生物多肽工艺流程
多肽合成车间工程设计

工业生产化 工 设 计 通 讯Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications·205·第46卷第3期2020年3月多肽药物生产分为原料药车间和制剂车间,本文只针对原料药车间进行设计探讨。
固相合成多肽原料药的大致工艺流程是合成—切肽—纯化—浓缩—冻干—包装。
主要生产设备采用多肽自动合成仪、纯化柱、转盐柱、冻干机。
1 多肽生产的工艺特点经过多年的研究与发展,普遍采用固相合成法,既克服了液相合成的费时和烦琐,又降低了由操作带来的损失。
最大的优点是合成中所有的纯化步骤均以简单的冲洗和过滤完成,大大减轻了提纯的难度,具有方便快捷、操作简单和产率高的优势,使其成为多肽化学合成的首选方法,其特点是:1)自动化程度高,在一台自动合成仪基本就能完成产品生产。
2)反应基本为常温常压,安全性较高。
3)生产需要使用到乙腈等甲类溶剂,所以合成工段防火类别为甲类,纯化工段根据不同工艺,有的也需要按照甲类设计。
2 车间工艺布局设计多肽原料药生产主要分为:合成区和纯化区、精制。
按照GMP 标准的要求,合成区为一般生产区,纯化区需要设置在洁净区。
非无菌原料药的纯化、精制等工序,应当在D 级区操作。
但是多肽产品的制剂形式一般都为注射剂,属于非最终灭菌制剂,所以多肽原料药的质量标准里大多需要控制内毒素,因此在设计时,考虑将纯化精制区域的洁净等级提高到C 级。
多肽原料药车间原则上设计为甲类车间,如果纯化工段不使用甲类化学试剂,那么也有可能设计为丙类车间,即将合成区控制在本层或防火分区面积的5%以内。
2.1 车间在进行工艺平面设计时,遵循GMP 等规范布置原则(1)按工艺顺流布置,避免迂回和交叉污染,各功能间设置合理准确。
(2)车间人流、物流相对分开。
(3)洁净区相对集中设置。
(4)满足消防、安全卫生、环保等规范要求。
人流途径:车间设置一个总的人流入口,人员经总更衣后,合成区等一般生产区人员直接进入一般生产区各生产岗位;纯化、精制区人员需再经过换鞋脱外衣、洗手、穿洁净衣、缓冲等方可进入各自生产区,疏散设置相应的安全门。
食物蛋白制备生物活性肽的酶解工艺及发展趋势

品 — 检 测 +
根据 原 料 蛋 白 的性 质 ,采 用 热 处 理 或 酸处 理 的方法 件下 水 解 蛋 白获得 水 解 度 高 、 性 肽 含 量 丰 富 的肽 溶 液 。 活
等, 不利于推广应用 。③水解法 , 分为 : 化学水解法 , 以天 使 蛋 白质变 性 , 然后 选 择 合适 的蛋 白酶 , 在其 最 适 水 解 条
水解液经灭酶 、 苦 、 色 、 盐 、 缩等精制 工艺后 , 脱 脱 脱 浓 再
经喷 雾 干燥 , 即获 得 富含 生 物活 性 肽 的 多肽 产 品 。
2酶 解 工 艺 操 作 要 点
21蛋 白 原 料 .
在 酶解 前 用丙 酮 、 乙醚 对 原 料进 行 脱 脂 处 理 . 水 解 对
23酶 解 - 231蛋 白 酶 的 选 择 -.
