多肽纯化分离方法及发展趋势解读

多肽纯化分离方法及发展趋势解读

专注物料浓缩分离提纯技术

多肽纯化分离方法及发展趋势解读

多肽的浓度较低,成分复杂,尤其是杂质的理化性质和目标多肽十分相似,分离纯化比较困难。虽然多肽纯化的方法繁多,但由于多肽大多数具有相似性,使用目前的纯化分离方法已经达不到理想的分离效果,而且都或多或少存在一定的弊端。

多肽纯化分离方法将朝着以下几个方面发展:

①根据多肽的种类和性质不同,组建多肽分离纯化方法数据库(包括:色谱、层析、电泳等方法),收集多肽图谱,制作多肽分离纯化的预测软件,利于今后的分离纯化和对比分析;

②可选用载体先将目标多肽与载体结合转化为易分离的物质,分离出目标多肽后,再去掉载体获得多肽纯品;

③利用多种方法联用技术已显示出巨大的优越性。特别是近年来,采用将多种技术联用分离纯化多肽取得一定进展。

以上就是小编为大家介绍的多肽纯化分离方法和发展方向,希望大家能够理解。

药物分离与纯化技术提纲(自制).

第一章绪论 1.药物分离与纯化过程分为机械分离与传质分离,机械分离针对非均相混合物,传质分离(物质传递)针对均相混合物,分为平衡分离过程与速度控制分离。 2.分离剂可以是能量或物质(质量)。 第二章药物分离纯化前的预处理技术 1.预处理的目的:将目的产物转移到易于分离的相态中(液相),同时除去大部分杂质,改变流体特性,利于后续分离。 2.药物成分的形成阶段只能获得含有目的药物成分的混合物,难以进行药物分离。 3.预处理主要完成任务: (1)去除大部分可溶性杂质(阳离子、生物大分子) (2)采用凝聚或絮凝技术,将胶体状态的杂质转化为易于分离的较大颗粒。(3)改善料液的流动性,便于固液分离 (4)固液分离 (5)将胞内产物从细胞内释放出来 4.沉淀技术: (1)高价离子:Ca2+、Mg2+、Fe3+ a影响离子交换 b对药物降解加速催化作用 (2)生物大分子(可溶性黏胶状物):蛋白、核酸、多糖 a粘度增大,影响固-液分离。 b乳化作用,吸附离子基团。 5.沉淀法去除杂质常用的方法:等电点沉淀法,变性沉淀法,盐析法,有机溶剂沉淀法,反应沉淀法。 6.等电点沉淀法原理:蛋白质是两性电解质,当溶液PH值处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集体,进而产生沉淀。

7.变性沉淀法原理:利用蛋白质、酶、核酸等生物大分子对某种物理或化学因素的敏感性差异,实现分离。 8.盐析法概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。 9.盐析法影响因素: (1)盐析剂的性质和加入量 (2)溶液的pH值 (3)蛋白类化合物的性质 (4)蛋白浓度 (5)温度 10.常用的凝聚剂:AlCl3·6H2O、Al2(SO43·18H2O(明矾)、 K2SO4·Al2(SO43·24H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、ZnSO4和MgCO3等。 11.凝聚作用与絮凝作用的区别:凝聚作用是指某些电解质(凝聚剂)作用下,破坏胶体系统分散状态,而使胶体粒子聚集过程,而絮凝作用是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。 12.助滤剂:具有一定刚性的颗粒或纤维状的固体。 13.常用助滤剂:硅藻土,珍珠岩,活性碳等。 14.细胞破碎方法 (1)机械法:高压均浆法(可大规模操作),珠磨法(可较大规模操作)、超声破碎法、X-press法 (2)非机械法:酶解法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法。 15.高压匀浆法原理:细胞悬浮液在高压的作用下从阀座与阀之间的环隙高速喷出,每秒速度高达几百米,高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。 第三章萃取技术

分析化学中常用的分离和富集方法教案

第8章 分析化学中常用的分离和富集方法 教学目的:学习各种常用分离和富集方法的原理、特点及应用,掌握复杂体系的 分离与分析;分离法的选择、无机和有机成分的分离与分析。 教学重点:掌握各种常用分离和富集方法的原理、特点及应用。 教学难点:萃取分离的基本原理、实验方法和有关计算。 8.1 概述 干扰组分指样品中原有杂质(溶解)或加入试剂引入的杂质,当杂质量少时可加掩蔽剂消除干扰,量大或无合适掩蔽剂时可采用分离的方法。 分离完全的含义:(1)干扰组分少到不干扰;(2)被测组分损失可忽略不计。 完全与否用回收率表示 100?分离后测得的量回收率=%原始含量 对回收率的要求随组分含量的不同而不同: 含量(质量分数) 回收率 1%以上 >99.9% 0.01-1% >99% 0.01%以下 90-95% 常用的分离方法:沉淀、挥发和蒸馏、液-液萃取、离子交换、色谱等。 8.1.1沉淀分离法 1.常量组分的分离(自己看书:5分钟) (1) 利用生成氢氧化物 a. NaOH 法 b. NH3法(NH 4+存在) c. 有机碱法 六次(亚)甲基四胺 pH =5-6 d. ZnO 悬浮液法 pH =6 (2) 硫化物沉淀 (3) 有机沉淀剂 2.痕量组分的共沉淀分离和富集 (1) 无机共沉淀分离和富集 a. 利用表面吸附进行共沉淀 CuS 可将0.02ug 的Hg 2+从1L 溶液中沉淀出 b. 利用生成混晶 (2) 有机共沉淀剂 灼烧时共沉淀剂易除去,吸附作用小,选择性高,相对分子质量大,体积也大,分离效果好。 a. 利用胶体的凝聚作用进行共沉淀:辛可宁,丹宁,动物胶b. 利用形成离子缔合物进行共沉淀:甲基紫,孔雀绿,品红,亚甲基蓝c. 利用“固体萃取剂”进行共沉淀。 8.1.2挥发和蒸馏分离法 挥发法:选择性高 As 的氢化物,Si 的氟化物,As 、Sb 、Sn 、Ge 的氯化物 蒸馏法:N -NH 4+-NH 3↑(酸吸收) 利用沸点不同,进行有机物的分离和提纯。 8.2 液-液萃取分离法 8.2.1萃取分离法的基本原理 萃取:把某组分从一个液相(水相)转移到互不相溶的另一个液相(有机相)的过程。 反萃取:有机相→水相

