第二章生化制药的基本技术第一节原料的选择.ppt

第二章 生化制药的基本技术 第一节 原料的选择、处理及有效成分的提取 一、原料的选取与保存 二、生化药物提取 2. 提取的溶剂系统 三、细胞破碎技术 四、固液分离 第二节 沉淀技术 一、盐析法 二、有机溶剂沉淀法 三、等电点沉淀法 第三节 色谱技术 二、柱色谱装置和操作 柱色谱操作 三、吸附色谱 四、凝胶过滤色谱 2. 凝胶的种类和性质 3. 凝胶色谱的应用 五、离子交换色谱 六、亲和色谱 第四节 结晶 结晶的过程 二、结晶的过程 2. 晶核的形成 3. 晶体的生长 三、晶体质量控制 四、结晶的应用 第五节 电泳 电泳的类型 二、琼脂糖凝胶电泳 三、聚丙烯酰胺凝胶电泳 四、SDS五、等电聚焦 第六节 蒸发与干燥 二、干燥 （1）葡聚糖凝胶 商品名为Sephadex，由葡聚糖和环氧氯丙烷在碱性条件下交联而成。主要型号是G-10～G-200。数字是凝胶的吸水量（每克干胶膨胀时吸水的毫升数）的10倍。 （2）聚丙烯酰胺凝胶 商品名为Bio-gel-P。主要型号有Bio-gel-P-2 ～Bio-gel-P-300等10种。后面的数字基本代表它们的排阻极限（不能扩散到凝胶网络内部的最小分子的分子量）的10-3，所以数字越大，可分离的分子量也就越大。 （3）琼脂糖凝胶 （4）其他 多孔玻璃珠和多孔硅胶等。 （1）脱盐及除去小分子杂质和溶液的浓缩。 （2）浓缩。利用凝胶颗粒的吸水性可对大分子样品溶液进行浓缩。 （3）生物大分子的纯化及生化药物中热源物质的去除。 （4）分子量测定。在一定范围内，各个组分的洗脱体积Ve与其分子量的对数成线性关系。 固定相：阴离子离子交换树脂或阳离子离子交换树脂； 流动相：阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液； 基本原理：组分在固定相上发生的反复离子交换反应；组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存在形式等有关。亲和力大，保留时间长； 应用：离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等。 原理：利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性亲和力，进行选择性分离。 先在载体表面键合上一种具有一般反应性能的所谓间隔臂(环氧、联胺等)，再连接上配基(酶、抗原等)，这种固载化的配基将只能和具有亲和力特性吸附的生物大分子作用而被保留。改变淋洗液后洗脱。 一、结晶的原理 1.饱和溶液 2.过饱和溶液 3. 晶核：在过饱和溶液中，最先析出的微小颗粒就是以后结晶的中心，称为晶核。 1. 形成过饱和溶液。 2. 晶核的形成。 3. 晶体的生长。 其中，溶液达到过饱和状态是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。 过饱和溶液的形成 （1）热饱和溶液冷却 适合溶解度随着温度降低而显著减小的情况。 （2）部分溶剂蒸发法 蒸发法是使溶液加压、常压或减压下加热，蒸发除去部分溶剂达到过饱和的结晶方法。 （3）化学反应结晶法 通过加入反应剂或调节pH生成一个新的溶解度更低的物质，当其浓度超过它的溶解度时，就结晶析出。 （4）盐析法 在工业结晶中，有3种不同的起晶方法： 一种是自然起晶法，即在一定温度下使溶液进入不稳定区，形成符合要求的晶核后加入稀溶液使溶液进入亚稳定区，溶质在晶核表面长大。 第二种是刺激起晶法，即将溶液蒸发进入亚稳定区后加以冷却，使之进入不稳定区后产生一定的晶核，晶核析出后会使溶液浓度降低在进入亚稳定区，在亚稳定区内使晶体生长。 第三种是晶种起晶法，即将溶液蒸发或冷却至亚稳定区后投入一定数量和大小的晶种，使溶质在所加晶种表面长大。 晶体生长：在过饱和溶液中已有晶核或加入晶种后，以过饱和度为推动力，晶种或晶核将长大，这种现象称为晶体生长。 影响晶体生长的主要因素有： ① 杂质 ② 搅拌 ③ 温度 ④ 过饱和度 晶体的质量主要指晶体的大小、形状和纯度三个方面。 重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂溶解，再次结晶，使其纯度提高的操作。 工业结晶技术广泛应用于红霉素、四环素、制霉菌素等抗生素及谷氨酸、赖氨酸等氨基酸的纯化精制。 一、电泳原理与分类 将某种分子放到特定的电场中，它就会以一定的速度向适当的电极移动。某物质在电场作用下的迁移速度叫作电泳的速率，它与电场强度成正比，与该分子所携带的净电荷数成正比，而与分子的磨擦系数成反比（分子大小、极性、介质的粘度系数等）。 电泳主要有区带电泳、等电点电泳和等速电泳等。 * * 生化药物的提取与分离方法因原材料、药物的种类和性质不同而存在很大差异。总的来说，其提取纯化一般分为五个步骤：预处理、固液分离、提取、精制和成品加工（包括干燥、制丸、挤压、造粒、制片等步骤），如图所示： 生物材料、发酵或培