制药工艺复习整理.docx
《制药工艺复习整理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《制药工艺复习整理.docx(61页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、制药工艺复习整理第一章 绪论GLP(Good Laboratory Practice) 药物非临床研究质量管理规范GCP (Good Clinical Practice) 药物临床试验质量管理规范GMP(Good Manufacturing Practice )药物生产质量管理规范1. 研究对象药物生产过程共性规律及应用,包括制备原理+工艺路线+质量控制2. 主要内容a) 实验室(小试)工艺工艺路线设计与选择,反应与产物合成的动力学及其影响因素,质控标准与方法学b)中试放大工艺工艺参数的影响因素,工业化工艺研究与优化c)在车间生产若干批号后,制定生产工艺规程制定或修订生产工艺规程,工艺验证,产
2、品的安全有效生产3. 药物生产过程分类化学制药、生物制药、中药制药、制剂工艺学4. 制药工艺要求最安全、最经济、最便捷、绿色工艺(三废:废水、气、渣)5. 生物制药工艺以生物体和生物酶反应过程为基础,生产制造出商品化药物的工艺。上游工艺/生物加工过程:以生物材料为核心,目的在于获得药物,包括菌株与细胞系的建立、微生物发酵/细胞培养工艺等下游工艺/生物分离过程:以药物后处理为核心,包括提取、分离、精制工艺、产品质量检测及保证等。6. 化学制药工艺学全合成制药:磺胺嘧啶,阿司匹林,普鲁卡因半合成制药:多烯紫杉醇,头孢类抗生素手性制药:阿托伐他汀,阿奇霉素7. 传统生物制药技术a) 天然生物材料的提
3、取b) 微生物发酵制药c) 动物细胞培养技术制药8. 现代生物技术制药a) 基因工程技术制药b) 抗体工程技术制药c) 合成生物技术制药第十一章 抗生素发酵生产工艺11.1概述一、 定义与命名1. 定义由微生物、植物和动物产生的(或化学合成获得的)能在低微浓度下选择性抑制或杀灭其他生物的有机物质。2. 命名原则根据来源生物的属名。青霉素根据化学结构的性质。四环素一些习惯性俗名、发现的地名等。井岗霉素二、 分类三、 抗生素生产工艺技术的研究l 第一条途径:微生物发酵生产工艺。多数。成本低,周期长。l 第二条途径:全化学合成生产工艺。结构相对简单的抗生素。l 第三条途径:半合成生产工艺,利用化学方
4、法修饰改良生物合成的抗生素,扩大抗菌谱、提高疗效和降低毒副作用等,获得新抗生素。l 微生物合成抗生素包括上游发酵和下游提取两部分,对于剂型产品,还需经过相应的制剂工艺11.2 青霉素的生产工艺一、 概述(1) 作用机理l 细胞壁合成中 肽多糖合成的第三阶段,肽多糖的D-丙氨酰-D-丙氨酸二肽类似物竞争性与转肽酶结合,使转肽酶不能催化多肽链之间的交联l 生长中的细胞有效,静止细胞无效l 高效、安全的抗细菌感染药(2) 应用l 临床抗感染治疗:多数革兰氏阳性菌和某些阴性菌及螺旋体等。毒性小,但需要皮试。l 各种半合成抗生素的原料:氨苄青霉素,黄苄青霉素,乙氧萘青霉素,头孢菌素母核。(3) 理化特性
