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文檔簡介

1、第一章生物藥物概述1、 我國藥物的三大藥源指的是化學藥物、生物藥物、中草藥 。2、 現(xiàn)代生物藥物已形成四大類型,包括基因工程藥物、基因藥物、天然生物藥物、醫(yī) 生物制品。一、生物藥物、生物制品、藥物:用于預防、治療或診斷疾病或調(diào)節(jié)機體生理功能、促進機體康復保健的物質(zhì),有4大類:預防藥、治療藥、診斷藥和康復保健藥。生物藥物:是利用生物體、生物組織、細胞或其成分,綜合應用生物與醫(yī)學、生物化學與 分子生物學、微生物學與免疫學、物理化學與工程學和藥學的原理與方法進行加工、制造 而成的一大類預防、診斷、治療和康復保健的制品。生物制品:是應用普通的或以基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等生物技術獲得的

2、微生物、細胞及各種動物和人源的組織和液體等生物材料制備的,用于人類疾病預防、 治療和診斷的藥品。生化藥物:指從生物體(動物、植物、和微生物中獲得的天然存在的生化活性物質(zhì)(或者 合成、半合成的天然物質(zhì)類似物)?;蛑亟M藥物與基因藥物有什么區(qū)別?基因重組藥物:應用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術制造的重組活性多肽、蛋白質(zhì)及其修飾物?;蛩幬铮阂曰蛭镔|(zhì)(RNA或DNA及其衍生物)作為治療的物質(zhì)基礎,包括基因治療 用的重組目的DNA片段、重組疫苗、反義藥物和核酶等。生物藥物有那些作用特點?藥理學特性:1活性強:體內(nèi)存在的天然活性物質(zhì)。2、治療針對性強,基于生理生化機制。3、毒副作用一般較少,營養(yǎng)價值高。第二

3、章生物制藥工藝技術基礎1生化活性物質(zhì)濃縮可采用的方法有鹽析濃縮、有機溶劑沉淀濃縮、葡聚糖凝聚濃縮、 聚乙二醇濃縮、超濾濃縮2、 生化活性物質(zhì)常用的干燥方法有噴霧干燥、 冷凍干燥、減壓干燥等3、 冷凍干燥是在 低溫 、低壓條件下,利用水的 化學性能而進行的一種干燥方法。 4、固定化酶常采用的方法可分為吸附法、 包埋法、 共價結合法和交聯(lián)法四大類1由于目的蛋白質(zhì)和雜蛋白分子量差別較大,擬根據(jù)分子量大小分離純化并獲得目的蛋白 質(zhì),可采用(C)A、SDS凝膠電泳B、鹽析法C、凝膠過濾D、吸附層析2、分離純化早期,由于提取液中成分復雜,目的物濃度稀,因而易采用(A) A、分離量大分辨率低的方法B、分離量

4、小分辨率低的方法C、分離量小分辨率高的方法D、各種方法都試驗一下,根據(jù)試驗結果確定(重點)簡述生物活性物質(zhì)分離純化的主要原理。生物大分子分離純化的主要原理是:1)根據(jù)分子形狀和大小不同進行分離,如差速離心與超離心、膜分離、凝膠過濾等;2)根據(jù)分子電離性質(zhì)(帶電性)差異進行分離,如離子交換法、電泳法、等電聚焦法;3)根據(jù)分子極性大小及溶解度不同進行分離,如溶劑提取法、鹽析法、等電點沉淀及有機 溶劑分級沉淀等;4)根據(jù)物質(zhì)吸附性質(zhì)的不同進行分離,如選擇性吸附與吸附層析等;5)根據(jù)配體特異性進行分離,如親和層析法等。第三章生物材料的預處理、細胞破碎和液-固分離1細胞培養(yǎng)液的預處理方法。(1)加入凝聚

5、劑(2)加入絮凝劑(3 )變性作用(4)吸附(5)加各種沉淀劑沉淀(重點)2凝聚作用和絮凝作用的原理各是什么? 凝聚作用:些電解質(zhì)作用下,使膠體粒子的擴散雙電層的排斥電位降低,破壞了膠體系統(tǒng)的分散狀態(tài),而使膠體粒子聚集的過程。絮凝作用:當往膠體懸浮液中加入絮凝劑時,膠??蓮娏椅皆谛跄齽┍砻娴墓δ軋F上,而且一 個高分子聚合物的許多鏈節(jié)分別吸附在不同的顆粒的表面上,形成架橋聯(lián)接,形成粗大的 絮凝團沉淀出來,有助于過濾。3常用的細胞破碎方法有哪些?3、超聲波3.滲透壓沖擊2.制成丙酮粉一、機械法1、勻漿法2、珠磨法二、物理法1.干燥2.凍融三、化學法1.化學試劑處理四、生物法1.酶解法2.自溶4.

