生物制藥工藝學復習題

1、1.2. 生物制藥的工藝流程是怎樣的？3.4. 初級（次級）代謝產物的定義及其特點是什么？初級代謝產物（primary metabolite ）指的是與微生物的生長繁殖有密切關系的代謝產物包括：氨基酸、蛋白質、核酸、維生素等。初級代謝產物的特點包括：菌體生長繁殖所必需的物質；各種微生物所共有的產物；調控嚴格、不積累多余的初級代謝產物。次級代謝產物（secongdary metabolite）指的是與微生物的生長繁殖無關的代謝產物。包括抗生素、色素、生物堿、毒素、酶的抑制劑等。次級代謝產物的特點：不同的菌種產生不同的次級代謝產物；同一菌種在不同生長階段產生不同的代謝產物；次級代謝產物往往是多組分

2、的混合物。5.6. 菌種選育的目的是什么？（一）提高發(fā)酵產量；（二）改進菌種的性能；（三）產生新的發(fā)酵產物；（四）去除多余的組分。4. 常用誘變劑有哪些？應用時有哪些注意事項？（一）物理誘變劑紫外線、X射線、丫射線、快中子、激光、電磁波、宇宙射線等（二）化學誘變劑烷化劑脫氨劑羥化劑移碼誘變劑（三）生物誘變劑（四）常用誘變劑1. 紫外線 2.亞硝基胍（NTG ） 3.硫酸二乙酯4.亞硝酸（五）新型誘變劑激光微波離子注入高能電子流5.6. GM沖對無菌藥品的相關規(guī)定有哪些？包括無菌制劑和無菌無菌藥品是指法定藥品標準中列有無菌檢查項目的制劑和原料藥，原料藥。潔凈度級別及監(jiān)測A 級：高風險操作區(qū)B 級

3、：指無菌配制和灌裝等高風險操作A 級潔凈區(qū)所處的背景區(qū)域。C 級和 D 級：指無菌藥品生產過程中重要程度較低操作步驟的潔凈區(qū)。100 級10,000 級100,000 級300,000 級6.7. 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌的工藝流程包括哪些？其特點是什么？1.2. 連消-噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程培養(yǎng)基輸入連消塔的速度vmin ;滅菌溫度為132；停留時間20-30s。維持時間5-7min2.3. 噴射加熱-真空冷卻連續(xù)滅菌流程適合高溫滅菌；稀釋培養(yǎng)基；培養(yǎng)基黏度影響；安裝使用不便。3. 板式換熱器連續(xù)滅菌流程7.8. 常用空氣過濾器有哪些類型？其適用范圍是什么？空氣過濾器（一）棉花活性炭過濾器填充層厚，體積

4、大，吸收油水能力強，一般作為空氣總過濾器用（二）平板式超細纖維過濾器占地小，裝卸方便，介質機械強度差，易破損，廣泛用作分過濾器。（三）金屬燒結管過濾器介質薄，孔徑均勻穩(wěn)定，機械強度高，使用壽命長，耐高熱，氣體阻力小，安裝維修方便。易出現(xiàn)密封不良，易被污染。使用范圍廣。（四）微孔膜過濾器體積小，處理量大，壓降小，除菌效率高，價格貴，膜易污染。一般做分過濾器。8.9. 無菌檢查的方法有哪些？如何進行染菌判斷？無菌檢查的方法? 顯微鏡檢查法?平板劃線培養(yǎng)檢查法?肉湯培養(yǎng)檢查法染菌的判斷? 酚紅肉湯培養(yǎng)基和平板培養(yǎng)的反應為主，以鏡檢為輔。?2 份酚紅肉湯和1 份平板同時培養(yǎng)，定量取樣。? 連續(xù) 3 段