5、l 易溶于醇、酸、醚、酯等l 水中溶解度小,很快失去活性l 能与无机碱或有机碱形成盐l Ph5-7较稳,ph6-6.5最稳l 青霉素盐易溶于水,不溶于乙醚、氯仿等,易溶于低级醇l 产品:钠、钾、普鲁卡因、二苄基二乙二胺盐二、 生产菌的生物特性(1) 产黄青霉形态特征 孢子:绿、黄。 菌落:平坦/褶皱,圆形。青霉穗:分生孢子链状。深层培养菌丝:球状、丝状。(2) 细胞学变化 第1期:分生孢子萌发,具有小泡第2期:菌丝繁殖,嗜碱性,类脂肪小颗粒第3期:脂肪包涵体,贮藏物,嗜碱性强第4期:空泡,嗜碱性减弱,开始产生抗生素第5期:大空泡,中性染色大颗粒,脂肪包涵体消失,青霉素产量最高第6期:个别细胞自
6、溶,胞内无颗粒,释放氨,ph上升第7期:菌丝完全自溶,仅有空细胞壁(3) 镜检控制l 规定时间取样,显微镜观察7个时期的形态变化,控制发酵l 1-4期为菌丝生长期,3期的菌体适宜为种子l 4-5期为生产期,生产能力最强,通过工程措施,延长此期,获得高产l 6期到来之前结束发酵(4) 流程框图三、 发酵工艺过程1. 孢子制备工艺l 斜面种子:砂土孢子用甘油、葡萄糖、蛋白胨组成的固体培养基培养l 米孢子:移植到小米或大米固体培养基上,生长7天,25l 注意:每批孢子必须进行严格摇瓶试验,测定效价及杂菌情况。2. 种子罐培养工艺 一级种子发酵:发芽罐,孢子萌发,形成菌丝1) 培养基:葡萄糖,玉米浆,
7、碳酸钙,玉米油,消沫剂等2) 空气流量:体积比1:3, 300-350rpm,Ph自然,温度27+-1,40h 二级种子罐:繁殖罐,大量繁殖。接种量10%a) 培养基:葡萄糖,玉米浆,玉米油,消沫剂等b) 空气流量:1:1-1:1.5, 250-280rpm,ph自然,25+-1,10-14h质量:菌丝致密,菌丝粗壮,期,倍增期6-8h3. 生产罐培养工艺 三级罐:生产罐,接种量20%a) 培养基:花生粉饼,葡萄糖,尿素,硝酸铵,硫代硫酸钠,苯乙酰胺,碳酸钙,玉米油,硅油b) 通气量:1:0.8-1.2; 150-200rpm。 c) 前60h:ph6.4-6.6,26, 60h后,ph6.7
8、,244. 发酵培养与过程控制1) 发酵培养. 操作方式:反复分批发酵. 发酵罐:100M3,装料80M3. 带放:6-19次,带放量10%,间隔24h. 发酵周期:180-220h2) 过程控制补料分批操作控制基质浓度l 概述 40h:培养基中的主要营养物 40h后,低速连续补加葡萄糖、氮源、苯乙酸等,维持一定的最适浓度 半饥饿状态:延长合成期,提高产量 碳源占成本12%以上,采用糖化液流加,降低成本 糖与6-氨基青霉烷酸结合形成糖基-6-氨基青霉烷酸,影响青霉素产量l 流加碳源控制 根据残糖、ph、尾气中CO2和O2含量 葡萄糖的波动范围窄,浓度低使抗生素合成速度减慢或停止,高导致呼吸活性
9、下降甚至引起自溶 残糖0.3-0.6%左右,ph开始升高时流加糖 浓度:500kg/M3,流速1.0-2.5kg/M3hl 流加氮源控制 玉米浆:最好,含多种氨基酸及其前体苯乙酸和衍生物。玉米浆质量不稳定,可用花生饼粉或棉籽饼粉取代 补加无机氮源:硫酸铵,氨水,尿素 氨基氮浓度:0.01-0.05l 盐离子控制 无机盐:硫磷镁钾等 铁对青霉素合成有毒,30-40ug/ml一下 罐壁涂环氧树脂保护层3) 添加青霉素侧链前体. 时期:合成阶段. 种类:苯乙酸及其衍生物,苯乙酰胺、苯乙胺、本乙酰甘氨酸. 毒性:抑制细胞生长和青霉素合成. 策略:低浓度流加. 浓度:苯乙酸0.1%,苯乙酰胺0.05-0
