第七章生物药物的提取纯化技术(1)
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《生物制药分离纯化技术》课程标准【课程名称】生物制药分离纯化技术【适用专业】生物制药技术专业一、课程定位和设计思路1.课程定位本课程的教学内容是生物制药生产过程工作岗位专业工作技能,本课程的功能是培养学生熟练地进行生物药物分离纯化工作,具备从发酵液、血液、动植物组织及体液中提取生和精制生物药物的能力。
因此本课程在构建学生职业工作能力过程中起支柱作用,在生物制药技术专业课程体系中处于重要的地位,是专业技术核心课程。
先行课程:《生物化学》、《微生物技术》、《发酵技术》、《生物制药设备》。
后续课程:《生物制药工艺学》、毕业设计、顶岗实习。
2.课程设计思路本课程立足于工作能力的培养,打破传统学科教学模式,在深入行业调查的基础上,以生产过程为依据,选择生产过程典型工作技能为培养内容,按照生产流程固有的顺序,结合职业教育规律,循序渐进安排教学进程。
以零距离接触车间为指导思想,设计真实工作环境,构建讲练结合立体化教学内容,培养学生成为高素质高技能应用型人才。
(1)学习领域设计本课程教学内容分为4个学习领域11个学习情景33个子学习情景,其中包含了33个工作任务。
所有教学内容以典型生产流程为载体,按照流程规定的先后顺序组织安排教学内容,形成本课程的教学进程。
当学生学习完本课程规定的所有内容时,即完成了一条完整的生物药物分离纯化生产过程的学习。
(2)学习情景设计每一个学习领域包含了若干个学习情景,而每个学习情景包含了三个子学习情景。
三个子学习情景以难度逐渐递增的排列。
(3)《生物制药分离纯化技术》课程设计总表二、课程基本要求1.知识目标(1)掌握发酵液预处理原理和参数控制知识;(2)掌握离心分离基本知识和离心机结构基本知识;(3)掌握膜过滤基本知识,掌握膜组件构造和性能基本知识;(4)掌握固相分离基本知识和参数控制方法;(5)掌握萃取基本知识,熟悉常见萃取方法类别;(6)掌握吸附剂结构基本和工作原理知识;(7)掌握离子交换树脂结构和工作原理知识;(8)掌握层析用凝胶性能和工作原理基本知识;(9)掌握晶体基本知识,掌握结晶过程参数控制方法;(10)掌握冷冻干燥基本知识,掌握冷冻干燥器的结构。
总结归纳本课程介绍的可用于物质分离纯化的方法,并说出每种方法的原理。
萃取分离法溶剂萃取法原理:利用物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同而进行的分离设法使一种溶解于液相的物质传递到另一液相的操作pH影响分配系数-表观分配系数双水相萃取原理:利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程反胶束萃取原理:表面活性剂溶于非极性溶剂中,并使其浓度超过临界胶束浓度,便会在有机溶剂内形成聚集体,非极性基团在外,极性基团则排列在内,形成一个极性核,此极性核具有溶解极性物质的能力。
当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后,蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中,由于周围的水层和极性基团的保护,蛋白质不与有机溶剂接触,从而不会造成失活。
超临界萃取原理:当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时,不会凝缩为液体,只是密度增大,具有许多特殊的物理化学性质:流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体;在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感;固相析出分离法盐析法原理:盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异,通过向溶液中引入一定数量的中性盐,使目的物或杂蛋白以沉淀析出,达到纯化目的的方法。
