药物分离纯化技术绪论

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1、药物分离纯化药物分离纯化 技术技术第一章 绪论主要内容一、药物分离纯化技术的研究内容及重要性 二、分离纯化的原理与方法三、分离纯化方法选择的标准及其评价第一节 药物分离纯化技术的研究内容及重要性 一、分离纯化的研究内容和意义 1、分离纯化过程：通过物理、化学或生物等手段，或将这些 方法结合起来，把某混合物分离纯化成几个组 成彼此不同的产物的过程。2、分离纯化技术： （1）定义：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称为 分离纯化技术。 （2）研究内容： 分离纯化方法的选择和优化 新型分离设备的研制开发3、分离纯化的意义：

2、（1）分离纯化技术在工业、农业、医药、食品 等生产过程中具有重要作用，与人们的生活 息息相关。 （2）分离技术与其他学科相互促进、共同发展 。 （3）分离纯化技术在环境污染的治理过程中发 挥着重大作用。 二、药物分离纯化的重要性 1、天然产物中的活性成分、化学药物和生物 产品中的有效成分都需要采用适当的分离纯化 技术来获得。 2、在制药工业中，分离过程的装备和能量消 耗占主要地位。 3、制药工业中产生的“三废”（废气、废水、废 渣）需要分离纯化技术加以处理，才能达到国 家对“三废”的排放要求。第二节 分离纯化的原理与方法 一、分离纯化的原理 1、分离纯化系统的组成分离纯化装置产物原料分离剂 2

3、、药物分离的特点：（1）根据不同药品种类和来源，采用的分离技术原理 和方法也不同。（2）分离过程需要多种方法联合使用，使有效成分的 含量不断提高。（3）采用适当的分离方法和条件，以保证产品的稳定 性。（4）从药品研究到药品生产，分离在量上的差别很大 ，小到含量为10 g级，用以鉴定，大到生产的吨级纯 化。（5）药品的质量必须达到国家的标准，生产环境需要 达到一定的洁净度，防止环境对产品的污染。-6 二、分离纯化方法的分类： 1、按分离纯化过程中初始相与第二相的状态 进行分类。P4表1-2 2、按分离过程的原理分类： （1）机械分离：P4表1-3 （2）传质分离：a.平衡分离过程b.速率分离过程

4、P4表1-4第三节 分离纯化方法选择的标准及其评价 一、分离纯化方法选择的标准P5表1-5 二、分离纯化方法的评价常用的评价分离纯化方法的指标有： 回收率、分离因子、富集倍数、准确性 和重现性 1、回收率：（R）R=Q/Q 100%0 2、分离因子：表示两种组分分离的程度。S = =RBAA , BRQ / QABQ / Q0 , A0 , B（8）人参皂苷Rh2抑制肿瘤作用：Rh2是人参中的稀有皂苷，它可由人参二醇 类皂苷经酶法改变其皂苷糖基而生成，由苷元 人参二醇和一分子葡萄糖组成。人参皂苷Rh2体外对小鼠黑色素瘤B16细胞的 分化诱导作用。 黑色素瘤细胞是一种常用的分化诱导实验模 型，具

5、有独特的优点，黑色素生成能力增加， 克隆形成能力降低以及形态改变作为分化标记 。 夏丽娟等人研究了Rh2对B16细胞的分化诱导作 用机理： a.Rh2对B16细胞有较强的分化诱导作用，表现为 ：形态向正常上皮样细胞分化；细胞呈网状结构 ；黑色素颗粒增加，黑色素生成能力明显增加； 生长变缓慢。 作用机理：络氨酸是黑色素合成的限速酶，控制 黑色素的合成。细胞动力学表明，人参皂苷Rh2 使B16细胞阻断在G1期。药物作用后G1期细胞明 显增多，而S期细胞明显减少，说明Rh2可诱导 B16细胞向正常色素细胞分化。b.Rh2对B16移植性肿瘤具有诱导再分化作用：文献报道：Rh2对诱发性小鼠肿瘤有明显的抑