根据 蛋 白酶 的来 源 , 选 用 的蛋 白酶 分 为 : 物 性 蛋 常 动 白酶 ( 胰蛋 白酶 , 胃蛋 白酶 等 ) 植 物 蛋 白酶 ( 瓜 蛋 白酶 , 、 木 菠萝 蛋 白酶 等 ) 微 生 物 蛋 白酶 ( 草 杆 菌 蛋 白酶 , 曲 和 枯 黑 酶等 ) 根 据 蛋 白酶 作 用 的 最 适 p 值 来 分 , 分 为 酸 性 ; H 可
蛋 白酶 。 由于 不 同蛋 白酶 的特 异 性 不 同 , 蛋 白原 料 的蛋 而
白较 复 杂 。 用 单 一 的酶 难 以 提 高最 终 的 水解 度 , 蛋 白 使 对 质进 行 有 效 的酶 解 , 验 中多 以水 解 度 、 肽 得 率 以及 产 试 小
品风 味 为指 标 对 蛋 白酶 进行 比较 筛 选 或选 用 复 合 酶 进 行
乳 蛋 白制 备 酪 蛋 白 磷 酸 肽 、免 疫 肽 等 活 性 多 肽 等 ;
多肽合成工艺与应用

多肽合成工艺与应用多肽合成是一种重要的生物技术,在医药和生物科学领域有着广泛的应用。
多肽是由氨基酸分子组成的多聚体,其中每个氨基酸分子通过肽键结合组成一个多肽分子。
多肽分子的结构和功能是由其氨基酸序列所决定的。
因此,合成具有特定氨基酸序列的多肽分子是研究多肽生物学和医学应用的重要途径。
多肽合成的过程主要分为两种方法:化学合成和生物合成。
化学合成是指通过有机合成化学反应,将多个氨基酸分子逐步连接到一起形成多肽分子。
生物合成则是利用生物体内的生物合成机制,通过蛋白质合成机制合成多肽分子,如利用大肠杆菌表达和纯化多肽分子。
目前,多肽合成技术已成为生物医学研究和药物开发领域不可或缺的一部分。
多肽药物具有较强的靶向性和选择性,因此相对传统药物来说,更加安全有效。
多肽合成技术应用广泛,研究领域包括癌症治疗、神经疾病、肝炎病毒、艾滋病毒以及自身免疫性疾病等等。
多肽合成的技术难度较大,需要高智商的科学家进行研究。
多肽分子的合成需要考虑到每个氨基酸分子的空间位阻和硬度,同时需要考虑肽键的形成和去保护基的过程,因此在多肽合成生产线上,不能出现小小的偏差,否则就会导致多肽分子合成失败。
主要的多肽合成工艺分为液相合成和固相合成两种。
其中,固相合成是目前多肽合成的主流工艺,它可以在较短时间内合成大量的多肽分子,并且可以通过自动化实现快速高效的生产。
固相合成凭借着其快速高效的特点,已被广泛应用于生物医学研究与开发领域。
通过固相合成不仅可以快速合成特定氨基酸序列的多肽,而且还可以开发出不同结构和性质的多肽分子及其衍生物,以实现一些特殊的临床治疗和生物科学目的。
在固相合成工艺中,通常使用的是聚苯乙烯的微粒子作为载体,将第一个氨基酸分子连结到载体上,之后通过肽键的反应逐步添加其他氨基酸分子,最终合成成多肽分子。
在多肽合成过程中,需要处理大量的化学试剂,因此需要进行高质量的卫生清理,并在操作过程中注意安全操作方法。
总之,多肽合成是一种重要的生物技术,在药物开发和生物科学领域具有广泛的应用。
多肽分离设备的工艺流程和特点

多肽分离设备的工艺流程和特点
多肽在食品、药品、化妆品等行业有着广泛的应用,并且多肽可以促进骨骼生产、防止骨质疏松,对人体非常有益。
那么,多肽是如何分离的呢?
