐酸吗啡是临床上常用的麻醉剂，有极强的镇痛作用，多用于创伤、手术、烧伤等引起的剧痛，也用于心肌梗死引起的心绞痛，还可作为镇痛、镇咳和止泻剂；吗啡的二乙酸酯又被称为海洛因。但其最大缺点是易成瘾。这使得长期吸食者无论从身体上还是心理上都会对吗啡产生严重的依赖性，造成严重的毒物癖，从而对自身和社会均造成极大的危害。,3.1 吗啡的提取,3.2 紫苏子脂肪油的萃取,紫苏子，为唇形科植物紫苏的干燥成熟果实。多系栽培。主产于湖北、江苏、湖南、浙江、安徽、河南等地。原植物生于湿地、路旁、村野、荒地，或栽培。喜温暖湿润气候，以疏松、肥沃、阳光充足的地方最宜生长。 1. 苏子可增强学习记忆功能，其有效成分是紫苏子油，它能促进小鼠学习记忆功能，且该作用与小鼠脑内的核酸蛋白质及单胺类神经递质的含量有关。 2. 苏子有降血脂作用。 3. 苏子有降血压作用，其有效成分是-亚麻酸。 4. 苏子有抑制血小板聚集作用，其有效成分是-亚麻酸。 5. 苏子有防腐、抗氧化作用，可用于食品和药物的长期贮存。 6. 苏子有抗癌作用。 7. 苏子有抑菌作用，0.1%紫苏子油对变形杆菌、酵母菌、黑面霉菌、青霉菌及自然界中的多种霉菌均有抑制作用。,3.2 紫苏子脂肪油的萃取,3.2 紫苏子脂肪油的萃取,青蒿素,从复合花序植物黄花蒿（Artemisia annua L.，即中药青蒿）中提取得到的一种无色针状晶体，分子式为C15H22O5。 是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药，尤其是对于脑型疟疾和抗氯喹疟疾，具有速效和低毒的特点，曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。 抗疟疾作用机理主要在于在治疗疟疾的过程通过青蒿素活化产生自由基，自由基与疟原蛋白结合，作用于疟原虫的膜系结构，使其泡膜、核膜以及质膜均遭到破坏，线粒体肿胀，内外膜脱落，从而对疟原虫的细胞结构及其功能造成破坏。 根据