生化药物制造工艺-酶类药物.ppt

（2）生产工艺 1）工艺路线： 胃蛋白酶原盐酸催化激活成胃蛋白酶。 常用的脱脂剂有乙醚、氯仿、四氯化碳。 * * 第四节酶类药物 ?一、酶类药物的原料来源 （一）原料选择 ?选料应注意以下几点： （1）不同酶的原料选择。 （2）注意不同生长发育情况及营养状况：微生物制酶，故需测其活力来决定取酶阶段。要考虑动物年龄及饲养条件等因素； （3）从原料来源是否丰富考虑； （4）从简化提纯步骤着手。 （5）如用动物组织作原料，则此动物宰杀后应立即取材。 从动物或植物中提取酶受到原料的限制。 用微生物发酵法生产药用酶，不受季节、气候和地域的限制，生产周期短，产量高，成本低，能大规模生产。 （二）微生物酶制剂高产菌株的选育 菌种是工业发酵生产酶制剂的重要条件。 目前，优良菌种的获得有三条途径： ①是从自然界分离筛选； ②是用物理或化学方法处理、诱变； ③是用基因重组与细胞融合技术。 微生物的分离筛选是一切工作的基础。 （三）微生物酶制剂生产的发酵技术 有了优良的生产菌株，只是酶生产的先决条件，要有效地进行生产还必须探索菌株产酶的最适培养条件。首先要合理选择培养方法、培养基、培养温度、pH和通气量等。 在工业生产中还要摸索一系列工程和工艺条件，如培养基的灭菌方式、种子培养条件、发酵罐的型式、通气条件、搅拌速度、温度和pH调节控制等。 还要研究酶的分离提纯技术和制备工艺，这些条件的综合结果将决定酶生产本身的经济效益。 二、酶类药物的提取和纯化 （一）生物材料的预处理 一般应避免剧烈处理，但如是结合酶，则必须进行剧烈处理。 1、动物材料的预处理 （1）机械处理 用绞肉机绞，一般细胞并不破碎，而有的酶必须细胞破碎后才能有效地提取，因此须采用特殊的匀浆才行。 在实验室常用的是玻璃匀浆器和组织捣碎器。 工业上可用高压匀浆泵。 （2）反复冻融 由于细胞中冰晶的形成，及剩下液体中盐浓度的增高，能使细胞中颗粒及整个细胞破碎，从而使某些酶释放出来。 （3）丙酮粉 组织经丙酮迅速脱水干燥制成丙酮粉，不仅可减少酶的变性，同时因细胞结构成分的破碎使蛋白质与脂质结合的某些化学键打开，促使某些结合酶释放到溶液中，真空干燥即得丙酮粉。 丙酮粉在低温下可保存数年。 2、微生物的预处理 要是酶是胞外酶，则可除去菌体后再直接从发酵液中吸附提取酶。但对胞内酶则需将菌体细胞破壁，制成无细胞的悬液后再行提取。 （1）干燥法 干燥方法很多，常见有空气干燥、真空干燥和冷冻干燥三种。 （2）机械法 常用的方法有研磨法，组织匀浆法，超声波法，高压匀浆法等。 （3）酶法处理 用得最多的是溶菌酶，也有用脱氧核糖核酸酶处理，操作与溶菌酶同。 （二）酶的提取 一般在提取前，应通过调查研究，文献检索，详细了解欲提取酶的性质。 提取方法主要有水溶液法，有机溶剂法和表面活性剂法三种。 1、水溶液法 常用稀盐溶液或缓冲液提取。为了防止提取过程中酶活力降低，一般在低温下操作。 2、有机溶剂法 某些结合酶如微粒体和线粒体膜的酶，由于和脂质牢固结合，用水溶液很难提取，为此必须除去结合的脂质，且不能使酶变性。 最常用的有机溶剂是丁醇。 丁醇具有下述性能： ① 亲脂性强，特别是亲磷脂的能力； ② 兼具亲水性，在0℃在水中的溶解度为10.5％； ③ 在脂与水分子间能起类似去垢剂的桥梁作用。 3、表面活性剂法 表面活性剂分子具有亲水性的或疏水性的原子基团。表面活性剂能与蛋白质结合而分散在溶液中，故可用于提取结合酶，但此法用得较少。 （三）酶制剂的工业提取法 工业生产的酶有二种剂型——液体制剂和粉剂 1、发酵液的预处理及过滤 现在处理方法是，在发酵液中加絮凝剂或凝固剂。 微生物发酵液的分离，过滤，常采用的设备是转鼓式真空吸滤机、离心沉降分离机和板框压滤机。 2、酶液的脱色 工业上廉价的脱色剂是活性炭，用量通常为0．1％～1．5％。 目前工业上大规模使用脱色树脂国内生产的几种脱色树脂，效果都较好。 3、盐析法 盐析法的优点是在常温下不会造成酶的失活，若分级沉淀应用得当，杂蛋白杂质也较少，适用于多种酶沉淀。 4、有机溶剂法 用有机溶剂沉淀蛋白质及用分级沉淀法纯化蛋白质。工业上通常采用乙醇作为沉淀剂。 5、喷雾干燥直接制各粉末酶制剂 喷雾干燥有很大局限性