多肽分离提取设备技术工艺流程:
动植物多肽→组织破碎预处理→多步酶解→离心过滤→超滤分离提纯→脱色→膜脱盐浓缩→蒸发喷粉→包装
多肽分离提取设备技术特点:
1、与原有技术相比较,提高了合成精度,缩短合成时间,使单个肽链的合成长度突破了100个氨基酸残基。
2、操作简单,能快速开发工艺;无需分离中间体,自动化程度高。
3、实现了高通量,能高效率地合成大容量肽库。
4、可选择性强,能普遍应用于任意氨基酸组合和千变万化的特殊修饰。
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业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境,助力企业产业升级。
多肽合成研究进展

多肽合成研究进展[摘要]多肽是一类生物活性很高的物质。
本文从化学合成和生物合成两个方面综述了多肽的合成,介绍了固相合成、液相分段合成法、施陶丁格连接、天然化学连接、光敏感辅助基连接、可去除辅助基连接、化学区域选择连接、氨基酸的羧内酸酐(NCA)法、组合化学法、酶解法、基因工程法、发酵法等合成方法的原理及其优缺点,对多肽合成方法的发展及其中药资源领域的应用进行了展望,为相关研究提供参考。
多肽是一类介于氨基酸和蛋白质之间的物质,由一种或多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。
已发现存在于生物体内的多肽达数万种多肽是一种蛋白质的结构片段,能起到蛋白质的活性基团作用,是人体新陈代谢、调节活动的重要物质。
通过研究多肽的结构与功能之间的关系,进而了解多肽中各氨基酸系列的功能。
在进行化合物的设计时,尽可能选择短肽,以便提高其生理活性,并且减少临床不良反应。
在美国FDA1999年允许大豆蛋白制品标注可以预防心血管疾病的功能之后,随着人们对多肽中各氨基酸系列功能了解的不断深人及多肽药物和保健品的持续高速发展、多肽合成技术的日益成熟,越来越多的活性多肽已被开发并广泛应用于医药领域,多肽药物的开发越来越受到人们的重视,其市场需求也在日益增加。
本文对近年来多肽的合成方法与研究进展进行综述。
1.多肽合成的分类多肽的合成主要分为两条途径:化学合成和生物合成。
化学合成主要是以氨基酸与氨基酸之间缩合的形式来进行。
在合成含有特定顺序的多肽时,由于合成原料中含有官能度大于2的氨基酸单体,合成时应将不需要反应的基团暂时保护起来,方可进行成肽反应,这样保证了合成目标产物的定向性。
多肽的化学合成又分为液相合成和固相合成。
多肽液相合成主要分为逐步合成和片段组合两种策略。
逐步合成简洁迅速,可用于各种生物活性多肽片段的合成。
片段组合法主要包括天然化学连接和施陶丁格连接。
近年,多肽液相片段合成法发展迅速,在多肽和蛋白质合成领域已取得了重大突破。
食品中蛋白质水解制备多肽的工艺研究

食品中蛋白质水解制备多肽的工艺研究随着人们对健康饮食的重视,对高蛋白质食品的需求也越来越大。
而多肽作为蛋白质的水解产物,具有较小分子量、易吸收和生物活性等特点,因此备受关注。
本文将探讨食品中蛋白质水解制备多肽的工艺研究。
一、蛋白质水解的意义蛋白质是生命体内重要的营养物质之一,能够供给人体所需的氨基酸。
然而,蛋白质的结构复杂,部分人体难以完全消化吸收,而水解蛋白质则能进一步分解成更小的多肽,提高人体对蛋白质的利用效率。
二、蛋白质水解的方法1. 化学方法化学方法是最常见的蛋白质水解方式,一般采用酸或碱进行水解。
酸水解法可以利用酸性溶液(如盐酸)在适宜温度、反应时间下进行蛋白质的水解。
而碱水解法则是通过碱性溶液(如氢氧化钠)使蛋白质分子断裂成小分子多肽。
2. 酶解法酶解法是一种利用特定生物酶对蛋白质进行水解的方法。
常用的酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶等。