蛋白质和多肽提取分离

蛋白质与多肽提取分离 1 分离方法 采取何种分离纯化方法要由所提取的组织材料、所要提取物质的性质决定。对蛋白质、多肽提取分离常用的方法包括:盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法等。这些方法常常组合到一起对特定的物质进行分离纯化,同时上述这些方法也是蛋白、多肽类物质分析中常用的手段,如层析、叫泳等。 1.1 高效液相色谱(HPLC) HPLC的出现为肽类物质的分离提供了有利的方法手段,因为蛋白质、多肽的HPLC应用与其它化合物相比,在适宜的色谱条件下不仅可以在短时间内完成分离目的,更重要的是HPLC 能在制备规模上生产具有生物活性的多肽。因此在寻找多肽类物质分离制备的最佳条件上,不少学者做了大量的工作。如何保持多肽活性、如何选择固定相材料、洗脱液种类、如何分析测定都是目前研究的内容。 1.1.1 反相高效液相色谱(RP-HPLC) 结果与保留值之间的关系:利用RP-HPLC分离多肽首先得确定不同结构的多肽在柱上的保留情况。为了获得一系列的保留系数,Wilce等利用多线性回归方法对2106种肽的保留性质与结构进行分析,得出了不同氨基酸组成对保留系数影响的关系,其中极性氨基酸残基在2~20氨基酸组成的肽中,可减少在柱上的保留时间;在10~60氨基酸组成的肽中,非极性氨基酸较多也可减少在柱上的保留时间,而含5~25个氨基酸的小肽中,非极性氨基酸增加可延长在柱上的保留时间。同时有不少文献报道了肽链长度、氨基酸组成、温度等条件对保留情况的影响,并利用计算机处理分析得到每种多肽的分离提取的最佳条件。 肽图分析(Peptide Mapping):肽图分析是根据蛋白质、多肽的分子量大小以及氨基酸组成特点,使用专一性较强的蛋白水解酶[一般未肽链内切酶(endopeptidase)]作用于特殊的肽链位点将多肽裂解成小片断,通过一定的分离检测手段形成特征性指纹图谱,肽图分析对多肽结构研究合特性鉴别具有重要意义。利用胰蛋白酶能特意性作用于Arg和Lys羧基端的肽链的性质,通过RP-HPLC法采用C18柱检测了重组人生长激素特征性胰肽图谱。同时胰岛素的肽图经V8酶专一裂解也制得,并可鉴别仅相差一个氨基酸残疾的不同种属来源的胰岛素。人类肿瘤坏死因子的单克隆抗体结构也应用酶解法及在线分析技术确定了肽图,便于鉴定分析。此项技术已经在新药开发中得到广泛应用。 1.1.2疏水作用色谱(Hydrophobic interaction chromatogrphy,HIC) HIC是利用多肽中含有疏水基因,可与固定相之间产生疏水作用而达到分离分析的目的,其比RP-GPLC具有较少使多肽变性的特点。利用GIC分离生产激素(GH)产品的结构与活性比EP-GPLC分离的要稳定,活性较稳定。Geng等利用HIC柱的低变性特点,将大肠杆菌表达出的经盐酸胍乙啶变性得到人重组干扰素-γ。通过HIC柱纯化、折叠出高生物活性的产品。不同人尿表皮生长因子(EGF)也利用HIC纯化到了,均具有良好的生物活性。HIC可将未经离子交换柱的样品纯化。而RP-HPLC则不能达到这一要求。 1.1.3 分子排阻色谱(Sizs-Exclusion chromatogrphy,SEC) SEC是利用多肽分子大小、形状差异来分离纯化多肽物质,特别对一些较大的聚集态的分子更为方便,如人重组生长激素(hgH)的分离,不同结构、构型的GH在SEC柱上分离行为完全不同,从而可分离不同构型或在氨基酸序列上有微小差异的变异体,利用SEC研究修饰化的PEG的分离方法,此PEC具有半衰期长、作用强的特点。一些分子量较大的肽或蛋白均可利用此法分离分析。 1.1.4离子交换色谱(Iron-Exchange chromatography,IEXC) IEXC可在中性条件下,利用多肽的带电性不同分离纯化具有生物活性的多肽。其可分为阳离

