生物制藥工藝學(xué)

1/1生物制藥工藝學(xué)三、名詞解釋

1.生物制品（BiologicalProducts）生物制品是以微生物、細(xì)胞、動(dòng)物或人源組織和體液等為原料，應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)或現(xiàn)代生物技術(shù)制成，用于人類疾病的預(yù)防、治療和診斷。人用生物制品包括：細(xì)菌類疫苗(含類毒素)、病毒類疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、酶體內(nèi)以及體外診斷制品，以及其他生物活性制劑，如毒素、抗原、變態(tài)反應(yīng)原、單克隆抗體、抗原抗體復(fù)合物、免疫調(diào)節(jié)劑及微生態(tài)制劑等。

2.分叉中間體在微生物代謝過(guò)程中，一些中間代謝產(chǎn)物既可以被微生物用來(lái)合成初級(jí)代謝產(chǎn)物，也可以被用來(lái)合成次級(jí)代謝產(chǎn)物，這樣的中間體被稱為分叉中間體。

3.熱阻和相對(duì)熱阻熱阻是指微生物在某一種特定條件下（溫度和加熱方式）的致死時(shí)間。

相對(duì)熱阻是指某一種微生物在某一條件下的致死時(shí)間與另一種微生物在相同條件下的致死時(shí)間之比。

4.種子（廣義和狹義）廣義種子:從菌種開(kāi)始，到發(fā)酵罐接種之前的所有生產(chǎn)過(guò)程。

狹義種子：種子罐中的種子。

5.攝氧率單位體積發(fā)酵液每小時(shí)消耗氧的量。

6.呼吸強(qiáng)度單位重量的菌體（折干）每小時(shí)消耗氧的量。

7.呼吸臨界氧濃在溶氧濃度低時(shí)，呼吸強(qiáng)度隨溶氧濃度增加而增加，當(dāng)溶氧濃度達(dá)到某一值后，呼吸強(qiáng)度不再隨溶氧濃度的增加而變化，此時(shí)的溶氧度稱為呼吸臨界氧濃度。影響因素：微生物的種類、培養(yǎng)溫度以及生長(zhǎng)階段。

8.凝聚價(jià)或凝聚值電解質(zhì)的凝聚能力可用凝聚價(jià)或凝聚值表示，定義為使膠粒產(chǎn)生凝聚作用的最小電解質(zhì)濃度。化合價(jià)越高，凝聚能力越強(qiáng)。凝聚能力：Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+

常用的凝聚劑：Al

2(SO

4

)

3

·18H

2

O、AlCl

3

·6H

2

O、FeCl

3

、ZnSO

4

、MgCO

3

等

9.凝聚作用在某些電解質(zhì)作用下，使擴(kuò)散雙電層的排列電位降低，破壞膠體系統(tǒng)的分散狀態(tài)，而使之凝聚的過(guò)程。影響凝聚作用的主要因素是無(wú)機(jī)鹽的種類、化合價(jià)以及無(wú)機(jī)鹽的用量。

10.絮凝作用某些高分子絮凝劑存在下，在懸浮粒子之間產(chǎn)生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團(tuán)的過(guò)程。

11.多級(jí)錯(cuò)流萃取料液經(jīng)萃取后的萃余液再用新鮮萃取劑進(jìn)行萃取的方法。

12.多級(jí)逆流萃取在第一級(jí)中加入料液，萃余液順序作為后一級(jí)的料液，而在最后一級(jí)加入萃取劑，萃取液順序作為前一級(jí)的萃取劑。

13.超臨界流體抗溶劑法（SupercriticalFluidAnti-solvent，SAS）先用有機(jī)溶劑溶解溶質(zhì)，再加入超臨界流體作抗溶劑，使溶質(zhì)的溶解度大大下降，溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出。

14.超臨界溶液快速膨脹法（RapidExpansionofSupercriticalSolution,RESS）是利用高密度的超臨界流體溶解固體溶質(zhì)，通過(guò)噴嘴快速泄壓至1個(gè)大氣壓的低密度氣體，溶質(zhì)的溶解度急劇減小至萬(wàn)分之一以下，造成固體溶質(zhì)結(jié)晶析出。

15.道南電位由于帶電荷粒子在不同相間的分布不同而產(chǎn)生的相間電位差即為道南電位。

16.吸附等溫線當(dāng)固體吸附劑從溶液中吸附溶質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)，其吸附量與溶液濃度和溫度有關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量與濃度之間的函數(shù)關(guān)系稱為吸附等溫線。

17.批一次性投入料液，不補(bǔ)料，直到放罐。(或許）

18.濃差極化當(dāng)溶劑透過(guò)膜而溶質(zhì)留在膜上時(shí)，它使得膜面上溶質(zhì)濃度增大而高于主體中溶質(zhì)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(cuò)流過(guò)濾。

19.親和色譜（AffinityChromatography）具有很高的選擇和分離性能以及較大的載量，純化倍數(shù)高，并能保持較高的活性。

20.疏水相互作用色譜（HydrophobicInteractionChromatography）利用蛋白質(zhì)表面存有的疏水性部位，與帶有疏水性配基的載體在高鹽濃度時(shí)結(jié)合，洗脫時(shí)將鹽濃度逐漸降低，蛋白質(zhì)因疏水性不同而逐個(gè)地先后被洗脫而分離。該法中蛋白質(zhì)與固定相結(jié)合力較弱，利于保持活性。