5、時間的酚紅肉湯或平板發(fā)生變化，則判斷為染菌。9.10. 菌種保藏方法有哪些？如何選用？ （一）斜面保藏法（二）液體石蠟保藏法（三）沙土管保藏法（四）麩皮保藏法（五）冷凍干燥保藏法（六）液氮超低溫保藏法（七）甘油保藏法（八）孢子濾紙保藏法總之，在上述保藏方法中，斜面保藏法、液體石蠟保藏法最為簡便，沙土管保藏法、麩皮保藏法和甘油保藏法次之，以冷凍干燥保藏法和液氮超低溫保藏法最為復雜，但其保藏效果最好。11.12. 泡沫對發(fā)酵的不利影響有哪些？如何消沫？1)2) 影響發(fā)酵罐的裝料系數，降低發(fā)酵產量；3)4) 泡沫過多時容易逃液，發(fā)酵液從排氣管路或軸封處溢出，增加染菌機會；5)6) 影響氣體的交換和氧

6、的傳遞；7)8) 部分發(fā)酵液粘到罐壁上失去作用，影響放罐體積和產量；9)10) 停止攪拌和通氣，造成菌體缺氧，導致代謝異常。機械消沫(消沫槳)節(jié)省原料，減少染菌機會，輔助方法。消沫劑消沫表面活性劑消沫劑應具備的條件選育不產生流態(tài)泡沫的菌種11)12) 控制發(fā)酵液中溶氧的方法有哪些？通過提高攪拌轉速或通氣流速；降低發(fā)酵液黏度；控制菌濃；控制補料速度。13)14) 生物技術下游加工過程的特點有哪些？? 有效成分濃度低，雜質含量高，需多步分離；? 有效成分不穩(wěn)定，分離需謹慎；? 批次間存在差異；? 事關人命。13.14. 凝聚及絮凝的定義是什么？在某些電解質作用下，使擴散雙電層的排列電位降低，破壞膠

7、體系統(tǒng)的分散狀態(tài)，而使之凝 聚的過程。某些高分子絮凝劑存在下，在懸浮粒子之間產生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。14.15. 細胞破碎的方法及其原理是什么？選用原則是什么？（一）機械法特點：處理量大、破碎效率高、速度快、工業(yè)上常用手段。原理：擠壓、剪切（二）非機械法1. 化學法 2. 酶解法 3. 物理法細胞破碎的一般原則：若提取的產物在細胞質內，需用機械破碎法；若在細胞膜附近則可用較溫和的非機械法；若提取的產物與細胞膜或壁相結合時，可采用機械法與化學法相結合的方法，以促進產物溶解度的提高或緩和操作條件，但保持產物的釋放率不變。15.16. 乳化是生物制藥中常見現(xiàn)象，試論述破乳的方法及

8、其原理。? 加入表面活性劑：改變界面張力，使乳狀液轉型，但控制條件使轉型不成功，則破乳。? 電解質中和法：中和乳濁液分散相所帶的電荷，促使其聚凝沉淀，同時增加兩相比重差，便于分離。? 吸附法破乳：利用吸附介質對油水吸附能力差異進行破乳。碳酸鈣或無水碳酸鈉作為吸附劑? 高壓電破乳：機理較復雜，破壞擴散雙電層? 加熱：布朗運動加速，絮凝速度加快，降低黏度，聚結速度加快，利于膜的破裂。? 稀釋法：加入連續(xù)相，使乳化劑濃度降低而減輕乳化。? 其他途徑：17.18. 什么是夾帶劑？夾帶劑對超臨界流體萃取的影響有哪些？提攜劑、共溶劑、修飾劑? 增加溶解度，可降低萃取壓力；可增加萃取過程的分離因素；可單獨通

9、過改變溫度達到分離析出的目的。17.18.超臨界流體萃取的特點有哪些？具有廣泛的適應性；萃取效率高，過程易于調節(jié)；分離工藝流程簡單；適用于化學不穩(wěn)定性物質的分離；設備技術要求高。18.19.雙水相萃取技術的原理及特點是什么？雙水相萃取技術(Aqueous two-phase extraction ， ATPE) 是指把兩種聚合物或一種聚合物與一種鹽的水溶液混合在一起，由于聚合物與聚合物之間或聚合物與鹽之間的不相溶性形成兩相的新型分離技術。即高聚物分子的空間阻礙作用，互相雙水相體系的形成主要是由于高聚物之間的不相溶性， 無法滲透，不能形成均一相，從而分相。兩相間的界面張力小，易分散，有利于強化相