多肽类分析分离方法

多肽类化合物广泛存在于自然界中,其中对具有一定生物活性的多肽的研究,一直是药物开发的一个主要方向。生物体内已知的活性多肽主要是从内分泌腺组织器官、分泌细胞和体液中产生或获得的,生命活动中的细胞分化、神经激素递质调节、肿瘤病变、免疫调节等均与活性多肽密切相关。随着现代科技的飞速发展,从天然产物中获得肽类物质的手段也不断得到提高。一些新方法、新思路的应用。不断有新的肽类物质被发现应用于防病治病之中。本文介绍了近几年肽类物质分离、分析的主要方法研究进展。 1 分离方法 采取何种分离纯化方法要由所提取的组织材料、所要提取物质的性质决定。对蛋白质、多肽提取分离常用的方法包括:盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法等。这些方法常常组合到一起对特定的物质进行分离纯化,同时上述这些方法也是蛋白、多肽类物质分析中常用的手段,如层析、电泳等。 1.1 高效液相色谱(HPLC) HPLC的出现为肽类物质的分离提供了有利的方法手段,因为蛋白质、多肽的HPLC 应用与其它化合物相比,在适宜的色谱条件下不仅可以在短时间内完成分离目的,更重要的是HPLC能在制备规模上生产具有生物活性的多肽。因此在寻找多肽类物质分离制备的最佳条件上,不少学者做了大量的工作。如何保持多肽活性、如何选择固定相材料、洗脱液种类、如何分析测定都是目前研究的内容。 1.1.1 反相高效液相色谱(RP-HPLC) 结果与保留值之间的关系:利用RP-HPLC分离多肽首先得确定不同结构的多肽在柱上的保留情况。为了获得一系列的保留系数,Wilce等利用多线性回归方法对2106种肽的保留性质与结构进行分析,得出了不同氨基酸组成对保留系数影响 的关系,其中极性氨基酸残基在2~20氨基酸组成的肽中,可减少在柱上的保留时间;在10~60氨基酸组成的肽中,非极性氨基酸较多也可减少在柱上的保留时间,而含5~25个氨基酸的小肽中,非极性氨基酸增加可延长在柱上的保留时间。同时有不少文献报道了肽链长度、氨基酸组成、温度等条件对保留情况的影响,并利用计算机处理分析得到每种多肽的分离提取的最佳条件。 肽图分析(Peptide Mapping):肽图分析是根据蛋白质、多肽的分子量大小以及氨基酸组成特点,使用专一性较强的蛋白水解酶[一般未肽链内切酶(endopeptidase)]作用于特殊的肽链位点将多肽裂解成小片断,通过一定的分离检测手段形成特征性指纹图谱,肽图分析对多肽结构研究合特性鉴别具有重要意义。利用胰蛋白酶能特意性作用于Arg和Lys羧基端的肽链的性质,通过 RP-HPLC法采用C18柱检测了重组人生长激素特征性胰肽图谱。同时胰岛素的肽图经V8酶专一裂解也制得,并可鉴别仅相差一个氨基酸残疾的不同种属来源的胰岛素。人类肿瘤坏死因子的单克隆抗体结构也应用酶解法及在线分析技术确定了肽图,便于鉴定分析。此项技术已经在新药开发中得到广泛应用。 1.1.2 疏水作用色谱(Hydrophobic interaction chromatogrphy,HIC) HIC是利用多肽中含有疏水基因,可与固定相之间产生疏水作用而达到分离分析的目的,其比RP-GPLC具有较少使多肽变性的特点。利用GIC分离生产激素(GH)产品的结构与活性比EP-GPLC分离的要稳定,活性较稳定。Geng等利用HIC柱 的低变性特点,将大肠杆菌表达出的经盐酸胍乙啶变性得到人重组干扰素-γ。通过HIC柱纯化、折叠出高生物活性的产品。不同人尿表皮生长因子(EGF)也利用HIC纯化到了,均具有良好的生物活性。HIC可将未经离子交换柱的样品纯

