生物制药工艺学第二节-生物制药工艺技术.ppt

2021/2/21 * 提取是分离纯化目的物的第一步,所选的溶剂应对目的物具有最大的溶解度,并尽量减少杂质进入提取液。 分离纯化是生化制备的核心操作。分离策略: 1.分离纯化早期使用方法的选择 分离纯化的早期,由于提取液中的成分复杂,目的物浓度较稀,与目的物理化性质相似的杂质多,所以不宜选择分辨能力较高的纯化方法。早期分离纯化用萃取,沉淀,吸附等一些分辨力低的方法较为有利,这些方法负荷能力大,分离量多兼有分离提纯和浓缩的作用,为进一步分离纯化创造良好的基础。 一个特异性方法的分辨力愈高,便意味着提纯步骤愈简化,收率愈高。 2.各种分离纯化方法的使用程序 2021/2/21 * 生化物质的分离都是在液相中进行,故分离方法主要依据物质的分配系数,分子量大小,离子电荷性质及数量和外加环境条件的差别等因素为基础。而每一种方法又都是在特定条件下发挥作用。因此,在相同或相似条件下连续使用同一种分离方法就不太适宜。 在安排纯化方法顺序时,还要考虑到有利于减少工序,提高效率。（盐析－吸附,吸附－盐析） 对于一未知物通过各种方法的交叉应用,有助于进一步了解目的物的性质。 3.分离后期的保护性措施 在分离操作的后期必须注意避免产品的损失,主要损失途径是器皿的吸附,操作过程样品液体的残留,空气氧化和某些事先无法了解的因素。 2021/2/21 * 四、分离纯化方法步骤优劣的综合评价 每一个分离纯化步骤的好坏,除了从分辨能力和重现性两方面考虑,还要注意方法本身的回收率,特别是制备某些含量很少的物质时,回收率的高低十分重要。 对每一步骤方法的优劣,体现在所得产品重量与活性平衡关系上。例如酶的分离纯化,每一步骤产物重量与活性关系,通过测定酶的比活力及溶液中蛋白质浓度的比例。 五、制备物均一性的鉴定 均一性是指所获得的制备物只有一种完全相同的成分。（纯度鉴定） 生物分子纯度的鉴定方法很多,常用的有溶解度法、化学组成分析法,电泳法,免疫学方法,离心沉降分析法,各种色谱法,生物功能测定法,以及质谱法。 2021/2/21 * 第五节 生物制药中试放大工艺设计 一、生物制药中试放大工艺特点 中试放大是由小试转入工业化生产的过渡性研究工作,对小试工艺能否成功地进入规模生产至关重要。这些研究工作都是围绕如何提高收率,改进操作,提高质量,形成批量生产等方面进行。中试放大,验证实验室工艺路线的可行性以及在实验室阶段难以解决或尚未发现的问题。 在考查工艺条件的研究阶段中,必须注意和解决: （1）原辅材料规格的过渡试验 在小试时,一般采用的原辅材料（如原料,试剂,溶剂,纯化载体）规格较高,目的是为了排除原料中所含杂质的不良影响,从而保证实验结果的准确性。但是当工艺路线确定之后,在进一步考察工艺条件时,应尽量改用大规模生产时容易得到的原辅材料。过渡试验 2021/2/21 * 2.设备选型与材质质量试验 在小试阶段,大部分实验是在小型玻璃仪器中进行,但在工业生产中,物料要接触到各种设备材料,如微生物发酵罐,细胞培养罐,固定化生物反应器,多种层析材料以及产品后处理的过滤浓缩、结晶、干燥设备等。 3.反应条件限度试验 反应条件限度试验可以找到最适宜的工艺条件（如培养基种类,反应温度,压力,pH等）,一般均有一个许可范围。有些反应对工艺条件要求很严,超过一定限度后,就会造成重大损失。进行工艺条件限度试验,全面掌握反应规律。 4.原辅材料、中间体及产品质量分析方法研究 5.下游工艺的研究 尽量简化下游工艺操作,采用新工艺,新技术,新设备等。 2021/2/21 * 二、中试放大方法与内容 中试放大的方法有经验放大法,相似放大法和数学模型放大法。经验放大法主要凭借经验通过逐级放大（实验装置,中间装置,中型装置和大型装置）来摸索反应器的特征。 中试放大程序可采用步步为营或一竿子到底策略。 中试放大的研究内容主要有: （1）工艺路线与各步反应方法的最后确定 （2）设备材质与型号的选择 （3）反应器的规模选择及反应搅拌器型式与搅拌速度的考查。 （4）生产反应条件的研究 （5）工艺流程与操作方法的确定 2021/2/21 * （6）物料衡算 （7）安全生产与三废防治措施研究 （8）原辅材料,中间体的物理性质和化工常数的测定 （9）原辅材料、中间体质量标准的制定。 （10）消耗定额,原料成本,操作工时与生产周期计算。 生产工艺规程的制订 * 第二章 生物制药工艺技术基础 第一节 生物材料与生物活性物质 一、生物材料的来源 供生产生物药物的生物资源主要有动物、植物、微生物的组织、器官、细胞