6、 固液分離方法有哪些?一、 過濾常規(guī)錯流二、 離心分離過濾式離心沉降式離心第四章萃取法1、(1).萃取與反萃取萃?。毫弦号c萃取劑接觸后,料液中的溶質(zhì)向萃取劑轉移的過程 萃取液萃余液反萃?。簩⑤腿∫号c反萃取劑(含無機酸或堿的水溶液或水)相接觸,使某種被萃入 有機相的溶質(zhì)轉入水相的過程。(2)萃取因素也稱萃取比,指被萃取溶質(zhì)進入萃取相的總量與該溶質(zhì)在萃余相中總量之比。E畫取相中溶質(zhì)總萃余相中溶質(zhì)總M 1V2M2VVV2通常以E表示。萃取率:一種萃取劑對某種溶質(zhì)的萃取能力(工業(yè)上用)分離因素:料液中的溶質(zhì)并非是單一的組分,除了所需產(chǎn)物(A )外,還存在有雜質(zhì)(B)。分離因素常用0表示,其定義為:在同

7、一萃取體系內(nèi)兩種溶質(zhì)在同樣條件下分 配系數(shù)的比值CCA 1 /K ABLb二CA 2 /C B 2值越大(或越?。┓蛛x效果越好,越接近于1,分離效果越差2、萃取的方法有哪些?(一)單級萃?。ǘ┒嗉夊e流萃?。ㄈ┒嗉壞媪鬏腿?、影響溶劑萃取的因素?一、乳化和破乳化二、pH的影響三、溫度和萃取時間的影響四、鹽析作用的影響五、溶劑種類、用量及萃取方式的選擇4、萃取的步驟有哪些?一、混合二、分離三、溶劑回收(理解)5、雙水相萃取、反膠束萃取、超臨界流體萃取基本原理及各自的優(yōu)點?雙水相萃取原理:利用生物物質(zhì)在互不相溶的兩水相間分配系數(shù)的差異進行分離的過程反膠束萃取原理:表面活性劑溶于非極性溶劑中,并使

8、其濃度超過臨界膠束濃度,便會在有機溶劑內(nèi)形 成聚集體,非極性基團在外,極性基團則排列在內(nèi),形成一個極性核,此極性核具有 溶解極性物質(zhì)的能力。當含有此種反膠束的有機溶劑與蛋白質(zhì)的水溶液接觸后,蛋白 質(zhì)及其他親水性物質(zhì)能夠溶于極性核內(nèi)部的水中,由于周圍的水層和極性基團的保護, 蛋白質(zhì)不與有機溶劑接觸,從而不會造成失活。超臨界萃取原理:當氣體物質(zhì)處于其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上時,不會凝縮為液體,只是密度增 大,具有許多特殊的物理化學性質(zhì):流體的密度接近于液體的密度,粘度接近于氣體;在臨界點附近,超臨界流體的溶解度對溫度和壓力的變化非常敏感;(重點)6、什么是流體,利用 CO2作為超臨界

9、萃取的優(yōu)點答:(1)密度接近液體,而黏度接近氣體(具有氣體擴散性能)的物質(zhì),稱為超臨界流體。(2)利用C02作為萃取劑主要有以下優(yōu)點:(1) 二氧化碳超臨界溫度(Tc=31.06C )是所有溶劑中最接近室溫的,可以在3540C的條件下進行提取,防止熱敏性物質(zhì)的變質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的逸散。(2) 在C02氣體籠罩下進行萃取,萃取過程中不發(fā)生化學反應;又由于完全隔絕了空氣中的氧 , 因此,萃取物不會因氧化或化學變化而變質(zhì)。(3) 由于C02無味、無臭、無毒、不可燃、價格便宜、純度高、容易獲得,使用相對安全。(4) CO2是較容易提純與分離的氣體,因此萃取物幾乎無溶劑殘留,也避免了溶劑對人體的毒 害和對

10、環(huán)境的污染。(5) C02擴散系數(shù)大而粘度小,大大節(jié)省了萃取時間,萃取效率高。第五章固相析出分離1固相析出法主要包括鹽析 ,有機溶劑沉淀法,親和沉淀法 , 結晶法及其它多種沉淀方法等。2按照一般的習慣,析出物為晶體時稱為結晶法,析出物為無定形固體則稱為沉淀法。3影響鹽析的因素有:無機鹽的種類、溶質(zhì)種類的影響、蛋白質(zhì)濃度的影響、溫度的影響、 PH的影響 。4. 結晶包括三個過程:(1)形成過飽和溶液;(2)晶核形成;(3) 晶體生長。5. 影晶體大小的主要因素,歸納起來與過飽和度、溫度、攪拌速度、晶種等直接有關。6. 晶體的質(zhì)量主要是指 晶體的大小、形狀 和 純度 等3個方面1、 在一定的pH和

