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第二章 天然生物材料的提取制药

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天然药物化学第二章提取分离鉴定课件

天然药物化学第二章提取分离鉴定课件


Ⅳ、凝胶滤过柱色谱法
又称分子排阻柱色谱法、分子筛滤过柱 色谱法、凝胶渗透柱色谱法等。是一种 以凝胶为固定相分离分子大小不同成分 的方法。
1．基本原理 ： 分子筛 大分子化合物先被洗脱 2、三要素 固定相：凝胶、葡聚糖凝胶 移动相：常用水、酸、碱、盐和缓冲液等 被分离物质：用于大小分子化合物的分离 3、操作
（二）薄层色谱法(thin layer chromatography，
TLC)
原理：吸附和分配 固定相
吸附原理：吸附剂 分配原理：支持剂+溶剂 移动相(展开剂) 被分离物质 操作：制板(活化)、点样、展开、显色、计算 比移值
（三）纸色谱法(paper chromatography , PC)
基本原理:是在渗透、扩散作用下，溶剂 渗透入药材组织细胞内部，溶解可溶性 物质，形成细胞内外溶质的浓度差而产 生渗透压，在渗透压的作用下，细胞外 的溶剂不断进入药材组织中，溶解可溶 性成分，细胞内的浓溶液不断向外扩散， 如此反复，直至细胞内外溶液浓度达到 动态平衡。
影响提取的因素 遵循“相似相溶”
（二）水蒸气蒸馏装置
三、升华法
升华：某些固体成分在 受热时不经液态直接成 为气态。
升华法：天然药物中的 某些固体成分在受热时 不经液态直接成为气态， 经冷却后又成为固态。
四、超临界流体萃取技术
特点：与经典溶剂提取法比较，不用有 机溶剂，而是选用一种称为超临界流体 的物质替代有机溶剂提取。
全面考虑固定相、移动相和被分离成分三者的 相互关系，是分离成败的关键。
5．操作 装柱 上样 洗脱
Ⅱ、分配柱色谱法
1．基本原理 同两相逆流萃取法，两相互不相溶的溶剂一相
为固定相，以载体固定，另一相为移动相。 载体又称支持剂、担体，在分配色谱中只起支
2第二章--生物制药工艺基础

2第二章--生物制药工艺基础


第二节 微生物制药工艺技术基础
一、菌种的分离与筛选
1．含菌样品收集 2. 富集培养：“投其所好”，“取其所抗” 3. 菌种纯化：（1）平板划线法 （2）稀释平板法 4. 性能测定（菌种复筛）
（1）平板划线法
是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀 释而达到分离的目的。固体培养基四区划法接种法步骤：
二、菌种的选育与保藏
1．自然选育
依据自发突变原理，通过不断分离、筛选，除去 衰变菌落，从中选择维持原有生产水平的菌株或高产 突变株，达到纯化、复壮、稳定生产目的。
单孢子菌悬液的制备→分离→单菌落培养→筛选
2．诱变育种
指有意识地将生物体暴露于物理的、化学的或生物的一种 或多种诱变因子，促使生物体发生突变，进而从突变体中 筛选具有优良性状的突变株的过程。
优点是生产规模大、蒸发温度低、速度快， 目的是除去挥发性溶剂，保持物料生物活性， 加速蒸发原理是使液体形成薄膜，增加气化表面
积。
世界上最大的具有80m2蒸发面 积的薄膜蒸发器。
实验室常用真空旋转蒸发仪。
薄膜蒸发器
2.干燥
使物质从固体或半固体状经除去存在的水分或它种 溶剂，从而获得干燥物品的过程。
第二章 生物制药工艺技术基础
Basis of biopharmaceutical technology
生化制药工艺技术基础 微生物制药工艺技术基础 生物技术制药工艺技术基础 生物制药中试放大工艺设计 生物药物的研究与新药申报
本章学习目标
掌握：生化活性物质的提取、分离和纯化； 微生物菌种选育和培养。
②pH；
③盐；
④表面活性剂。
四、生化活性物质浓缩与干燥
1.浓缩方法： 生化活性物质的热不稳定性 ①盐析，中性盐硫酸铵沉淀蛋白（酶）； ②有机溶剂沉淀，生物大分子溶液
J-02 天然生物材料的提取制药 第二节氨基酸类药物的生产(1)

J-02 天然生物材料的提取制药 第二节氨基酸类药物的生产(1)