破坏双电层:在高盐溶液中,带大量电荷的盐离子能中和蛋白质表面的电荷,使蛋白质分子之间电排斥作用相互减弱而能相互聚集起来。
破坏水化层:中性盐的亲水性比蛋白质大,盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜,暴露出疏水区域,由于疏水区域的相互作用,使其沉淀。
有机溶剂沉淀法原理:1、降低了介质的介电常数,使溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀。
2、水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。
等电点沉淀法原理:Pl时分子表面静电荷未零,双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加,溶解度降低。
常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀剂一起配合使用。
生物药物提取纯化1. 简介生物药物是以生物体组织、细胞等为原料制备的药物,具有高度的特异性和活性。
生物药物的提取和纯化是制备高质量药物的关键步骤。
本文将介绍生物药物提取纯化的基本原理、常用方法和注意事项。
2. 提取方法生物药物的提取通常包括以下步骤:2.1 组织或细胞破碎生物药物通常存在于生物体组织或细胞中,首先需要将组织或细胞破碎,以释放出药物。
常用的破碎方法有机械破碎、超声波破碎等,选择合适的破碎方法要根据药物的性质和原料的特点来确定。
2.2 细胞壁破裂对于含有厚壁细胞的原料,如植物细胞,还需要进行细胞壁破裂。
常用的方法包括高压处理、酶解等,以实现细胞壁的破裂和药物的释放。
2.3 溶剂提取将破碎后的组织或细胞与适量的溶剂(如水、有机溶剂)混合,进行提取。
溶剂的选择要考虑药物的疏水性或亲水性。
一般情况下,亲水性物质用水提取,疏水性物质用有机溶剂提取。
2.4 分离清除杂质提取得到的混合物中常常含有一些杂质,需要进行分离和清除。
常用的方法包括离心、过滤、沉淀等。
此外,还可以通过添加沉淀剂、凝胶层析等技术实现杂质的清除。
3. 纯化方法生物药物的纯化是在提取得到的混合物中分离出目标药物并去除杂质,以得到纯度高的药物。
3.1 色谱技术色谱技术是生物药物纯化中常用的方法之一。
常见的色谱技术包括大小分子排除色谱、离子交换色谱、亲和色谱等。
通过根据药物的特性选择合适的色谱柱和流动相条件,可以实现药物的高效纯化。
3.2 电泳技术电泳技术是利用药物在电场中的迁移速度差异进行分离的方法。
常见的电泳技术包括凝胶电泳、毛细管电泳等。
电泳技术具有分离效果好、操作简便的优点,适用于一些相对较小的生物药物的纯化。
3.3 过滤技术过滤技术是通过物料的大小和形状差异进行分离的方法。
常见的过滤技术包括微孔过滤、超滤等。
通过选择合适的滤膜孔径和操作条件,可以实现对生物药物的纯化。
4. 注意事项在生物药物提取纯化的过程中,需要注意以下事项:4.1 杂质的选择针对所要提取纯化的生物药物,需要对其常见的杂质进行分析,以选择合适的方法清除杂质。
药物分离纯化技术
药物分离纯化技术是指将混合物中的目标药物分离出来,并进行纯化的过程。
常用的药物分离纯化技术包括以下几种:
1. 薄层色谱(TLC):将混合物样品沿着薄层分离材料上均匀涂敷,然后用溶剂在材料上上升,通过不同药物的分区系数和吸附作用,将药物分离出来。
2. 柱层析:将混合物样品加入到柱层析柱中,利用不同药物在固定相和流动相间的分配系数和吸附作用,使药物在柱中分离。
3. 溶剂萃取:利用不同药物在不同溶剂中的溶解度差异,通过多次萃取步骤将目标药物从混合物中分离出来。
4. 结晶分离:选择适当的溶剂和结晶条件,将目标药物从混合物中结晶出来,然后通过过滤或离心分离固体药物。
5. 膜分离技术:利用膜的分子筛选性能,通过溶质在膜上的迁移速率差异将药物分离出来。
6. 超滤技术:通过膜的筛选作用,去除混合物中的大分子物质,将目标药物分离出来。
7. 蒸馏技术:利用混合物中不同成分的沸点差异,将目标药物通过升温、蒸发然后冷凝的方式分离出来。