11、溫度下改變離子強度(鹽濃度)進行鹽析,稱作(A )A . KS鹽析法 B . 3鹽析法 C .重復鹽析法 D .分部鹽析法2、鹽析法與有機溶劑沉淀法比較,其優(yōu)點是( B )A. 分辨率高B.變性作用小C.雜質(zhì)易除D.沉淀易分離3、 將配基與可溶性的載體偶聯(lián)后形成載體-配基復合物,該復合物可選擇性地與蛋白質(zhì)結 合,在一定條件下沉淀出來,此方法稱為(A )A 親和沉淀 B 聚合物沉淀 C.金屬離子沉淀D 鹽析沉淀4、 影響晶體大小的主要因素與下列哪些因素無關(D)A .過飽和度 B .溫度C.攪拌速度D .飽和度1. 沉淀與結晶有何不同?常用的沉淀方法包括哪些? 結晶法:析出物為晶體。沉淀法:析出

12、物為無定形固體。常用的沉淀法包括:結晶法、有機溶劑沉淀法、等電點沉淀法、成鹽沉淀法、親和沉淀法、 高分子聚合物沉淀法、(重點)2 何謂鹽析?其原理是什么?常用的鹽析方法有哪些?影響鹽析的主要因素有哪 些?鹽析操作時常用的鹽是什么?鹽析法是利用各種生物分子在濃鹽溶液中溶解度的差異,通過向溶液中引入一定數(shù)量的中 性鹽,使目的物或雜蛋白以沉淀析出,達到純化目的的方法。鹽析作用原理破壞雙電層:在高鹽溶液中,帶大量電荷的鹽離子能中和蛋白質(zhì)表面的電荷,使蛋白質(zhì)分子之間電排斥 作用相互減弱而能相互聚集起來。破壞水化層:中性鹽的親水性比蛋白質(zhì)大,鹽離子在水中發(fā)生水化而使蛋白質(zhì)脫去了水化膜,暴露出疏 水區(qū)域,由

13、于疏水區(qū)域的相互作用,使其沉淀。兩種類型:在一定的pH和溫度下改變離子強度(鹽濃度)進行鹽析,稱作Ks鹽析法。由于蛋白質(zhì)對離子強度的變化非常敏感,易產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象,因此常用于提取液的前處理。在一定離子強度下僅改變 pH和溫度進行鹽析,稱作 卩鹽析法。 由于溶質(zhì)溶解度變化緩慢,且變化幅度小,因此分辨率更高,后期分離(結晶) 影響鹽析的因素1. 無機鹽的種類 鹽析作用要強鹽析用鹽需有較大的溶解度 鹽析用鹽必須是惰性的 來源豐富、經(jīng)濟2. 溶質(zhì)(蛋白質(zhì)等)種類: Ks、33. 溶質(zhì)(蛋白質(zhì)等)濃度: 23%4. 溫度:5. pH :鹽析中常用的鹽:硫酸銨、硫酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈉3. 有機溶劑沉淀法的

14、主要原理是什么?影響有機溶劑沉析的主要因素有哪些?1、降低了介質(zhì)的介電常數(shù),使溶質(zhì)分子之間的靜電引力增加,聚集形成沉淀。2、水溶性有機溶劑本身的水合作用降低了自由水的濃度,壓縮了親水溶質(zhì)分子表面原 有水化層的厚度,降低了它的親水性,導致脫水凝集。1. 有機溶劑種類能與水無限混溶介電常數(shù)小、沉淀強變性小毒性小,揮發(fā)性適中2. pH的影響3. 溫度4. 無機鹽的含量5. 某些金屬離子的助沉淀作用6. 樣品濃度4. 什么是結晶?結晶過程包括哪些?在何種條件下,溶液中才有晶體析出?結晶是溶液中的溶質(zhì)在一定條件下因分子有規(guī)則的排列而結合成晶體。結晶過程:形成過飽和溶液;晶核形成;晶體生長 溶液達到過飽和

15、狀態(tài)是結晶的前提;過飽和度是結晶的推動力。5. 提高晶體質(zhì)量的途徑晶體質(zhì)量包括三個方面的內(nèi)容:晶體大小、形狀和純度1)過飽和度過飽和度值應大至使結晶操作控制在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi),又保持較高的晶體生長速率, 使結晶咼產(chǎn)而優(yōu)質(zhì)。2) 溫度(緩慢冷卻) 快速冷卻或蒸發(fā) t大量細小的晶體;緩慢冷卻或蒸發(fā)t大 而均勻的晶體3)攪拌速度:適當,不宜太快4)晶種:誘導結晶,控制晶體形狀大小均勻度2、晶體的形狀:晶體生長速度、過飽和度、結晶溫度、溶劑、PH。pH :pH的變化,可以改變?nèi)苜|(zhì)分子的帶電性質(zhì),是影響溶質(zhì)分子溶解度的一個重要因素。一般結晶液所選用的 pH與沉淀大致相同。3、晶體的純度:重結晶晶體用合適溶劑溶解