（1）酸水解法
方法：在蛋白质原料中加入约4倍质量的6mol/L盐酸或8mol/L硫酸，于110℃加热回流16～24h，或加压下于120℃水解12h，使氨基酸充分析出，除酸即得氨基酸混合物。
优点：水解完全，不发生消旋作用，所得氨基酸均为L-氨基酸。
缺点：部分氨基酸被破坏，产生黑色物质。
（2）碱水解法
方法：在蛋白质原料中加入6mol/L氢氧化钠或4mol/L氢氧化钡，于100℃加热水解6h，得氨基酸混合物。
例如：精氨酸＋苯甲醛→苯亚甲基精氨酸↓
苯亚甲基精氨酸＋盐酸→精氨酸盐酸盐＋苯甲醛↑
操作简便，针对性强。缺点是沉淀剂比较难以除去。
3、离子交换法
利用离子交换剂对不同氨基酸的吸附能力不同而分离纯化氨基酸的方法。氨基酸为两性电解质，在一定条件下，不同氨基酸的带电性质及解离状态不同，对同一种离子交换剂的吸附力也不同，故可对氨基酸混合物进行分组或单一成分的分离。
冷冻干燥：冷冻干燥器，升华干燥，物料在高真空和低温条件下干燥，尤适用于热敏性物品的干燥；成品多孔疏松，易于溶解；含水量低，有利于药品长期贮存，但设备投资大，生产成本高。
小结：（3分钟）
本次课须掌握氨基酸生产方法、提取分离方法。
思考题：（2分钟）
1、氨基酸的生产方法有哪些？
2、氨基酸类药物常用的提取方法是什么？
干燥方法：常压干燥、减压干燥、喷雾干燥、冷冻干燥
常压干燥：电热鼓风干燥箱，热量以热对流方式由热空气传给湿物料使湿气汽化的过程。干燥时间长，易引起成分的破坏，干燥品较难粉碎。为加快干燥，可加强翻动，及时粉碎板结硬块（颗粒剂可在成品八成干时，先整粒再干燥），并应及时排出湿空气。
减压干燥：真空干燥箱，干燥的温度低，速度快；减少了物料与空气的接触机会，避免污染或氧化变质；产品呈松脆的海绵状，易于粉碎。适于稠膏（相对密度应达1.35以上，摊于不锈钢盘中）及热敏性或高温下易氧化物料的干燥，但应控制好真空度与加热蒸汽压力，以免物料起泡溢盘，造成浪费与污染。
第二章 天然产物提取分离方法和技术

第二章 天然产物提取分离方法和技术

1、原辅材料规格的过渡实验。
2、设备选型与材料质量试验：
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。有时某种材质对某一反应有极大影响，甚至使 整个反应无法进行。故在中试时，要对设备材料的质
含强心苷的药材，用发酵法将低效的多糖苷转化为单 糖苷；需要从原料中提取某种苷的苷元时，用发酵法 或水解法把苷转化为相应的苷元后，再提取。
5、脱脂处理：
油质、蜡、树脂都不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙 酮、苯及热乙醇中。
脱脂处理的方法：①先用乙醚或苯等亲脂性溶剂单独 或依次加热提取，并反复数次即可达到脱脂的目的。 ②对于树脂，可在乙醚提取液浓缩后，再经氯仿提取 即可以溶出树脂成分。
工厂化生产原料的质量控制方法
（1）形态与性状相结合的鉴别方法 （2）显微粉末鉴定：在显微镜下观察原料粉
末的组织或细微的形态，做出鉴定结论。 （3）化学鉴别法：用薄层层析法或传统的化
学方法进行化学成分的鉴定，并做出鉴定结论。 （4）紫外光谱法：用原料的甲醇或乙醇浸出
液在紫外光谱仪测定其紫外光谱，做出鉴定结 论。
主要是检查生产工艺流程的可行性和存在的问题，并 为中试和正式生产提供科学依据。如果放大实验的结 果较好，可以不再做中间生产实验，如果结果不理想， 可以为中间生产试验创造条件。
著名的化学工业学家L.H.裴克赖(L.H.Baekeland)的名 言:“小试验多摸索，大生产多收获” 。
在小型实验中要对所有工序的物料进行化学分析，并 在每个工序中计算被提取物质的收率和损失，并计算 各种物料的变化和废水、废液和废渣的数量。每次实 验都要总结经验、分析数据、找出问题、提出解决问 题的办法。
第二章生物制药概论课件PPT课件

第二章生物制药概论课件PPT课件


1.按药物的化学本质和化学 特性分类
(1)氨基酸及其衍生物类药物 (2)多肽及蛋白质类药物 (3)酶与辅酶类药物
(4)核酸及其降解物和 衍生物类药物
(5)糖类药物 (6)脂类药物 (7)细胞生长因子类 (8)生物制品类
2.按原料来源分类
(1)人类组织来源的生物药 物
(2)动物组织来源的生物药 物
⒎氨基酸类药物的分离纯化 方法
⑴氨基酸的生产方法 ①蛋白质水解法:
酸水解：水解完全L-型氨基酸,色氨 酸破坏。 碱水解：产生消旋作用。 酶水解：不完全
②发酵法:需特异菌株 ③化学合成法:得到 D L-型氨基 酸 ④酶促合成法:工艺简单、转化率
高、易提纯。
⑵氨基酸的分离方法
①沉淀法： 依溶解度差异沉淀 特殊试剂沉淀
⑵纯化方法 ①沉淀法：不同脂质在丙酮中 溶解度不同，故常用它进行沉淀。
②吸附层析法： 吸附剂有：硅胶、氧化铝等。通过 极性和离子力将各种化合物结合到 固体吸附剂上。洗脱用极性逐渐增 大的洗脱液，非极性先流出，极性 后流出。
③离子交换层析法： 脂质分子有非解离、两性离子和 酸式解离三种状态。在一定的pH 条件下选择适当的离子交换剂提纯。
来源
瓜娄 蓖麻籽 大豆 木瓜汁 辣根 沙棘 麦芽 刀豆
功
能
引产 抗癌 治疗胰腺炎 促消化 消炎 诊断试剂 消除自由基 助消化 分解尿素
⒊植物糖类药物
⑴单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、 维生素C、木糖醇、山梨醇、甘 露醇等。
⑵聚糖类： 蔗糖、麦芽糖、淀粉、 纤维素、人参多糖、黄芪多糖等。
⑶糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等
⒉动物酶与辅酶类药物 ⑴促消化酶类 ⑵消炎酶类 ⑶治疗心脑血管类疾病的相关酶
⑷抗肿瘤的酶 ⑸与电子传递有关的治疗酶 ⑹其它药用酶 ⑺动物辅酶类药物
天然生物材料的提取制药

