制药工艺学复习资料.doc

第一章 生物药物概述 1、我国药物的三大药源指的是 化学药物 、 生物药物 、 中草药 。 2、现代生物药物已形成四大类型，包括基因工程药物 、基因药物、天然生物药物、医学生物制品 。 一、药物 、生物药物、生物制品、 药物：用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质，有4大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。 生物药物：是利用生物体、生物组织、细胞或其成分，综合应用生物与医学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。 生物制品：是应用普通的或以基因工程 、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的，用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。 生化药物：指从生物体（动物、植物、和微生物中获得的天然存在的生化活性物质（或者合成、半合成的天然物质类似物）。 基因重组药物与基因药物有什么区别？ 基因重组药物：应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。 基因药物：以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础，包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。 生物药物有那些作用特点？ 药理学特性： 1、活性强: 体内存在的天然活性物质。 2、治疗针对性强,基于生理生化机制。 3、毒副作用一般较少，营养价值高。 第二章 生物制药工艺技术基础 1、生化活性物质浓缩可采用的方法有 盐析浓缩 、 有机溶剂沉淀浓缩 、 葡聚糖凝聚浓缩 、 聚乙二醇浓缩 、 超滤浓缩 2、生化活性物质常用的干燥方法有 喷雾干燥 、 冷冻干燥、 、 减压干燥 等 3、冷冻干燥是在 低温 、 低压 条件下，利用水的 化学 性能而进行的一种干燥方法。4、固定化酶常采用的方法可分为 吸附法 、 包埋法 、 共价结合法 和 交联法 四大类 1、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大，拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质，可采用 （ C ）A、SDS凝胶电泳 B、盐析法 C、凝胶过滤 D、吸附层析 2、分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用 （ A ） A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 （重点）简述生物活性物质分离纯化的主要原理。 生物大分子分离纯化的主要原理是： 1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等； 2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法； 3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等； 4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等； 5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。 第三章 生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离 1.细胞培养液的预处理方法。 （1）加入凝聚剂 （2）加入絮凝剂 （3）变性作用 （4）吸附 （5）加各种沉淀剂沉淀 （重点）2.凝聚作用和絮凝作用的原理各是什么？ 凝聚作用： 指在某些电解质作用下，使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。 絮凝作用： 当往胶体悬浮液中加入絮凝剂时，胶粒可强烈吸附在絮凝剂表面的功能团上，而且一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的颗粒的表面上，形成架桥联接，形成粗大的絮凝团沉淀出来，有助于过滤。 3.常用的细胞破碎方法有哪些？ 一、机械法 1、匀浆法 2、珠磨法 3、超声波 二、物理法 1.干燥 2.冻融 3.渗透压冲击 三、化学法 1.化学试剂处理 2.制成丙酮粉 四、生物法 1.酶解法 2.自溶 4.固液分离方法有哪些？ 一、过滤 常规 错流 二、离心分离 过滤式离心 沉降式离心 第四章 萃取法 1、（1）.萃取与反萃取 萃取：料液与萃取剂接触后，料液中的溶质向萃取剂转移的过程 萃取液 萃余液 反萃取：将萃取液与反萃取剂（含无机酸或碱的水溶液或水）相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。 （2）萃取因素也称萃取比，指被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。通常以E表示。 萃取率： 一种萃取剂对某种溶质的萃取能力（工业上用） 分离因素：料液中的溶质并非是单一的组分，除了所需产物（A）外，还存在有杂质（B）。分离因素常用b表示，其定义为：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值 值越大（或越小）分离效果越好，越接近于1，分离效果越差 2、 萃取的方法有哪些？ （一）单级萃取 （二）多级错流萃取 （三）多级逆流萃取 3 、 影响溶剂萃取的因素？ 一、乳化和破乳化 二、pH的影响 三、温度和萃取时间的影响 四、盐析作用的影响 五、溶剂种类、用量及萃取方式的选择 4、 萃取的步骤有哪些？ 一、混合 二、分离 三、溶剂回收 （理解）5、 双水相萃取、反胶束萃取、超临界流体萃取基本原理及各自的优点？ 