生物制藥設備和分離純化技術

何梓萱++單譯

【摘要】生物制藥設備和分純化技術是將生物化學和分子生物學作為基礎，其中包含了普通化學、物理化學以及藥學當方面的內容，是一門比較復雜與綜合性極高的學科，同時也是將生物技術和藥物進行結合的科學技術。本文對生物制藥設備與分離純化技術進行了詳細闡述。

【關鍵詞】生物制設備；分離純化技術；具體應用

【中圖分類號】R642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2016.36..01

最近幾年中，我國生物技術正在快速發展，生物制藥是我國高新技術產業中關鍵的部分，其中生物制藥產業規模正在增大，其主要就是為了生物制藥而服務的。而分離純化就是使用物理以及化學等相關方式，經過結合的形成將兩個或者是多個不同產業的生產過程結合在一起。即為把一種物質從比較復雜的混合物中分離出來，使用提純技術讓其能夠以純的方式而存在。對這兩個相輔相成的方面進行研究，對我國的生物制藥產業發展有著很大的意義。

1 生物制藥設備

生物制藥設備是生物制藥產業中十分關鍵的存在，要進行生物制藥就必須使用相關設備進行操作。其主要是使用生物體具有的生物功能，在體內外經過生化反應或者是其自身的代謝獲得目標產物的一種裝置。在進行生物制藥的各個工序中存具著一些基本的設備：原材料在處理之前的設備，比如去除雜質、粉碎以及輸送等；在中間部分的生物反應器，也就是種子罐以及發酵罐等；后期的處理設備包含了過濾、濃縮以及結晶等。在這個過程中還有輔助性的生產設備。其中包含了無菌空氣系統以及蒸汽系統等。

而在發酵部分使用的設備中，一些相對比較專業的設備包含了生物反應器以及糖化設備等等。而對于這些設備來講，若要使用在生物制藥中，就必須要具有以下幾個方面的特點：其一就是在常溫或者是低壓的環境中操作，要保障操作環境無菌。其二就是要在保障產品質量的情況下，也要讓生產的成本下降。

2 分離純化技術以及應用

分離純化技術是生物制藥中十分關鍵的部分，在醫學技術逐漸成熟的情況下，對醫用純水方面的需求也相繼提升。傳統的分離純化技術有對溶解度不同的鹽析法，使用帶電性質和荷電量不同的離子交換層析法等，不過這些方式在進行純化時生產率不高，其在生產的時候要具備的控制條件比較嚴格。因為生物藥物品種很多，所以分離純化的方式也有一定的區別，為了結合其特點就要將各種技術進行混合使用。所以，一些相對經濟以及高效的新型分離純化技術被廣泛使用。

2.1 超濾

這種技術是將特殊的超濾膜作為分離介質的，將膜兩邊的壓力差值作為推動力，把不同分子量物質實行分離。使用不同孔直徑的微孔膜，根據截留分子量代銷，能夠分離成為300D到1000kD的可融性分子物質，在進行生物制藥的時候能夠使用分離蛋白質、抗生素以及多糖等，其具備的優點是沒有相關轉移，不用再加入任何的化學物質，在低溫的條件下也可以操作。其過濾的速度很快，方便做無菌上的處理。這些特點能夠讓分離操作變得更加簡單，不會出現生物性物質活力上的損失以及性質變化，這是制藥工業中不能夠替代的技術。其主要是用在濃縮和脫鹽、分級分離、除菌以及去熱原等方面。超濾是是一種十分優質的冷滅菌方式，對一些不能夠進行高溫消毒滅菌的制劑進行除菌十分有效，其功效率比除菌漏斗高很多。而還有的就是一些分子量相對小的藥物，類似胰島素以及轉移因子等，能夠使用超濾方式去除其熱原。

2.2 親和色譜

這種方式是依據蛋白質等相關生物分子可以經過疏力水、空間以及靜電之間相互作用，和配位體特點、可逆的結合在一起，對復雜生物樣品中將對象產品分離開來。其主要是建設在生物大分子和配位體上具有的生物特性基礎上，具備著選擇性大以及純化效果高特點，和其他純化方式相比，其純化將近1000倍左右。最大的特點就是能使用其在粗提液中進行簡單處理之后就能夠得到需要的活性物質。例如將胰島素作為配置基礎，其中珠狀瓊脂糖作為載體得到親和吸附劑，在肝臟均漿里面提取至胰島素受體，這種受體就在經過處理之后就能夠被純化到800倍左右。當前比較常見的親和色譜技術有以下幾個方面。

使用具有特殊親和性質的染料，將其與蛋白質能力結合，其會比生物親和吸附劑高10到100倍左右。染料配位體取范圍比較大，其結合容量也很大，其中穩定性以及通用性十分高，能夠再生并且價格十分便宜，目前普遍使用在純化脫氫酶、蛋白酶以及氧化酶等方面。小分子配基親和色譜，類似天然大分子配位體，這種具有很高轉移性的物質，具有十分理想的親和性質。不過這種生物大分子親和配置所產生的成本相對較高，其穩定性也比較差。針對這種情況，使用計算機技術，對其分子進行設計，進行有機的化學合成，和將組合化學作為基礎的分子庫結合，研究出能夠在制備中大規模生產的親和配置與親和介質。其中大約有100多種相似的親和介質與配基能夠選擇和使用。

3 討 論

綜上所述，在生物制藥中，分離純化技術是十分關鍵而又基本的技術，而生物制藥設備也是生物催化劑進行生物技術產品生產的裝置，其是在生物制藥過程中進行生物化學反應的場所，也是十分關鍵的構成部分。經過對新技術的詳細闡述，呈現出了分離純化技術的多樣性與有效性，從而保障了生物制藥產業的健康發展。

參考文獻

[1] 王錫鋒，曹宜生，陳煥勇.分離純化新技術在生物制藥中的應用[C]//廣東省藥學會會員代表大會暨學術年會，2000.

[2] 歐志敏，楊根生.高等學校生物制藥設備課程教學改革與實踐[J].化工高等教育，2013，30（4）：18-20.

本文編輯：吳宏艷