药物分离纯化

1.什么是化学萃取?影响化学萃取的因素?溶质与萃取剂之间的化学作用? 2.什么事截留分子量?各种分离膜(如微滤、超滤、纳滤)的截留组分范围怎样? 3.什么是乳化现象?消除乳化的方法有哪些? 4.什么是反萃取、萃取相、萃余相? 5.什么是有效成分和有效部位? 6.什么是双水相萃取技术?有哪些特点? 7.什么是半仿生提取法?其优点有哪些? 8.什么是分子印迹技术,其特点如何? 9.什么是分子蒸馏,其操作过程如何,有哪些特点? 10.依据分离记理,色谱法分为哪几类? 11.根据料液和溶剂的接触和流动情况,萃取操作过程如何划分? 12.什么是凝胶色谱,其分离机理如何,有哪些用途?其操作过程如何? 13.什么是住色谱,如何操作? 14.活性氧化铝有哪些类型?特点是什么?其含水量关系如何? 15.何为浸漉法,去操作过程如何? 16.离子交换树脂有哪些类型,影响其选择性的因素?其操作过程如何? 17.容积提前中药有效成分时,选择溶剂的原则,常见容积大机型大小如何? 1分离纯化过程:通过物理、化学或生物等手段,或将这些方法结合,将某混合物系分离纯化成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。 分离纯化技术:在工业中通过适当的技术手段与装备,耗费一定的能量来实现混合物的分离过程,研究实现这一分离纯化过程的科学技术。 1、药物分离的特点:(1)药物的品种繁多,结构复杂,不同来源的药物性质差别很大,采用的分离技术原理和方法也多种多样。(2)以天然形式存在的药物,或生物来源的药物通常含量较低,杂质的量远远大于有效成分的量。分离过程需要多种方法联合应用,使有效成分的含量不断提高。(3)药物中很多品种特别是天然成分和生物活性物质具有稳定性差、易分解、易变性等特点,在选择分离方法时需要考虑被分离物质的性质,采用适当的分离方法和条件,以保证产品的稳定性(4)从药物研究到药品生产,分离在量上的差别很大,小到 以鉴定、含量测定的6- 10g级,大到生产的吨级的纯化。(5)药品的质量要求高,必须达到国家标准,生产环境需要达到一定的洁净度,防止环境对产品的污染。 2、分离纯化方法按原理分为机械分离和传质分离。 3、萃取:将样品中的目标化合物选择性地转移到另一相中或选择性地保留在原来的相中(转移非目标化合物),从而使目标化合物与原来的复杂机体相互分离的方法。反萃取:调节水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。萃取相:当溶剂与混合液混合后成为两相,其中一个以萃取剂为主(溶有溶质)的称为萃取相。萃余相:另一个以原溶液为主的(即溶剂含量较低)称为萃余相。萃取液:利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃取相中的溶剂后得到的液体称为萃取液。萃余液:利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃余相中的溶剂后的液体称为萃余液。化学萃取:也称反应萃取,是利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。影响化学萃取的因素:(1)被萃取药物的结构(2)pH的影响(3)温度的影响(4)无机盐的存在(5)溶质的结构(6)萃取剂(7)稀释剂。 4、化学萃取中,溶质与萃取剂之间的化学作用主要有:(1)配位反应(2)阳离子交换反应(3)离子缔合反应萃取(4)协同反应萃取。 5、根据料液和溶剂的接触和流动情况,可以把萃取操作过程分成单级萃取操作和多级萃取

分析化学习题(第7章重要分离方法)

习题 1 1. 分离方法在定量分析中有什么重要性?分离时对常量和微量组分的回收率要求如何?(参考答案)答: 在定量分析,对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰,以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定,必须采用分离富集方法。换句话说,分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果,保证分析结果的准确性,扩大分析应用范围。 在一般情况下,对常量组分的回收率要求大于99.9%,而对于微量组分的回收率要求大于99%。样品组分含量越低,对回收率要求也降低。 2.在氢氧化物沉淀分离中,常用的有哪些方法?举例说明。(参考答案) 答: 在氢氧化物沉淀分离中,沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。因此,采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。在实际工作中,通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。常用的沉淀剂有: A.氢氧化钠:NaOH是强碱,用于分离两性元素(如Al3+,Zn2+,Cr3+)与非两性元素,两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中,而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。 B.氨水法:采用NH4Cl-NH3缓冲溶液(pH 8-9),可使高价金属离子与大部分一、二金属离子分离。 C.有机碱法:可形成不同pH的缓冲体系控制分离,如pH5-6六亚甲基四胺-HCl缓冲液,常用于Mn2,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+与Al3+,Fe3+,Ti(IV)等的分离。 D.ZnO悬浊液法等:这一类悬浊液可控制溶液的pH值,如ZnO悬浊液的pH值约为6,可用于某些氢氧化物沉淀分离。 3. 某试样含Fe,A1,Ca,Mg,Ti元素,经碱熔融后,用水浸取,盐酸酸化,加氨水中和至出现红棕色沉淀(pH约为3左右),再加六亚甲基四胺加热过滤,分出沉淀和滤液。试问。为什么溶液中刚出现红棕色沉淀时人们看到红棕色沉淀时,表示pH为3左右?过滤后得到的沉淀是什么?滤液又是什么?试样中若含Zn2+和Mn2+,它们是在沉淀中还是在滤液中?(参考答案)

药物分离与纯化

硕士学位课程考试试卷 考试科目:天然药物的分离与纯化 考生姓名:邱诗春 考生学号:20111902042 学院:生物工程学院 专业:生物学 考生成绩: 任课老师(签名) 考试日期:20 11 年11 月 5 日午时至时

姜黄中天然药物的分离与纯化 摘要:姜黄素是姜黄属植物中的主要活性成分,具有抗癌、抗氧化、抗炎、清除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统等多方面药理作用,有较好的临床应用价值和研发潜力。随着提取分离纯化技术的发展,目前有多种方法从植物中提取并分离姜黄素。本文对近年来研究姜黄素的酶法、渗漉法、水杨酸钠法、超临界CO2 萃取法、超声提取法及微波提取法等提取方法;大孔树脂吸附法、聚酰胺吸附法、活性炭色谱法、硅胶柱色谱法、乙酸沉淀法等分离纯化方法进行综述,为进一步开发利用姜黄素提供依据。 关键字:姜黄素;提取;分离 Abstract: Curcumin is one of the major active ingredients in plants of Curcuma L. and has many pharmacological effects, such as: anti-cancer, anti-oxidant, anti-inflammatory, free radical scavenging, and anti-microbial effect in the cardiovascular system and digestive system, and so on. It has better clinical application and developping potential of new drug. With the development of extraction and isolation technology, there are many ways to extract and isolate curcumin from plants. The recent studies of curcumin extraction methods, i.e. enzyme method, percolation method, sodium salicylate method, supercritical CO2, ultrasonic extraction and microwave extraction. Separation methods, i.e. polyamide adsorption, macroporous resin adsorption, polyamide adsorption, activated carbon chromatography, silica gel column chromatography and acid-precipitation method are reviewed to provide the basis evidence for further utilization of curcumin. Key words:curcumin; extraction; separation 姜黄(Curcuma longa)为多年生草本植物,其性味辛、苦、温,入心、肝、脾经,可行气破瘀,通经止痛,并且还有助消化特性,可以作为调味品、天然色素、天然染料,近年来因其具抗肿瘤、抗炎、抗氧化[1,2]等活性而倍受关注.姜