21.膨脹床色譜傳統(tǒng)色譜的最大缺點(diǎn)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(lái)吸附目標(biāo)產(chǎn)物或流化床吸附。膨脹床色譜操作過(guò)程：被處理的料液從膨脹床底部泵入，床內(nèi)的吸附劑將不同程度地向上膨脹，料液中的固體顆?？梢皂樌赝ㄟ^(guò)床層，目標(biāo)產(chǎn)物在膨脹床內(nèi)可被吸附劑吸附，從而可達(dá)到從料液中吸附和初步純化目標(biāo)化合物的目的。原理：吸附介質(zhì)顆粒在向上流動(dòng)液體的作用下膨脹起來(lái)，液體中的目

標(biāo)蛋白被吸附于介質(zhì)上，而細(xì)胞和其碎片將通過(guò)柱子而流出去，洗脫目標(biāo)蛋白時(shí)從相反方向?qū)⑽浇橘|(zhì)壓緊，再用洗脫緩沖液將目標(biāo)蛋白洗脫下來(lái)。

22.重結(jié)晶重結(jié)晶即將晶體用合適的溶劑溶解再次結(jié)晶，能使純度提高。

23.抗生素生物（包括微生物、植物和動(dòng)物）在其生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的（或在生物產(chǎn)物的基礎(chǔ)上經(jīng)化學(xué)、生物或生物化學(xué)方法衍生的）、在低微濃度能選擇性抑制或影響它種生物機(jī)能的相對(duì)低分子量化學(xué)物質(zhì)，是人類使用最多的一類藥物。

24.MIC最小抑菌濃度minimalinhibitoryconcentration,MIC的單位是μg·ml-1

25.血液制品由健康人血漿或經(jīng)特異免疫的人血漿，經(jīng)分離、提純或由重組DNA技術(shù)制成的血漿蛋白組分，以及血液細(xì)胞有形成分統(tǒng)稱為血液制品。

四、簡(jiǎn)答題

1.生物藥物的性質(zhì)包括哪些？

○1.藥理學(xué)特性

活性強(qiáng)：體內(nèi)存在的天然活性物質(zhì)；

治療針對(duì)性強(qiáng)，基于生理生化機(jī)制；

毒副作用一般較少，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高；

可能具免疫原性或產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。

○2.理化特性

含量低、雜質(zhì)多、工藝復(fù)雜、收率低、技術(shù)要求高；

組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具嚴(yán)格空間結(jié)構(gòu)，才有生物活性。對(duì)多種物理、化學(xué)、生物學(xué)因素不穩(wěn)定；

活性高，有效劑量小，對(duì)制品的有效性，安全性要嚴(yán)格要求。

2.微生物初級(jí)（次級(jí)）代謝產(chǎn)物的定義及特點(diǎn)是什么？

○1初級(jí)代謝產(chǎn)物指的是與微生物的生長(zhǎng)繁殖有密切關(guān)系的代謝產(chǎn)物，包括：氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸、維生素等。(primarymetabolite)

特點(diǎn)：菌體生長(zhǎng)繁殖所必需的物質(zhì)；各種微生物所共有的產(chǎn)物；不積累多余的初級(jí)代謝產(chǎn)物。

○2次級(jí)代謝產(chǎn)物指的是與微生物的生長(zhǎng)繁殖無(wú)關(guān)的代謝產(chǎn)物，包括抗生素、色素、生物堿、毒素、酶的抑制劑等。(secongdarymetabolite)

特點(diǎn)：不同的菌種產(chǎn)生不同的次級(jí)代謝產(chǎn)物；同一菌種在不同生長(zhǎng)階段產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物；次級(jí)代謝產(chǎn)物往往是多組分的混合物。

3.菌種選育的目的是什么？

○1提高發(fā)酵產(chǎn)量；

○2改進(jìn)菌種的性能；

○3產(chǎn)生新的發(fā)酵產(chǎn)物；

○4去除多余的組分。

4.進(jìn)行誘變育種時(shí)，出發(fā)菌株的選擇原則是什么？

○1選擇純種菌株；

○2選擇具有優(yōu)良性狀的菌株；

○3選擇對(duì)誘變劑敏感的菌株；

○4同時(shí)選擇幾株不同的優(yōu)良菌株。

5.分批滅菌（連續(xù)滅菌）的定義及特點(diǎn)是什么？

○1分批滅菌定義：將配制好的培養(yǎng)基輸入發(fā)酵罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)間接蒸汽預(yù)熱，然后直接通入飽和蒸汽加熱，使培養(yǎng)基和設(shè)備一起滅菌，達(dá)到要求的溫度和壓力后維持一定時(shí)間，再冷卻至發(fā)酵要求的溫度，稱為分批滅菌（實(shí)罐滅菌）。

特點(diǎn)：無(wú)需專門設(shè)備，投資少，操作簡(jiǎn)便，滅菌效果可靠，對(duì)蒸汽要求低，適合中小型發(fā)酵罐。蒸汽用量波動(dòng)大；加熱和冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分有損失；罐利用率低；不能采用高溫快速滅菌工藝。

