第二章 生物制药工艺技术基础
生物制药是一个高度综合性的工程领域,涉及化学、生物学、生理学、药学、医学甚至信息学、电子学、工程学等多个学科的理论与技术。其中与生物制药工艺联系*为密切的几个工程技术领域包括生化工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因工程和抗体工程等。
**节 生化制药工艺技术基础
生化制药主要是从动物、植物、微生物和海洋生物中提取、分离、纯化生物活性物质,加工制造成为生物**。生物活性物质包括氨基酸、多肽、蛋白质、酶、核酸、多糖、脂类和维生素等,它们具有多种不同的生理功能和药理作用。生物活性物质的制备技术很多,主要是利用它们之间特异性的差异,如分子大小、形状、酸碱性、极性、溶解度、电荷和对其他分子的亲和性等建立起来的。各种制备技术的基本��理不外乎两个方面:一是利用混合物中几个组分分配系数的差异,把它们分配到两个或几个相中,如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域而达到分离的目的,如离心、超滤、电泳等。
传统的生化制药的基本工艺过程可分为:材料的选择和预处理,组织与细胞的破碎及细胞器的分离,活性物质的提取和纯化,活性物质的浓缩、干燥和保存。
一、生物材料的来源
生化**大多数是从生物材料(包括动、植物、微生物的组织、器官、细胞与代谢产物)中获得的,如酶、蛋白质、多肽激素、氨基酸、核酸及其分解产物、细胞因子等,这些都是生物材料中含有的生化基本物质,或生物代谢产物或生物转化而来的。不过作为生化制药的生物材料因受多种因素、条件的限制,种类并不太多,需要科学合理地开发与利用。
(一)植物来源
**植物品种繁多,尤其我国的中草药资源极为丰富,而且又有上千年的应用中草药**疾病的历史。不过,长期以来由于受到分离技术的限制,在研究有效成分时,往往把大分子物质当杂质除去。随着近代分离技术的提高和应用,从植物资源中寻找大分子有效物质,已逐渐引起重视,分离出的品种也不断增加,如相思豆蛋白、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、无花果蛋白酶、苦瓜胰岛素、前列腺素E、伴刀豆球蛋白、人参多糖、刺五加多糖、黄芪多糖、天麻多糖、红花多糖、茶叶多糖以及各种蛋白酶**剂等。
(二)动物来源
早期的生化**大多数都来自动物的脏器。动物来源的生化原料**现已有160种左右,主要来自于猪,其次来自于牛、羊、家禽等。
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