6、制作用， 其潜伏时间、荷瘤数、荷瘤体积均与对照组有显著差异 ，动物口服的外观情况、进食、活动力均好于对照组， 存活时间显著长于对照组，R和的抑瘤作用与其浓度呈 明显的量效关系。作用机理：Rh2可使B16细胞阻断在G1期和S期，使G2期 、M期细胞数减少，细胞周期变化显著，细胞核缩小， 胞浆体积肿大，显示Rh2具有诱导分化作用，说明在肿 瘤的术前和术后应用Rh2，可以提高和巩固治疗效果。c. Rh2对B16细胞的高转移株B16-B26细胞的抗肿瘤侵袭作用，Rh2能明显的抑制癌细胞的侵袭和转移，这在防止肿瘤转移方面的应用有积极意义。d.Rh2可以拮抗化学抗癌药物的毒副作用：Rh2对用环磷酰胺诱发的

7、小鼠外周血液中白细胞减少有显著的升高作用，表明Rh2可以拮抗化学抗癌药物的毒副作用，在化疗的同时使用Rh2，可以增强化疗效果。Rh2对C6胶质瘤细胞的增殖抑制和诱导凋亡作用.李殿友等人用流式细胞术探讨了Rh2对C6胶质瘤细胞的作 用： A.Rh2在浓度为2umol/L,8umol/L时对C6胶质瘤有增殖抑制 作用，且呈明显的量效关系，在实验剂量范围内没有明显 的细胞毒性。 B.Rh2作用72h后，浓度为4umol/L时对C6胶质瘤诱导凋亡 作用最为明显。 d. Rh2作用后，G0/G1期细胞百分率明显下降，而S期细 胞百分率显著增加。 e. 通过流式细胞仪检测到由于核小体间DNA断裂形成的凋

8、亡峰表明Rh2在一定浓度范围内通过诱导细胞凋亡而非细 胞毒作用。人参皂苷Rh2诱导人肝癌细胞SK-HEP-1的细胞凋亡研究：Rh2通过与细胞周期蛋白A激酶复合物有关 的P21 WAFI/CIPI，分解蛋白的分裂方式导致 SK-HEP1细胞凋亡。P21 WAFI/CIPI的蛋白酶解的切断对于细胞 周期蛋白A/cdk2活性的正向调节及Rh2诱导的 细胞凋亡的完成都是一个必要的过程。Rh2在体外和裸鼠实验中对人卵巢癌细胞（HRA）的生长抑制作用。日本学者研究发现，Rh2在体外浓度为1060umol/L时能够抑制人卵巢癌细胞的增殖，且有明显的量效关系。每日口服Rh2时， 与CDDP（顺铂）治疗相比，肿

9、瘤生长被明显抑制，生存时间明显延长。Rh2分子作用机制研究：未纯化的Rh2在体外培养的Morris肝癌细胞中诱发表型 地转录，而且扣留人肝癌细胞的细胞周期，通过蛋白水 解caspase-3的底物（ADP-核糖）多聚酶，激活caspase- 3诱发人肝癌细胞SK-HEP-1细胞的凋亡；纯化的Rh2在G1期和S期抑制B16黑色素瘤细胞的细胞 周期过程，激发黑色素生成，诱发不能转录的表型的表 达；Rh2抑制了人类血液中淋巴细胞的姊妹染色体交换的 形成；人参皂苷的混合在体外能增加NDA多聚酶的活性。 Cdk2是细胞周期过程中G1期和S期的中重要激酶。 日本学者的研究发现Rh2抑制了在G1期扣留的B16

10、黑色素瘤细胞的Cdk2的活性，而对S期扣留的细胞没有抑制作用。 一般认为，Rh2对肿瘤细胞具有生长抑制作用。 该作用是通过诱导分化和引起细胞凋亡实现的。（9）人参皂苷对兴奋毒损伤的保护作用。人参皂苷对谷氨酸（Glu）兴奋毒引起神经细胞 损伤的保护作用：Glu对神经细胞的毒性作用： Glu是中枢兴奋性氨基酸递质，它与神经细胞的作 用过程为，正常情况下，Giu与突触后膜NMDA（ N-甲基-D-门冬氨酸）受体结合，引起Ca+内流， 然后通过神经末梢质膜上的摄取系统，从突触间 隙内摄取释放Glu，也可通过Ca+、Na+、K+- ATP酶转运系统试Ca+从细胞内流出，终止Glu作 用。 过量的Glu促