天然生物材料的提取制药


材料
物质
2、生物药物的研究范畴 生物药物 包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或 半合成的天然物质类似物。因此，抗生素、生化药物、生物制品等均属生物药物的范畴。 生物药物 基因工程药物 生化药 物 生 物制品
抗生 素
江苏农林职业技术学院讲稿
第 2第 5 页 共 5 页
（2）现代，天然的生物材料和人工制备的生物原料，如：人工构建的工程菌、工程细 胞、转基因动植物，其质量更好和产量更高，是开发生物制药资源的新途径。 二、分类 按化学本质和化学特性分类： 1、氨基酸及其衍生物类药物； 2、多肽和蛋白质类药物； 3、酶类药物； 4、核酸及其降解物和衍生类药物； 5、糖类药物； 6、脂类药物。 三、传统生化制药的一般工艺过程 材料→预处理→固液分离→浓缩→纯化→产品定型（书，P10） 在提取纯化的过程中，要尽可能减少操作步骤，以提高总收率。 四、生化药物在医药工业中的地位 1、生产迅速增长 粗加工→精加工，加工原料→制剂生产，在生产管理、质量监督、科学技术、人才培 养等方面形成相对独立的体系，成为我国一大制药行业。 2、生产技术不断提高 起步晚，基础差。加强技术改造，改造车间，更新设备，为进一步发展打下较好基础。 3、产品结构逐步优化，质量不断提高 近十年来，加强了科研工作，成功地开发出了一批新的生化药物，使生化药物结构发 生了质的变化。 同时，对于一批疗效确切但质量标准低的产品，通过整顿，提高了质量标准和临床疗 效，增强了竞争力。例如：尿激酶，由于提高了质量，不仅不再从国外进口，而且已向国 外出口了。 4、产品结构改变，规模经济占主导地位 目前，30%以上企业产值占总产值 50%以上，规模效益是生化制药今后发展的方向。 课堂小结： （3 分钟） 本次课须掌握生物药物的定义和研究范畴、 原料来源和特点； 生化药物的定义和特点、 分类、一般制备工艺。 思考题： （2 分钟） 1、生物药物的定义。 2、简述生物材料的来源和特点。 3、生物药物的种类有哪些？ 4、生化药物的分类原则是什么？有哪些种类？ 5、生化药物的制备一般工艺主要步骤有哪些？ 课后体会：
生物技术制药(天然)

生物技术制药(天然)


四、多肽和蛋白类药物的纯化
蛋白、非蛋白分开 纯化 不同的蛋白质分开 纯化方法： 1.利用溶解度不同：盐析法、有机溶剂法、等电点沉淀法、 加热变性法 2.利用分子结构和大小不同：凝胶色谱法和超滤法 3.利用电离性质不同：电泳法（基团带电） 4.利用生物功能专一性：蛋白质的底物结合特异性 如抗原与抗体、激素与受体的结合（不溶性配基、亲和柱）
生化药物的制备一般工艺流程
生 化 药 物 提 取 和 纯 化 预处理：清洗、加热、调PH、凝聚、絮凝 固液分离：沉降、离心、过滤 浓缩 ：研磨、离心、萃取 纯化：沉淀、吸附、萃取、高度纯化 产品定型：过滤、浓缩、干燥、结晶 五个步骤 尽量减少操作步骤，提高得率
生化药物在医药工业中的地位

医药产业的重要组成部分，广阔前景 思考题：简述生化药物的一般制备工艺？

生化提取法
一、材料选择 来源丰富、含量高、成本低 影响因素：种属影响、解剖学部位 二、材料的预处理 体液或细胞外成分 直接提取 细胞内成分 细胞破碎 提纯

常用的细胞破碎方法

1.机械法 捣碎机、匀浆机、研钵等 2.物理法 a.反复冻融法：-20~-15℃凝固，缓慢 融化，颗粒破坏 b.急热骤冷法：90℃加热数分钟 冰水 c.超声波处理：机械振动，适用微生物材 料 d.加压破碎法：气压或水压 发酵工业
辅酶Q10缘何热起来


研究表明：CoQ10具有多种治疗作用，其中包括促进能 量转化为热量、抑止过氧化脂质的产生和抗（肌肉）疲劳。 天然CoQ10，它在人类20岁时达到峰值，此后人体合成 CoQ10数量开始逐年下降，到40岁时人体CoQ10产生量 仅为20岁时的一半，而中年人心脏中CoQ10的含量更大 大低于年青人。 日本是世界上第一个生产与使用CoQ10的国家 据厂商宣传材料称，女性常服CoQ10美容食品既能保持 身材苗条（因为CoQ10能帮助“燃烧”掉体内多余的脂 肪），又能使皮肤保持嫩白，防止皱纹产生。这些健康诉 求无疑对广大日本女性消费者有极大的吸引力，日本国内 CoQ10的产销量因此翻一番。
第二章-天然药物化学成分一般提取方法