10、.08%. 控制:保持供应速率略大于生物合成需要提高产量的其他物质流加. 表面活性剂:新洁尔灭、聚氧乙烯、山梨糖醇酐、单油酸酯、单月桂酸酯、三油酸酯. 可溶性高分子化合物:聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙二胺、聚乙烯吡咯烷醇. 其他:剪切保护剂、分散剂4) 温度控制. 适宜菌丝生长温度30,分泌青霉素20(青霉破坏少,周期长). 变温控制,不同阶段不同温度l 生长阶段:温度较高,缩短生长时间l 生产阶段:适当降低,利于青霉素合成前期控制26左右,后期降温控制245) Ph控制. 合成适宜ph6.4-6.6左右,避免超过7.0. 直接加酸或碱:自动控制. 流加葡萄糖:恒速变速依赖于ph变化的快慢. P
11、h下降补加碳酸钙、通氨、尿素或提高通气量. Ph下降补加糖、生理酸性物质(硫酸铵、油脂)6) 溶氧控制. 30%饱和度,产率急剧下降;100g/L),改造后用于其他氨基酸的生产2. 谷氨酸生物合成途径代谢过程1) EMP: 丙酮酸,ATP,NADH2 (NADPH2酮戊二酸还原氨基化必需的供氢体)2) HMP:6磷酸果糖丙酮酸3-磷酸甘油醛丙酮酸3) TCA循环:生成谷氨酸前体物质-酮戊二酸4) CO2固定反应:补充草酰乙酸5) 乙醛酸循环:使琥珀酸、延胡索酸和苹果酸的量得到补充,维持TCA循环的正常运转6) 还原氨基化反应:-酮戊二酸经谷氨酸脱氢酶作用下形成谷氨酸3. 谷氨酸生物合成途径谷氨
12、酸发酵时,糖酵解经过EMP和HPM两个途径。生物素充足菌HMP所占比例约为38%,控制生物素亚适量的结果表明在发酵产酸期,EMP所占比例更大,约为74%。生成丙酮酸后:一部 分氧化脱羧生成乙酰辅酶A,一部分固定二氧化碳生成草酰乙酸或苹果酸,草酰乙酸和乙酰辅酶A在柠檬酸合成酶催化下缩合为柠檬酸,在经过氧化还原共轭的氨基化反应生成谷氨酸。4. 谷氨酸生产菌的生化特征l 有苹果酸和丙酮酸羧化酶l -酮戊二酸脱氢酶活性弱,异柠檬酸脱氢酶活性强,异柠檬酸裂解酶活性弱。l 谷氨酸脱氢酶活性高,经呼吸链氧化NADPH2的能力弱l 菌体本身利用谷氨酸的能力低三、 谷氨酸发酵工艺过程淀粉糖化菌种制备发酵培养分离
13、纯化精制成盐1. 培养基组成及制备1) 淀粉糖化工艺a) 酸水解和酶水解b) 液化:淀粉原料加盐酸,ph1.5c) 糖化:蒸汽加热,300kpa作用,25mind) 冷却:80e) 中和:加碱,ph4.5。析出蛋白质和胶体f) 脱色:除去色素和杂质(抑制发酵)。活性炭吸附和树脂g) 过滤:得到糖液。制备培养基,进入发酵阶段。糖蜜原料:含有丰富的生物素,不宜直接用来作为谷氨酸发酵的碳源(自己补充:培养液的生物素含量是影响谷氨酸发酵最重要的因素。过多的生物素会降低细胞膜的通透性,造成谷氨酸排出障碍,需控制在亚适量水平)预处理办法:活性炭或树脂吸附法和亚硝酸法吸附或破坏生物素,也可以在发酵液中加入表
14、面活性吐温60或添加青霉素(自己补充:青霉素阻止细胞壁的合成,控制菌体的增殖,同时清除代谢产物的通透性障碍,便于使谷氨酸在菌体外部大量积累)2) 氮源:铵盐、尿素、氨水C/N=100:15-21,实际高达100:28因为:1)用于调整PH;2)分解产生的NH3从发酵液中逸出产酵阶段:NH4+不足:使a一酮戊二酸积蓄而很少有谷氨酸生产。NH4+过量:促使谷氨酸生成谷氨酰胺。3) 无机盐:磷酸盐、镁、钾、钠、铁、锰、铜,其中磷酸盐对发酵有显著影响:不足:糖代谢受抑制,菌体生产不足。过多:细胞膜磷脂生成量多,不利于谷氨酸排出。促使丙酮酸和乙醛(由丙酮酸脱羧生成)缩合生成缬氨酸的前体物-乙醛乳酸,使缬