通过调节酶解条件,如温度、酶的用量和酶解时间,可以使蛋白质水解得到所需的多肽。
三、蛋白质水解工艺的优化1. 参数优化在蛋白质水解的工艺中,各种参数的优化对于水解效果的提高至关重要。
首先是酶或酸碱的选择,不同酶或酸碱对蛋白质的水解效果有所差异。
其次是反应温度和反应时间的调节,适宜的反应温度和时间可以提高水解效率。
此外,酸碱水解还需要控制溶液的酸碱度和浓度,以保证水解过程的稳定性和高效性。
2. 工艺改进除了参数优化外,工艺改进也是提高蛋白质水解效果的关键。
一种方法是加入增稠剂,使水解反应体系更加可控。
另一种方法是辅助技术的应用,如超声波处理、微波辐射等。
这些技术的应用可加速水解反应,提高水解效率。
四、多肽的应用前景多肽作为蛋白质水解的产物,具有广泛的应用前景。
首先,多肽可以作为食品添加剂,增加食品的营养价值和口感。
其次,多肽还具有一定的生物功能,如抗氧化、抗炎、免疫调节等,被广泛应用于保健品和药物研发领域。
综上所述,食品中蛋白质水解制备多肽的工艺研究至关重要。
通过优化水解参数和改进工艺,可以提高蛋白质水解效率和多肽的产量。
生物制药工艺学-多肽与蛋白质类

离子交换剂作为一种固定相,本身具有正离子或负离子基 团,它对溶液中不同的带电物质呈现不同的亲和力,从 而使这些物质分离提纯。
蛋白质、多肽或氨基酸具有能够离子化的基团。
对蛋白质的离子交换层析,一般多用离子交换纤 维和以葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶,聚丙烯酰胺 凝胶为骨架的离子交换剂。主要是取得其有较 大的蛋白质吸附容量、较高的流速和分辨力。
(二)肽的液相合成法
接肽反应除用缩合剂来完成外,还可以用分别活化参与 形成肽链的氨基和羧基的方法来完成。因活化氨基地 反应非常激烈,而且常常产生消旋化,所以,总是采 用羧基活化的方法。
肽的合成法可分为阶梯伸长法和片断缩合法。
1)阶梯伸长法
DDC法(N,N-二环已基碳二胺),首先使N-端保护氨基 酸同DDC反应,形成酐后,加入另一个氨酸,缩成肽。
有些氨基酸除了含氨基和羧基外,还有其它功能基团, 在合成肽时都需要用适当的保护基团加以保护。例如 组氨酸的咪唑基,丝氨酸的羟基,酪氨酸的酚基,半 胱氨酸的巯基,都可以用卞基(-Bz)保护,用钠氨 法除去。谷氨酸和天冬氨酸的β和γ羧基可用βγ苯甲酯 保护,用催化氢化除去。精氨酸的胍基用对甲基磺酰 氯(Tos-)保护。
mg/ml=1.45A280-0.74A260 (3)215nm和225nm的吸收差法
Mg/ml=0.144(A215-A225) 2.双缩脲法 3.福林-酚试剂法 4.考马斯亮兰G-250染色法
(五)纯度检查 1.HPLC 2.电泳法 3.免疫化学法 4.生物检测法 5.分光光度法
二、多肽与蛋白质的化学合成 多肽合成是50年代开始获得重大发展的。1965年中国科
应用最多的氨基保护剂是苄氧羰酰氯(Cbz-Cl),它与氨基酸 或肽上的游离氨基作用形成苄氧羰酰氨基酸( Cbz-氨基酸) 或Cbz-肽。可用催化氢化法或钠氨法(用金属钠在液氨中处 理)除去保护基,也可以用叔丁氧羰酰氯(Boc-Cl)作保护 剂,用稀盐酸或乙酸在室温除去保护基。
多肽合成工艺流程

多肽合成工艺流程多肽合成是通过将氨基酸分子连接在一起形成多肽链的过程。
多肽是由数个氨基酸残基组成的小分子蛋白质,具有广泛的应用领域,包括药物研究、生物工程和食品工业等。
下面是多肽合成的一般工艺流程:1. 氨基保护:多肽合成的第一步是保护氨基酸上的活性氨基。
常用的保护基有Boc(tert-butoxycarbonyl)、Fmoc(9-氟代甲基羰基)等。
氨基保护可以防止氨基酸之间的副反应发生。
2.活化:活化是将氨基酸与反应试剂(通常为活化剂)结合,形成反应中间体。
