第二节药物分离与纯化技术必备知识汇总
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。
生物药物的分离纯化

• 离子交换层析法:粘多糖的聚阴离子能够 很好地被阴离子交换剂吸附和分离,如 Dowex-I-X2 离 子 交 换 树 脂 、 DEAE- 离 子 交换纤维素*等。洗脱可用NaCl溶液进行 梯度洗脱。
• 注意从粗多糖中除去蛋白常用的方法有: Sevag法、三氯乙酸法和蛋白酶解法。
• *二乙氨基乙基纤维素
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2. 生物药物的提取
• (1) 生物组织与细胞的破碎 • (2) 生物组织细胞破碎后立即进行提取
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生物组织与细胞的破碎
• 生物药物大部分存在于生物组织或细胞中, 要提高提取率,对生物组织与细胞的破碎 过程是非常重要的。
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常用的破碎方法有5种:
• A. 磨切法,该法属于机械破碎方法,使用 的设备有组织捣碎机、胶体磨、匀浆器、 匀质机、球磨机、乳钵等。
• 提取过程中 • (1)要根据活性物质的性质,选择提取
试剂。提取试剂主要有:水、缓冲溶液、 盐溶液、乙醇、其他有机溶剂(如氯仿、丙 酮等)。
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• (2)考虑提取溶剂的用量(料液比)及 提取次数、提取时间。
• (3)注意提取的温度、pH、变性剂等 因素。这样才可以保证活性物质提取充 分而且不变性。
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(2)超扩散层析
• 这种层析所用介质是Biosepra公司生产的 Hyper-D。该层析介质的颗粒由刚性框架结 构中填充官能化的软凝胶组成。它兼备了 软凝胶的高上样量和普通刚性介质的高流 速。
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• 这种结构可使层析操作在高流速下进行而 保证高上样量和高分辨率,并且无反压产 生。Hyper-D具有化学隋性。可用酸碱进行 再生和杀菌,可用于纯化免疫球蛋白、白 蛋白、激素、酶、细胞培养或发酵产生的 蛋白质。适用于实验室小试直至工业化大 生产。
药物分离与纯化技术

石家庄中药厂
以岭药业
神威药业
2.制药过程
上游过程
下游过程
原料药生产
以制药工艺学为理论基础,制定 合理的化学合成或生化合成工艺 路线和确定出适当的反应条件, 设计或选用适当的反应器,获得 含药物成分的产物
以传质分离工程为理 论基础,采用适当的 分离技术,将药物成 分进行分离纯化
制剂生产
我们的学习重点?
COOH NO2
C2H5OH/H2SO4
NH2
NH2
(1)酯化反应操作
在干燥的100mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6克,无水乙 醇24mL,逐渐加入浓硫酸2mL,振摇混合均匀,装上附有 氯化钙干燥管的球型冷凝器,在油浴上加热回流90分钟。 稍冷,在搅拌下,将反应液倾入到100mL水中,抽滤,滤 渣移至乳钵中,细研后,再加5%碳酸钠溶液10mL,研磨5 分钟,测pH值(检查反应物是否呈碱性),抽滤,用稀乙 醇洗涤,干燥,计算收率。
药学等原理与方法, 如酶工程技术、细胞工程技术、基因工程 技术等。 目的产物: 预防、诊断、治疗制品,包括抗生素、氨基酸和植物 次生代谢产物。如纯化胰岛素、甲状腺素、肾上腺皮质激素、 脑垂体激素、尿激酶、溶菌酶、天冬酰胺酶等
生物药物主要治疗哪些疾病?
造血功能障碍(造血药物)
EPO(促红细胞生成素) TPO(血小板生长因子)
2.苯佐卡因的制备工艺过程
本品作局部麻药,用于创面、溃疡面及痔疮的镇 痛。苯佐卡因在国内的合成路线有两条:一是以 对硝基苯甲酸为原料,经酯化,还原制得;二是 对硝基苯甲酸先还原再酯化制得。本实验采用路 线一。
COOH
C2H5OH/H
COOC2H5
Fe粉/NH4Cl
COOC2H5
NO2
第二章 药物分离纯化技术