以上只是一些常见的药物分离纯化技术,具体应根据不同药物的特性和需求选择合适的方法。
药用植物有效成分的提取方法与纯化技术药用植物是人类历史上使用最广泛的药物资源之一,靠着其中的有效成分,人们治愈了很多疾病。
其中,很多有效成分需要从植物中提取并纯化,以便进一步的应用。
本文将介绍药用植物有效成分的提取方法与纯化技术。
一、提取方法药用植物中的有效成分大多为油性或水性化合物,因此我们普遍采用溶剂提取法或水提取法来获得药用植物中的有效成分。
溶剂提取法溶剂提取法通常采用醇类、醚类等有机溶剂作为提取溶剂,在适当的条件下使药材与溶剂充分接触,达到大量提取出有效成分的目的。
常用的提取方法包括:1、回流提取法:将药材和溶剂放入回流器中,在设定的温度和时间条件下进行反复提取,得到一定量的提取物。
2、超声波提取法:将药材和溶剂放入超声波提取器中,利用超声波振动使药材细胞破裂和溶剂充分接触,提高提取效率。
3、喷雾干燥法:将药材分散在载体溶液中,通过喷雾干燥技术使溶剂蒸发,得到薄膜粉末,从而获得有效成分。
水提取法水提取法是利用水作为提取介质,在较高温度或较长时间的条件下将溶出仍有的有效成分与水从药材中提取出来,是一种基于自然提取的方法。
常用的水提取法包括:1、温水提取法:将药材放入温水中,使溶解实体中的成分渗出到水中。
温水提取法适合提取一些易溶于水的药材。
2、冷水提取法:将药材浸泡在冷水中,使溶出的成分逐渐溶解到水中,这种方法适合提取一些热敏性较强的药材。
以上的提取方法可以根据具体药材的种类和需要提取的成分类型的不同而选择。
但是,不论采用何种提取方法,都需要对提取物进行进一步的纯化处理,以便提取化合物的纯度。
二、纯化技术有效成分从植物中提取出来后,通常仍带有杂质,需要通过进一步的纯化技术去除杂质,提高化合物的纯度。
结晶法结晶法是最基本和最常用的纯化技术之一,也是制备最高纯度的化合物的主要方法之一。
针对获得的提取物,结晶法用的溶剂不同。
在提纯过程中,通常采用温度和溶液浓度等条件来优化结晶。
高效液相色谱法高效液相色谱法是分离提取物的最常用的技术之一。
药物分离纯化技术1. 引言药物分离纯化技术是制药过程中的关键步骤之一。
它涉及到从天然产物或合成产物中提取和纯化目标化合物的过程。
药物的分离纯化不仅能够提高药物的纯度和活性,还可以去除不需要的杂质,确保药物的安全性和有效性。
本文将介绍几种常见的药物分离纯化技术及其原理。
2. 色谱技术色谱技术是一种常见的药物分离纯化技术,它根据物质在固定相(静相)和流动相(动相)之间的相互作用力的差异,使物质分离成不同的组分。
2.1. 液相色谱液相色谱(Liquid chromatography,简称LC)是一种基于物质在固定相(如硅胶、石英等)和流动相(溶液)之间的相互作用力差异进行分离的技术。
液相色谱可以根据分离原理的不同分为多种类型,如高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,简称HPLC)和反相液相色谱等。
2.2. 气相色谱气相色谱(Gas chromatography,简称GC)是一种将混合物中的化合物通过在固定相中的分配和吸附过程进行分离的技术。
气相色谱主要适用于挥发性物质和热稳定性较好的化合物的分离。
气相色谱的分离原理是根据化合物在固定相和流动相之间的分配系数差异实现。
3. 薄层色谱技术薄层色谱(Thin-layer chromatography,简称TLC)是一种将混合物中的化合物通过在薄层固定相上的分配和吸附过程进行分离的技术。
薄层色谱具有简单、快速、成本低等特点,常用于快速检验和预筛某种化合物是否存在于混合物中。
4. 萃取技术萃取技术是一种基于溶解度差异将混合物中的化合物转移到另一个溶剂中的方法。
根据溶剂的选择和使用方式的不同,萃取技术又可以分为固相萃取、液液萃取等。
4.1. 固相萃取固相萃取(Solid-phase extraction,简称SPE)是一种通过将混合物通过固定相进行分配、吸附和洗脱的方法。
固相萃取通常利用固体填料(如吸附树脂、硅胶等)进行分离纯化。
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