生物制药工艺学-生物制药分离纯化技术 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 一、原材料选择的原则：原料有效成分含量高、来源丰富、产地较近、杂质含量少、成本低。生物药物提取、分离、纯化技术基础 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（1）品种鉴定；（2）防止污染与感染；（3）选择富集目的物材料；（4）冷冻保存 二、生物药物常用的提取方法与优化（一）几种常用提取方法1．酸、碱、盐水溶液提取方法2．表面活性剂提取方法与反胶束提取方法3．有机溶剂提取4.双水相萃取法5．超临界萃取法 （二）提取方法与优化1.溶剂选择2.选择添加剂①保护剂；②酶抑制剂3.提取条件①温度；②pH；③盐；④表面活性剂 三．浓缩与干燥1.浓缩方法：①盐析；②有机溶剂沉淀；③高分子脱水④超滤；⑤真空浓缩或薄膜浓缩； 2.干燥：①低温真空干燥；②喷雾干燥；③冷冻干燥 四、分离纯化1.生化制药工艺中分离纯化特点:(1)生物材料组成复杂(2)目的物含量低(3)易变性、失活(4)分离方法有很大经验成分(5)步骤多，逐级分离(6)产品验证与化学上纯度概念不完全相同 2.分离纯化原理P162页(1)根据分子形状与分子大小(2)根据电荷差异(3)根据分子极性与溶解度大小(4)根据吸附特性(5)根据生物配基特性 3.选择原则（1）粗品分离：大处理量,相对低分辨率盐析，分级沉淀，萃取，超滤（2）精制：高分辨率多种色谱层析法,亲和层析，HPLC，FPLC，电泳或等电聚焦 五、生物制药下游技术的特点1、培养液（或发酵液）中所含欲分离的生物药物浓度很低，杂质含量高，需进行多步分离操作。2、稳定性较差，加热、pH、有机溶剂等可引起失活或分解。3、生物变异性大4、注意生物安全问题 生物药物的分离纯化原则 在分离纯化的设计中需要考虑的因素：1、抑制宿主细胞或分泌产物中相应的酶活性，防止其消化降解待提纯产物。2、使目标产物成分有较高的纯度，降低对人体有害的非目标成分的含量。3、保证生物药物的安全、有效。注意每个生产环节的时效性，对每一步骤的质量进行监控。4、尽可能优化分离纯化工艺，减少分离步骤，降低生产成本。 生物药物的分离纯化1、溶剂与试剂2、pH3、添加物4、分离纯化前准备 分离纯化的基本工艺流程 预处理→细胞破碎与碎片处理→可溶性杂质的去除→分离纯化 分离纯化单元操作的特点1、各种技术相互交叉，新型的分离纯化方法不断涌现2、注重新材料的研制3、分离纯化设备推陈出新，发展迅速 分离纯化方法的选择1、初步分离纯化方法的选择2、多种分离纯化方法交替使用 一.生化分离工程的工艺流程：第一节发酵液的预处理