药物分离纯化 技术
第二章 药物的液液萃取技术
主要内容
加,从而使小液滴发生聚集。 5、稀释法:加入连续相 6、机械法:采用过滤或离心沉降的方法 7、调节水相酸度:
第六节 化学萃取法
化学萃取法就是使溶质与萃取剂之间发生化学 作用,从而实现溶质从水相向有机相转移的萃 取过程。 溶质和萃取剂结合而形成的产物叫萃合物。
一、溶质与萃取剂之间的化学作用:
1、配位反应: 如果被萃取物以中性分子形式存在,萃取剂
如果是o/w型乳浊液:加入亲油型表面活性 剂(HLB值小的),使乳浊液从o/w型转变为 w/o型,但由于溶液条件不允许形成w/o型乳浊 液,从而使乳浊液消除,达到破乳目的。
2、电解中和法:
3、吸附法:利用多孔性介质对油和水的吸附 能力的差异来破乳。如,让乳浊液(w/o型) 通过碳酸钙或无水碳酸钠。
4、加热:加大分散相的热运动速率,降低介质 粘度,使分散相相互碰撞的几率及动量增
X
-
(W)
R·M ·+X
-
(O)
4、协同反应萃取(加合反应萃取)
萃取体系中含有两种或两种以上的萃取剂
时所进行的萃取过程叫协同萃取。
二、萃取剂:
1、阳离子交换萃取剂:
也称酸性萃取剂,包括羧酸、磺酸以及酸性含磷萃取 剂等
2、阴离子交换萃取剂
主要指胺类萃取剂,包括伯胺RNH2、仲胺R2NH、叔 胺R3N以及季铵盐R4N +。
第六章 生物制药分离纯化技术绪论解读

第四节 分离纯化的基本工艺流程
(三)可溶性杂质的去除 经细胞破碎与碎片处理的提取液中仍存在各种可溶 概 述 性杂质,这些杂质主要是多肽与蛋白质类、脂 类、多糖类、多酚类、核酸类、脂多糖、盐类 及去垢剂等,需采用适宜的方法去除,否则将 影响生物药物的分离纯化。
4
第四节 分离纯化的基本工艺流程
(四)萃取技术 1.溶剂萃取 溶剂萃取是用一种溶剂将目的药物从另一种溶 剂中提取出来的方法。当生物活性物质以不同 的化学状态存在时,在水及与水不相容的溶液 概 述 中有不同的溶解度。 例如青霉素在酸性条件下为游离酸,在醋酸丁 酯中的溶解度较大,可从水相转移到醋酸丁酯 相中;而青霉素在中性条件下成盐,在水中溶 解度较大,能从醋酸丁酯转移到水相,这样反 复萃取可达到浓缩和纯化的目的。 溶剂萃取法对热敏物质破环少,采用多级萃取 4 时,溶质浓缩倍数和纯化度高,生产周期短, 便于连续生产,但溶剂消耗较大,设备和安全 要求较高。
第一节
概述
生物药物是指综合运用微生物学、化学、生物化学、生物技术、 药学等科学的原理和方法,从生物体、生物组织、细胞、体液等制
造的用于预防、治疗和诊断的制品。生物药物原料以天然的生物材
料为主,包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。生物药物 的特点是药理活性高、毒副作用小,主要有蛋白质、核酸、糖类、 脂类等。
4
三、分离纯化方法选择
初步分离纯化方
法的选择
多种分离纯化方 法交替使用
四、分离纯化方法步骤优劣的综合评价
初步分离纯化方
法的选择
多种分离纯化方 法交替使用
四、分离纯化方法步骤优劣的综合评价
分辨能力和重现性
回收率 所得药物的重量与活性平 衡 纯化工艺的总成本
第四节 分离纯化的基本工艺流程
药品生产过程中的药物提取与纯化技术

优点:操作简单, 成本低,适用于 热稳定性好的药
物。
缺点:需要较高 的温度,可能会 破坏药物的结构
和活性。
应用:常用于提 取挥发性药物, 如薄荷油、樟脑
等。
原理:利用超临界流体的溶解能力来提取药物 优点:高效、环保、无溶剂残留 应用:广泛应用于天然药物、合成药物和生物药物的提取 注意事项:需要精确控制温度和压力,以防止超临界流体的相变和分解
制定质量标准的依据:药品生产质 量管理规范(GMP)、药品注册管 理办法等法律法规
质量标准的实施:通过生产过程中 的质量控制措施,确保药品的质量 符合标准要求
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
质量标准的内容:包括药品的纯度、 杂质含量、稳定性等指标
质量标准的修订:根据药品生产和 监管的实际情况,对质量标准进行 修订和完善
原料质量控制:确保原料的质量和纯度 生产过程控制:监控生产过程中的温度、压力、时间等参数 产品质量检验:对提取和纯化后的药物进行质量检验,确保其符合标准 环境质量控制:保持生产环境的清洁和卫生,防止污染和交叉污染
提取方法:水煎煮法、醇提法、水 醇法等
实例:黄连提取与纯化、人参提取 与纯化、当归提取与纯化等
,
汇报人:
定义:从药物原料 中分离出有效成分
的过程
提取方法:溶剂提 取、水蒸气蒸馏、 超临界流体萃取等
目的:提高药物的 纯度和疗效,减少
副作用
提取设备:提取罐、 离心机、过滤器等
药物纯化的目的:确保药物的 安全性和有效性,减少不良反 应,提高药物的稳定性和保质 期。
药物纯化的定义:通过物理、 化学或生物方法将药物中的杂 质去除,提高药物的纯度和质 量。
原理:利用溶剂对药物成 分的溶解能力进行提取
1天然药物化学-第二节提取分离方法

