生物制藥工藝學(xué)復(fù)習(xí)題

1、1.2. 生物制藥的工藝流程是怎樣的？3.4. 初級(jí)（次級(jí)）代謝產(chǎn)物的定義及其特點(diǎn)是什么？初級(jí)代謝產(chǎn)物（primary metabolite ）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。初級(jí)代謝產(chǎn)物的特點(diǎn)包括：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；調(diào)控嚴(yán)格、不積累多余的初級(jí)代謝產(chǎn)物。次級(jí)代謝產(chǎn)物（secongdary metabolite）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。次級(jí)代謝產(chǎn)物的特點(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

2、的混合物。5.6. 菌種選育的目的是什么？（一）提高發(fā)酵產(chǎn)量；（二）改進(jìn)菌種的性能；（三）產(chǎn)生新的發(fā)酵產(chǎn)物；（四）去除多余的組分。4. 常用誘變劑有哪些？應(yīng)用時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？（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(xué)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(duì)無(wú)菌藥品的相關(guān)規(guī)定有哪些？包括無(wú)菌制劑和無(wú)菌無(wú)菌藥品是指法定藥品標(biāo)準(zhǔn)中列有無(wú)菌檢查項(xiàng)目的制劑和原料藥，原料藥。潔凈度級(jí)別及監(jiān)測(cè)A 級(jí)：高風(fēng)險(xiǎn)操作區(qū)B 級(jí)

3、：指無(wú)菌配制和灌裝等高風(fēng)險(xiǎn)操作A 級(jí)潔凈區(qū)所處的背景區(qū)域。C 級(jí)和 D 級(jí)：指無(wú)菌藥品生產(chǎn)過(guò)程中重要程度較低操作步驟的潔凈區(qū)。100 級(jí)10,000 級(jí)100,000 級(jí)300,000 級(jí)6.7. 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌的工藝流程包括哪些？其特點(diǎn)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(shí)間20-30s。維持時(shí)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(guò)濾器有哪些類型？其適用范圍是什么？空氣過(guò)濾器（一）棉花活性炭過(guò)濾器填充層厚，體積

4、大，吸收油水能力強(qiáng)，一般作為空氣總過(guò)濾器用（二）平板式超細(xì)纖維過(guò)濾器占地小，裝卸方便，介質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度差，易破損，廣泛用作分過(guò)濾器。（三）金屬燒結(jié)管過(guò)濾器介質(zhì)薄，孔徑均勻穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，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(guò)濾器體積小，處理量大，壓降小，除菌效率高，價(jià)格貴，膜易污染。一般做分過(guò)濾器。8.9. 無(wú)菌檢查的方法有哪些？如何進(jìn)行染菌判斷？無(wú)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(yīng)為主，以鏡檢為輔。?2 份酚紅肉湯和1 份平板同時(shí)培養(yǎng)，定量取樣。? 連續(xù) 3 段

5、時(shí)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(jiǎn)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(fù)雜，但其保藏效果最好。11.12. 泡沫對(duì)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(shù)，降低發(fā)酵產(chǎn)量；3)4) 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)；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(chǎn)量；9)10) 停止攪拌和通氣，造成菌體缺氧，導(dǎo)致代謝異常。機(jī)械消沫(消沫槳)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11)12) 控制發(fā)酵液中溶氧的方法有哪些？通過(guò)提高攪拌轉(zhuǎn)速或通氣流速；降低發(fā)酵液黏度；控制菌濃；控制補(bǔ)料速度。13)14) 生物技術(shù)下游加工過(guò)程的特點(diǎn)有哪些？? 有效成分濃度低，雜質(zhì)含量高，需多步分離；? 有效成分不穩(wěn)定，分離需謹(jǐn)慎；? 批次間存在差異；? 事關(guān)人命。13.14. 凝聚及絮凝的定義是什么？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

7、體系統(tǒng)的分散狀態(tài)，而使之凝 聚的過(guò)程。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。14.15. 細(xì)胞破碎的方法及其原理是什么？選用原則是什么？（一）機(jī)械法特點(diǎn)：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(jī)械法1. 化學(xué)法 2. 酶解法 3. 物理法細(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。15.16. 乳化是生物制藥中常見(jiàn)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(zhuǎn)型，但控制條件使轉(zhuǎn)型不成功，則破乳。? 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。? 吸附法破乳：利用吸附介質(zhì)對(duì)油水吸附能力差異進(jìn)行破乳。碳酸鈣或無(wú)水碳酸鈉作為吸附劑? 高壓電破乳：機(jī)理較復(fù)雜，破壞擴(kuò)散雙電層? 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。? 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(duì)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(guò)程的分離因素；可單獨(dú)通

9、過(guò)改變溫度達(dá)到分離析出的目的。17.18.超臨界流體萃取的特點(diǎn)有哪些？具有廣泛的適應(yīng)性；萃取效率高，過(guò)程易于調(diào)節(jié)；分離工藝流程簡(jiǎn)單；適用于化學(xué)不穩(wěn)定性物質(zhì)的分離；設(shè)備技術(shù)要求高。18.19.雙水相萃取技術(shù)的原理及特點(diǎn)是什么？雙水相萃取技術(shù)(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(shù)。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(wú)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(qiáng)化相

