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1、06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 1 糖类药物概述 甘露醇生产工艺 肝素生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 2 概述 1812年 俄国化学家基尔霍夫在加酸煮沸的淀粉中 得到葡萄糖 1819年法国科学家布拉孔诺从木屑 亚麻和树皮中也得到葡萄糖 才认识到组成淀粉和纤维素的基本 单元 都是葡萄糖 得实验式C6H12O6 1886年 德国化学家基利阿尼证明了葡萄糖的碳为直链 没有与完整的水分子相结合 随后 糖的诸多其他生物学功能也已被逐步揭示和认识 糖蛋白 糖脂是细胞膜的重要组成部分 它们作为生物信息的携带者和传递者 调节细胞的生长 分化 代谢及免疫反应等 06 0
2、6 2020 生物制药工艺学 糖类药物 3 20世纪60年代以来 多糖类药物在抗凝 降血脂 提高机体免疫 抗肿瘤和抗辐射方面都具有显著药理作用与疗效 如从担子菌分离得到的PS K多糖和香菇多糖对小鼠S180瘤株均有明显的抑制作用 已作为免疫型抗肿瘤药物出售 我国从中药中也提取了不少多糖物质 茯苓多糖 云芝多糖 银耳多糖 胎盘脂多糖等均在临床应用 并取得了一定的治疗效果 概述 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 4 分类从化学结构看 糖是一大类多羟基醛或酮的化合物 依据其结构特点分为 单糖 氨基糖 糖酸 糖醇聚糖 低聚糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 棉籽糖等 多糖 纯多糖 右旋糖酐 甘露聚糖
3、 酵母 果聚糖 香菇多糖 茯苓多糖 淀粉等杂多糖 肝素 硫酸软骨素 透明质酸等 糖的衍生物 概述 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 5 性质单糖 还原性 与苯肼反应 在稀酸溶液中稳定 在浓碱溶液中很不稳定 低聚糖 多糖 相对分子质量很大 分为直链和支链两种 多带有负电荷 水合度较大 水溶液具有一定的黏度 多被酸或酶水解变成单糖和低聚糖或其他组成多糖的成分 概述 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 6 海藻和海带中的含量较高 在海藻的洗液里含量可达2 海带的洗液里约含1 5 是提取甘露醇的好原料 用葡萄糖为原料 经电解 脱盐 精制等制备 电解转化率为98 99 6 还可
4、采用微生物直接发酵法制得 甘露醇生产工艺 1 化学结构和性质白色晶形粉末 无臭 略有甜味 不潮解 易溶于水 微溶于低级醇类和低级胺类 不溶于有机溶剂 在无菌溶液中较稳定 不易为空气中的氧所氧化 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 7 2 工艺路线 甘露醇生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 8 3 制剂20 甘露醇注射液 称取结晶甘露醇 用适量注射用水90 搅拌溶解 加1 活性炭 加热50分钟过滤 检测pH 4 5 6 5 和含量 合格后 澄清过滤 装入50ml 100ml 250ml输液瓶中 蒸汽灭菌40分钟 即得甘露醇注射液 甘露醇生产工艺 4 检验 1 p
5、H 用电位法 2 含量测定 碘量法 5 作用与用途降颅压 眼压 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 9 肝素 1916年研究凝血时从肝脏中发现的 天然抗凝血物质 在自然界中 肝素广泛分布在哺乳动物的肝 肺 心 脾 肾 脑腺 肠动膜 肌肉和血液里 多与蛋白质结合成复合体存在 这种复合物无抗凝血活性 此外 还具有澄清血浆脂质 降低血胆固醇和增强抗癌药物疗效等作用 临床广泛用作各种外科手术前后防治血栓形成和栓塞 输血时预防血液凝固和保存鲜血时的抗凝作用 小剂量时用于防治高血脂症和动脉粥样硬化 国外用于预防血栓疾病 已形成了一种肝素疗法 肝素生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学