双水相萃取原理： 利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 反胶束萃取原理： 表面活性剂溶于非极性溶剂中，并使其浓度超过临界胶束浓度，便会在有机溶剂内形成聚集体，非极性基团在外，极性基团则排列在内，形成一个极性核，此极性核具有溶解极性物质的能力。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后，蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中，由于周围的水层和极性基团的保护，蛋白质不与有机溶剂接触，从而不会造成失活。 超临界萃取原理： 当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时，不会凝缩为液体，只是密度增大，具有许多特殊的物理化学性质：流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体；在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感； （重点）6、 什么是流体，利用CO2作为超临界萃取的优点 答：（1）密度接近液体，而黏度接近气体（具有气体扩散性能）的物质，称为超临界流体。 （2）利用CO2作为萃取剂主要有以下优点: (1) 二氧化碳超临界温度(Tc=31.06℃)是所有溶剂中最接近室温的，可以在35～40℃的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。 (2)在CO2气体笼罩下进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;又由于完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。 (3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。 (4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。 (5) CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高。 第五章 固相析出分离 1.固相析出法主要包括 盐析 ， 有机溶剂沉淀法 ， 亲和沉淀法 ， 结晶法 及其它多种沉淀方法等。 2.按照一般的习惯，析出物为晶体时称为 结晶法 ，析出物为无定形固体则称为 沉淀法 。 3.影响盐析的因素有：无机盐的种类、 溶质种类的影响、蛋白质浓度的影响 、温度的影响、 PH的影响 。 4. 结晶包括三个过程：(1) 形成过饱和溶液 ；(2) 晶核形成 ；(3) 晶体生长 。 5. 影晶体大小的主要因素，归纳起来与 过饱和度 、 温度 、 搅拌速度 、 晶种 等直接有关。 6. 晶体的质量主要是指 晶体的大小 、 形状 和 纯度 等3个方面 1、 在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作 ( A ) A．KS盐析法 B．β盐析法 C．重复盐析法 D．分部盐析法 2、盐析法与有机溶剂沉淀法比较，其优点是（ B ） A.分辨率高 B.变性作用小 C.杂质易除 D.沉淀易分离 3、 将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来，此方法称为（ A ） A．亲和沉淀 B．聚合物沉淀 C．金属离子沉淀 D．盐析沉淀 4、影响晶体大小的主要因素与下列哪些因素无关 ( D ) A．过饱和度 B．温度 C．搅拌速度 D．饱和度 1. 沉淀与结晶有何不同？常用的沉淀方法包括哪些？ 结晶法：析出物为晶体。 沉淀法：析出物为无定形固体。 常用的沉淀法包括：结晶法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、成盐沉淀法、亲和沉淀法、高分子聚合物沉淀法、 （重点）2 .何谓盐析？其原理是什么？常用的盐析方法有哪些？影响盐析的主要因素有哪些？盐析操作时常用的盐是什么？ 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。 盐析作用原理 破坏双电层： 在高盐溶液中，带大量电荷的盐离子能中和蛋白质表面的电荷，使蛋白质分子之间电排斥作用相互减弱而能相互聚集起来。 破坏水化层： 中性盐的亲水性比蛋白质大，盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜，暴露出疏水区域，由于疏水区域的相互作用，使其沉淀。 两种类型： 在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作Ks盐析法。 由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。 在一定离子强度下仅改变pH和温度进行盐析，称作β盐析法。 由于溶质溶解度变化缓慢，且变化幅度小，因此分辨率更高，后期分离（结晶） 影响盐析的因素 1.无机盐的种类 盐析作用要强 盐析用盐需有较大的溶解度 盐析用盐必须是惰性的 来源丰富、经济 2.溶质（蛋白质等）种类：Ks、β 3.溶质（蛋白质等）浓度：2~3% 4.温度： 5.pH： 盐析中常用的盐：硫酸铵、硫酸钠、磷酸钾、磷酸钠 3 . 有机溶剂沉淀法的主要原理是什么？影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些？ 1、降低了介质的介电常数，使溶质分子之间的静电引力增加，聚集形成沉淀。 2、水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度，降低了它的亲水性，导致脱水凝集。 1.有机溶剂种类 能与水无限混溶 介电常数小、沉淀强 变性小 毒性小，挥发性适中 2.pH的影响 3.温度 4.无机盐的含量 5.某些金属离子的助沉淀作用 6.样品浓度 4. 什么是结晶？结晶过程包括哪些？在何种条件下，溶液中才有晶体析出？ n 结晶是溶液中的溶质在一定条件下因分子有规则的排列而结合成晶体。 结晶过程：形成过饱和溶液；晶核形成；晶体生长 溶液达到过饱和状态是结晶的前提；过饱和度是结晶的推动力。 5. 提高晶体质量的途径 n 晶体质量包括三个方面的内容：晶体大小、形状和纯度 n 1）过饱和度 过饱和度值应大至使结晶操