多肽物质分离与分析方法研究进展

?专题讲座? 多肽物质分离与分析方法研究进展 赵 锐 顾谦群 管华诗 (青岛海洋大学海洋药物与食品研究所,青岛 266003) 摘 要 综述了近几年来多肽类物质的提取分离与分析方法,主要包括高效液相色谱法、电泳、质谱及核磁共振等方法在肽类物质研究中的最新应用进展。 关键词 多肽,分离,分析,进展 多肽类化合物广泛存在于自然界中,其中对具有一定生物学活性的多肽的研究,一直是药物开发的一个主要方向。生物体内已知的活性多肽主要是从内分泌腺组织器官、分泌细胞和体液中产生或获得的,生命活动中的细胞分化、神经激素递质调节、肿瘤病变、免疫调节等均与活性多肽密切相关。随着现代科技的飞速发展,从天然产物中获得肽类物质的手段也不断得到提高。一些新方法、新思路的应用,不断有新的肽类物质被发现应用于防病治病之中。本文介绍了近几年肽类物质分离、分析的主要方法研究进展。 1 分离方法 采取何种分离纯化方法要由所提取的组织材料、所要提取物质的性质决定。对蛋白质、多肽提取分离常用的方法包括:盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法等[1]。这些方法常常组合到一起对特定的物质进行分离纯化,同时上述这些方法也是蛋白、多肽类物质分析中常用的手段,如层析、电泳等。 111 高效液相色谱(H PL C) H PL C的出现为肽类物质的分离提供了有利的方法手段,因为蛋白质、多肽的H PL C 应用与其他化合物相比,在适宜的色谱条件下不仅可以在短时间内完成分离目的,更重要的是H PL C能在制备规模上生产具有生物活性的多肽。因此在寻找多肽类物质分离制备的最佳条件上,不少学者做了大量的工作。如何保持多肽活性、如何选择固定相材料、洗脱液种类、如何分析测定都是目前研究的内容。 11111 反相高效液相色谱(R P2H PL C)结果与保留值之间的关系:利用R P2 H PL C分离多肽首先得确定不同结构的多肽在柱上的保留情况。为了获得一系列的保留系数,W ilce等[2]利用多线性回归方法对2106种肽的保留性质与结构进行分析,得出了不同氨基酸组成对保留系数影响的关系,其中极性氨基酸残基在2~20氨基酸组成的肽中,可减少在柱上的保留时间;在10~60氨基酸组成的肽中,非极性氨基酸较多也可减少在柱上的保留时间。而含5~25个氨基酸的小肽中,非极性氨基酸增加可延长在柱上的保留时间。同时有不少文献报道了肽链长度、氨基酸组成、温度等条件对保留情况的影响,并利用计算机处理分析得到每种多肽的分离提取的最佳条件[3]。

我国制药分离纯化技术现状和发展方向

我国制药分离纯化技术现状和发展方向 引言:制药工业关系国计民生。一种好的药品,不仅能治疗疾病,而且能够提高国民的身体素质。大千世界,形形色色的动植物,不计其数的化合物,想要从里面找到能够制成药物的有效成分是一件困难的工作。由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关,使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。因此,制药分离纯化技术在制药工业中具有举足轻重的地位。 一、现状 制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂志之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离,是一个复杂的过程。 近年来,我国的医药产业虽然得了比较大的发展,但是在制药过程上并没有取得重大突破,与发达国家仍有很大的差距。其原因是多方面的,但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题,药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节,自然而然的成为了首要原因。 目前,在我国制药领域,很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用,但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺,依然是以传统落后的提取技术为主导,在制药过程中存在着提取分离技术装备简单,工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。设计和开发出一个新的生产系统和设备,显得尤为迫切。 制药提取分离技术及其装备关系到三个问题:(1)能否最大限度

地从药材中提取有效成分,但是保证无用的物质不能被同时转移。(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均;(3)能否在尽量满足最大产能的情况下,把成本降到最低。简单来说是产率、工艺条件稳定和效率三个问题。这些问题如果能得到有效的解决,就能为后续生产环节制提供良好的生产环境,实现提高生产质量的最终目的,目前,我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题,生产中仍然以传统落后的工艺技术和装备为主导,提取生产过程中的装备陈旧、工艺流程单一,集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来,但是并没有得到广泛应用,因此,充分利用各种先进的提取分离纯化技术,先进的装备的优势以及自动化控制与在线检测系统的优势,开发出先进、适用的中药提取分离技术流程,并使其得到推广和广泛的应用。 传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。这些新技术的推广应用,降低了生产成本、提高了产品质量,推动了医药的现代化进程,为我国的医药行业走向国际市场奠定了基础。 二、发展方向 我国的医药生产水平与世界先进的药物提取水平差距甚大,影响了我国医药产品在世界药品市场的地位。中国已经加入WTO,国内医药生产企业要想在竞争中赢得主动,必须采用先进的提取分离技术,才可能使我国医药产品生产和销售在国际市场占有更多的份额,

