生物制藥(工藝)學(xué)課件：13.5 糖類藥物

1、第十三章(5) 糖類藥物第一節(jié) 糖類藥物制備的一般方法一、單糖及其衍生物的制備 一般用水或者乙醇作為溶劑進(jìn)行提取，然后經(jīng)過(guò)脫色、濃縮、冷卻、析出晶體；也可以用層析法。二、多糖的分離與純化（一）多糖的提取一般材料先進(jìn)行脫脂、脫水預(yù)處理，然后可選用下列方法提?。?、難溶于冷水、熱水，可溶于稀堿液者 用稀堿液提取2、易溶于溫水、難溶于冷水和乙醇者 冷水浸過(guò)后，熱水提?。灰部杉訜釘嚢杼崛?、粘多糖 由于粘多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，需用酶解法或堿解法使糖-蛋白間的結(jié)合鍵斷裂，促使多糖釋放。一般組織中有多種粘多糖，還需要進(jìn)一步分離不同粘多糖，方法有乙醇分級(jí)沉淀法或?qū)游龇ā＃?）堿解法 用0.5M NaOH在

2、40溶解組織并提取，提取液以鹽酸中和，透析后用高嶺土等吸附劑除去蛋白，再用乙醇沉淀多糖。此法一般不破壞多糖分子中的硫酸基。（2）酶解法 比較常用。而且常與堿解法聯(lián)用。（二）多糖的純化（1）乙醇沉淀法 此法是制備粘多糖最常用的方法。供乙醇沉淀的多糖溶液濃度以1%-2%為佳。同時(shí)向溶液中加入一定濃度（如5%）可有助于多糖的析出。（2）分級(jí)沉淀法 不同多糖在不同濃度的甲醇、乙醇或丙酮中的溶解度不同，因此可用不同濃度的有機(jī)溶劑分級(jí)沉淀分子大小不同的粘多糖。（3）季銨鹽絡(luò)合法（p388） 利用粘多糖與一些表面活性劑絡(luò)合成難溶季銨鹽。（4）離子交換層析法 主要利用陰離子交換劑。第二節(jié) 糖類藥物糖類藥物主要

3、有：?jiǎn)翁?如葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖和維生素C等；低聚糖 如蔗糖、麥芽糖乳糖、乳果糖，多糖如右旋糖苷、香菇多糖、茯苓多糖等；糖的衍生物 如6-磷酸葡萄糖磷酸肌醇等。 糖類藥物研究的最多的是多糖類藥物，一般都是天然動(dòng)植物組織內(nèi)直接提取，如黃芪多糖、人參多糖、麥麩多糖、銀耳多糖、靈芝多糖、云芝多糖、酵母多糖、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、幾丁質(zhì)、胎盤脂多糖等。多糖類具有多種生理活性：（1）調(diào)節(jié)免疫功能 影響補(bǔ)體活性，促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖等（2）抗感染作用 提高身體免疫力（3）促進(jìn)細(xì)胞DNA、蛋白質(zhì)的合成，促進(jìn)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)（4）抗輻射損傷作用 抗氧化、防輻射作用（5）抗凝血作用 如肝素是天然的抗凝劑（6）降血

4、脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化作用 如類肝素硫酸軟骨素等粘多糖：是指含有氨基己糖與糖醛酸的多糖，也叫酸性粘多糖。 粘多糖基本上是由特殊的重復(fù)雙糖單位構(gòu)成，在此雙糖中，包含一個(gè)N-乙酰氨基己糖。 兩種糖醛酸：D-葡萄糖醛酸和L-艾杜糖醛酸；兩種氨基己糖：氨基-D-葡萄糖和氨基-D-半乳糖。第三節(jié) 重要糖類藥物生產(chǎn)工藝一、D-甘露醇（一）結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 又名己六醇，為白色針狀晶體，略有甜味，不潮解；易溶于水。（二）生產(chǎn)工藝1、提取法（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程浸泡提取、堿化、中和 自來(lái)水室溫浸泡2-3h，浸泡液用30%NaOH調(diào)pH10-11，靜置8h，凝集沉淀多糖類粘性物；虹吸上清液，用11 H2SO4中和至p

5、H6-7，進(jìn)一步除去膠狀物，得中性提取液。濃縮、沉淀 濃縮中性提取液，除去NaCl和膠狀物，直到濃縮液含甘露糖30%以上，冷至60-70加入2倍體積95%乙醇，攪拌均勻，冷至室溫離心收集灰白色松散沉淀物。精制 沉淀物懸于8倍體積95%乙醇中，攪拌回流半小時(shí)，冷卻過(guò)夜，離心得粗品甘露醇，含量70%-80%。重復(fù)一次，經(jīng)乙醇重結(jié)晶后，含量90%，氯化物含量0.5%。重溶于蒸餾水中，加入1/8-1/10活性炭，80保溫0.5h，濾清。清液冷卻至室溫得結(jié)晶，抽濾，洗滌得精品甘露醇。干燥、包裝 結(jié)晶甘露醇于105-110烘干，冷卻、包裝。2、發(fā)酵法（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程菌種選育種子培養(yǎng)發(fā)酵除雜質(zhì)、