第二章-天然药物化学成分一般提取方法

局限性：对极性大或分子量大的成分的萃取较难，需加 入夹带剂以提高溶解度，需在很高的压力下进行；所用设备 运行成本高，给工业化和普及带来一定的难度和限制。
本法适用于提取分离挥发性成分，脂溶性成分，高热敏 性成分及易氧化分解成分，已广泛应用于食品、香料、医药 工业等领域。此项技术目前尚处于发展阶段。
本章小结
5 加热器 9 减压阀
（11），开始进行循环萃取，萃取过
程中达到一定时间后，从阀门（8）
取出萃取物。
2 纯化器 3 冷凝器 6 萃取器 7 分离器 10、11、12 阀门
4 高压泵 8 放油器
提取技术
九、超临界流体萃取技术
提示：
优点：易于操作，可调节范围广；选择性和溶解性能好， 使有效成分富集，无溶剂残留，产品纯度高，萃取速度快； 与GC、IR、MS等联用可快速有效地对天然物质进行提取、分 离、测定。
提取前的预处理
① 通常将药材原料粉碎成粗粉，一般以能通过二号 筛为宜。
② 种子类药材常先脱脂后粉碎，可选用压榨法或石 油醚脱去大量油脂。
③水提取含纤维素、淀粉丰富的根茎类药材时，为避 免多糖遇水膨胀难滤过，宜将药材切成小段、薄片或粉 碎成粗颗粒。
④苷类成分的提取，为防止酶的水解，可用乙醇或沸 水处理，抑制或杀灭酶的活性。但苷元或次生苷的提取， 则要保留酶的活性，如穿山龙中薯蕷皂苷元的提取。
提取技术
出水
进水 夹子
提取技术
提示：
七、水蒸气蒸馏法
此法适用于提取具有挥发性，能随水蒸气馏出而不被破坏， 不溶或难溶于水，与水不发生化学反应的天然药物化学成分。 如挥发油、麻黄碱、白头翁素、丹皮酚、丁香酚、杜鹃酮、桂 皮醛等。
提取技术
八、升华法
生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础

生物制药学——第二章 生物制药工艺学基础

原料药（精制品）经精细加工制成片剂、针剂、冻干剂、 粉剂等供临床应用的各种剂型。
一、生物材料与生化活性物质
（一）生物制药的生物材料来源
生物资源：主要有动物、植物、微生物的组织、器 官、细胞与代谢产物。
开发新途径： 动植物细胞培养、微生物发酵、 基因工程、细胞工程、酶工程等。
一、生物材料与生化活性物质
红霉素 杀念珠菌素 Bialaphos FK506
（约8700种）
放线菌产生的多种多样的次生代谢产物
Hygromycin B
Kanamycin B
Rifamycin SV
Cephamycin C
Erythromycin streptomycin
Spinosyn A
Abamectin
Validamycin A
人源性生化药物 动物生化药物 植物生化药物 微生物源生化药物 海洋生物生化药物
生化制药的六个阶段：
1.原料的选择和预处理 2.原料的粉碎 3.提取：
从原料中经溶剂分离有效成分，制成粗品的工艺过程。 4.纯化：
粗制品经盐析、有机溶剂沉淀、吸附、层析、 透析、超 离心 、膜分离、结晶等步骤进行精制的工艺过程。 5.浓缩、干燥及保存 6.制剂：
生化成分：氨基酸、蛋白质、酶、激素、糖类、 脂类、维生素等。
新的有效生物药物逐年增加：天花粉蛋白、木瓜 蛋白酶、天麻多糖等。
5、微生物—细菌
常用细菌发酵法生产乳酸、醋酸、丙酮、丁醇。主 要发展领域有： （1）氨基酸：
利用微生物酶可转化对应的α酮酸或羟基酸产生 氨基酸。 （2）有机酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸
生物材料来源
1、动物脏器 2、血液、分泌物和其他代谢产物 3、海洋生物 4、植物 5、微生物
《生物制药工艺》课程标准

《生物制药工艺》课程标准

《生物制药工艺》课程标准一、课程的性质和任务该课程是一门涉及生物学、医学、生物技术、化学、工程学和药学等学科基本原理的综合性应用学科。

学生通过学习各类生物药物典型实例，提高其综合应用所学专业知识的基本理论和技能来分析问题、解决问题的能力。

《生物制药工艺》是药品生产技术专业课程体系中的专业核心课程。

该课程主要讲授生物制药的基本理论及基本技术等，使学生进一步了解和掌握生物制药技术的基本知识，熟悉常规生物制药的基本技术路线和工艺过程；掌握天然生物材料的提取制药、发酵工程制药、细胞工程技术制药、酶工程制药等生物制药的基本原理和相关技术；了解生物制药技术的前沿和动态等。