○2連續(xù)滅菌定義：培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外經(jīng)過(guò)一套滅菌設(shè)備連續(xù)加熱滅菌，冷卻后送入已滅菌的發(fā)酵罐內(nèi)，這種工藝稱為連續(xù)滅菌。

特點(diǎn)：無(wú)高溫快速，營(yíng)養(yǎng)破壞少，發(fā)酵罐利用率較高，熱能利用合理，適合自動(dòng)化，蒸汽用量平穩(wěn)。

設(shè)備投資大，操作環(huán)節(jié)多，不適用粘度大或固形物較多培養(yǎng)基，增加了污染幾率。

6.簡(jiǎn)述空氣在除菌過(guò)濾過(guò)程中的溫度變化及其原因。

○1空氣經(jīng)過(guò)壓縮溫度升高（120℃）；

○2為保護(hù)過(guò)濾介質(zhì)，采用水冷（20-25℃）；

○3為防止過(guò)濾介質(zhì)受潮，空氣要加熱（30-35℃）。

7.根據(jù)病原微生物的傳染性等，簡(jiǎn)述生物制品生產(chǎn)用菌（毒）種的分類。

根據(jù)病原微生物的傳染性、感染后對(duì)個(gè)體或者群體的危害程度，將生物制品生產(chǎn)用菌（毒）種分為四類.

第一類病原微生物，是指能夠引起人類或者動(dòng)物非常嚴(yán)重疾病的微生物，以及我國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)或者已經(jīng)宣布消滅的微生物。

第二類病原微生物，是指能夠引起人類或者動(dòng)物嚴(yán)重疾病，比較容易直接或者間接在人與人、動(dòng)物與人、動(dòng)物與動(dòng)物間傳播的微生物。

第三類病原微生物，是指能夠引起人類或者動(dòng)物疾病，但一般情況下對(duì)人、動(dòng)物或者環(huán)境不構(gòu)成嚴(yán)重危害，傳播風(fēng)險(xiǎn)有限，實(shí)驗(yàn)室感染后很少引起嚴(yán)重疾病。并且具備有效治療和預(yù)防措施的微生物。

第四類病原微生物，是指在通常情況下不會(huì)引起人類或者動(dòng)物疾病的微生物。

8.適于工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)的種子必須具備的條件是什么？

○1生長(zhǎng)活力強(qiáng)，接種至發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)，遲緩期短；

○2菌體的生理特性及生產(chǎn)能力穩(wěn)定；

○3菌體總量及濃度能滿足發(fā)酵罐接種量的要求；

○4無(wú)雜菌污染

9.微生物發(fā)酵按照投料方式可分為哪幾類？定義和特點(diǎn)分別是什么？

○1分批發(fā)酵

?定義：一次性投入料液，不補(bǔ)料，直到放罐。

?優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易控；能為優(yōu)化條件提供依據(jù)。

?缺點(diǎn)：產(chǎn)量低。

○2補(bǔ)料分批發(fā)酵

?定義：一次或多次補(bǔ)入含有一種或多種新鮮料液。

?優(yōu)點(diǎn)：延長(zhǎng)周期，提高產(chǎn)量；避免高濃度營(yíng)養(yǎng)物對(duì)產(chǎn)物合成的抑制作用。

?缺點(diǎn)：發(fā)酵工藝復(fù)雜。

○3連續(xù)發(fā)酵

?定義：需特定設(shè)備，連續(xù)不斷輸入新鮮無(wú)菌料液，同時(shí)連續(xù)不斷發(fā)出發(fā)酵液。

?優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)化，自動(dòng)化，染菌率降低；微生物處于恒定狀態(tài)，可穩(wěn)定合成產(chǎn)物。

?缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，

按與氧的關(guān)系分類

（一）需氧發(fā)酵：絕大多數(shù)抗生素、氨基酸等

（二）厭氧發(fā)酵：厭氧菌或兼性厭氧菌

乙醇、丙酮、丁醇、乳酸等

10.在發(fā)酵過(guò)程中，控制pH的方法有哪些？

○1調(diào)整發(fā)酵培養(yǎng)基的組成；

○2通過(guò)補(bǔ)料控制pH；

○3在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入pH緩沖劑；

○4通過(guò)改變發(fā)酵條件控制pH；

○5直接補(bǔ)加酸堿調(diào)節(jié)。

11.在發(fā)酵過(guò)程中，控制溶氧的方法有哪些？

○1通過(guò)提高攪拌轉(zhuǎn)速或通氣流速；

○2降低發(fā)酵液黏度；

○3控制菌濃；

○4控制補(bǔ)料速度。

12.泡沫對(duì)發(fā)酵的影響有哪些？

○1影響發(fā)酵罐的裝料系數(shù)，降低發(fā)酵產(chǎn)量；

○2泡沫過(guò)多時(shí)容易逃液，發(fā)酵液從排氣管路或軸封處溢出，增加染菌機(jī)會(huì)；

○3影響氣體的交換和氧的傳遞；

○4部分發(fā)酵液粘到罐壁上失去作用，影響放罐體積和產(chǎn)量；

○5停止攪拌和通氣，造成菌體缺氧，導(dǎo)致代謝異常。

13.在發(fā)酵過(guò)程中，泡沫的控制方法有哪些？具體怎樣操作？

（一）調(diào)整培養(yǎng)基的成分，減少泡沫的產(chǎn)生

?減少易氣泡成分的用量；

?更換原材料的品種、產(chǎn)地或加工方法；

?將易起泡的成分通過(guò)補(bǔ)料方式加入；

?加入消泡劑。

（二）消除生成的泡沫

?機(jī)械消沫節(jié)省原料，減少染菌機(jī)會(huì)，輔助方法。

?消沫劑消沫表面活性劑消沫劑應(yīng)具備的條件

?選育不產(chǎn)生流態(tài)泡沫的菌種

12.生物技術(shù)下游加工過(guò)程的特點(diǎn)是什么？

○1有效成分濃度低，雜質(zhì)含量高，需多步分離；

○2有效成分不穩(wěn)定，分離需謹(jǐn)慎；

○3批次間存在差異；

○4事關(guān)人命。

若提取的產(chǎn)物在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，需用機(jī)械破碎法，若在細(xì)胞膜附近則可用較溫和的非機(jī)械法；若提取的產(chǎn)物與細(xì)胞膜或壁相結(jié)合時(shí)，可采用機(jī)械法與化學(xué)法相結(jié)合的方法，以促進(jìn)產(chǎn)物溶解度的提高或緩和操作條件，但保持產(chǎn)物的釋放率不變。

15.萃取法的特點(diǎn)是什么？

○1對(duì)熱敏物質(zhì)破壞少；

○2操作可連續(xù)化，反應(yīng)速度快，生產(chǎn)周期短；

○3采用多級(jí)萃取時(shí)，溶質(zhì)濃縮倍數(shù)和純化度過(guò)高；

○4溶劑消耗量大，對(duì)設(shè)備和安全要求高。

16.表面活性劑的定義及分類是什么？并舉例。

表面活性劑是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。

○1非離子表面活性劑：SpanTweensPoloxamer

○2陰離子表面活性劑:肥皂

○3陽(yáng)離子表面活性劑：潔爾滅

○4兩性表面活性劑：卵磷脂

17.乳化劑能使乳狀液穩(wěn)定的原因是什么？

○1降低油水表面張力，提高了體系的穩(wěn)定性；

○2界面膜的形成；

○3界面電荷的影響；

○4介質(zhì)黏度。

18.超臨界流體萃取對(duì)萃取溶劑的基本要求包括哪些？

○1化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與提取物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性；

○2臨界溫度接近常溫，操作溫度應(yīng)低于提取物分解變質(zhì)溫度；

○3臨界壓力低，節(jié)省勞動(dòng)力；

○4純度高，對(duì)目的產(chǎn)物溶解度好，減少溶劑循環(huán)量；

○5來(lái)源方便，價(jià)格低廉。

19.選擇CO2作為超臨界流體萃取溶劑的原因是什么？

○1臨界溫度（31.06℃）最接近室溫；

○2不會(huì)破壞萃取物，防止氧化；

○3質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，使用安全；

○4易于目的物分離；

○5擴(kuò)散系數(shù)大，黏度小，效率高。

20.超臨界流體萃取技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？其局限性是什么？

特點(diǎn)：○1具有廣泛的適應(yīng)性；○2萃取效率高，過(guò)程易于調(diào)節(jié)；○3分離工藝流程簡(jiǎn)單；○4適用于化學(xué)不穩(wěn)定性物質(zhì)的分離；○5設(shè)備技術(shù)要求高。

局限性：○1高壓技術(shù)，設(shè)備投入較大；○2基礎(chǔ)理論有待加強(qiáng)；○3目前尚無(wú)成熟的工業(yè)規(guī)模級(jí)設(shè)備；○4技術(shù)保密及壁壘；○5高壓技術(shù)不屬于主流。

21.雙水相相圖的制備過(guò)程是什么？

準(zhǔn)確稱取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的PEG原液于試管中，加入40%（NH

4）

2

SO

4

原液，混合，直至試管開(kāi)始出現(xiàn)混濁為止，計(jì)

量加入（NH

4）

2

SO

4

的量，再加入適量水，使體系變澄清，計(jì)量加入的水，并繼續(xù)加入（NH

4

）

2

SO

4

，使系統(tǒng)再次變

混濁。如此反復(fù)操作，計(jì)算達(dá)到混濁時(shí)PEG和（NH

4）

2

SO

4

在系統(tǒng)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，得出PEG和（NH

4

）

2

SO

4

的相圖。

22.離子交換法的定義及特點(diǎn)是什么？

定義：離子交換法是應(yīng)用合成的離子交換樹(shù)脂作為吸著劑，將溶液中的物質(zhì)依靠庫(kù)倫力吸著在樹(shù)脂上，然后用合適的洗脫劑將吸著物從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)，達(dá)到分離、濃縮、提純的目的。

特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：樹(shù)脂無(wú)毒，可反復(fù)再生，少用或不用有機(jī)溶劑，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，勞動(dòng)條件較好。

缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，一次性投資大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，樹(shù)脂穩(wěn)定性差。