1. 透析法:
小分子物质(无机盐、氨基酸等)在溶 液中可通过半透膜,而大分子物质如多 糖、蛋白不能通过半透膜的性质达到分 离的方法。
2.超滤法:
一种加压膜分离技术,即在一定的压力 下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径 的特制的薄膜,而使大分子溶质不能透 过,留在膜的一边,从而使大分子物质 得到了部分的纯化。
3.超速离心法:
利用溶质在超速离心作用下具有 不同的沉降性或浮游性而分离。
4.凝胶过滤法:(也称分子筛过滤法、凝胶渗透色谱法)
利用凝胶的三维网状结构的分子筛滤过作用 使分子大小不同的物质得以分离。
凝胶是由胶体粒子构成的立体网状结构。 网眼里吸满水后凝胶膨胀呈柔软而富于弹性的 半固体状态。人工合成的凝胶网眼较均匀地分 布在凝胶颗粒上有如筛眼,小于筛眼的物质分 子均可通过,大于筛眼的物质分子则不能,故 称为“分子筛”。
如: 三七的水提液中加硫酸镁→三七皂甙乙↓ 三颗针中提取小檗碱→氯化钠或硫酸铵盐 析。
二、根据物质在两相溶剂中的分 配比不同进行分离
主要分离方法
1.简单的液-液萃取法
2.逆流分溶法(CCD)
相当于多次萃取。
利用此原理制成了连续、 自动的逆流分溶仪。
该仪器可使两种性质相似、 即使分溶常数很接近的化 合物,经过一定次数振摇、 转移的操作,亦可达到分 离的目的。
3.纸色谱法(PC)
用纸为载体,在纸上均匀地吸附着液体 固定相(如水、甲酰胺或其他),用与 固定液不互溶的溶剂作流动相。将试样 滴在纸一端在展开罐中展开,由于各组 分在纸上移动的距离不同,最终形成互 相分离的斑点,实现定性、定量分析的 色谱法。
4.液-液分配柱色谱法(LLC)
固定相和流动相均为液体,
氯仿或醋酸乙酯→游离生物碱、有 机酸及黄酮、香豆素的苷元
药物分离与纯化技术