本课程是在掌握化学基础、单元操作技术、生化基础与实验技术、微生物基础与实验技术等基本知识和基本技能基础上开设的。

二、教学内容和要求基本模块：单元一：绪论主要内容：1.生物药物的定义、特性和分类2.生物药物的发展过程和研究新进展3.生物制药业现状及发展前景教学要求：了解：1.生物药物的发展过程和研究新进展2.生物制药业现状及发展前景掌握：1.生物药物的定义、特性和分类单元二：天然生物材料的提取制药主要内容：1.生化药物的分类2.生化药物的制备一般工艺教学要求：了解：1.生化药物的分类2.生化药物制备工艺掌握：1.生化药物制备工艺单元三：发酵工程制药主要内容：1.发酵工程制药概述2.抗生素药物、分类与应用3.β—内酰胺类抗生素4.大环内酯类抗生素5．四环素类抗生素6.氨基糖苷类抗生素教学要求：了解：1.抗生素的发展简史2.抗生素工业生产及工艺3．抗生素质量控制4．青霉素的发酵生产、提取和精制5.红霉素的生产工艺及提取6.四环素的发酵工艺提取7.链霉素发酵生产工艺提取单元四细胞工程制药技术主要内容：1．动物细胞工程基础2.植物细胞工程基础3.细胞培养在制药中的应用教学要求：了解：细胞培养在制药中的应用掌握：1．动物细胞工程基础2.植物细胞工程基础单元五酶工程制药技术主要内容：1、酶工程概述2、酶的固定化技术3、酶工程应用教学要求：了解：酶工程应用掌握：1、酶工程概述2、酶的固定化技术单元六基因工程制药了解：基因工程应用掌握：1、概述2、基因工程药物的上游和下游技术三、学时分配表四、考核方式考核方式：分为过程性考核和终结性考核两部分。

生物天然产物的提取及其应用研究

生物天然产物的提取及其应用研究

生物天然产物的提取及其应用研究第一章：生物天然产物的概述生物天然产物是指从天然植物、动物和微生物中提取的具有生物活性的化合物。

这些化合物在自然界中被广泛分布，并且具有重要的生物活性和药用价值。

生物天然产物在药物、食品、农业、化妆品等领域都有广泛的应用。

因此，生物天然产物的提取及其应用研究变得越来越重要。

第二章：生物天然产物的获取方法生物天然产物的获取方法包括化学合成、半合成和天然提取。

在生物天然产物的提取中，天然提取是一种最为有效和广泛使用的方法。

天然提取的方法包括常规的浸提法、溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法和超临界流体提取法等。

第三章：生物天然产物的提取过程生物天然产物的提取过程包括前处理、提取、分离纯化等步骤。

前处理过程是为了提高提取率和生物活性。

提取过程是将有活性的成分从原料中引出并选择最适合的方法和溶剂来提高提取效率。

分离纯化是为了得到需要的产品，这个过程包括色谱分离、电泳分离和电喷雾飞行时间质谱法等。

这些方法极大地提高了生物天然产物的提取效率。

第四章：生物天然产物在药物领域的应用生物天然产物在药物领域有广泛的应用，如用于肿瘤治疗、心血管药物、抗病毒药物、抗生素药物等。

在中药中，提取某些成份并制备成适合人体吸收的形式已有悠久历史，如青蒿素、大青叶碱等已经成功应用于临床。

药物研发中，生物天然产物仍是一个重要的来源和研究方向。

第五章：生物天然产物在食品领域的应用生物天然产物在食品领域有广泛的应用，如提取自枸杞、红枣、灵芝等植物的多糖、提取自芦笋、西兰花等蔬菜的类黄酮等。

这些生物天然产物具有多种生物活性，如免疫调节、抗氧化、抑制肿瘤、降血脂、降血糖等。

因此，生物天然产物在食品领域的应用越来越受到关注。

第六章：生物天然产物在农业领域的应用生物天然产物在农业领域中有着广泛的应用。

例如，使用天然植物提取物、微生物提取物和动物提取物作为天然农药，可以抑制各种病虫害，提高农作物产量和品质。

这些生物天然产物具有不同的作用机制，如免疫激活、植物生长调节剂、抗氧化剂和抗生素等。

第二章 天然生物材料的提取制药

法
2、微生物发酵法 3、化学合成法 4、酶合成法
二、氨基酸类药物提取分离方法
1、溶解度和等电点
利用氨基酸在溶液中溶解度的差异 时溶解度最小原理分离
2、特殊沉淀剂法
利用氨基酸与特殊试剂生成沉淀， 然后再其他试剂分解沉淀以分离目的产物
3、离子交换法
利用不同离子交换树脂吸附氨基酸分离
4、氨基酸的结晶与干燥
第三节 多肽及蛋白类药物生产
活性多肽和蛋白质是目前药物市场中比较 流行生化药物，就其生产方法有：生化提 取、微生物发酵、基因工程。目前通过基 因工程手段已经工业化生产的有：胰岛 素、干扰素、白细胞介素 、生长素。主要 生产由原来的细胞中提取到采用基因工程 细胞发酵生产。
干扰素是一组具有多种 功能的活性蛋白质（主 要是糖蛋白），是一种 由单核细胞和淋巴细胞 产生的细胞因子。它们 在同种细胞上具有广谱 的抗病毒、影响细胞生 长，以及分化、调节免 疫功能等多种生物活性 。
一组由多种类型细胞所分泌的、 结构和功能各异的可溶性蛋白， 参与细胞间信息交换。现在是指 一类分子结构和生物学功能已基 本明确，具有重要调节作用而统 一命名的细胞因子，它和血细胞 生长因子同属细胞因子。两者相 互协调，相互作用，共同完成造 血和免疫调节功能。白细胞介素 在传递信息，激活与调节免疫细 胞，介导T、B细胞活化、增殖与 分化及在炎症反应中起重要作用。
（蛋7白）质重工组程疫(p苗rot与ei治n e疗ng性in抗ee体ring)
是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白 质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。
2. 基因药物（gene medicine） (1)基因治疗 (2)反义核酸药物
四、生化药物的制备一般工艺