23.和凝膠樹(shù)脂比較，大孔樹(shù)脂的特點(diǎn)是什么？

○1交聯(lián)度高，溶脹度小，有較好的理化穩(wěn)定性；

○2有較大的孔度、孔徑和比表面，給離子交換提供良好的接觸條件，交換速度快，有較好的抗有機(jī)污染性能，并能起緩沖作用，防止破碎；

○3適于吸著有機(jī)大分子以及非水體系中的交換，容易進(jìn)行功能基反應(yīng)，可作催化劑；

○4流體阻力小，工藝參數(shù)比較穩(wěn)定。

○5裝填密度小，體積交換量小，洗脫占用量多；

○6價(jià)格高，一次性投入大。

24.注射用水的制備流程是什么？

25.吸附法的定義及特點(diǎn)是什么？

定義：吸附法是利用適當(dāng)?shù)奈絼?，在一定的pH條件下，吸附生物樣品中的生物藥物，然后再以適當(dāng)?shù)南疵搫⑽降乃幬飶奈絼┥辖馕聛?lái)，達(dá)到濃縮和提取的目的。

特點(diǎn)：○1可不用或少用有機(jī)溶劑；○2操作簡(jiǎn)便、安全、設(shè)備簡(jiǎn)單；○3生產(chǎn)過(guò)程中pH變化小，適用于穩(wěn)定性較差的微生物藥物?！?選擇性差，收率不高，不穩(wěn)定，不能連續(xù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

26.活性炭的吸附規(guī)律是什么？

活性炭是非極性吸附劑，在水溶液中吸附力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中吸附力較弱。

○1極性基團(tuán)多>極性基團(tuán)少；○2芳香族>脂肪族；○3分子量大>分子量??；○4堿性→中性吸附，酸性解吸；酸性→中性吸附，堿性解吸；○5未達(dá)平衡前，吸附量隨溫度提高而增加。

27.大孔網(wǎng)狀吸附劑的解吸方法包括哪些？

○1最常用低級(jí)醇、酮或其水溶液解吸；

○2弱酸性物質(zhì)可用堿來(lái)解吸；

○3弱堿性物質(zhì)可用酸來(lái)解吸；

○4吸附在高鹽中進(jìn)行時(shí)，用水就能洗脫。

28.大孔網(wǎng)狀吸附劑的應(yīng)用特點(diǎn)包括哪些？

○1無(wú)機(jī)鹽類的存在有利于吸附量增大；

○2根據(jù)被吸附物的極性、分子大小選擇合適的孔徑；（孔徑等于溶質(zhì)分子直徑6倍）

○3溶液pH對(duì)吸附的影響；

○4流速表示方法。空間速度1-2h-1

29.管式（中空纖維式、平板式、卷式）膜組件的特點(diǎn)是什么？

管式膜組件特點(diǎn)：

○1流動(dòng)狀態(tài)好，流速易控制；○2安裝、拆卸、換膜和維修均較方便；○3能處理含有懸浮固體的溶液；

○4機(jī)械雜質(zhì)清除比較容易；○5合適的流動(dòng)狀態(tài)可減少濃差極化和污染；○6單位體積內(nèi)有效膜面積小。

中空纖維膜組件特點(diǎn)：

○1可耐高壓；○2單位體積內(nèi)的有效膜表面積比率高；○3壽命較長(zhǎng)，體積小和重量輕；○4維修不方便；

○5料液需預(yù)處理，不能處理含懸浮固體的料液

板框式膜組件特點(diǎn)：

○1可通過(guò)增減膜層數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)流量；○2構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，可移動(dòng)；○3不易被纖維屑等異物堵塞；○4密封度要求較高；○5膜的裝填密度低。

螺旋卷式膜組件的特點(diǎn)：

○1結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的有效面積大；○2具有一定的抗污染性；○3不易清洗；○4不適用懸浮顆粒較多物料，需進(jìn)行預(yù)處理；○5壓力降較大。

30.膜污染的原因是什么？如何進(jìn)行清洗？

污染的原因：顆粒堵塞和表面的物理吸附。

清洗：物理法：利用流體流動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械力將污染物沖刷掉。

化學(xué)法：加入化學(xué)物質(zhì)，除去膜表面的污染物。

31.凝膠色譜所具有的優(yōu)點(diǎn)是什么？

○1操作條件溫和，簡(jiǎn)便易行；

○2分離相對(duì)分子量范圍廣；

○3分離效果一般不受緩沖液組成的影響；

○4每進(jìn)行一次操作后無(wú)需再生處理就可進(jìn)行下一次的分離。

32.親和色譜的基本原理及特點(diǎn)是什么？

利用生物大分子與某些對(duì)應(yīng)的專一分子特異識(shí)別和可逆結(jié)合的特性。

親和力配體

減少提純步驟，具有高度的專一性，過(guò)程簡(jiǎn)單、快速。

33.親和色譜的操作過(guò)程是什么？

吸附→沖洗→洗脫→平衡

○1吸附裝好的色譜柱需要用起始緩沖液平衡后才能上樣。樣品為固體時(shí)，需用起始緩沖液溶解；若為液體，要通過(guò)透析等方法將溶液轉(zhuǎn)換為起始緩沖液。上樣量通常為吸附容量的1/3或更低。

