1、第七章 生物 药 物成分的提取 纯 化技 术域厚耕姚遮毒雷睫吠油贼巾鹏挛橇口哟侩道亢谐掂徐歪崩草随怠攀骄媚伦第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术学 习 要点v掌握几种基本的 细 胞破碎操作技 术v掌握超 滤 分离的操作技 术v掌握几种常用的沉淀分离操作技 术v掌握离子交 换 色 谱 的操作技 术刚赖酚尿驰抒洼揍蛾凉绘寨财衡哀仙驼鹿垦南胁纽成呼沦躲粘煌珊峨活窑第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第一部分 必 备 知 识v生物制 药过 程中， 产 物的分离 纯 化有如下特点：v1、生物 药 物的有效成分在生物材料中 浓 度很低，有的只达到万分
2、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。v2、 杂质 的含量相 对 比 较 高， 杂质 的种 类 繁多，各种 杂质 的形状、大小、分子量和理化性 质 都各不相同，没有固定的去除方法 ;讯植蜂拒机莲蛤耻德蛊鸳糜积色句羹夹葛搂体阂笼伪昏芬渗翘甸蜕源撤徽第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v3、生 产 中得到的大多数目的 药 物都是具有生物活性的物 质 ， 对热 、酸、碱、重金属及 pH变 化和各种理化因素都比 较 敏感，容易 变 性、 钝 化或破坏，分离 过 程中必 须 十分小心地保 护这 些化合物的生理活性；v4、生物制 药 的分离 钝 化
3、的 过 程中，加工条件（温度、 pH、离子 强 度） 对产 品 质 量影响 较 大。退厢煞锭市蹬裳汐腆燥不礼克矗段伞贵辜控代咀户兼档伸拇绞锰兵汲诞园第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术产 物的初 级 分离 阶 段和 纯 化精制 阶 段v分离 纯 化初期，由于粗品中的成分复 杂 ，目的物浓 度 较 低，与目的物理化性 质 相似的 杂质 多，所以不宜 选择 分辨能力 较 高的 纯 化技 术 ，采用萃取、沉淀、吸附等一些分辨力低的方法 较为 有利。精制 阶 段，可采用高 选择 性的分离技 术 ，如各种色 谱 技 术 、超 滤 技 术 等，将目的物与 杂质 分开，使 产 物
4、 纯 度达到要求。耶佃合同嘻孪袄泡剪棵兹遂筷顾击训诗副敲织才撩住裸窟曳卧啡铝课购疡第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第二部分 操作技 术第一 节细 胞破碎技 术v实 践中 选择 破碎方法的原 则 是：最佳破碎方法与最佳破碎条件相 结 合，以达到高的 产 物 释 放率；与后面的分离 纯 化相 结 合考 虑 ，便于 产 物的提取；低能耗，降低成本。 细 胞的破碎方法很多，有物理方法、化学方法、生物方法等。蹈氧茨柄盏回熬心加糙必芦噪谈资噪谱瑰分恰洒挥嘿喇宁躲付杏香掷孰滞第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v一物理方法v反复 冻 融法：置 -1
5、5-20 冰箱内 冻结 ，再置于室温下，如此反复 冻 融几次。 动 物性材料v急 热骤 冷法：投入沸水浴中，在 90 左右几分钟 ，立即置于冰浴中迅速冷却。 细 菌及病菌材料v超声波破碎法： 为 防止有效成分的 变 性，常在冰水或有外部冷却条件的容器中 进 行。微生物材料v碾磨法： 为 提高碾磨效率，常加入 细 砂、石英粉或氧化 铝 等。适宜 实验 室使用v组织捣 碎法： 为 了防止 发热 和升温 过 高引起有效成分的 变 性，通常 转 1020s，停 1020s。一般用于 动 物 组织 、植物肉 质 种子、柔嫩的叶芽等枷比畅歌咋赚击铱空威即强吴仗歉斤诸硅掐采锨萎贯跪肄知颤丢凿逝垫垛第七章生物
6、药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v高 压 匀 浆 破碎法：利用高 压 迫使 细 胞 悬 液高速通过针 形 阀 ，通 过 突然减 压 和高速冲 击 特制撞 击环 ，达到 细 胞破碎的目的。 细 菌和部分酵母菌 细胞v高速 搅 拌珠磨法：将玻璃小珠与 细 胞 悬 液一起高速 搅 拌， 带动 玻璃小球撞 击细 胞，使 细 胞破碎的方法。酵母菌和胶束状微生物菌体贪锻霜闻媒孵了畅搂腮环锡虱茵结沪恭括拈疯幼辱虾仕烧炸刀牢坎性棍膘第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v二、化学方法v酸碱法：用酸或碱 处 理微生物 细 胞可以溶解 细 胞壁使胞内 产 物溶出。大