10、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；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;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；分配過(guò)程影響因素較多，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，部分相分離時(shí)間長(zhǎng)，成本高，黏度大，回收困難。19.20. 離子交換樹(shù)脂的分類、其預(yù)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(xué)反應(yīng)（共聚、

11、縮聚）56骨架的物理結(jié)構(gòu)（凝膠、大孔、均孔）78活性基團(tuán)（酸性、堿性）（一）（二）強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（二）弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（三）強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂（四）弱堿性陰離子交換樹(shù)脂新樹(shù)脂預(yù)處理具體方法：用10%NaCl溶液浸泡8-12h,用潔凈水反洗樹(shù)脂層，展開(kāi)率為5070% ,直至出水清澈、無(wú)氣味、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)細(xì)碎樹(shù)脂為止。用約 2 倍樹(shù)脂體積的45%HCl ，以 2m/h 流速通過(guò)樹(shù)脂層。全部通入后，浸泡4-8 小時(shí)，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(shù)脂體積的25%NaOH 溶液，按上面進(jìn)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(fù)進(jìn)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(guò)程：去雜：大量水沖洗，去除樹(shù)脂表面和孔隙內(nèi)雜質(zhì)。酸堿處理：除去與官能團(tuán)結(jié)合的雜質(zhì)?；謴?fù)靜電吸附能力。酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂酸 -堿 -酸 -緩沖溶液淋洗堿性陰離子樹(shù)脂堿 -酸 -堿 -緩沖溶液淋洗轉(zhuǎn)型：即樹(shù)脂去雜后，賦予平衡離子的過(guò)程。20.21. 常用吸附劑有哪些？各自應(yīng)用范圍是什么？有機(jī)吸附劑：活性炭、淀粉、聚酰胺、纖維素、大孔吸附樹(shù)脂。無(wú)機(jī)吸附劑：白土、氧化鋁、硅膠、硅藻土、碳酸鈣。應(yīng)用最廣泛的是活性炭及大孔樹(shù)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(zhì)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(zhì)在水中的溶解度。? 有機(jī)溶劑沉淀法：破壞水化膜、增加吸引力。? 等電點(diǎn)沉淀法：在等電點(diǎn)時(shí)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(zhì)水合作用減弱而發(fā)生沉淀? 聚電解質(zhì)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(jī)酸沉淀法（三）其他 ? 表面活性劑沉淀法：形成絡(luò)合物22.23. 膜分離法的定義及特點(diǎn)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?。阅さ膬蓚?cè)存在的能量差作為推

14、動(dòng)力，允許某些組分透過(guò)而保留混合物中其它組分，從而達(dá)到分離目的的技術(shù)。特點(diǎn)：操作在常溫下進(jìn)行；物理過(guò)程，不需加入化學(xué)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(gè)步驟內(nèi)完成；設(shè)備易放大，可以分批或連續(xù)操作。23.24. 表征膜性能的參數(shù)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(duì)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(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。25.26. 膜組件的分類及其特點(diǎn)是什么？

15、1、管式流動(dòng)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(jī)械雜質(zhì)清除比較容易；合適的流動(dòng)狀態(tài)可減少濃差極化和污染；單位體積內(nèi)有效膜面積小。2、3、中空纖維式? 可耐高壓；? 單位體積內(nèi)的有效膜表面積比率高； ? 壽命較長(zhǎng)，體積小和重量輕；維修不方便；料液需預(yù)處理，不能處理含懸浮固體的料液。3、平板式可通過(guò)增減膜層數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)流量；構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，可移動(dòng)；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(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)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(jìn)行預(yù)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(diǎn)是什么？凝膠色譜原理：以各種多孔凝膠為固定相，利用流動(dòng)相中所含各種組分的相對(duì)分子量（達(dá)到物質(zhì)分離的一種技術(shù)。Mr）不同而惰性；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；帶電荷低；分離范圍廣；顆粒大小適當(dāng)；機(jī)械強(qiáng)度高。膨脹床色譜吸附介質(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)。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(zhì)的疏水性

17、疏水區(qū)占總表面的比例越大，疏水性越強(qiáng)。（二）疏水相互作用蛋白質(zhì)疏水部位與疏水配基產(chǎn)生親和作用。相似相溶。（三）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)。（四）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)。（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(guò)非離子鍵與基質(zhì)結(jié)合。具有弱疏水性，烷基和芳香基常用。配基碳鏈長(zhǎng)度在C4-C8 之間。28.29. 形成過(guò)飽和溶液的方有哪些？一、蒸發(fā)揮去溶劑二、冷卻改變?nèi)芙舛热?、化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶生成新物質(zhì)，達(dá)到過(guò)飽和。四、鹽析結(jié)晶使溶解度降低，達(dá)到過(guò)飽和。五、等電點(diǎn)達(dá)到等電點(diǎn)直接結(jié)晶六、復(fù)合多舉并用七、共沸蒸餾結(jié)晶29.30. 青霉素的生產(chǎn)過(guò)程是怎樣的？(一)種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)產(chǎn) 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(guò)微