第二章天然产物提取方法和技术1

第二章天然产物提取方法和技术1第二章天然产物提取方法和技术第一节天然产物开发利用方案确定天然产物提取程序依研究目的不同而有差异，大致分为选定研究对象、生物材料采集和品种鉴定、文献资料调研、化学成分预试验、活性提取部位和活性化合物跟踪分离和结构鉴定、活性成分结构改造和构效关系、药理、毒理、药物代谢动力学、制剂工艺（处方及工艺、质量分析与控制、稳定性实验、生物利用度）、临床实验、中试、正式生产等步骤。

研究对象的确定总则：选题应与社会发展和需求密切相关，围绕天然产物研究的趋势和方向确定所研究的天然产物对象。

根据古代医学典籍、民族医学实践提供的资料或民间经验和临床观察确定研究对象；根据当地植物样品随机选取研究对象；根据天然产物成分信息确定研究对象；在已有的天然产物、医药学及相关科学研究成果的基础上，通过大量的文献检索确定研究对象；根据市场商品要求确定研究对象。

相关文献资料和收集信息与天然产物提取分离有关的期刊杂志、数据库主要有：Natural Prodouct Report，1984，英国皇家化学会Journal of Natural Product，美国化学会与美国生药学会合办Phytochemistry，国际植物生物化学与天然有机化学的专业期刊Journal of Asian Natural Product Research，中国和日本合办The Archives of Pharmacal Research，韩国药学会主办Journal of Natural Remedies，印度主办Journal of Essential Oil Research，美国主办Phytochemieal Analysis，英国主办。

Phytochemical Reviews，英国主办，欧洲天然产物学会会刊Phytomedicine，国际植物疗法和植物药理学杂志，德国主办药学学报，中国药学会主办Scirus-for scientific information only美国化学会网站，网址：/doc/f918329768.html,英国皇家化学会网站，网址：/doc/f918329768.html,天然产物提取实验设计和工艺流程的选择在实验设计中，对实验中各种实验条件的控制要非常严格，否则实验结果将不可靠。

J-05 天然生物材料的提取制药 第三节 多肽和蛋白质类药物的生产(2)

导入新课：
胸腺素、胰岛素分别是多肽和蛋白质类药物的代表，它们在临床上都有重要的作用。比如胸腺素具有诱导T细胞分化，维持机体的免疫平衡状态；胰岛素能调节血糖浓度，治疗胰岛素依赖性糖尿病。
第三节多肽与蛋白质类药物的生产
五、典型多肽和蛋白质类药物的生产实例
（一）提取法生产胸腺素
1966年Goldstein等首次报道从小牛胸腺中提取了部分纯化的胸腺素，1972年进一步纯化分离得到一组具有免疫活性的多肽，称胸腺素F5（即从小牛胸腺提取得到的第5种组分），并可提供临床使用。
第五讲
授课内容
第二章天然生物材料的提取制药
第三节多肽与蛋白质类药物的生产2
授课时数
2
教学目标
掌握多肽类药物胸腺素和蛋白质类药物胰岛素的特性和提取生产方法。
教学重点
胸腺素的提取生产工艺
教学难点
胸腺素和胰岛素的特性
教材教具
教学内容（含教学步骤、时间分配、教法学法、作业布置等）
复习多肽药物种类，多肽类药物降钙素和胸腺激素的功能、结构和生产工艺。
水,丙酮、乙醚
真空干燥
4、工艺过程
方法：酸醇法和锌沉淀法
（1）提取：酸醇法
（2）碱化、酸化：除碱性蛋白、酸性蛋白
（3）浓缩：30℃以下，减压浓缩
（4）去脂、盐析
（5）酸化、锌沉淀：除酸性蛋白
（6）碱化、锌沉淀：除碱性蛋白
（7）洗涤、干燥
六、多肽和蛋白质含量测定
（一）多肽、蛋白质含量测定
1、凯氏定氮法
（2）肿瘤化疗和放疗并用胸腺素可使细胞免疫应答增强，从而加强化疗和放疗的抗肿瘤效果。
（3）用于治疗急性红斑狼疮。
（二）提取法生产胰岛素
1、功能和来源
（1）功能