16、后再次結晶,提高純度用于生物物質(zhì)重結晶的溶劑一般有蒸餾水、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、低級醇等。第六章吸附分離法2、 常用的吸附劑有活性炭 、 硅膠 和 白陶土 等。3、大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑按骨架的極性強弱,可分為非極性、中等極性、極性和強極性吸附劑四類。1用大網(wǎng)格高聚物吸附劑吸附的弱酸性物質(zhì),一般用下列哪種溶液洗脫(D )A.水B.高鹽C.低pH D.高pH2、類似物容易吸附類似物”的原則,一般極性吸附齊U適宜于從何種溶劑中吸附極性物質(zhì)(C.水D.溶劑(A)D.三氯甲烷(A)A.極性溶劑B.非極性溶劑3、活性炭在下列哪種溶劑中吸附能力最強?4、A.水 B.甲醇C.乙醇關于大孔樹脂洗脫條件的說法,

17、錯誤的是:A .最常用的是以高級醇、酮或其水溶液解吸。B. 對弱酸性物質(zhì)可用堿來解吸。C. 對弱堿性物質(zhì)可用酸來解吸。D. 如吸附系在高濃度鹽類溶液中進行時,則常常僅用水洗就能解吸下來。 第七章凝膠層析1葡聚糖凝膠的孔徑大小取決于交聯(lián)度,其越小,凝膠孔徑越 大而瓊脂糖凝膠的孔徑卻依賴于瓊脂糖的濃度。2、瓊脂糖凝膠的一個特征是分離的分子量范圍非常大,其分離范圍隨著凝膠濃度上升而 上升,顆粒強度隨濃度上升而上升。1凝膠層析中,有時溶質(zhì)的Kd1,其原因是 (B )A.凝膠排斥B.凝膠吸附C.柱床過長D.流速過低2、 凝膠層析中,有時小分子溶質(zhì)的Kd1,其原因是(A )A.水合作用B.凝膠吸附C.柱床

18、過長D.流速過低3、在凝膠層析中樣品各組分最先淋出的是( A )A.分子量最大的B.體積最大的C.分子量最小的D.體積最小的4、為了進一步檢查凝膠柱的質(zhì)量,通常用一種大分子的有色物質(zhì)溶液過柱,常見的檢查物A.觀察柱床有無溝流B.觀察色帶是否平整C測量流速D.測量層析柱的外水體積第八章離子交換法1 離子交換劑由 載體 、功能基團和平衡離子組成。平衡離子帶正電為陽離子交換樹脂,平衡離子帶負電稱陰離子交換樹脂。2、寫出下列離子交換劑類型:732 強酸型陽離子交換樹脂 ,724 弱酸型陽離子樹脂 ,717 ,CM-C羧甲基纖維素、弱酸型陽離子交換纖維素 QEAE-C二乙胺基乙基纖維素、強堿型陰離子交換

19、樹脂 ,PBE94 堿性陰離子交換劑3、 色譜聚焦(chromatofocusing )是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術。它是根據(jù)蛋白質(zhì)等電點,結合離子交換系數(shù),能分離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品,洗脫峰被聚焦效應縮,分辨率很高,操作簡單。4、 在采用多緩沖陰離子交換劑作固定相的離子交換聚焦色譜過程中,當柱中某位點之pH值下降到蛋白質(zhì)組分等電點值以下時,它因帶 正電 電荷而 下移 ,如果柱中有兩種蛋白組分,pl值較 大者會超過另一組分,移動至柱下部 pH較 大 的位點進行聚焦5、請以CM-C為例說明離子交換纖維素分離純化蛋白質(zhì)時的洗脫方法有哪些?并說出各 種方法的洗脫原理。(1)洗脫方法:洗脫緩和。升高環(huán)境的 pH、降低pH或是增加離子強度都能將被吸附 物質(zhì)洗脫下來。(2) 洗脫原理:TIGQCHsOQO +* HjOLj-OCHaCCO H洶三頁 _疋一+址生三工第九章親和純化技術1、 親和層析洗脫方法有非專一性洗脫,特殊洗脫, 專一性洗脫 。2、 親和力大小除由親和對本身的解離常數(shù)決定外,還受許多因素的影響,其中包括親和吸附劑的微環(huán)境、載體空間位阻、配基結構以及配基和配體的濃度、載體孔徑、等。3、 親和層析中常用作分離酶的配基有底物的類似物, 抑制劑,和。4、 親和層析中非專一性吸附有離子效應、疏水基團 、復合親和力。5、 親和過濾指的

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