○2沖洗10倍柱體積的上樣緩沖液將不結(jié)合的雜質(zhì)沖洗掉。

○3洗脫關(guān)鍵，改變目的物與配基之間的親和力。改變?nèi)軇舛?；改變pH；改變離子強(qiáng)度。

○4平衡起始緩沖液

34.疏水相互作用色譜的基本原理及特點(diǎn)是什么？

原理：利用蛋白質(zhì)表面存有的疏水性部位，與帶有疏水性配基的載體在高鹽濃度時(shí)結(jié)合，洗脫時(shí)將鹽濃度逐漸降低，蛋白質(zhì)因疏水性不同而逐個(gè)地先后被洗脫而分離。

該法中蛋白質(zhì)與固定相結(jié)合力較弱，利于保持活性。

利用疏水相互作用分離物質(zhì)

無(wú)機(jī)鹽能使蛋白質(zhì)疏水區(qū)與介質(zhì)疏水基團(tuán)相互作用力增強(qiáng)。

高鹽吸附，低鹽洗脫。

特點(diǎn)：分離條件溫和、不損傷蛋白質(zhì)活性、分離效率高以及柱容量大等優(yōu)點(diǎn)。

35.膨脹床色譜的操作過(guò)程及原理是什么？

過(guò)程：被處理的料液從膨脹床底部泵入，床內(nèi)的吸附劑將不同程度地向上膨脹，料液中的固體顆?？梢皂樌赝ㄟ^(guò)床層，目標(biāo)產(chǎn)物在膨脹床內(nèi)可被吸附劑吸附，從而可達(dá)到從料液中吸附和初步純化目標(biāo)化合物的目的。

原理：吸附介質(zhì)顆粒在向上流動(dòng)液體的作用下膨脹起來(lái)，液體中的目標(biāo)蛋白被吸附于介質(zhì)上，而細(xì)胞和其碎片將通過(guò)柱子而流出去，洗脫目標(biāo)蛋白時(shí)從相反方向?qū)⑽浇橘|(zhì)壓緊，再用洗脫緩沖液將目標(biāo)蛋白洗脫下來(lái)。36.簡(jiǎn)述過(guò)飽和溶液形成的方法及原理。

○1蒸發(fā)法揮去溶劑

○2冷卻法改變?nèi)芙舛?/p>

○3化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶法生成新物質(zhì)，達(dá)到過(guò)飽和。

○4鹽析結(jié)晶法使溶解度降低，達(dá)到過(guò)飽和。

○5等電點(diǎn)法達(dá)到等電點(diǎn)直接結(jié)晶

○6復(fù)合法多舉并用

○7共沸蒸餾結(jié)晶法

37.氨基酸藥物的臨床應(yīng)用包括哪些？

○1作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑；○2降血氨；○3保護(hù)作用；○4作為離子載體促進(jìn)離子進(jìn)入細(xì)胞；○5轉(zhuǎn)變成重要的生物活性物質(zhì)起特殊作用；○6氨基酸的其它作用。

