药物分离纯化前的预处理技术介绍.ppt

药物分离纯化前的预处理技术 三、流体特性的改变 二、凝聚和絮凝 四、固液分离 五、生物制药中的细胞破碎 一、沉淀法去除杂质 一、沉淀法去除杂质 1.等电点沉淀法：利用蛋白质在等电点时溶解度最低的特性，向含有目的药物成分的混合液中加入酸或碱，调整其pH值，使蛋白质沉淀析出的方法。 等电点沉淀法应注意以下： 1.）不同的蛋白质，具有不同的等电点。 2.）同一种蛋白质在不同条件下，等电点不同。 3.）目的药物成分对pH值的要求。 4.）单独使用等电点沉淀法效果不理想时，几种方法结合 2.变性沉淀法：利用蛋白质的变性作用，除去混合液中杂蛋白的方法。常用的方法如下： 1.）加热 只适用于对热较稳定的目的药物成分 2.）加入化学试剂 金属盐、表面活性剂、某些有机酸、酚等 3.）调节pH值 3.盐析法：在高盐浓度下，盐浓度增加反而使蛋白质的溶解度降低，当达到某一浓度时，蛋白质可从溶液中析出。 影响盐析沉淀的因素： 盐析剂的性质和加入量、pH值、蛋白质类化合物的性质、蛋白质类化合物溶液的浓度、温度 加入盐析剂的两种方式：一种是直接加入固体粉末；另一种是加入盐的饱和溶液。 4.有机溶剂沉淀法：利用与水互溶的有机溶剂能使蛋白质在水中的溶解度显著降低而沉淀的方法。 影响有机溶剂沉淀的主要因素如下： 有机溶剂的选择、温度的控制、pH值、离子强度 5.反应沉淀法：根据预处理液中所含杂质的特点，加入某些不影响目的药物的化学反应试剂，使其与杂质发生反应，生成不溶性沉淀的方法。 生产中常用的反应沉淀试剂：金属盐类、有机酸类、表面活性剂、离子型或非离子型的多聚物、变性剂及其他一些化合物。 二、凝聚和絮凝 凝聚和絮凝的主要作用是增大混合液中悬浮粒子的体积，提高固液分离速率，同时可除去一些杂质。 1.凝聚作用：指在某些电解质下，使胶粒之间双电层的排斥作用降低，电位下降，吸引作用加强，破坏胶体系统的分散状态，而是胶体粒子聚集的过程。 影响凝聚作用的主要因素：无机盐的种类、化合价及无机盐用量等 常用的凝聚剂： AlCl3?6H2O、Al2(SO4)3?18H2O、FeCl3、ZnSO4和MgCO3等 2.絮凝作用：利用带有多种官能团的高分子线状化合物能在分子上吸附多个微粒的能力，通过架桥作用将许多微粒聚集在一起，形成粗大的松散絮团的过程。 根据絮凝剂所带电性的不同，分为阴离子型、阳离子型和非离子型三类。对于负电性的微粒，加入阳离子型絮凝剂，具有降低电子排斥电位和产生吸附架桥作用的双重作用机制；而非离子型和阳离子型絮凝剂，通过分子间引力和氢键等作用产生吸附架桥。 影响絮凝作用的主要因素如下： 1.）高分子絮凝剂的性质和结构 絮凝剂的分子量越大、线型分子链越长，絮凝效果越好；但分子量增大，溶解度降低 2.）絮凝操作温度 一般为20~30°C 3.）pH值 阳离子型在酸性或中性环境中使用；阴离子型在中性或碱性环境中使用 4.）搅拌速率和时间 搅拌速率为40~80r/min，不要超过100r/min;搅拌时间以2~4min为宜，不超过5min。 混凝：絮凝剂与无机电解质絮凝剂搭配在一起 3.凝聚剂与絮凝剂 根据组成不同分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂；根据所带电荷性质的不同分为高分子 、低分子、阳离子型和非离子型絮凝剂等 常用的凝聚与絮凝剂： 1.）无机盐或无机阳离子类 常用的无机盐类AlCl3?6H2O、Al2(SO4)3?18H2O、K2SO4 ?Al2(SO4)3 ?24H2O、FeCl3 ?6H2O等 ° 2.）人工合成的阴离子型高分子絮凝剂：是一类含有带正电荷的氨基、亚氨基或季铵基的水溶性多聚物。 常用的有二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物或均聚物、聚二烯基咪唑啉等。 3.）非离子型聚电解质 4.）生物絮凝剂 主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸等。 特点：高效、无毒、无二次污染 三、流体特性的改变 1.降低流体黏度 降低流体黏度常用的方法有加水稀释法和加热法。 加水稀释法可有效降低流体黏度，但会增加悬浮液的体积。 升高温度可有效降低流体黏度，从而提高过滤速率，常用于黏度随温度变化较大的流体。 2.调整pH值 可改善其过滤特性 细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在某个pH值下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于固液分离。 3.酶解法 酶解法可将混合液中的不溶性多糖物质酶解，使其转化为溶解度较大的单糖，从而改变流体的流动特性，提高过滤速率。 如：万古霉素 四