药物分离与纯化技术
药物分离与纯化技术是制药工业中的一项重要技术,用于从复杂的混合物中分离出目标药物,并进一步提纯得到纯净的药物物质。
以下是一些常用的药物分离与纯化技术:
1. 萃取:利用溶剂选择性地从混合物中提取目标药物。
常用的溶剂有水、有机溶剂和液体萃取剂等。
2. 结晶:通过控制温度和溶剂浓度,使目标药物从溶液中结晶出来。
结晶可以得到纯度较高的药物晶体。
3. 洗脱层析:利用不同物质在固体表面的吸附特性,将混合物中的成分逐个洗脱分离。
常用的洗脱层析方法有凝胶层析、离子交换层析和亲和层析等。
4. 薄层层析:将混合物在薄层介质上进行分离,通过不同成分的迁移率差异实现分离。
常用的薄层介质有硅胶和氧化铝等。
5. 气相色谱:将混合物通过气相色谱柱,根据成分在固定相和移动相间的分配系数差异进行分离。
气相色谱常用于分析药物的化学结构和纯度。
6. 液相色谱:根据成分在固定相和移动相间的分配系数差异进行分离。
常用的液相色谱有高效液相色谱(HPLC)、反相液相色谱和离子对色谱等。
7. 脱色:通过活性炭吸附、凝胶吸附或化学反应等方法去除药物中的颜色杂质。
这些技术可以单独应用,也可以结合使用,根据药物的特性和分离纯化目标进行选择。
通过药物分离与纯化技术,可以得到高纯度的药物物质,提高药物质量和疗效,并确保药物的安全性和稳定性。
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2 速度控制分离过程
过程 电渗析 反渗透
超滤
原料 液体 液体 液体
分离剂 产物
原理
电场+离 子交换
膜
液体
电荷不同
压力+分 离膜
两种液体
渗透压
压力+分 离膜
两种液体
分子大小
实例
水处理
水处理 多糖的
分级
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二、常用工程计算
1、物料衡算 依据物料守恒定律,某一过程或某一设备的进出物料量 恒等。 ∑进入衡算范围的总物料量=∑离开衡算范围的总物料量 2、能量衡算 依据能量守恒定律,某一过程或某一设备的进出能量恒 等。 ∑进入衡算范围的总能量=∑离开衡算范围的总能量
速度控制分离;依据被分离的组分在均 相中的传质速率差异而进行的分离。如 溶液中分子、离子等迁移速度、扩散速 度等不同。
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传质分离过程举例
1 平衡过程分离
过程 原料 分离剂
产物
原理
实例
蒸发 萃取 浸取 凝胶过滤 色谱 干燥
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液体 液体
固体
液体 液体 含湿 物料
热
第二节 药物分离纯化技术必备知识
一、分离的原理及分类
分离剂(能量或物质)
原料
分离 装置
两个以上产品
(两个以上成分)
(浓度不同)
分离纯化主要是利用待分离物系中的有效成分与共存杂
质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离。
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分离方法的分类
按分离过程的原理分类 : 可以分为机械分离和传质分离两大类。 (1) 机械分离:利用机械力,在分离装置
分子电荷与化学反应性等。
凝胶渗透、渗析、色谱:分子的形状和大小
离子交换、电泳、离子对缔合萃取 :分子电荷 蒸馏:分子间作用力,与其偶极距和极化率相
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(二)分离纯化方法的评价
1. 回收率(R):反映了被分离组分在分离过 程中损失的量,是分离方法的准确性(可靠性)
R= Q/Q0×100% Q0、Q分别为分离富集前和富集后欲分离组分
的量 对回收率要求是,1%以上常量分析的回收率应
大于99%;痕量组分的分离应大于90%或95%。
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分离方法的评价
(2)分离因子 :两种成分分离的程度
S A,B
RA RB
QA / QB Q0,A / Q0,B
思考:分离值与分离效果的关系?
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药物分离纯化技术的发展
B
BB
AAAAA
定量的 定性的 A B A A A A A B B B A A
分析的 制备的 X B A A A A A A A B X B
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分离对象的性质是选择分离方法的重要依据 这些性质与组分分子的化学结构和物理化学性质有关。 包括相对分子量、分子体积与形状、偶极距与极化率、
固液分离、萃取、干燥 超临界流体萃取(CO2) 反胶束萃取、双水相萃取 偶和技术
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思考题
通过本章的学习思考一下分离技术在药物 研究和生产中的意义与重要性。
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液体+蒸汽 蒸汽压不同 中药浸出液浓缩
不互溶液体 液体
固体凝胶 固体或液体
两种液体
液体和固体
液体+固体 凝胶
液体+固体 吸附剂
溶解度不同
溶解度不同 分子大小不
同 溶解度
从中药浸出液中 萃取有效成分
溶剂从中药材中 浸取有效成分
蛋白质的分离
从混合物中分离 单体化合物
热
固体+蒸汽 水分蒸发
浸膏干燥
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传质分离过程举例
中简单地将两相混合物相互分离的过程, 分离对象为两相混合物,相间无物质传递。
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机械分离过程举例
名称
原料 分离剂
过滤
L---S
压力
沉降
L---S
离心分离 L---S
旋风分离 G---S
重力
离心力 流动惯
性
产品 L----S L+S L+S G+S
原理 颗粒尺寸> 过滤介质孔
密度差
密度差
密度差
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(2) 传质分离:被分离的混合物与分离剂 之间有质量传递。
原料多数情况下为均相,分离剂的加入 产生第二相。
传质分离的特点是在相间有物质的传递 现象产生。
传质分离过程分为:平衡分离过程和速 度控制分离过程。
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平衡分离过程;依据被分离的组分在两 相中分配组成不等的原理,如精馏、萃 取、吸附、结晶等。
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衡算步骤和要点:
① 画出生产工艺过程示意图 ② 划定衡算范围,选定衡算基准; ③ 列出衡算式,并根据已知条件分析确定衡算式中个各
物理量; ④ 利用各物理量之间的相互关系,使未知量减少到最少; ⑤ 通过解方程或方程组,求的未知量。
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3.平衡关系 4.过程速率
过程速率=过程推动力/过程阻力
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三、分离过程方法选择标准及其评价
(一)分离过程方法选择标准 分离方法选择是一项综合性工作,需要考虑分离对象、
分析和制备条件、现有的实验条件(如仪器和设备) 及操作者的经验等。
分离方法的选择原则:见表1-1 LLE—液液萃取;D---蒸馏;GC---气相色谱;LSC—液固
色谱;LLC—液液色谱;LEC—离子交换色谱;GPC—凝 胶渗透色谱;PC---平板色谱;E---电泳;DL---渗析; P---沉淀;IC---包合物。
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表1-1 主要分离方法的分类和六项准则
准则
A
B
分离方法 LLE D GC LSC LLC LEC GPC PC E DL P IC
亲水的 疏水的 X B B B
B
AX XAAAX
离子的 非离子的 X B B B
B
AB
XAXAB
挥发的 非挥发的 B A A B
B
BB
BBBBX
简单的 复杂的 A A B B