15、氨酸在发酵液中积蓄。4) 生长因子:生物素 作用:影响细胞膜通透性和代谢途径。l 作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰COA的辅酶,参与脂肪酸的生物合成,进而影响磷脂的合成。l 浓度过大: 促进菌体生长,谷氨酸产量低。因为:乙醛酸循环活跃, a-酮戊二酸生成量减少.转氨酶活力增强,谷氨酸转变成其他氨基酸。2.生产种子制备工艺l 斜面菌种: 葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、NaCl等,PH7.0-7.2。30C-34 C,18-24h。l 一级种子: 葡萄糖、尿素、硫酸镁、玉米浆、磷酸氢二钾,少量硫酸亚和硫酸锰。恒温通气培养12h, OD达0.5 以上,残糖0.5%以下。l 二级种子: 水解糖取代
16、葡萄糖等,pH6.5-7.0。接种量0.8%-1.0%,7-8h,通气比1:0.3-0.5。OD净增加0.5,残糖1.0%以下。l 质量控制: 无污染,细胞健壮,密度108-109/ml3. 生产罐培养工艺l 接种量:0.5-1.5%l 温度:前期33-35,中后期36-38l 供氧:高氧量、高产率。通气比1:0.11-0.13l Ph:前期7.5左右,中后期7.-7.1左右,下降时多次少量流加尿素l 在中性和微碱性时积累产物,酸性时形成谷氨酰胺4、 发酵培养过程控制特点l 典型的代谢控制发酵:人为打破正常代谢调节机制,使代谢流按预期方向进行,过量积累产物。l 生物素的影响:不足,生长缓慢,周
17、期长,低产高氧,过量,快,低pH,不产:限氧,过量,转向乳酸发酵。生物素适量控制:2-5ug/L.l 过程特点n 延滞期:2-4hn 对数期:ph,然后,溶氧急剧,然后维持,菌体浓度增大,12hn 生产期:菌体浓度基本不变,产物大量合成n 放罐:近中性ph,浅黄色,谷氨酸铵盐形式。湿菌体占发酵液5-8%,其他各种氨基酸含量低于1%,铵离子0.6-0.8%,残糖1%以下n 整个周期:30h左右l 细胞膜通透性得调节n 控制细胞膜形成v 利用生物素缺陷型菌种进行谷氨酸发酵时,限制谷氨酸发酵培养基中生物素的浓度。v 利用生物素过量的糖蜜原料进行谷氨酸发酵时,添加表面活性剂或饱和脂肪酸。v 利用油酸缺
18、陷型,限制发酵培养基油酸的浓度。v 利用甘油缺陷型,限制甘油浓度n 控制细胞壁的形成v 细胞壁的骨架结构是肽聚糖,肽聚糖的合成及其调节控制就与细菌细胞膜的通透性密切相关v 青霉素是转肽酶的抑制剂,与转肽酶活性部位上的ser残基形成了共价键,使转肽酶受到不可逆抑制v 青霉素作为糖肽末端结构的类似物,竞争性抑制合成糖肽的底物,而与转肽酶的活性中心结合,使糖肽合成不能完成,结构形成不完整的细胞壁,使细胞膜处于无保护状态,易破损,增大谷氨酸通透性12.3分离纯化工艺过程一、分离纯化原理 等电点沉淀原理:ph3.2时,谷氨酸过饱和析出 二、操作过程 1.盐酸调ph4.5-4.5,出现晶核,育晶2h酸调p
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 制药 工艺 复习 整理
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。