11、使突触前过量的蛋白激酶C（PKC）向细胞膜转移并活化，从而过度激活突触后膜的Glu受体-NMD受体，促使Ca+内流。 细胞内Ca+浓度上升又激活细胞内的硫蛋白酶，引起细胞内骨架蛋白-fordrin降解，使膜上Giu结合位点数量明显增加，导致胞内Ca+超载，出现迟发型损害。 b.人参皂苷的保护作用：神经节苷酯可以防护PKC与膜的结合于 活化，从而阻断过量PKC反应。人参皂苷可使原代培养的神经细胞的神 经节苷酯含量大约增加1.5倍，从而可对兴奋毒引起的神经细胞损伤起到保护 作用。 通过减低神经细胞Ca+浓度，使细胞 内Ca+积聚，浓度上升，引起神经元损 伤、死亡。 人参皂苷与神经细胞温育10min

12、后，可选 择性地降低胞内Ca+浓度，可能是因为 人参皂苷能特异性地抑制Glu被摄取进入 大脑突触体中，相应减少过量Glu的兴奋 毒损伤作用。 （10）人参皂苷对乙酸铅胚胎发育毒性 的拮抗作用（自学） （11）人参皂苷对脐血细胞凋亡的抑制 作用（自学）（12）人参皂苷的免疫增强作用：人参皂苷促进NK细胞活性的可能机理： GS直接作用于NK细胞；通过诱生IFN-r间接增强NK细 胞活性；通过诱生IL-2间接增强NK细胞活性。 另外，杨中辉等人应用外源ACTH（促肾上腺皮激素） 诱发Swiss小鼠肾上腺皮质酮分泌的增加，同时也导致小 鼠NK细胞的活性。 T细胞转化活性的抑制，这种抑制与皮层酮升高水平

13、呈正 相关性。 应用GS可以抑制外源ACTH所致的肾上腺皮质分泌的增加 ，促进NK细胞及T细胞活性恢复。 表明人参皂苷可以通过调整垂体（ACTH）肾上腺（ 皮质酮）轴的活动参与机体免疫功能的调节。（13）TSPG对人早期造血生长因子IL-3基因表达的影响：研究方法：采用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR），核 酸分子原位杂交法。实验结果：a.未经诱导的人T淋巴细胞株Jurkat细胞RNA提取物的 RFPCR扩增产物只能够未见IL-3条带，而经TSPG诱导后 则产生IL-3条带。b.经TSPG诱导的胎儿胸腺细胞，脾细胞IL-3mRNA表达的 阳性率及阳性强度均较对照组明显提高。 TSPG能诱导人淋

14、巴细胞表达IL-3mRNA，从而促进早期血 细胞发生。3、开发与利用：（1）人参稀有皂苷的研究开发：稀有人参皂苷包括人参皂苷Rh2、Rh1、Rh3 、和Rg5等，它们只存在于红参和野山参中。它们具有很高的生理活性，但在人参中的含 量只有十万分之几，因此从人参中直接提取不 符合实际。一般用酶法通过改变人参中二醇类 皂苷的糖基，使之定向转化为人参稀有皂苷。（2）人参皂苷的人工合成：对人参皂苷的全合成石非常困难的，目前还 没有相关报道。国外有报道对Rh2用不同方法进行半合成， 另外，对已阐明活性和结构的人参皂苷进行结 构修饰语改造，以获得活性更强的化合物，同 时可以改善人参皂苷的某些性质，增加其生物 利用度（3）发展趋势（自学）二、红景天苷地下块根及根茎入药，可提取红景天苷1、主要有效化学成分：红景天苷及其苷元，即对酪醇、黑蚁素 、藏红花醛。2、药理学作用： （1）对神经系统的作用中枢神经抑制作用双向调节作用 （2）抗疲劳作用 （3）强心作用 （4）抗炎作用 （5）抑制血糖升高作用 （6）抗氧化作用 （7）抗微波辐射作用（8）毒性小 （9）对免疫系统影响 （10）抗衰老作用 （11）对内分泌系统的影响 （12）抗辐射作用 （13）抗毒和抗病毒作用 （14）抗肿瘤作用 （15）抗缺氧作用 （16）对物质代谢的影响