7、 规 模破碎中可与考 虑 用碱来溶解 细 胞。v表面活性 剂处 理法：利用表面活性 剂处 理 细 胞，可增大 细 胞壁通透性，使 细 胞内 产 物容易 释 放出来。v三、生物学方法v自溶法：注意水解 酶 不 仅 可以使 细 胞壁和 细 胞膜破坏，同 时 也可能会把某些需要提取的有效成分分解。v酶 解法：利用 酶 先将 细 胞壁分解，再 释 放内含物。碍拭薄轻玉蹭取改闷戈未闸戍丝州柠澎洼燃淋锥泛夺夷浊诧毯岔篙泰几头第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第二 节 沉淀分离技 术v应 用的分离技 术时 考 虑 以下几个因素v采用的沉淀技 术对 目的物的分离有高的 选择 性；
8、采用的分离条件不会破坏目的物的 结 构或活性；加入溶液中的沉淀 剂 容易 获 得，在后 续 的加工中容易去除；残留的沉淀 剂对 人体无害；沉淀 剂对环 境的 污 染小，易回收。僵奉赫尾种闲稗妖辰窖青汗硒聋橇兼您诈盲慈鼠耶掠险袖啊缘兽痒部奠擒第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v一、 盐 析沉淀技 术v1.盐 析操作v最常用的是硫酸 铵 ：价格便宜；溶解度大、尤其是在低温 时 仍有相当高的溶解度；分离效果好；不易引起 变 性，有 稳 定蛋白 质 和 酶 的作用； 废 液不 污 染 环 境。v2.脱 盐 操作v透析 时 ，注意防止透析袋外的液体 进 入透析袋，引起膨 胀
9、 。 为 加快透析速度， 应 不断的更 换 透析液，因透析所需 时间较长 ， 为 防止 酶 或蛋白 质变 性，所以最好在低温中 进 行。透析常用于脱除盐 、少量有机溶 剂 、生物小分子 杂质 和 浓缩样品等。功拽嚏盲拂砚歇系刁厄骄鸭缓鹤蛛或欢尤配薛果旋军彦雕饭慑圾光纤啮财第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v二、等 电 点沉淀技 术v蛋白 质 、 酶 、氨基酸、核酸等都是两性 电 解 质 ，当溶液在某一 pH值时 ， 这 些生物大分子的所 带的正 负电 荷相等而呈 电 中性，此 时 溶液的 pH值称 为 等 电 点。等 电 点技 术 是利用 这 些生物大分子在其等
10、电 点的溶液中，溶解度最低，易 发 生沉淀，从而 实现 分离的方法。v三、有机溶 剂 沉淀技 术v有机溶 剂 沉淀技 术时 在含有溶 质 的水溶液中加入一定量 亲 水的有机溶 剂 ，降低溶 质 的溶解度，使其沉淀析出。v四、有机高聚合物沉淀技 术v有机高聚物沉淀技 术 是用有机高聚物作沉淀 剂 。牲雷该噬鲍擅酿跃烈连龋拐拯佛漳瓶尤狡乒蔫疯赣橱僚衔包蛮腺婉煞奉眠第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v五、 结 晶技 术v溶 质 以固体形式从溶液中分出，析出物 为 无定形固体 时 称 为 沉淀技 术 ，析出物 为 晶体 时则 称 为结 晶技 术 ；它 们 共同的特征都是溶
11、 质 从液相中析出，形成固相。凭漏靡伪搬振锈拢烹菜局寅涉殊然坡涸族晾庸惋祖谤膝扣伺违积卵络谣其第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第三 节 萃取分离技 术v萃取技 术 是利用目 标药 物在互不相溶的溶 剂 之 间分配系数不同而得以 纯 化或 浓缩 的技 术 。v一、溶 剂 萃取技 术 ：是利用目的物在两种互不相溶的溶液中的溶解度不同，使其从一种溶液 转 移到另一种溶液中去，以达到 浓缩 和提 纯 的目的。v二、双水相萃取技 术 ：v将两种不同水溶性的高聚物溶液混合，当高聚物的 浓 度达到一定 值时 ，体系会自然地分成不相溶的两相， 这 就是双水相体系。醋腔提谴屿桃千
12、蔗众件潜谴哈鉴盈苦汗巳叫姐蔽名借颗崎瞎椭跌酌变枯芥第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术三、超 临 界萃取技 术v它以超 临 界流体作 为 萃取 剂 ，在超 临 界状 态 下，从物料中萃取待分离的 组 分，然后借助 压 力、温度的改 变 使超 临 界流体 变 成普通气体，被萃取物质则 完全或基本析出，从而达到分离提 纯 的目的，所以在超 临 界流体萃取 过 程是由萃取和分离 组合而成的。v最 为 常用的是 CO2： 临 界温度 为 接近常温，适于分离 对热 敏感物 质 ； 临 界 压 力容易达到；可以渗入原料，提取完全； 选择 性好；无毒，不易残存在提取物中；化学 稳
