生物药物的提取纯化技术课件.pptxVIP

第一节概述

一、生物药物的特点

许多生物药物具有生物活性，其稳定性受pH、温度、离子强度、提取过程所使用的溶剂和表面活性剂、金属离子等方面的影响。生物药物对剪切力很敏感，分子量越大，其稳定性就越差，在分离纯化过程中，条件就应当越温和。一些组分的浓度非常低。但是生物药物产品的纯度却要求很高，含量要达到95％甚至98％以上。结晶态产品最好，药物还应具有正常的颜色、稳定性和溶解速率。;二.提取纯化的单元操作和基本工艺流程

生物药物的提取和纯化可分为5个主要步骤：预处理、固液分离、浓缩、纯化和产品定型(干燥，制丸，挤压，造粒，制片)。

每一步骤都可采用各种单元操作。在提取纯化过程中，要尽可能减少操作步骤，因为每一操作步骤都不可避免带来损失。操作步骤多，总收率就会下降。

;三.提取纯化单元操作技术的特点

分离纯化技术的特点之一是各种技术相互交叉，新型的分离纯化方法不断涌现。如沉淀技术和亲和技术相结合，形成了亲和沉淀技术；超滤和亲和技术相结合．形成了亲和超滤技术；萃取与载体膜相结合，形成了液膜载体萃取法。这些新方法取长补短，使分离纯化过程更加科学合理、快速有效、经济实用。;生物药物提取纯化技术的另一特点是注重新材料的研制开发，如膜分离介质，层析介质，亲和配基，新型萃取剂等在最近几十年来发展非常快。提取纯化设备方面推陈出新，在设备的计算机控制及生产自动化、连续化及GMP规范化等方面取得了很大的成就。;膜过滤技术发展很快，分为微滤、超滤和纳滤，不仅用于细胞的分离，还用于蛋白质的浓缩。超滤技术的主要特点是节能，对生物大分子类药物无破坏作用。液—液萃取广泛应用于抗生素及小分子量药物的提取。溶剂选择的余地大，且易实现大规模生产。高速离心式液体萃取机是目前效率最高，使用最广的装置。液—液萃取技术还衍生出许多新的萃取技术，如双水相萃取，亲和萃取，超临界萃取等。双水相苯取蛋白质类药物是大规模提取高纯度蛋白质类药物的有效技术。面超临界萃取利用超临界流体的物理特件，即通过压力和温度的改变控制溶质在溶剂中的分子扩散能力．控制溶质的溶解度，从而实现分离。;层析(色谱)技术是最近几十年来发展最快的纯化技术。层析装置的种类很多，且分离纯化机理也各不相同，适应于许多药物产品的分离纯化。离子交换色谱是应用最广，且易于实现大规模生产的方法。应用于抗生素、氨基酸、核苷酸、蛋白质的提取和纯化。分子筛层析根据分子量大小不同的原理，适应于蛋白质类药物的纯化。层析分离技术的最高层次当局基于分子识别的技术，如亲和层析。高效液相色谱法本来是分析化学的常用手段，现已将其扩展到生物药物的分离纯化的应用中。有些设备不仅可进行分析，也可进行分离纯化，在新药开发的过程中，缩短了分离纯化所需时间。;与层析技术同步发展的各种分离介质是层析分离的技术保障，商品化的预装柱、缓冲剂、计算机程序控制还使操作变得简单易学。置换层析与洗脱层析不同，是指吸附在层析柱上的一种组分被另一种置换剂(与层析上的介质的亲和力大于原被吸附的组分)置换出层析柱的层析技术。该技术有上样量高，分辨率高的特点。被分离的样品在分离过程中还有浓缩作用。总之，随着科技的发展，新的分离、提取、纯化技术还将不断得到改进。

;四、提取纯化的工艺论证;这涉及到药物的质量。所谓工艺验证，就是通过系统的方法得到关于生产工艺的书面材料，证明并保证生产过程能始终如一地生产出特定的高质量的产品。提取纯化处理工艺验证的范围包括：厂房设施、工程仪表、机械设备、生产环境、工艺条件、计算机软件、介质、原材料、半成品、成品、操作人员素质和测试方法等。以上各个部分都要有验证材料或试验数据，根据这些材料和数据写出验证报告。;当工艺的某一部分有较大变动时(如大修、工艺条件变化)，要进行重新验证，即再验证。再验证是针对某一部分的行动，而不是整个工艺过程的验证，因此比较简单、快速、易行。验证的实施过程包括以下步骤：提出验证要求，组织验证小组，制定验证方案，实施验证试验，写出验证报告，再验证等。;高科技生物药物的生产工厂，已有“交钥匙工程“。所谓交钥匙工程，就是将整个工厂组装在高强度的，便于运输的钢制建筑结构内，整个建筑要达到洁净标准，所有的生产设备和公用设施都已安装到位。在用户在场的情况下，要对整个工厂进行发货前的试运转及鉴定。然后，整个工厂的生产设备和公用设施直接运输到用户的厂址，在各车间组装后，与当地酌水、电、下水道等系统及仓库对接，立即就可以投入生产。

;五、生物药物生产的屏蔽防护技术(Containmenttechnology)

;1984年，F1ickinger等就提出了中试和生产规模细胞毒素剂的安全生产装置的设计概念，其基本要求是：人员进出口要加以控制；在工作场所保持负压（一级、二级或三级生物密封室）