38.氨基酸粗品水解制備法包括哪幾種？特點(diǎn)分別是什么？

（一）水解法

○1穩(wěn)定性差，易腐敗；

○2使用量低，但藥理活性極高；

○3具有細(xì)胞和組織特異性；

○4注射用藥有特殊要求。

40.簡(jiǎn)述細(xì)菌類疫苗的分類。

○1減毒的活菌苗經(jīng)一定的處理所獲得的不具致病性的活菌。

○2滅活的死菌苗通過(guò)用化學(xué)或物理方法將病原菌殺死后仍保持免疫原性來(lái)制備死菌苗。

○3亞單位或成分苗從細(xì)菌培養(yǎng)液中提取、用化學(xué)方法脫毒的類毒素苗或從莢膜細(xì)菌純化的多糖菌苗。

五、論述題

1.試論述菌種保藏的操作方法及特點(diǎn)，并對(duì)各種方法進(jìn)行比較。

(一）斜面保藏法

方法：接種于斜面培養(yǎng)基上，4℃保藏。定期移植培養(yǎng)。

特點(diǎn)：○1簡(jiǎn)便易行，成本低，能隨時(shí)觀察菌株情況。

○2存在自發(fā)突變的可能，易發(fā)生變異和引起退變甚至死亡，污染雜菌機(jī)會(huì)較多。

（二）液體石蠟保藏法

方法：石蠟滅菌；注入斜面菌種上；低溫保藏。

特點(diǎn)：○1降低微生物的代謝，延長(zhǎng)保藏時(shí)間，使用范圍廣。

○2必須直立放冰箱，占用空間大，易造成生產(chǎn)能力下降。

三）沙土管保藏法

方法：沙土的制備；菌種的制備；沙土管的制備。

特點(diǎn)：○1保藏效果較好，操作簡(jiǎn)便，保存期較長(zhǎng)，變異率低。

○2不適于對(duì)干燥敏感的菌種的保藏，存活率較低。

（四）麩皮保藏法

方法：以麩皮作為載體，吸附接入的孢子，然后再低溫干燥條

件下保存。

特點(diǎn)：○1操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，生產(chǎn)上多采用。

○2適用范圍有限。

（五）冷凍干燥保藏法

方法：安瓿管的處理；保護(hù)劑；菌懸液的制備；冷凍干燥；真空封口；安瓿管的保藏。

特點(diǎn)：○1保藏期長(zhǎng)，變異小，適用范圍廣，為主要方法。

○2存活率不穩(wěn)定，操作比較繁瑣，技術(shù)要求較高，需設(shè)備。

（六）液氮超低溫保藏法

方法：將保存的菌種用保護(hù)劑制成菌懸液密封于安瓿管內(nèi)，經(jīng)控制速度凍結(jié)后，貯藏在液氮中。

特點(diǎn)：○1操作簡(jiǎn)便，高效，且可適用對(duì)各種培養(yǎng)形式的微生物進(jìn)行保藏?！?需設(shè)備和液氮，費(fèi)用高。

（七）甘油保藏法

方法：將菌種與經(jīng)滅菌的甘油混合，分裝，于低溫冰箱中保藏。

特點(diǎn)：○1操作簡(jiǎn)便，保藏期長(zhǎng)，存活率高，變異率低。○2需購(gòu)置超低溫。

（八）孢子濾紙保藏法

方法：將孢子吸附在濾紙上，干燥后再放低溫保藏。

特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，效果較理想。

總之，在上述保藏方法中，斜面低溫保藏法、石蠟油封藏法最為簡(jiǎn)便，沙土管保藏法、麩皮保藏法和甘油懸液保藏法次之，以冷凍真空干燥保藏法和液氮超低溫保藏法最為復(fù)雜，但其保藏效果最好。

2.試論述細(xì)胞破碎技術(shù)的分類、操作過(guò)程及特點(diǎn)以及選擇破碎方法的原則。

（一）機(jī)械法

特點(diǎn)：處理量大、破碎效率高、速度快，常用手段。

原理：擠壓、剪切

○1高壓勻漿器

操作過(guò)程及原理：高壓入孔，撞擊，單次或多次循環(huán)。

注意事項(xiàng)：不適用于高度分枝的微生物；必須有冷卻裝置。

○2高速珠磨機(jī)

操作過(guò)程及原理：細(xì)胞和玻璃珠，快速攪拌研磨，經(jīng)過(guò)剪切和撞擊變成碎片。

注意事項(xiàng)：降溫。

○3高速組織搗碎機(jī)

操作過(guò)程及原理：稀糊狀材料加入，開(kāi)動(dòng)，搗碎。

注意事項(xiàng)：降溫。

○4研磨

玻璃勻漿器手工、電動(dòng)

研缽研磨劑

注意降溫

○5超聲波振蕩器

原理：利用空化作用破碎細(xì)胞

注意冷卻

（二）非機(jī)械法

○1化學(xué)法

堿有機(jī)溶劑表面活性劑

○2酶解法

優(yōu)點(diǎn)：選擇性高；速率和收率高；破壞少；對(duì)外界條件要求低；不殘留細(xì)胞碎片。

酶法費(fèi)用較高，可采用固定化酶的技術(shù)加以解決。

常用的酶是溶菌酶。

○3物理法

滲透壓沖擊法：高滲溶液

凍結(jié)-融化法：反復(fù)凍融

干燥法：空氣干燥、真空干燥、噴霧干燥和冷凍干燥

非機(jī)械法中化學(xué)法和酶法應(yīng)用最廣泛?；瘜W(xué)法成本低，但對(duì)產(chǎn)品損害大。酶法成本高，不適合工業(yè)大生產(chǎn)。化學(xué)法和酶法要比機(jī)械破碎法速度低、效率差，并且易造成污染。物理法需要昂貴的設(shè)備投入。

細(xì)胞破碎的一般原則：

若提取的產(chǎn)物在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，需用機(jī)械破碎法，若在細(xì)胞膜附近則可用較溫和的非機(jī)械法；若提取的產(chǎn)物與細(xì)胞膜或壁相結(jié)合時(shí)，可采用機(jī)械法與化學(xué)法相結(jié)合的方法，以促進(jìn)產(chǎn)物溶解度的提高或緩和操作條件，但保持產(chǎn)物的釋放率不變。

3.試論述破乳的方法及原理。

○1加入表面活性劑改變界面張力，使乳狀液轉(zhuǎn)型，但控制條件使轉(zhuǎn)型不成功，則破乳。

○2電解質(zhì)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(shí)增加兩相比重差，便于分離。