第二章天然产物提取方法和技术ppt文档


三、实验设计和工艺流程的选择
实验设计： 2.选择测试指标：
在实验中所使用的分析方法测定速度 快，结果要精确可靠；
3.不能直接搬用植物化学的提取方法作为 工业生成的方法？
➢ 植物化学提取的目的：新化合物、鉴定结构、 发现新成分、不计算成本、收率、经济效益；
➢ 天然产物生产提取目的：要考虑收率、成本和 经济效益等；
如：苦木苦味素类成分的研究
➢ 从苦木科鸦胆子属抗痢鸦胆子（B. antidysenterica Mill)植物中得到有显著抗肿瘤活性的化合物鸦胆丁；
➢ 后从苦木科16属35种植物中也得到了约140个苦木苦 味素类成分，其中30个有不同程度的抗肿瘤活性。
鸦胆子
二、查阅文献资料和收集Байду номын сангаас息
与天然产物提取分离有关的期刊杂志主要有： ➢ Natural Product Report，1984年开始出版
➢ 做天然产物提取生产工艺的实验研究时，一 定要从工业生产的要求和实验情况出发，
*以经济的观点设计生产工艺：流程简单、经 济可行，收率高、产品质量高和成本低。
工艺流程中注意事项：
1.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；
➢ 在生产天然产物提取物时使用植物化学或中草 药化学中的有效成分提取分离方法是不经济的， 在技术上也是不行的。
因此，不能直接搬用植物化学的提取方法作为 工业生产的方法。
➢ 仍必须大量参考有关的植物化学提取流程和 被提取有效成分的结构及其物理化学性质。
➢ 必要时以这些资料作为科学依据，根据这些 资料做实验设计。
过多而影响吸附效果，如增加透析除盐， 则使操作大大复杂化。 ➢ 如果倒过来进行，先吸附，后盐析就比较 合理。

第2章天然药物化学成分的提取与分离

❖ 4）提示：常温提取。多用水、酸水、碱水及不同尝试的 乙醇等。
工业生产用的渗漉装置
❖ 3、煎煮法：为天然药物水提取最常用的方法。将天然药 物粗粉用水加热煮沸，保持一定时间，成分即可浸出。
❖ 1）操作技术：
▪ 药材加水，置适当容器中，加水浸没药材，煮沸，保 持微沸，煎煮一定时间后，分离煎煮液，药渣加水继 续煎煮提取数次，合并各次煎煮液，浓缩即得。一般 提取2～3次，小量提取时，第一次煮20～30分钟，大 量提取，第一次煮1～2小时，第2，3次煎煮时间可酌 减。
❖教学目标：
❖ 1、理解溶剂提取法的原理 ❖ 2、掌握各种溶剂提取法的特点、适用范围和操作
要领 ❖ 3、熟悉水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法的原理
、特点及应用范围
❖ 天然药物中有效成分的提取分离存在两种情况： ▪ 欲提取物为已知成分或化学结构类型； ▪ 从天然药物中寻找未知有效成分或有效部位。
❖ 提取的概念：
▪ ⑦收集渗漉液：一般收集的渗漉液约为药材重量的8～10倍， 或以有效成分的鉴别试验决定是否渗漉完全，最后，经浓缩 后得到提取物。装置如图：
优点：适用于热敏物 质，操作简单
缺点：提取效率低， 溶剂用量大
❖ 2）适用范围：遇热易破坏成分。
❖ 3）特点：溶液浓度差较大，浸出效果好，提取效率高于 浸渍法，且成分不破坏。缺点为溶液体积大，提取时间长 。
❖ 石油醚
小 60～90
❖
90～120
❖ 苯(C6H6)
80.1
❖ 乙醚(无水,Et2O)
34.6
❖ 氯仿(CHCl3)
61.2
❖ 醋酸乙酯(EtOAC) 77.1
0.879 0.713 1.484 0.902
不混溶(分层) 不混溶(分层) 不混溶(分层) 不混溶(分层)