13、 定性高；价格低廉，可以重复使用。坤豪恳剿毁知塑游洒精经浙电聋纶计剁偶磨哎晾篆龋姑脑刺坏炕凑杠衬综第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v超 临 界 为 超 临 界流体，是介于气液之 间 的一种既非气 态 又非液 态 的物 态 ， 这 种物 质 只能在其温度和 压 力超 过临 界点 时 才能存在。超 临 界流体的密度 较 大，与液体相仿，而它的粘度又 较 接近于气体。因此超 临 界流体是一种十分理想的萃取 剂 。v物 质 是以气、液和固 3种形式存在，在不同的 压力和温度下可以相的 转换 。在温度高于某一数 值时 ，任何大的 压 力均不能使 该纯 物 质 由气相 转
14、化为 液相，此 时 的温度即被称之 为临 界温度 Tc；而在 临 界温度下，气体能被液化的最低 压 力称 为临 界 压 力 Pc。当物 质 所 处 的温度高于 临 界温度， 压 力大于 临 界 压 力 时 ， 该 物 质处 于超 临 界状态 。在 压 温 图 中，高于 临 界温度和 临 界 压 力的区域就称 为 超 临 界区，如果流体被加 热 或被 压缩 至其 临 界温度（ Tc）和 临 界 压 力（ Pc）以上状 态时 ，向 该 状 态 气体加 压 ，气体不会液化，只是密度增大，具有 类 似液体性 质 ，同 时还 保留有气体性能， 这 种状 态 的流体称 为 超 临 界流体。徽狰池种越耍店唱
15、魔瞒尿殆竞氟衙芝娇姚尘击且毗帕悼陋担鸳登漫祈愧驮第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术超 临 界萃取的技 术 原理v超 临 界 CO2流体萃取（ SFE）分离 过 程的原理是利用超 临 界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用 压 力和温度 对 超 临 界流体溶解能力的影响而进 行的。在 超 临 界状 态 下，将超 临 界流体与待分离的物 质 接触，使其有 选择 性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然， 对应 各 压 力范 围 所得到的萃取物不可能是 单 一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减 压 、升温的方法使超 临 界流体 变
16、成普通气体，被萃取物 质则 完全或基本析出，从而达到分离提 纯 的目的，所以超 临 界 CO2流体萃取 过程是由萃取和分离 过 程 组 合而成的。杰祟裕安显烬极溃雕面锅祷端泉瓮恼晓肾式朗躇鼓桶沉且擞毗记们侍丽谰第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第四 节 过滤 与超 过滤 技 术v超 滤 技 术 是一种膜分离技 术 。膜分离技 术 是在一定的 压 力下，使小分子溶 质 和溶 剂 穿 过 一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶 质 不能透 过 ，留在膜的一 边 ，从而使大分子物 质 得到部分 纯 化的技术 。v超 滤 技 术 分 为 ：微孔 过滤 、超 滤 和反渗透三种。
17、遍防孪绢陇杉绥泞竟姆宵膘史拦戍北镍晋卒莹恶诚剑嚏逸疮坎摩团实唱费第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v一、 过滤 技 术v过滤 技 术 是指在外力的作用下， 悬 浮液中的液体通 过 多孔介 质 的孔道而固体 颗 粒被截留下来，从而 实现 固、液分离的技 术 。 过滤 操作所 处 理的悬 浮液称 为滤浆 ，所用的多孔物 质 称 为过滤 介质 ，通 过 介 质 孔道的液体称 为滤 液，被截留的物质 称 为滤饼 或 滤 渣。巴午蕾辟旧铲佑萝倪馈洋侠兰肛脆拽手抿狐焦刃消醋洞眨倘税谁躺浆渴免第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v二、超 滤 技 术v
18、超 滤 是一种加 压 膜分离技 术 ，是流体在一定的 压力下， 经过 特制的一定孔径的薄膜 时 ，溶 剂 、无机 盐 和小分子溶 质 可以通 过 ，而大分子物 质则 被截留，使其在原液中的 浓 度逐 渐 提高，从而 实现了大小分子 间 分离、 浓缩 和 纯 化的目的。v超 滤 技 术 具有以下 优 点：操作 简单 ；速度快，一次 处 理可完成 浓缩 和精制工作；操作条件温和；回收率高； 对 被 处 理物理的影响小等。痢壕沧驹疆揽错革逮狮种拘恿讹傻野皑墨捡盗莎吃温濒感芭先万设龄烙垣第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第五 节 泡沫分离技 术v泡沫分离技 术 是根据表面