10、際間的物質傳遞；操作條件溫和，可以在常溫常壓下進行，有助于保持生物活性；傳質和平衡速度快，回收率高，分相時間短，能耗較低，而且可以實現(xiàn)快速分離；大量雜質能夠與所有固體物質一起去掉，使整個分離過程更經濟；含水量高，不會引起生物活性物質失活或變性；般不存在有機溶劑的殘留問題，對人體無害，對環(huán)境污染小;易于連續(xù)化操作，設備簡單，并且可直接與后續(xù)提純工序相連接；分配過程影響因素較多，可以采取多種手段來提高分配選擇性或過程收率。易乳化，部分相分離時間長，成本高，黏度大，回收困難。19.20. 離子交換樹脂的分類、其預處理及再生方法是什么？12骨架的主要成分（聚苯乙烯、聚丙烯酸）34聚合的化學反應（共聚、

11、縮聚）56骨架的物理結構（凝膠、大孔、均孔）78活性基團（酸性、堿性）（一）（二）強酸性陽離子交換樹脂（二）弱酸性陽離子交換樹脂（三）強堿性陰離子交換樹脂（四）弱堿性陰離子交換樹脂新樹脂預處理具體方法：用10%NaCl溶液浸泡8-12h,用潔凈水反洗樹脂層，展開率為5070% ,直至出水清澈、無氣味、無雜質、無細碎樹脂為止。用約 2 倍樹脂體積的45%HCl ，以 2m/h 流速通過樹脂層。全部通入后，浸泡4-8 小時，排去酸液，用潔凈水沖洗至出水呈中性。沖洗流速為1020m/h 。用約 2 倍樹脂體積的25%NaOH 溶液，按上面進HCl 的方法通入和浸泡。排去堿液，用潔凈水沖洗至出水呈中性

12、。流速同上。酸、堿溶液重復進行 2-3次，可獲得最佳效果。鈉型最后一次用NaOH 處理，氫型最后一次HCl 處理。堿型最后一次用NaOH 處理，氯型最后一次HCl 處理。再生過程：去雜：大量水沖洗，去除樹脂表面和孔隙內雜質。酸堿處理：除去與官能團結合的雜質?；謴挽o電吸附能力。酸性陽離子樹脂酸 -堿 -酸 -緩沖溶液淋洗堿性陰離子樹脂堿 -酸 -堿 -緩沖溶液淋洗轉型：即樹脂去雜后，賦予平衡離子的過程。20.21. 常用吸附劑有哪些？各自應用范圍是什么？有機吸附劑：活性炭、淀粉、聚酰胺、纖維素、大孔吸附樹脂。無機吸附劑：白土、氧化鋁、硅膠、硅藻土、碳酸鈣。應用最廣泛的是活性炭及大孔樹脂吸附劑。2

13、1.22. 常用沉淀分離法有哪些？各自原理是什么？? 鹽析法： 破壞蛋白質分子水化作用或者減弱分子之間的同性相互作用的因素，就可以降低蛋白質在水中的溶解度。? 有機溶劑沉淀法：破壞水化膜、增加吸引力。? 等電點沉淀法：在等電點時水化膜被破壞，分子間引力增加，溶解度降低。? 高分子聚合物沉淀法：可使蛋白質水合作用減弱而發(fā)生沉淀? 聚電解質沉淀法：絮凝劑鹽析和降低水化? 不可逆的沉淀去除法：（一）金屬離子沉淀法（二）有機酸沉淀法（三）其他 ? 表面活性劑沉淀法：形成絡合物22.23. 膜分離法的定義及特點是什么？定義：用半透膜作為選擇障礙層，利用膜的選擇性（孔徑大?。?，以膜的兩側存在的能量差作為推