2 天然药物化学成分的提取与分离

黄酮等酚酸性物质与碱性氧化铝发生化学反应 生物碱被酸性硅胶吸附 （3）应尽量避免
1. 根据物质吸附性差异进行分离
2）半化学吸附 （1）基本特点：介于物理吸附与化学吸附之间 （2）基本原理：以氢键的形式产生吸附
如：聚酰胺色谱法
1. 根据物质吸附性差异进行分离
3）物理吸附 （1）基本规律：相似者易于吸附 （2）基本特点：无选择性、可逆吸附、快速 （3）基本原理：吸附与解吸附的往复循环
1. 根据物质吸附性差异进行分离
原理：利用作为固定相的吸附剂对混合物中 各种成分吸附能力的大小不同，流动相对各 成分的解吸附能力的差异，使各成分得到相 互分离的方法。液-固色谱 吸附类型：
▪ 化学吸附 ▪ 半化学吸附 ▪ 物理吸附
1. 根据物质吸附性差异进行分离
1）化学吸附 （1）基本特点：有选择性、不可逆吸附 （2）基本原理：产生化学反应
5、溶剂极性由小到大的是
A、石油醚、乙醚、乙酸乙酯 B、石油醚、丙酮、 乙酸乙酯
C、石油醚、乙酸乙酯、氯仿 D、氯仿、乙酸乙 酯、乙醚
E、乙醚、乙酸乙酯、氯仿
6、比水重的亲脂性有Байду номын сангаас溶剂是
A、石油醚 B、氯仿 C、苯 D、乙醚 E、 乙酸乙酯
7、下列溶剂中溶解化学成分范围最广的溶剂是
A、水 B、乙醇 C、乙醚 D、苯 E、氯仿
溶剂提取法
—— 3.常用溶剂提取方法
超声波提取法
特点：提取时间短、提 取效率高、无需加热
各种提取方法比较（课后作业）
提取方法 溶剂
浸渍法 煎煮法 渗漉法 回流提取 法 连续回流 提取法
操作 适用范围 提取效率 注意事
技术
项
溶剂提取法
—— 4.影响溶剂提取效率的因素
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第三节 多肽及蛋白类药物生产
活性多肽和蛋白质是目前药物市场中比较 流行生化药物，就其生产方法有：生化提 取、微生物发酵、基因工程。目前通过基 因工程手段已经工业化生产的有：胰岛 素、干扰素、白细胞介素 、生长素。主要 生产由原来的细胞中提取到采用基因工程 细胞发酵生产。
干扰素是一组具有多种 功能的活性蛋白质（主 要是糖蛋白），是一种 由单核细胞和淋巴细胞 产生的细胞因子。它们 在同种细胞上具有广谱 的抗病毒、影响细胞生 长，以及分化、调节免 疫功能等多种生物活性 。
法
2、微生物发酵法 3、化学合成法 4、酶合成法
二、氨基酸类药物提取分离方法
1、溶解度和等电点
利用氨基酸在溶液中溶解度的差异 时溶解度最小原理分离
2、特殊沉淀剂法
利用氨基酸与特殊试剂生成沉淀， 然后再其他试剂分解沉淀以分离目的产物
3、离子交换法
利用不同离子交换树脂吸附氨基酸分离
4、氨基酸的结晶与干燥
一、生产过程
材料选择
来源丰富、目标产物含量高；种属、发育阶段、生物状态、解剖部位差异
材料处理
一般多肽或蛋白存在于胞外或胞内，处理方法不同，胞外可以直接提取 分离。胞内需要对细胞破碎处理，方法：机械法、物理法、化学法和酶法。
成分提取
水溶液提取和有机溶剂提取，考虑多肽和蛋白分子中基团的比率和相对 空间位置。
预处理
药
物
的 提
固液分离
取
和 纯
浓缩
化
分
为
纯化
个
步
骤
产品定型
：
5
思考题 1生化药物分类原则？种类？ 2、常用生化药物提取和分离工序？
第二节 氨基酸类药物的生产
教学重点
1、氨基酸类药物的常 用生产方法
2、氨基酸类药物分离 提取方法
3、氨基酸类药物检测
一、常用生产方法 1、蛋白水解提取
（蛋7白）质重工组程疫(p苗rot与ei治n e疗ng性in抗ee体ring)
是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白 质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。
2. 基因药物（gene medicine） (1)基因治疗 (2)反义核酸药物
四、生化药物的制备一般工艺
生Байду номын сангаас
物
一组由多种类型细胞所分泌的、 结构和功能各异的可溶性蛋白， 参与细胞间信息交换。现在是指 一类分子结构和生物学功能已基 本明确，具有重要调节作用而统 一命名的细胞因子，它和血细胞 生长因子同属细胞因子。两者相 互协调，相互作用，共同完成造 血和免疫调节功能。白细胞介素 在传递信息，激活与调节免疫细 胞，介导T、B细胞活化、增殖与 分化及在炎症反应中起重要作用。
分离纯化
去除非蛋白；去除杂蛋白溶解度（盐析法、有机溶剂法、等电点法）过 柱子、聚丙烯酰胺电泳、功能专一性亲和柱（配基结合）。
利用氨基酸在不同试剂和PH中差异 进行重结晶分离
三、一般氨基酸药物生产实例 1、水解提取法生产亮氨酸 A、结构与性质 B、生产工艺路线 C、工艺流程 D、工艺讨论 E、检验方法 F、药理作用与临床应用
2、微生物发酵法生产赖氨酸 A、结构与性质 B、生产工艺路线 C、工艺流程 D、工艺讨论 E、检验方法 F、药理作用与临床应用
二、生化药物分类
（1）氨基酸类药物
按 （2）多肽类药物
照 （3）蛋白质类药物
本 质
（4）酶类药物
和 （5）辅酶类药物
特 （6）核苷酸与核酸类药物
性 分
（7）多糖类药物 （8）脂类药物
三、生物技术药物（新生物制品）
1. DNA重组药物（DNA recombinant medicine） －基因工程与蛋白质工程药物
第二章 天然生物材料的提取制药
教学重点 1、生化药物的定义和特点 2、生化药物的来源和分类 3、生化药物的一般制备工艺
第一节 生化药物概述
一、生化药物？ 从生物体分离纯化，用化学合成、微生物合成或现代生物
技术得到的用于预防、治疗和诊断疾病的一类生化物质。 特点：来自生物体；生物体中的基本生化成分 类型：生化药品；生物技术药物
（1）细胞因子干扰素(IFN)类药物
（2）细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子
（基3因）工造程血(g功en能eti药c e物ngineering) （是4将）不生同长来因源子的类基因药(物DNA分子)，按预先设计的蓝图， 在体外 （构特5性建）、杂重获种组得DN蛋新A白品分和种子、多，肽生然类产后新激导产素入品活。细胞， 以改变生物原有的遗传 （6）心血管病治疗剂与酶制剂