●许丽丽
层析技术在生物制药中的应用
●许丽丽
在医疗过程中,一些酶或者激素等物质对于某些疾病的治疗有着很好的效果,所以在制药过程中,我们就需要对这些有特殊疗效的物质进行大量生产,以满足病人的需求。而对物质进行层析的这种生物方法就可以实现这个目标。所以本文对这种方法进行了一些简单的介绍和说明,阐明了它的原理以及操作方法,对于它在制药过程中的应用也作了一些举例说明,并指出了这种技术还需要改进的地方,以期它得到更好的发展和应用。
层析技术;生物制药;制药应用
随着科学技术的不断发展,一种新的生物提取技术“层析法”在制药业中得到了应用与发展,它是以生物原理为基础,以一种新的提取方法来对所需要的物质进行提取。虽然以往也有对物质进行提取的方法和手段,但是与这种技术相比,它们提取物质的效率较差,操作方法也不如其简单,提取出来的物质更没有这种方法提取出来的优良,生产成本还比较高。可以说这项技术的发现与应用,为制药业带来了更大的好处,所以对于这项技术在制药过程中的应用,有必要进行一定的探讨与研究。
在生物学中,一些性质比较活跃的物质分子在一定条件下可以与其他分子进行结合、吸附,然后再给予其另外一种条件,就会使吸附在一起的两种物质再次分离开来。而在制药的过程中使用层析的方法,其原理就是如此。首先,确定制药过程中的目标物,然后选择能专门与这种物质分子发生结合的物质,将它们都投入到反应容器中,让二者进行结合与吸附,这样就可以将除这二者之外的其他物质过滤掉,达到初步的杂质分离效果[1]。然后再采用其他的方式使留下来的二者分开,得到真正需要的目标物。比如,改变反应环境中的酸碱度,或者使用可以只让大分子物质通过的滤网装置,那么二者中分子比较大的物质就会分离出去,分子较小的物质就会留下来,这样就很巧妙地将结合物分开,从而得到所需要的目标物。
进行层析的过程中,一般都会使用柱状容器的反应分离方法[2]。这种容器有固定的反应设备,可以在一定条件下实现使物质进行吸附结合,然后再改变条件使所需要的物质留下来。具体的操作方法是:把要进行分离的溶液倒入容器中,然后将选择好的能与所需要目标物质发生结合的物质投进去,让二者进行反应,进行第一步分离,将除了结合物以外的其他物质都除去,然后将留下的结合物继续放在反应容器中,通过改变溶液的酸碱度、使用特殊过滤网等方法将所需目标物与它的结合物分开,从而得到目标物质。
在此过程中,要对进入反应容器的溶液进行一定的稀释处理,以保证液体在容器中有比较均匀的流动速度。在进行完第一步过程后,要对留下来的结合物进行洗涤,使不需要的杂质都彻底分离出去,然后再进行第二步。第二步要将结合物与目标物进行分离,可以使用的方法有改变反应环境的酸碱度、改变结合物分子的特性、以及使用限制不同大小分子进出的过滤网等,然后将得到的物质再进行洗涤,把杂质洗掉,就得到了所需的目标物质。
这种技术主要用来提取一些性质比较活跃的酶以及治疗一些疾病的激素等,在制取医药方面有着很重要的作用[3]。
酶的活性比较强,易与其他物质发生反应,所以要想将一些需要的医药用酶提取出来,并获得较高的纯度,就不是很容易。还有一些酶因为含量比较少,需要用其他的方法来进行大量的培养,但是培养出来的酶的纯度很不理想,不能直接进行使用,需要进行去除杂质的操作。所以应用层析的技术就会比较容易,将含有所需要酶的物质进行一层层的过滤和提取,直到达到所需要的纯度,就会使酶的提取率和生产率大大提高,满足医药生产的需求。
一些激素对于一些疾病有着很好的治疗作用,比如肾上腺素对于人体有着十分重要的作用,尤其是对心脏不好的病人更是至关重要。它可以使停止跳动的心脏在短时间内重新恢复跳动,所以在很多与心脏功能有关的疾病治疗中,都会采用这种激素。但是由于以往的科学技术不先进,对于这些可以治疗疾病甚至可以救命的激素,做不到大量的生产,无法满足病人的需求,阻碍了整个医疗水平的提高。但是这种进行层析的制药技术可以实现激素大量生产的目标,并且生产出来的激素含有的杂质少,而且随着这种技术水平的不断提高,人们对于这些激素的提取效率会越来越高,并且提取出来的质量水平更会越来越好,对于疾病的治疗更加有效。
这种技术在制作药物的过程中发挥了无可替代的作用,它是我们国家科学技术水平不断发展和进步的结果,是历代从事于生物技术研究的科学人员的伟大成果。这种技术的操作过程相对来说比较简单,提取的效率高并且提取的物质质量水平很高,极大地降低了我国制药所需的成本,提高了生产效率。但是,由于对这种技术研究得还不透彻,对于需要与目标提取物所结合的物质都具有很强的针对性,不能与所有的目标物质进行结合,使这种技术的效率得到了一定的限制。所以,研究出可以与大量的目标物都可以发生结合的、比较通用的物质,是目前需要进行完善的地方,如果可以突破这个难关,那么就可以使这项技术又得到一次质的飞跃,推动我国的制药技术甚至医疗技术得到重大创新和突破[4]。
通过讨论我们认识到了层析这种技术的操作原理,进行的方法以及在制药中的重要应用,了解到它在提取物质方面的先进性。相对于别的提取方法,这种技术对于物质的提取效率更高,操作更简单,提取得到的物质更加优良,杂质少,质量高,而且用于提取的容器及溶液还可以进行一定程度的回收利用,降低了提取所需要的成本。而对于它所存在的缺陷之处,在以后的科学技术发展研究过程中,要注意勇敢地进行创新,大胆进行尝试,积极寻找有关的改善方案和改善措施,进一步提高这种技术的应用效果,推动我国制药技术不断进步。
(作者单位:通化东宝药业股份有限公司)
[1]林孝发,王妍.层析技术在血液制品分离纯化中应用的探讨[J].微生物学免疫学进展,2015,43(1):73-78.
[2]姜晶晶.概述生物制药中不同类型的亲和层析及其应用[J].科技风 ,2015,(8):74-74.
[3]王世曼,张锡俊,徐瑞鑫等.层析技术特点及在生物制药中的应用[J].中国化工贸易,2015,7(31):43-43.
[4]赵艺玮.亲和层析技术在生物科学中的应用与发展[J].科学中国人 ,2017,(1X):003-003.