提取分离纯化技术在西药制取过程中的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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提取分离纯化技术在西药制取过程中的应用分析

张治国

哈药集团股份有限公司 150000

【摘 要】随着我国的制药行业的发展水平的不断提高,尤其是西药传入我国之后,更是给我国的医药行业提供了新的发展方向。在技术不断的进步之下,也有越来越多的先进技术应用在西药制备当中。举例来说,分离纯化技术的应用可以有效提高西药质量,并且得到了相当广泛的应用。本文针对该技术的应用情况和要点进行了分析和总结,希望可以给药品制备相关工作的开展提供一些参考。

【关键词】提取分离纯化技术;西药制取;应用

科技是推动社会进步和产业发展的重要因素,在医药领域更是如此,随着技术的发展,药品的生产质量和效率都在不断提高,不仅仅可以给人们提供更为便利的药品来源,同时对经济建设也可以起到一定的积极作用。但是,现在我国西药生产过程中,所应用的抽取技术仍然是离子交换分类技术,不仅工序复杂,同时分离效率十分有限,相比之下提取分离纯化技术的优势非常明显。本文针对该技术进行了介绍,并且说明了一些技术使用要点。

一、提取分离纯化技术简介

西药种类繁多,在日常生活中可应用到的药品各类就可以达到千种以上,并且很多药品在人们的生活中应用数量大、频率高,所以药品在人们的生活中占据的地位是非常重要的。现在随着社会的进步,人们对自身的身体健康情况重视程度也在不断提高,并且医学知识普及力度不断加大,人们对病症也有了更为全面的认识,所以人们对药品的需求量也提高到了新的高度。西药生产过程中,提纯技术非常重要,对于药品质量和功效都有决定性的影响作用,现在已经得到了医药研究人员的广泛重视。

(一)提纯技术

提纯技术在药品生产过程中是一项关键的、最为基础的技术,处于核心地位。良好而成熟的提纯技术可以很好地保证药品质量,提高治疗效果。提取技术的应用目的在于将药物中的有效成分提取出来,同时在提取过程中也要避免出现药品质量的消失、药品成分分解的问题,否则会造成药品生产效率的降低和减损。很多药品的药效发挥都和所应用的提取技术密切相关,其也可以影响药物的生产效率,甚至会决定一个制药企业的发展情况。

提取技术的类型很多,如回流法、水蒸汽法、煎煮法等等,这些提取方法属于传统的提取方式,提取效率并不高,并且也无法保证所得到的提取物就是纯净的提取物,将这样的提取物用于制药,会出现药效不明的问题,从而形成安全隐患。现代技术的发展也推动了提取技术的进步,举例来说,超声波提取技术、生物酶提取技术等提取工艺相继涌现,给药品的生产带来了一定的正面影响。

(二)分离纯化技术的应用

分离纯化技术是将药物有效成分加以纯化,将其中的有害成分加以分离,剔除其中的无效成分,,最大限度的保留药品中所存在的有效成分,这一部分便是药品进行生产所需的半成品或者原材料。分离纯化技术的出现,主要就是为了解决传统药剂在进行生产过程中原材料所出现的粗、大、黑等情况,这类原料所生产的药品极为粗糙,并且疗效以及安全性也无法得到相应的保证,所以,分离纯化技术已经成为了现代药品制取的主要标准。近年来,科学技术的飞速发展促使了分离纯化技术的完善与优化,逐渐形成了打孔吸附树脂技术、絮凝沉淀技术等多种新型的分离纯化技术方法和手段。

二、提取分离纯化技术在西药制取中的应用

从相关报道的数量上来看,扩张柱床吸附技术、置换层析技术等为热门。可见,新方法在操作、分离效率和能力等方面已经显现出相当的优势,相信一定会有良好的应用前景。

(一)扩张柱床吸附技术

当重组蛋白的表达为包涵体形式时,表达量高,是近年来热门的研究项目。但是包涵体需经过一个复杂的复性过程才可进行下一步的纯化工作。在复性过程中,溶液的体积放大了几十倍,同时还伴随有大量的不溶性悬浮物生成。当重组蛋白以分泌形式表达时,其发酵液中也存在着大量菌体碎片。这些含有不溶性悬浮物或菌体碎片的溶液的处理在传统工艺上都需要经过高速离心或者过滤。这不仅需要昂贵的离心设备,而且所费时间较长,往往成为基因工程产品下游工艺开发的限制瓶颈。最近问世的扩张柱床吸附层析技术(Expanded Bed Adsorption Chromatography Techniques)及时地为解决这一问题提供了新的途径。扩张柱床吸附层析技术操作原理与一般的吸附层析相似,层析柱经过自下而上的扩张及平衡后,含菌体的发酵液或复性液从柱底部进至柱中。此时目标蛋白会吸附于凝胶上面,一些杂蛋、菌体和不溶性的颗粒会随液流从柱顶流出,而不会阻塞其中。再通过改变洗脱条件,目标蛋白便可从柱中洗下来。选择性地利用介质的性质,再加上合适的缓冲液和洗脱条件,产品可以进行一步澄清浓缩纯化。这不仅减少了样品预处理的损失,样品体积也不再是处理量的限制因素,在缩短纯化步骤的同时,省去了大笔去购买大处理量的高速离心机及大规模膜过滤和超滤系统的经费。由此可见,扩张柱床吸附层析技术针对基因工程产品,结合了澄清、浓缩及产品捕捉三个步骤为一体,突破性地直接从未经任何预处理的样品中捕获靶蛋白,极大地减少了损失。

(二)径向膜层析技术

传统的层析技术往往采用长轴流向设计,虽然为广大的科技工作者运用,但依然存在许多缺点:(1)流速较慢,层析耗时长效率低;(2)层析过程中压降较大,增加了对设备的要求;(3)层析条件不易放大,若想放大规模,需重新摸索分离条件,为重组蛋白的大规模分离纯化提出了难题。。80年代后期,径向层析又结合膜分离处理量大的优点,发展成径向膜层析技术,在原理上解决了上述问题。

(三)灌注层析技术

液相层析技术是生物分子分离纯化的重要工具,而其中分离介质尤为重要。在过去几十年里,人们一直在提高液相层析的分离能力,以达到最好的分离效果。谱带扩展是影响层析效率的主要因素之一,它主要源于流动相的粒子内部扩散、纵向扩散和溶质扩散这3个因子,影响了固定相和流动相之间的传质和交换平衡速度。通常人们解决这一问题的方法是减小介质颗粒的大小。比如介质Mini系列和Mono系列就是采用这一策略,显著地提高了层析柱床的分辨效率。然而当颗粒达到3~5μm时,再提高分辨率就不太实际了。由于灌注层析技术的原理只是增强了传质的动力学过程而不改变层析的分离原理,因此它可以运用于除凝胶排阻层析之外的所有层析技术中。

三、总结

就目前而言,我国的制药行业发展前景广阔,所应用的技术和工艺也在不断取得进步。提取分离纯化技术的应用也日渐广泛,在药品生产中的作用也越来越重要。和传统的离子交换分类技术相比,优势更为明显,可以进一步提高药品生产的质量和效率。但经过研究与应用,也可以看出,该技术的应用仍然存在一定的局限性,所以,在未来发展阶段,还需要我们不断的改进技术,以推动我国药品生产行业的进一步发展。

参考文献

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