蛋白质、多肽提取分离

蛋白质、多肽提取分离 1、分离方法 采取何种分离纯化方法要由所提取的组织材料、所要提取物质的性质决定。对蛋白质、多肽提取分离常用的方法包括:盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法等。这些方法常常组合到一起对特定的物质进行分离纯化,同时上述这些方法也是蛋白、多肽类物质分析中常用的手段,如层析、叫泳等。 1.1 高效液相色谱(HPLC) HPLC的出现为肽类物质的分离提供了有利的方法手段,因为蛋白质、多肽的HPLC应用与其它化合物相比,在适宜的色谱条件下不仅可以在短时间内完成分离目的,更重要的是HPLC能在制备规模上生产具有生物活性的多肽。因此在寻找多肽类物质分离制备的最佳条件上,不少学者做了大量的工作。如何保持多肽活性、如何选择固定相材料、洗脱液种类、如何分析测定都是目前研究的内容。 1.1.1 反相高效液相色谱(RP-HPLC) 结果与保留值之间的关系:利用RP-HPLC分离多肽首先得确定不同结构的多肽在柱上的保留情况。为了获得一系列的保留系数,Wilce等利用多线性回归方法对2106种肽的保留性质与结构进行分析,得出了不同氨基酸组成对保留系数影响的关系,其中极性氨基酸残基在2~20氨基酸组成的肽中,可减少在柱上的保留时间;在10~60氨基酸组成的肽中,非极性氨基酸较多也可减少在柱上的保留时间,而含5~25个氨基酸的小肽中,非极性氨基酸增加可延长在柱上的保留时间。同时有不少文献报道了肽链长度、氨基酸组成、温度等条件对保留情况的影响,并利用计算机处理分析得到每种多肽的分离提取的最佳条件。 肽图分析(Peptide Mapping):肽图分析是根据蛋白质、多肽的分子量大小以及氨基酸组成特点,使用专一性较强的蛋白水解酶[一般未肽链内切酶(endopeptidase)]作用于特殊的肽链位点将多肽裂解成小片断,通过一定的分离检测手段形成特征性指纹图谱,肽图分析对多肽结构研究合特性鉴别具有重要意义。利用胰蛋白酶能特意性作用于Arg和Lys羧基端的肽链的性质,通过RP-HPLC法采用C18柱检测了重组人生长激素特征性胰肽图谱。同时胰岛素的肽图经V8酶专一裂解也制得,并可鉴别仅相差一个氨基酸残疾的不同种属来源的胰岛素。人类肿瘤坏死因子的单克隆抗体结构也应用酶解法及在线分析技术确定了肽图,便

总结生物药物分离纯化的方法

总结归纳本课程介绍的可用于物质分离纯化的方法,并说出每种方法的原理。 萃取分离法 溶剂萃取法原理: 利用物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同而进行的分离 设法使一种溶解于液相的物质传递到另一液相的操作 pH影响分配系数-表观分配系数 双水相萃取原理:利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 反胶束萃取原理:表面活性剂溶于非极性溶剂中,并使其浓度超过临界胶束浓度,便会在有机溶剂内形成聚集体,非极性基团在外,极性基团则排列在内,形成一个极性核,此极性核具有溶解极性物质的能力。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后,蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中,由于周围的水层和极性基团的保护,蛋白质不与有机溶剂接触,从而不会造成失活。 超临界萃取原理:当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时,不会凝缩为液体,只是密度增大,具有许多特殊的物理化学性质:流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体;在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感; 固相析出分离法 盐析法原理: 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异,通过向溶液中引入一定数量的中性盐,使目的物或杂蛋白以沉淀析出,达到纯化目的的方法。 破坏双电层:在高盐溶液中,带大量电荷的盐离子能中和蛋白质表面的电荷,使蛋白质分子之间电排斥作用相互减弱而能相互聚集起来。 破坏水化层:中性盐的亲水性比蛋白质大,盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜,暴露出疏水区域,由于疏水区域的相互作用,使其沉淀。 有机溶剂沉淀法原理: 1、降低了介质的介电常数,使溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀。 2、水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。 等电点沉淀法原理: Pl时分子表面静电荷未零,双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加,溶解度降低。常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀剂一起配合使用。主要:去除杂蛋白,而不用于沉淀目的物。 成盐沉淀法原理: 1.金属离子沉淀 所用的金属离子,包括Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ca2+、Ba2+、Mg2+等。 蛋白质和酶分子中因为含有羟基、氨基、咪唑基和硫氢基等,均可以和上述金属离子作用形成盐复合物。 分离沉淀→复合物分解→除金属离子(离子交换或金属螯合剂EDTA) 2.有机酸类复合盐 含氮有机酸如苦味酸、苦桐酸和鞣酸等能够与有机分子的碱性功能团形成复合物而沉析出。工业上用此法制备蛋白质时,需采取较温和的条件,有时还加入一定的稳定剂,以防止蛋白质变性。 亲和沉淀法原理:

药物分离与纯化试题库

《药物分离与纯化技术》试卷用题班级: 一、名词解释(每小题2分,共50分) 1.相似相容原理: 2.萃取法: 3.透析法: 4.临界温度: 5.梯度洗脱: 6. 浓差极化现象: 7.盐溶现象: 8.生物技术: 9.生物活性物质: 10. NDG: 11.药物分离与纯化技术: 12.盐析: 13.凝聚作用: 14.梯度洗脱: 15.临界压力: 16. 夹带剂: 17.超滤法: 18. 电泳法: 19. 离子交换层析: 20. 膜分离: 21. 凝胶极化: 22. 物理萃取: 23. 乳化现象: 24. 超临界流体: 25.迁移率: 二、填空题(每空1分,共50分)