常用的活化剂有DCC(二催化四氯化碳)、DIC(二异丙基氨基甲酸酯)等。
3.缩合:缩合是将活化的氨基酸与已保护的氨基酸反应,形成新的肽键。
缩合通常在有机溶剂中进行,如二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等。
4.脱保护:脱保护是将保护基从氨基酸上去除,使其恢复原来的活性。
常用的脱保护试剂有稀有酸、碱性条件(如TFA,三氟醋酸)、氢化试剂等。
5.纯化:合成的多肽可能与反应副产物、未反应的氨基酸及其他杂质混合在一起,需要通过纯化步骤去除。
纯化一般采用液相层析、柱层析、逆流层析等方法。
6.鉴定:合成的多肽需要进行结构鉴定,以确保化学合成的正确性。
常用的鉴定方法有质谱(MS)、核磁共振(NMR)等。
7.重复步骤:以上步骤可以根据需要进行多次重复,直到合成得到目标多肽序列。
需要注意的是,多肽合成是一个复杂而精细的过程,需要严格控制反应条件、反应时间和试剂用量等因素,以确保多肽的高纯度和高收率。
此外,对于较长的多肽链,还需要考虑到固相合成的方法,其中合成的多肽链通过终止剂与固相载体连接,并在每次反应后进行洗脱步骤。
总结起来,多肽合成的工艺流程包括氨基保护、活化、缩合、脱保护、纯化、鉴定以及重复步骤等。
合成多肽的过程需要仔细控制反应条件和试剂用量,以确保高纯度和高收率的产物。
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四、浓缩过滤冻干
(1)浓 缩 : 合 并 滤 液 旋 蒸 除 去 有 机 溶 剂 , 有 机 废 液 回 收 , 集中处理。
(2)过滤:浓缩后水相无菌过滤。
(3)冻干:滤液置冻干机中,设定升温程序冻干。
(4)出箱:出料、加内包。
五、质量检查、入库
工艺流程图如下所示
(1)溶解:操作人员将粗肽溶解,调节PH至工艺规定范围。
(2)过滤:滤去粗肽溶液中不溶物,过滤ACN和纯化水。
(3)配制纯化液:根据工艺内容配制A相(乙腈)和B相(水)。
(4)纯化:在制备型液相上进行纯化,分别接收流份。
(5)检验及返工:对制备流份进行检查,合并合格流份,其他部分根据需 要再次纯化。
(6)树脂干燥:树脂在真空干燥箱中室温干燥, 干燥完毕称重, 计算收率。
(7)有机废液回收,集中处理。
(8)清场:操作结束后操作人员及时清场。
二、树脂裂解
(1)配液:按照裂解液成分比例配置裂解液,并提前置冰柜中冷藏保存。
(2)投料:肽树脂加入反应釜中,加入预冷的裂解液,搅拌反应。
(3)出料:裂解结束后放出反应液,抽滤除去树脂并以TFA洗涤。
(4)浓缩:裂解液转入旋转蒸发仪室温浓缩至小体积。
(5)析出:浓缩后的反应液倾入预冷的甲基叔丁基醚(简称醚)中,搅拌使
析出大量固体
(6)离心:浊液离心,并用预冷的醚洗涤。
(7)粗肽干燥:涤完成的粗肽转至真空干燥箱中室温干燥。
(8)有机废液回收,集中处理。
(9)清场:操作结束后操作人员及时清场。
三、多肽HPLC屯化
生物多肽工艺流程
一、固相肽合成
(1)投料:树脂加入固相合成仪,加入DCM溶胀,抽干后加入DMF洗涤, 洗涤结束抽干备用。
(2)缩合:将氨基酸用一定体积的DMF容解,加入缩合剂活化后投入固相 合成仪,补充DMF至反应浓度,搅拌反应。
(3)脱除保护基:以Kaiser试剂检测反应程度,反应结束后抽Байду номын сангаас溶剂,
DMF洗涤,加入PIP/DMF溶液脱除保护基,以Kaiser试剂检测反应程度,反 应完毕抽干溶剂,DMF洗涤,准备加入下一个氨基酸。
(4)缩合循环:按照树脂序列依次连接氨基酸,按照“脱保护——洗涤— —活化氨基酸——投料缩合——洗涤”步骤进行缩合循环操作,按照氨基酸 序列完成剩余n个氨基酸的缩合。
(5)出料:合成结束之后用IPA和DCM交叉洗涤树脂,完成树脂收缩收缩, 出料至不锈钢托盘。