制药工艺学复习资料

1、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

2、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

3、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

4、、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

5、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

6、凝团沉淀出来，有助于过滤。 3. 常用的细胞破碎方法有哪些？ 3、超声波 3. 渗透压冲击 2. 制成丙酮粉 一、机械法1、匀浆法2、珠磨法 二、物理法1. 干燥2. 冻融 三、化学法1. 化学试剂处理 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

7、与该溶质在萃余相中总量之比。 E 量萃取相中溶质总 萃余相中溶质总 M 1V 2 1 M2V K表 V1 V2 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 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 CA1/KA CB1KB CA2/ CB2 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

8、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

9、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

10、在3540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

11、 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 ) AKS盐析法 B 盐析法C重复盐析法D

12、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

13、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

14、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 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、 3. 溶质（蛋白质等）浓度： 23% 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

15、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？ 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

16、是结晶的推动力。 5. 提高晶体质量的途径 晶体质量包括三个方面的内容：晶体大小、形状和纯度 1）过饱和度 过饱和度值应大至使结晶操作控制在亚稳区内，又保持较高的晶体生长速率， 使结晶高产而优质。 2）温度（缓慢冷却） 快速冷却或蒸发 大量细小的晶体 ；缓慢冷却或蒸发 大 而均匀的晶体 3）搅拌速度：适当，不宜太快 4）晶种：诱导结晶，控制晶体形状大小均匀度 2、晶体的形状：晶体生长速度、过饱和度、结晶温度、溶剂、PH。 pH ： pH 的变化，可以改变溶质分子的带电性质，是影响溶质分子溶解度的一个重要 因素。一般结晶液所选用的 pH 与沉淀大致相同。 3、晶体的纯度：重结晶晶体用合适溶剂溶解

17、后再次结晶，提高纯度 用于生物物质重结晶的溶剂一般有蒸馏水、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、低级醇等。 第六章 吸附分离法 2、常用的吸附剂有活性炭 、 硅胶 和 白陶土 等。 3、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱，可分为非极性、中等极性、极性和强极性吸 附剂四类。 1、用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质，一般用下列哪种溶液洗脱（ D ） A. 水B.高盐C.低 pHD. 高 pH 2、“类似物容易吸附类似物 ”的原则 ,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质（ C.水D.溶剂 （A） D.三氯甲烷 （A） A. 极性溶剂B. 非极性溶剂 3、活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强？ 4、 A

18、. 水B.甲醇C.乙醇 关于大孔树脂洗脱条件的说法，错误的是： A . 最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。 B. 对弱酸性物质可用碱来解吸。 C. 对弱碱性物质可用酸来解吸。 D. 如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸下来。 第七章 凝胶层析 1、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于交联度 ，其越小，凝胶孔径 越 大 而琼脂糖凝胶的孔径却依赖于 琼脂糖的浓度 。 2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大，其分离范围随着凝胶浓度上升而 上升 ，颗粒强度随浓度上升而 上升 。 1、凝胶层析中，有时溶质的 Kd1 ，其原因是 （ B ） A.凝胶排斥B. 凝胶吸附C.柱床过长D

19、.流速过低 2、凝胶层析中，有时小分子溶质的Kd1 ，其原因是（ A ） A.水合作用B. 凝胶吸附C.柱床过长D.流速过低 3、在凝胶层析中样品各组分最先淋出的是（A ） A. 分子量最大的B.体积最大的C.分子量最小的D.体积最小的 4、为了进一步检查凝胶柱的质量，通常用一种大分子的有色物质溶液过柱，常见的检查物 C） 质为蓝色葡聚糖，下面不属于它的作用的是（ A. 观察柱床有无沟流B.观察色带是否平整 C.测量流速D. 测量层析柱的外水体积 第八章 离子交换法 1、离子交换剂由 载体 、 功能基团 和 平衡离子 组成。平衡离子带 正电 为阳离子交换树脂，平衡离子带 负电 称阴离子交换树脂

20、。 2、写出下列离子交换剂类型： 732 强酸型阳离子交换树脂 ， 724 弱酸 型阳离子树脂，717 强碱型阴离子交换树脂， CM C 羧甲基纤维素、弱酸型阳离子交换纤维素 ,DEAE-C 二乙胺基 乙基纤维素、强碱型阴离子交换树脂， PBE94 碱性阴离子交换剂 3、色谱聚焦（ chromatofocusing ）是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。它是根据蛋白 质等电点 ，结合 离子交换系数 ，能分离几百毫克蛋白质样品，洗脱峰被聚焦效应浓 缩，分辨率很高，操作简单。 4、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分 等电点 值以下时，它

21、因带 正电 电荷而 下移 ，如果 柱中有两种蛋白组分， pI 值较 大 者会超过另一组分，移动至柱下部 pH 较 大 的 位点进行 聚焦 5、请以 CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各 种方法的洗脱原理。 （1）洗脱方法：洗脱缓和。升高环境的 pH 、降低 pH 或是增加离子强度都能将被吸附 物质洗脱下来。 （2） 洗脱原理： 第九章 亲和纯化技术 1、亲和层析洗脱方法有 非专一性洗脱 ， 特殊洗脱 ， 专一性洗脱 。 2、亲和力大小除由亲和对本身的解离常数 决定外，还受许多因素的影响，其中 包括亲和吸附剂 的微环境 、 载体空间位阻 、 配基结构以及配基 和配体的浓度 、 载体孔径 、等。 3、亲和层析中常用作分离酶的配基有底物的类似物 ， 抑制剂 ， 和 辅因子 。 4、亲和层析中非专一性吸附有离子效应 、 疏水基团 、 复合亲和力 。 5、亲和过滤指的是将亲和层析 和 膜过滤 结合运用，它包括 亲和错流过滤和 亲和膜分离 两大方法。 选择