6、分離結(jié)晶濃縮、結(jié)晶、烘干、包裝3、制劑（三）檢驗(yàn)方法1、pH值：注射用pH值應(yīng)為4.5-6.5；2、含量測(cè)定：碘量法測(cè)定甘露醇含量。（四）作用與用途 治療腦水腫引起的休克、防止腎臟衰竭、治療青光眼、中毒性肺炎等。二、1，6 - 二磷酸果糖（一）結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 鈉鹽為白色晶型粉末，易溶于水，4較穩(wěn)定。（二）生產(chǎn)工藝1、酶轉(zhuǎn)化工藝（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程取經(jīng)多代發(fā)酵應(yīng)用過(guò)的酵母渣，懸于適量蒸餾水，反復(fù)凍融3次，加入底物（8%蔗糖，4%NaH2PO4，30mM MgCl2，pH6.5）于30反應(yīng)6h。除雜蛋白：煮沸5min，離心去除雜蛋白，收集清液。陰離子交換柱層析：轉(zhuǎn)化液通過(guò)DEAE-C交換柱，先

7、用蒸餾水洗滌至pH7.0，然后進(jìn)行分步洗脫。轉(zhuǎn)酸：FDPCa懸于水中，用732-H+樹(shù)脂將其轉(zhuǎn)成FDPH4，用2M NaOH調(diào)pH5.3-5.8，除菌過(guò)濾后，凍干。2、固定化細(xì)胞制備工藝（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程FDP產(chǎn)生菌的培養(yǎng)：菌株為啤酒酵母固定化細(xì)胞制備：菌液與加熱熔化的卡拉膠混勻，冷卻成型，切塊即可?；罨潭ɑ?xì)胞：用含底物的表面活性劑于35浸泡活化。酶促轉(zhuǎn)化：活化的固定化細(xì)胞裝柱，30底物溶液流過(guò)活化。離子交換：反應(yīng)液經(jīng)除蛋白后過(guò)濾，濾液通過(guò)DEAE-C陰離子交換柱，經(jīng)洗滌、洗脫，收集洗脫液，加入適量CaCl2使生成FDPCa沉淀。轉(zhuǎn)酸：FDPCa懸于無(wú)菌水中，用732-H+樹(shù)脂將

8、其轉(zhuǎn)成FDPH4，用2M NaOH調(diào)pH5.3-5.8，經(jīng)活性炭脫色，超濾凍干，得FDPNa3H精品。（三）檢驗(yàn)方法：酶分析法（四）作用與用途 用于治療急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血發(fā)作休克等癥的急救藥物；對(duì)各類肝炎引起的深度黃疸、轉(zhuǎn)氨酶升高及低白蛋白血癥也有較好的治療作用。三、肝素（一）結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 是三硫酸雙糖與二硫酸雙糖以21的比例在分子中交替聯(lián)結(jié)而成的。其分子結(jié)構(gòu)有一個(gè)六糖重復(fù)單位（p515）；整個(gè)分子呈螺旋形纖維狀。分子量不均一，平均分子量120006000。肝素及其鈉鹽為白色或灰白色粉末。分子中含有硫酸基和羧基，呈強(qiáng)酸性；肝素具有聚陰離子性質(zhì)，能與多種陽(yáng)離子反應(yīng)成鹽。肝素

9、與堿性染料如天青A、甲苯胺藍(lán)等反應(yīng)可使染料的光吸收向短波方向移動(dòng)。 肝素可被肝素酶降解為三硫酸雙糖單位和二硫酸雙糖單位。 硫酸化程度高的肝素具有較高的降脂和抗凝血活性；高度乙?；母嗡兀鼓钚越档蜕踔镣耆?，而降脂活性不變。小分子量肝素（4K5K）具有較低的抗凝活性和較高的抗血栓形成活性。（二）生產(chǎn)工藝 肝素在組織內(nèi)和其他粘多糖一起與蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物，因此，肝素制備過(guò)程包括肝素蛋白質(zhì)復(fù)合物的提取、解離和肝素的分離純化兩大步。解離可以用鹽解離法和酶解離法。1、鹽解-離子交換生產(chǎn)工藝（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程2、酶解-離子交換生產(chǎn)工藝（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程（三）檢驗(yàn)方法（四）作用與

10、用途（p518）(五)小分子肝素(p518)四、硫酸軟骨素（一）結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（二）生產(chǎn)工藝1、稀堿-濃鹽法（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程提取：軟骨粉碎，用3MNaCl浸泡，50%NaOH調(diào)pH12-13，室溫?cái)嚢?0-15h，過(guò)濾。鹽解：上述提取液用2M HCl調(diào)pH7-8，升溫至90、20min，冷卻過(guò)濾。除酸性蛋白：將鹽解液調(diào)pH2-3攪拌10min，精置后過(guò)濾，濾液調(diào)pH6.5，加去離子水調(diào)節(jié)NaCl為1M左右。沉淀：在上述溶液中加入95%乙醇，使乙醇濃度為60%，沉淀過(guò)夜。干燥：收集沉淀，用乙醇脫水，60-65真空干燥，得成品硫酸軟骨素。2、稀堿-酶解法（1）工藝路線（2）工藝過(guò)程提?。很浌欠鬯?，用2%NaOH浸泡提取。酶解：提取液用11HCl調(diào)pH8.8-8.9，升溫至50；加入1/25量的胰酶，于53-54保溫6-7h。吸附：用11HCl調(diào)pH6.8-7.0，加入活性白陶土和活性炭，攪拌吸附1h，再用HCl調(diào)pH6.4，過(guò)濾。沉淀、干燥：調(diào)pH6.0，95%乙醇沉淀（終濃度75%）8h以上，收集沉淀，60-65真空干燥。（三）檢驗(yàn)方法 硫酸軟骨素的檢驗(yàn)方法一般有：（1）比色