14、動力，允許某些組分透過而保留混合物中其它組分，從而達到分離目的的技術。特點：操作在常溫下進行；物理過程，不需加入化學試劑；不發(fā)生相變化（因而能耗較低）；在很多情況下選擇性較高； 濃縮和純化可在一個步驟內完成；設備易放大，可以分批或連續(xù)操作。23.24. 表征膜性能的參數有哪些？孔徑大小、孔徑分布、孔隙度、膜的截留分子量、水通量、抗壓能力、pH 適用范圍、對熱和溶劑的穩(wěn)定性。24.25. 濃差極化的定義及解決方法是什么？當溶劑透過膜而溶質留在膜上時，它使得膜面上溶質濃度增大而高于主體中溶質濃度，這種現(xiàn)象稱為濃差極化。為避免濃差極化現(xiàn)象，通常采用錯流過濾。25.26. 膜組件的分類及其特點是什么？

15、1、管式流動狀態(tài)好，流速易控制；安裝、拆卸、換膜和維修均較方便；能處理含有懸浮固體的溶液；機械雜質清除比較容易；合適的流動狀態(tài)可減少濃差極化和污染；單位體積內有效膜面積小。2、3、中空纖維式? 可耐高壓；? 單位體積內的有效膜表面積比率高； ? 壽命較長，體積小和重量輕；維修不方便；料液需預處理，不能處理含懸浮固體的料液。3、平板式可通過增減膜層數來調節(jié)流量；構造比較簡單，可移動；不易被纖維屑等異物堵塞；密封度要求較高；膜的裝填密度低4.、卷式卷式結構緊湊，單位體積內的有效面積大；具有一定的抗污染性；不易清洗；不適用懸浮顆粒較多物料，需進行預處理；壓力降較大。26.27.凝膠色譜、膨脹床色譜的

16、原理及特點是什么？凝膠色譜原理：以各種多孔凝膠為固定相，利用流動相中所含各種組分的相對分子量（達到物質分離的一種技術。Mr）不同而惰性；化學性質穩(wěn)定；帶電荷低；分離范圍廣；顆粒大小適當；機械強度高。膨脹床色譜吸附介質顆粒在向上流動液體的作用下膨脹起來，液體中的目標蛋白被吸附于介質上，而細胞和其碎片將通過柱子而流出去，洗脫目標蛋白時從相反方向將吸附介質壓緊，再用洗脫緩沖液將目標蛋白洗脫下來。傳統(tǒng)色譜的最大缺點是不能處理含固體顆粒的料液。色譜吸附劑直接與原料液在攪拌罐中混合來吸附目標產物或流化床吸附。膨脹床色譜27.28. 疏水相互作用色譜的原理是什么？其常用載體及配基是什么？（一）蛋白質的疏水性

17、疏水區(qū)占總表面的比例越大，疏水性越強。（二）疏水相互作用蛋白質疏水部位與疏水配基產生親和作用。相似相溶。（三）利用疏水相互作用分離物質無機鹽能使蛋白質疏水區(qū)與介質疏水基團相互作用力增強。（四）特點分離條件溫和、不損傷蛋白質活性、分離效率高以及柱容量大等優(yōu)點。（一）載體多糖（瓊脂糖）硅膠（表面包被高分子材料）（二）配基配基通過非離子鍵與基質結合。具有弱疏水性，烷基和芳香基常用。配基碳鏈長度在C4-C8 之間。28.29. 形成過飽和溶液的方有哪些？一、蒸發(fā)揮去溶劑二、冷卻改變溶解度三、化學反應結晶生成新物質，達到過飽和。四、鹽析結晶使溶解度降低，達到過飽和。五、等電點達到等電點直接結晶六、復合多舉并用七、共沸蒸餾結晶29.30. 青霉素的生產過程是怎樣的？(一)種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)產 黃 青 霉 菌 (Penicillium chrysogenum )30 .31 .氨基酸粗品的制備方法有哪些?（二）微生物發(fā)酵法以糖為碳源，以氨或尿素為氮源，通過微