1.根据分离里混合物内是否有相界面存在,混合物可分为和 两大类。 2.药物分离与纯化过程一般情况下主要分为与两大类。 3.按生产过程的性质划分,分离与纯化工艺过程可划分为四个阶段,即分离纯化前的预处理、 、、。 4.沉淀常用的方法有:、、、 及反应沉淀法等。 5.细胞破碎主要有两类方法,机械法和非机械法,常用的机械法有:、 高压匀浆法等,常用的非机械法主要有:、 、冻结法、化学渗透法等。 6.层析技术中常用的吸附剂有:、、 硅酸铝、硅藻土、聚酰胺等。 7.常用的亲脂性有机溶剂主要有:、、、苯、乙酸乙酯、二氯甲烷等。 8.常用的亲水性有机溶剂主要有:、、等。 9.溶剂提取中常用的提取方法有:、、、回流提取法及连续提取法等。 10.蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸钠、、、、磷酸钠等。 11.离子交换剂有和(如:羧甲基纤维素;CM-纤维素)。 12.色谱法,又称层析法。根据其分离原理,有、、与排阻色谱等方法。 13. 常用的膜分离过程有:、、、反渗透及渗析等。 14. 克服浓差极化现象的措施主要有:、、错流、切流、以及改变速度、、和料液浓度等。 15. 以菌体或蛋白质浓缩为目的的膜分离一般分三种操作方式,即、和连续浓缩操作。 16.电泳分离主要有、、等。这些电泳法又根据是否使用凝胶载体分为凝胶电泳和自由流电泳。 、、、单晶体生长4个问题。 三、判断(每小题1分,共20分) 1.在超临界流体萃取时加入N2、Ar等可使萃取物在流体中的溶解度显著升高。( ) 2. .以琼脂糖作为凝胶介质时,DNA分子构型对其迁移率的影响为:共价闭环DNA﹤直线DNA﹤开环双链DNA。( ) 3.生物产品的特点之一就是稳定性差,极易被化学或微生物降解而失活。() 4.凝胶电泳中相对迁移率是指蛋白质移动的距离与指示剂移动距离的比值。() 5.丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的聚合反应应与空气隔绝,主要是大气中的CO2能消灭自由基是反应终止。() 6.水蒸气蒸馏法适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏,沸点多在100℃以下,与在水中溶解度大的成分的提取。() 7.对下列甲壳素及其衍生物间的相互转换关系的连线图进行判断,对的用“√”号表示,错的用“×”号表示。(6分)

分析化学中常用的分离富集方法

分析化学中常用的分离富集方法 思考题 11-1 在分析化学中,为什么要进行分离富集?分离时对常量和微量组分的回收率要求如何?答:在定量分析,对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰,以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定,必须采用分离富集方法。换句话说,分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果,保证分析结果的准确性,扩大分析应用围。在一般情况下,对常量组分的回收率要求大于99.9%,而对于微量组分的回收率要求大于99%。样品组分含量越低,对回收率要求也降低。 11-2 常用哪些方法进行氢氧化物沉淀分离?举例说明。 答:在氢氧化物沉淀分离中,沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。因此,采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。在实际工作中,通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。常用的沉淀剂有: a 氢氧化钠:NaOH是强碱,用于分离两性元素(如Al3+,Zn2+,Cr3+)与非两性元素,两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中,而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。 b 氨水法:采用NH4Cl-NH3缓冲溶液(pH8-9),可使高价金属离子与大部分一、二金属离子分离。 c 有机碱法:可形成不同pH的缓冲体系控制分离,如pH5-6六亚甲基胺-HCl缓冲液,常用于Mn2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+与Al3+,Fe3+,Ti(IV)等的分离。 d ZnO悬浊液法等:这一类悬浊液可控制溶液的pH值,如ZnO悬浊液的pH值约为6,可用于某些氢氧化物沉淀分离。 11-3 某矿样溶液含Fe3+,A13+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+和Zn2+等离子,加入NH4C1和氨水后,哪些离子以什么形式存在于溶液中?哪些离子以什么方式存在于沉淀中?分离是否完全? 答:NH4Cl与NH3构成缓冲液,pH在8-9间,因此溶液中有Ca2+,Mg2+,,Cu(NH3)42-、Zn(NH3)42+等离子和少量Mn2+,而沉淀中有Fe(OH)3,Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。试液中Fe3+,A13+,Cr3+可以与Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等离子完全分开,而Mn2+分离不完全。 11-4 如将上述矿样用Na2O2熔融,以水浸取,其分离情况又如何? 答:Na2O2即是强碱又是氧化剂,Cr3+、Mn2+分别被氧化成CrO42-和MnO4-。因此溶液有AlO22-,ZnO22-,MnO4-和CrO42-和少量Ca2+,在沉淀中有:Fe(OH)3,Mg(OH)2和Cu(OH)2和少量Ca(OH)2或CaCO3沉淀。Ca2+将分离不完全。