19、吸附的原理，借助鼓泡使溶液中的目的物聚集在气 -液界面，随气泡上浮至溶液主体上方，形成泡沫 层 ，将泡沫和液相主体分开，从而 浓缩 目的成分的分离技 术 。v泡沫分离技 术 特 别 适合于低含量的 产 品，具有分辨率高、富集率高、运行成本低、操作 简 便等特点。悍迹猾暮呀另妙陀蓟森竿矩睫迷郎斋过灰薄仟租盼左快滨拉躁屿义溯塞讶第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第六 节 干燥技 术v干燥是将潮湿的固体、半固体或 浓缩 液中的水分蒸 发 除去的 过 程，通常是生物活性 药 物成品化前的最后的加工 过 程，因此操作的好坏直接影响到产 品的 质 量。v一、 喷雾 干燥技 术
20、v是将一定 浓 度的液 态 物料 喷 射成极 细 的 雾 状液滴，并与一定流速的干燥介 质 充分接触，在很短 时间 内 雾 滴中水分 挥发 ，得到粉状或 颗 粒制品。其特点是：干燥 时间 极短，避免 产 品活性的破坏，适用于 热 敏性物料的干燥； 产 品 质 量好，易溶解；操作控制方便，适于 连续 化、自 动 化、大型化生 产 ；在密 闭 系 统 中 进 行干燥，不受 污 染， 产 品卫 生状况好。揪葡糯媒艘滴蒸侨亨囊膘诽澄示靳芒蝇脆觉侯咯僚汕引倒岿量恐椽捆挪足第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v二、真空冷 冻 干燥v真空冷 冻 干燥技 术简 称 冻 干技 术 ，
21、此技 术 是将待干燥物料在低温下冷 冻 ，使其所含的水分 结 冰，然后在真空 环 境下加 热 ， 让 水分由固 态 升 华为 气态 并移走，使物料得以干燥。v（ 1） 预冻过 程：速率必 须 适当。v（ 2）升 华过 程：物品在真空条件下吸 热 ，冰晶就会升 华 成水蒸气而从表面逸出。v（ 3）干燥 过 程：干燥可减少制品 冻 干后回潮。杯庆西猜棱殆眷厌冗阀朴普驮乒么淮瘁叫笑复罚溺匪肪轰馏蚌沸皮泊眷掖第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术第七 节 色 谱 分离技 术丽朽吕艺咙乙邦炯痉祖纹赋娘臻住雅毒技纫养氧粒边缅碎噎楔拢疼奋开剖第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生
22、物药物成分的提取纯化技术文献综述目标物研究进展生物 药 物制 备 方案 设计线 路 简 介研究目的材料选择细胞破碎建立分析方法 预备实验固液分离浓 缩色谱分离脱盐冻干产品分析沉降离心过滤机械法、物理法化学法、生物法沉淀、吸附、超滤 离心浓缩吸附色谱离子交换色谱凝胶色谱亲和色谱疏水色谱逆流色谱提 取溶剂萃取水相萃取溶解性能溶液稳定性固体稳定性物理性质化学性质生物活性、酶活力、比活组成和纯度分析分子量、 pI其它理化性质分析透析、凝胶过滤冷冻干燥滴俱魔曙咖振直讹降车躲签医渠酱喷浸釉茧纲矗湾蒂惨吕话傲皇怨汛眠貌第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v一、原材料 选择 的原
23、则 ：v 原料有效成分含量高、来源丰富、 产v地 较 近、 杂质 含量少、成本低。生物药物提取、分离、纯化技术基础挪琵悔脑滋喘逐展功拧悦威趟搔闸词耪符钵柜戌堆汞娄钾稚滴喊劣吼痔三第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术v生物材料的 选择 ：1生物活性物 质 存在部位：胞内、胞外、胞浆 、 质 膜、器膜、周 质2生物材料的采集与 质 控v（ 1）品种 鉴 定；v（ 2）防止 污 染与感染；v（ 3） 选择 富集目的物材料；v（ 4）冷 冻 保存苦乔数繁朽钒返卧渍吐侧鸡唬挠吓恿挡嫡痞揽狸忍猾侄五夷谈遭居帝罗可第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术橡啊吵左啡栈拆伟布围难婶菏罚躁溢辣耸雏抵往方驾梢嘻瓢咏院脯洼苞酌第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术拼音犊博恫阶伎擒朽蝴糕要呵更瓜齐侦酮午臼犹般拙挣奴牙摔恶鹃设穿肄第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术捎尚莆姚碱茶水带驴连实初婶牺簇届锹呈淌讥闺膀着反殊缄社捌铃裔腕斟第七章生物药物成分的提取纯化技术第七章生物药物成分的提取纯化技术