○3吸附法破乳利用吸附介質(zhì)對(duì)油水吸附能力的差異進(jìn)行破乳。

○4高壓電破乳機(jī)理較復(fù)雜，破壞擴(kuò)散雙電層

○5加熱布朗運(yùn)動(dòng)加速，絮凝速度加快，降低黏度，聚結(jié)速度加快，利于膜的破裂。

○6稀釋法加入連續(xù)相，使乳化劑濃度降低而減輕乳化。

○7其他途徑超濾；反應(yīng)萃?。惠腿┖推迫閯┑暮Y選結(jié)合起來(lái)。

4.試論述雙水相萃取技術(shù)的特點(diǎn)。

兩相間的界面張力小，易分散，有利于強(qiáng)化相際間的物質(zhì)傳遞；

操作條件溫和，可以在常溫常壓下進(jìn)行，有助于保持生物活性；

傳質(zhì)和平衡速度快，回收率高，分相時(shí)間短，能耗較低，而且可以實(shí)現(xiàn)快速分離；

大量雜質(zhì)能夠與所有固體物質(zhì)一起去掉，使整個(gè)分離過(guò)程更經(jīng)濟(jì)；

含水量高，不會(huì)引起生物活性物質(zhì)失活或變性；

一般不存在有機(jī)溶劑的殘留問(wèn)題，對(duì)人體無(wú)害，對(duì)環(huán)境污染小；

可以采用多種手段來(lái)提高選擇性和回收率。

易于連續(xù)化操作，設(shè)備簡(jiǎn)單，并且可直接與后續(xù)提純工序相連接，無(wú)需進(jìn)行特殊處理。

分配過(guò)程因素較多，可以采取多種手段來(lái)提高分配選擇性或過(guò)程收率。

易乳化，相分離時(shí)間長(zhǎng)，成本高，黏度大，回收困難。

5.試論述離子交換樹(shù)脂的分類，活性基團(tuán)、適用pH范圍、注意事項(xiàng)及應(yīng)用范圍。

骨架的主要成分（聚苯乙烯、聚丙烯酸）聚合的化學(xué)反應(yīng)（共聚、縮聚）骨架的物理結(jié)構(gòu)（凝膠、大孔、均孔）活性基團(tuán)（酸性、堿性）

（一）強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂

活性基團(tuán)：磺酸基團(tuán)和次甲基磺酸基團(tuán)

適用范圍：pH1~14

交換反應(yīng)：中和、中性鹽分解、復(fù)分解

注意事項(xiàng)：再生較困難，耗酸量大

應(yīng)用范圍：水處理、提取氨基糖苷類抗生素

二）弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂

活性基團(tuán)：羧酸基團(tuán)、氧乙酸基團(tuán)、酚羥基團(tuán)以及β-雙酮基團(tuán)。

適用范圍：在酸性溶液中幾乎不發(fā)生交換反應(yīng)，其交換能力隨溶液pH的下降而減少。pH>7（羧酸）；pH>9（酚羥基）

注意事項(xiàng)：鈉型羧酸樹(shù)脂不易洗滌到中性，再生容易，耗酸量少

交換反應(yīng)：中和、復(fù)分解

應(yīng)用范圍：鏈霉素、柔紅霉素等。

（三）強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂

活性基團(tuán)：三甲胺基團(tuán)（I型）、二甲基-β-羥基乙基胺基團(tuán)（II型）。

適用范圍：pH1~14

交換反應(yīng)：中和、中性鹽分解、復(fù)分解

注意事項(xiàng)：耐熱性好，穩(wěn)定，以氯型為主，I型熱穩(wěn)定性、抗氧化性、機(jī)械程度、使用壽命長(zhǎng)，但再生困難；II型抗有機(jī)污染能力強(qiáng)，堿性低于I型，再生時(shí)耗堿量大。

應(yīng)用范圍：制備無(wú)鹽水。

（四）弱堿性陰離子交換樹(shù)脂

活性基團(tuán)：伯胺基團(tuán)、仲胺和叔胺以及吡啶等基團(tuán)。

適用范圍：pH<7

交換反應(yīng)：中和、復(fù)分解、縮合

注意事項(xiàng)：再生容易，耗堿量小

應(yīng)用范圍：頭孢菌素等。

（五）特殊結(jié)構(gòu)樹(shù)脂

兩性樹(shù)脂（熱再生樹(shù)脂、蛇籠樹(shù)脂）

兩性樹(shù)脂同時(shí)含有酸堿兩種基團(tuán)（同鏈、異鏈）

部分兩性樹(shù)脂不用酸堿再生，而采用加熱再生，稱為熱再生樹(shù)脂。

蛇籠樹(shù)脂兼具陰陽(yáng)交換功能基，交聯(lián)的陰樹(shù)脂為籠，線型的聚丙烯為蛇，蛇被關(guān)在籠中不漏出。

等孔樹(shù)脂（均孔樹(shù)脂）常用孔徑不一，易堵塞。

螯合樹(shù)脂含有螯合基團(tuán)，既能生成離子鏈，又能形成配位鍵。

6.試論述藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理的基本要求。

7.膜組件的分類有哪些？各自的特點(diǎn)是什么？

膜組件分為管式、中空纖維式、平板式以及卷式四種。

管式膜組件特點(diǎn)：

○1流動(dòng)狀態(tài)好，流速易控制；○2安裝、拆卸、換膜和維修均較方便；○3能處理含有懸浮固體的溶液；

○4機(jī)械雜質(zhì)清除比較容易；○5合適的流動(dòng)狀態(tài)可減少濃差極化和污染；○6單位體積內(nèi)有效膜面積小。

中空纖維膜組件特點(diǎn)：

○1可耐高壓；○2單位體積內(nèi)的有效膜表面積比率高；○3壽命較長(zhǎng)，體積小和重量輕；○4維修不方便；

○5料液需預(yù)處理，不能處理含懸浮固體的料液

板框式膜組件特點(diǎn)：

○1可通過(guò)增減膜層數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)流量；○2構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，可移動(dòng)