蛋白多肽类药物药代动力学分析方法研究进展

蛋白多肽类药物药代动力学分析方法研究进展 作者:张琪王广基 摘要通过查阅近期国内外有关文献10余篇,综述了现代分析方法在蛋白多肽类药物代谢动力学研究中的应用,重点介绍了生物检定法、同位素标记法、免疫学、色谱等方法的原理、特点、及发展状况。 关键词蛋白质;多肽;药物动力学;生物检定法;同位素标记法;免疫学;色谱文章编号:1005-8915(2000)02-0126-03 The Progress of the Analysis Method of Protein Polypeptide Drug Pharmac okinetics Zhang Qi Wang Guangji (Center of Pharmacokinetics, China Pharmaceutical University,Nanjing 210009) Abstract A review of application of modern analysis methods in studying the pha rmacokinetics of protein polypeptide drug is presented with 16 references. The paper emphasizes the principle, characteristic, and progress of bioassay, radioi odination, immunoassay, and chromatography. Key Words Protein, Polypeptide, Pharmacokinetics, Bioassay, Rad ioiodination, Immunoassay, Chromatography 在国家确定的发展高新技术计划中,生物技术产品一直作为优先开发的领域之一。蛋白多肽类药物在实现产品的产业化过程中,受到诸多因素的制约,其中药物动力学的研究面临着更高的要求。其主要原因是蛋白多肽类药物的结构特殊、用药量很小、生物体内有大量相似物质的干扰,这一切都使得该类药的分析方法不同于传统药物,大大增加了检测的难度。本文就目前进行该类药药物代谢动力学过程中所使用或发展中的几种分析方法做一概述。 1蛋白多肽类药物的分析方法 1.1生物检定法 由于蛋白多肽类药物多为有生物活性的物质,且生物活性不仅取决于药物的一级结构,

多肽类药物

多肽类药物 多肽和蛋白质类生物药物按药物的结构分类可分为:氨基酸及其衍生物类药物、多肽和蛋白质类药物、酶和辅酶类药物、核酸及其降解物和衍生物类药物、糖类药物、脂类药物、细胞生长因子和生物制品类药物。 结构分析 多肽的定性至少应包括氨基酸分析、序列分析及质谱分析。纯肽的氨基酸分析可提供该多肽的氨基酸组成和数量。序列分析则提供氨基酸残基的精确排列顺序。基于多种技术的质谱, 如快原子轰击、电喷雾、激光解吸, 经常用于提供多肽的相对分子量及其序列信息。肽谱是蛋白质或多肽通过酶解得到的肽片段经分离和分析所得到的“指纹图谱”。当多肽含有20 个以上的氨基酸残基时, 肽谱分析对多肽结构研究和特性鉴别具有重要意义。 2. 1 氨基酸分析 用于氨基酸分析的水解方法主要是酸水解, 同时辅以碱水解。酸水解中使用最广泛的是盐酸(一般浓度为6mo l?L )。多肽于110 ℃真空或充氮的安瓿瓶内水解10~ 24 h, 然后除去盐酸。水解过程中氨基酸遭破坏的程度与保温时间有线性关系, 因此该氨基酸在多肽中的真实含量可通过以不同的保温时间对相应时间的样品中该氨基酸的含量作图, 用外推法求出。高氨基酸分析仪的使用使氨基酸的分析越来越准确, 如W aters 公司的氨基酸分析系统的检出限已达100 fmo l。 2. 2 序列分析 氨基酸测序主要为化学法, 酶法也有一定的意义。化学法以Edman 降解法最为经典, 它对所有氨基酸残基具有普适性和近乎定量的高产率, 是近50年N 2端顺序分析技术的基础。Edman 机理的液相(旋转杯) 自动蛋白顺序分析仪在1967 年推出。近年来不断对其改进, 其灵敏度已达到可以对0. 1pmo l 的样品进行常规分析。 2. 3 质谱(mass spect romet ry,M S) 质谱以质量分析为基础, 可提供化合物的分子量以及一些结构信息。1980 年代以后发展了许多新的“软电离”技术, 使其在蛋白质多肽分析中的应用越来越广。目前应用较多的有原子轰击、电喷雾和基质辅助激光解吸质谱。质谱测序是对Edman 降解的一个很好补充, 它可对N 2端封闭的多肽进行测序; 并可以通过碰撞诱导断裂(C ID ) 得到部分至完全的序列信息后, 作出M S2肽谱, 这可对修饰的氨基酸残基定性, 并确证其位臵。而且质谱技术与分离技术如HPLC、HPCE 直接相连可相互验证, 同时还可对混合肽进行测序。 2. 3. 1 快原子轰击质谱(fast atom bombardmen t2mass spect romet ry, FAB2M S)FAB2M S 克服了传统质谱中样品必须加热气化的限制, 可对热不稳定、难挥发的蛋白质多肽进行分析。与其他质谱技术相比, FAB2M S 更适合于小分子多肽的检测[6 ]。FAB2M S 测定肽的氨基酸序列具有用量少、方便和快速的优点。一些寡肽, 特别是人工合成的有保护基的寡肽在遇到N 2端封闭不宜用氨基酸序列仪测定其结构的情况下, 有可能用少量样品采用FAB2M S 直接获得寡肽的分子量和氨基酸序列。俞振培等[7 ]用FAB2M S 对7 个带有不同保护基的3~5 肽成功地进行了氨基酸序列研究。串联FAB2M S 将第一次轰击得到的分子离子进行再一次惰性原子轰击, 使肽链在不同部位断裂, 从而得到一组片段的质谱信息, 使多肽测序得以实现 2. 3. 2 电喷雾质谱(elect ro sp ray ion izat ion2massspect romet ry, ES I2M S)

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