第九章生化药品概论

第九章生化药品概论,生化药物的特点,2,传统生化制药的一般工艺过程,3,生化药品的分类,1,9.1生化药品的分类,氨基酸及其衍生物类药物多肽和蛋白质类药物酶类药物核酸及其降解物和衍生类药物糖类药物脂类药物,9.2生化药物的特点,生物原材料的复杂性生物材料的复杂性生化物质种类多、有效成分含量低生物材料的种属特性药物活性与分子空间构象相关对制备技术条件要求高,9.3传统生化制药的一般工艺过程,生物材料的预处理,2,生物活性物质的提取,3,生物活性物质的浓缩与干燥,4,生化物质的分离纯化,5,生物材料的选择与保存,1,9.3.1生物材料的选择与保存,1.材料的选择（1）来源选材时应选用来源丰富的生物材料，做到尽量不与其他产品争原料，且最好能综合利用。如用胰脏生产弹性蛋白酶、激肽释放酶、胰岛素与胰酶等；用人胎盘生产-球蛋白、胎盘白蛋白、胎盘脂多糖及胎盘水解物；用人尿生产尿激酶、HCG等；用猪心生产细胞色素C和辅酶Q10等。,9.3.1生物材料的选择与保存,（2）与有效成分含量相关的因素合适的生物品种合适的组织器官生物材料的种属特异性合适的生长发育阶段合适的生理状态,9.3.1生物材料的选择与保存,2.材料的采集与保存（1）天然生物材料的保存（2）动物细胞的保存方法及影响保存质量的因素保存方法组织块保存法细胞悬液保存法单层细胞保存法低温冷冻保存,9.3.1生物材料的选择与保存,影响保存质量的因素细胞的冻存速度保护剂冻结方法冻存细胞的复苏,9.3.2生物材料的预处理,1.组织与细胞的破碎（1）物理法磨切法压力法震荡法冻融法（2）化学法,9.3.2生物材料的预处理,（3）生物法组织自溶法酶解法噬菌体法,9.3.2生物材料的预处理,2.细胞的分离3.制备丙酮粉,9.3.3生物活性物质的提取,1.取方法的选择及注意的问题常用的提取方法是固液提取，常用的溶剂是水。生物材料和目的物与提取有关的一些性状包括目的产物的溶解性质、相对分子质量、等电点、存在方式、稳定性、相对密度、粒度、黏度、含量、主要杂质种类及性质、相关酶类的特性等。,9.3.3生物活性物质的提取,2.活性物质的保护措施（1）采用缓冲系统（2）添加保护剂（3）抑制水解酶的作用（4）其他保护措施,9.3.3生物活性物质的提取,3.影响提取的因素(1)温度(2)酸碱度(3)盐浓度,9.3.3生物活性物质的提取,4.常用的提取方法（1）用酸、碱、盐水溶液提取（2）用表面活性剂提,9.3.3生物活性物质的提取,（3）有机溶剂提取固-液提取液-液萃取残存量公式：对于所选的溶剂系统而言，目的物在生物材料中的分配系数K愈大，提取后的残留物质就愈多。所用的溶剂愈多，残留量愈少。提取次数愈多残留量亦愈少。,9.3.4生物活性物质的浓缩与干燥,1.生物活性物质的浓缩（1）盐析浓缩（2）有机溶剂沉淀浓缩（3）用葡聚糖凝胶(Sephadex)浓缩（4）用聚乙二醇浓缩（5）超滤浓缩（6）真空减压浓缩,9.3.4生物活性物质的浓缩与干燥,2.干燥（1）提高药物或药剂的稳定性，以利保存与运输（2）使药物或药剂有一定的规格标准（3）便于进一步处理,9.3.5生化物质的分离纯化,1.生物制药中分离纯化的特点（1）生物材料组成非常复杂，一种生物材料常含成千上万种成分，各种化合物在形状、相对分子质量和理化性质等方面都各不相同，且又相似，其中有不少化合物迄今还是未知物，而且生物活性物质在分离过程中仍处于不断代谢变化中，因此常无固定操作方法可循。（2）有些化合物在生物材料中含量极微，只有万分之一、十万分之一，甚至百万分之一。因此分离操作步骤多，不易获得高收率。,9.3.5生化物质的分离纯化,（3）生物活性成分离开生物体后，易变性、失活，分离过程必须十分小心地保护这些化合物的生理活性，这也是生物制药中分离、制备的难点。（4）生物制药中的分离方法几乎都在溶液中进行，各种参数(温度、pH值、离子强度等)对溶液中各种组分的综合影响无固定性，以致许多实验设计理论性不强，实验结果常常带有很大的经验成分。因此，实验要有一定的重现性，必须从材料、方法、条件及试剂药品等严格地加以规定。,9.3.5生化物质的分离纯化,（5）为了保护目的物的生理活性及结构上的完整性，生物制药中的分离方法多采用温和的“多阶式”方法进行，即常说的“逐级分离”方法。为了纯化一种生化物质常常要联用几个甚至十几个步骤，并不断变换各种不同类型的分离方法，才能达到目的。因而操作时间长，工艺复杂，效率不高。近年发展起来的亲和层析法具有从复杂生物组成中专一“钓出”特异生化成分的特点，目前已在生物大分子，如酶、蛋白、抗体和核酸等的纯化中得到广泛应用。,9.3.5生化物质的分离纯化,2.分离纯化的基本原理（1）根据分子形状和大小不同进行分离。如差速离心与超速离心、膜分离(透析，电渗析)与超滤法、凝胶过滤法等。（2）根据分子荷电性质(带电性)差异进行分离。如离子交换法、电泳法、等电聚焦法等。（3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离。如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀法及有机溶剂分级沉淀法。,9.3.5生化物质的分离纯化,（4）根据物质吸附性质的不同进行分离。如选择性吸附与吸附层析法。（5）根据生物分子与其配体的特异亲和性进行分离。如亲和层析法、亲和沉淀法。,9.3.5生化物质的分离纯化,3.分离纯化的基本程序和实验设计生物体内某一组分，特别是未知结构的组分的分离制备的设计大致可分为五个基本阶段：确定制备物的研究目的及建立相应的分析鉴定方法；通过文献了解制备物的理化性质