6、糖类药物 10 1 化学结构和性质白色或灰白色粉末 无臭无味 有吸湿性 钠盐易溶于水 不溶乙醇 丙酮 二氧六环等有机溶剂 是一种含有硫酸基的酸性黏多糖 其分子具有由六糖或八糖重复单元组成的线状链状结构 肝素生产工艺 三硫酸双糖单元 二硫酸双糖单元 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 11 2 酶解 树脂法 肝素生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 12 2 工艺过程 酶解取100kg新鲜肠黏膜加苯酚0 2 在搅拌下加入绞碎胰0 5 1 用40 氢氧化钠液调节pH8 5 9 升温至40 45 保温2 3h pH8 再加5 粗食盐升温至90 用6M盐酸调节pH6 5
7、 保温20min 以布袋过滤 得酶解滤液 吸附 洗涤 洗脱取滤液冷至50 以下 用6M氢氧化钠调节pH7 加入5kgD 254强碱性阴离子交换树脂 搅拌5h左右 交换完毕 弃去液体 用水 2M和1 2M氯化钠洗涤 用约树脂体积一半的5M氯化钠洗脱 后用约为树脂体积的1 2的3M氯化钠洗脱 合并洗脱液 生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 13 2 工艺过程 沉淀 脱水 干燥滤液加入活性炭和95 乙醇处理 冷处沉淀8 12h 弃去上清液 沉淀中加蒸馏水和4倍量95 乙醇 冷处放置6h 收集沉淀 用乙醇 丙酮脱水2次 得肝素钠粗制品 脱色 沉淀 干燥10 的肝素钠溶液 以4 高
8、锰酸钾进行氧化脱色 以滑石粉作助滤剂过滤 收集滤液 将滤液调节pH6 4 用0 9倍的95 乙醇置于冷处沉淀6h以上 收集沉淀 再用4倍量的95 乙醇 冷处放置6h以上 收集沉淀物 干燥得肝素钠精品 肠黏膜换算成总固体7 计 收率20000U kg 最高效价141 6U mg 生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 14 3 盐解 树脂法 生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 15 4 CTAB 十六烷基三甲基溴化胺 提取法 生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 16 5 以牛肺为原料的提取法 生产工艺 06 06 2020 生物制药工
9、艺学 糖类药物 17 6 注解 D 254为聚苯乙烯二乙烯苯三甲胺季铵型强碱性阴离子交换树脂 机械强度和耐磨性能差 易破碎 细碎粒易漂浮而流失 解决办法采用负压吸气气泡翻滚搅拌法 利用减压和虹吸将液体吸入或排出反应罐 使树脂始终在罐内 减少破碎和流失 提高收率 肝素是聚阴离子 He 肝素 蛋白质用He Pr 表示 为可溶性 酸性蛋白质 pI以6计 如果pH选择8 5 9 Pr 浓度比Pr 浓度大很多 则酸性蛋白与肝素的复合物完全可离解 若碱性蛋白质 pI为10 选择pH8 5 9不能促进蛋白与肝素复合物的离解 必须选择pH11 5 12 才能完全离解 生产工艺 06 06 2020 生物制药工
10、艺学 糖类药物 18 6 注解 洗脱肝素要控制盐的阳离子 其反应 氯化钠的浓度越大 R Cl 的浓度越小 有利于He Na 的生成 宜用动态洗脱 因R He 结合较牢 交换需要相当高的盐浓度 氯化钠常用2M 3M 能使He 近100 地洗脱下来 生产工艺 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 19 6 注解 氧化作用能除去热原 脱色 配合调pH和加热 除去杂质 提高肝素的效价 有机杂质少时 氧化时间短 否则反之 由于高锰酸钾氧化作用较强 破坏肝素和增加K 的含量 故改用加入总量4 的过氧化氢 分两次加 好于单用高锰酸钾 不增加水溶液的新成分 1977年国内研究成功的过氧化氢 高锰酸钾组合氧化工艺 克服了单用高锰酸钾氧化破坏肝素的缺点 具体操作是先用低浓度的过氧化氢 在碱性介质中室温进行氧化 由于条件温和 可长时间放置 剩下难氧化的杂质 逐渐升温氧化 至80 时 再加高锰酸钾最后氧化 即可完成 06 06 2020 生物制药工艺学 糖类药物 20 思考题 1 简述甘露醇的生产工艺 2 试讨论肝素各生产工艺的异同点
