11级制药三班精细化工复习资料

第一篇：11级制药三班精细化工复习资料

11级制药三班精细化工复习资料

第一章

1精细化工属性：生产、经济、商业

2精细化工：精细化学工业的简称，是生产精细化学品工业的通称。

3精细化学品(Fine Chemicals)：具有特定应用功能和专门用途的化工产品。通常需要深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值

第二章

1、精细化学品绿色化关键：原药的合成、复配物的制备、商品化

2、原子经济性：（绿色化学的主要特点）指合成所用原料化合物分子中究竟有百分之几的原子转化成为有用产物

4理想原子经济性反应：指构成原料化合物分子中的原子百分之百地转化成有用产物，不产生副产物或废物，做到废物零排放。

3、原子利用率（AU）：度量原子经济性。是用来估算不同化工过程所用的原料化合物分子中原子利用程度，可用化学反应式计算出其理论值。原子利用率和产物的收率、转化率及选择性的区别原子利用率=目标产物摩尔质量/参加反应所有原料摩尔质量之和*100%

4、环境商（EQ）：E为环境因子，Q为废物对环境中的不友好程度。环境商越小，表面该化学过程绿色化程度越高

9环境因子（E-因子）：每制备1 kg产物所产生的废物（不可利用的副产物）的千克数。环境因子E越大，表明化工过程所产生的废物越多，造成的资源浪费和环境的污染越大。

5、有机合成中的原子经济性反应：

1、重排反应（最理想）

2、加成反应

3、取代反应

4、消除反应（最差）

6、实现精细化工绿色化最重要的途径

7、超临界流体：通常指用于溶解物质的超临界状态溶剂。当溶剂处于气态和液态平衡时，流体密度和饱和蒸气密度相同，界面消失，该消失点称为临界点，在临界点以上的区域称为超临界状态。最常用的是co28、离子液体做溶剂特性：1.几乎无蒸汽压，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用，而不污染环境；2.有高的热稳定性和化学稳定性，在宽广的温度范围内处于液体状态；3.无可燃性，无着火点；4.离子电导率高，分解电压大；5.热容量大。

9、作为原料循环利用可以改善原子经济性

第三章

1、催化剂 ：是一种物质，它能加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由能变化加快反应的为正催化剂，减慢反应的为负催化剂一般分为：生物催化和化学催化

2、催化剂的特点：

1、催化剂具有选择性

2、反应条件温和

3、无“三废”或少“三废”。

4、高选择性

3、催化活性：是评价催化剂一种量度，是指催化剂加快反应速度的性质能实际指催化反应速度与非催化反应速度之差

4收率（产率）某重要产物实际收的量与投入原料计算的理论产量之比值，也以百分率表示。7转化率对某一组分来说，反应物所消耗的物料量与投入反应物料量之比简称该组分的转化率。一般以百分率表示。

8选择性各种主、副产物中，主产物所占比率。

5、催化剂的选择性=目标产物摩尔数/已转化主反应物摩尔数*100%

6、固相催化剂成分：

1、主催化剂

2、助催化剂

3、载体

固相催化剂表面吸附特征：物理吸附和化学吸附物理吸附和化学吸附可以相互转化

7、比表面积（BET）:单位重量的催化剂具有的总表面积

8、堆积密度：小颗粒密度：中骨架密度：大

9、相转移催化剂（PTC）：是指能使分别处于互不相溶的两种溶剂中的反应物发生反应或加速其反应速度

10、均相催化剂在反应中与反应物处于同一物相分布均匀每个分子的活性中心原子均可发挥作用；

11、浸渍法：

1、吸附法

2、喷除法

3、层浸渍法

4、离子交换法

12、均相催化剂类型：原子态金属、可溶性金属配合物和可溶性酸碱

13、酶:具有一般催化剂的特性在一定紧能影响化学反应速率而不改变化学反应平衡点并在反应前后数量和性质不发生变化

酶化学成分是由蛋白质和辅酶组成14

15酶催化优缺点优点1.催化效率高 2.专一性强3.反应条件温和4.酶的催化活性受到调节和控制5.兼并均相和多相催化的特点缺点：

1、易发生杂菌污染

2、价格较高

3、紧限一步或两步简单反应

4、只能做用于限定化合物

5、催化作用条件有一定限制

第四章

1、表面活性剂的重要作用：1.润湿作用2.起泡作用3.乳化作用4.增溶作用5.洗涤作用

2、表面活性：当取少量物质溶于水中后，就能引起水溶液表面张力（或液/液界面张力）显著降低，这种物质即为表面活性剂（SAA）量越少效率越高有工业味精之称

3、表面活性结构特征：非极性的亲油基团和亲水的极性基团

4、乳状液：是一种液体分散在一种不相溶的液体中所形成的多相分散系

5、相转变温度（PIT）:乳液由O/W型转变为W/O型时的转变温度，它指明了所用表面活性剂的亲水性与亲油性质此时已达到平衡

6、表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)：表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的不同，很难用相同的单位来衡量，所以1949年，Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来表示表面活性剂的亲水性和亲油性的相对大小。HLB越大亲水性也大

第五章

1、阴离子聚合物引发剂（碱类）阳离子聚合物引发剂（酸类）

第六章

1、引发剂：-在聚合反应中引起单体活化而产生自由基的物质

2、常见的引发剂：

1、偶氮类引发剂

2、有机过氧化物引发剂

3、氧化--还原体系

3、增塑的基本方法有两种：一是分子增塑，二是结构增塑

分子增塑作用：是指加入一种能与聚合物达到分子水平混溶的添加物(主要是低分子物)来改变聚合物的力学性能。基本原理：增塑剂分子与聚合物之间的相互作用削弱了大分子之间的相互作用力，有利于在外力场作用下大分子链节之间的重排(内旋转)，从而提高聚合物的柔性。

结构增塑作用：加入少量实际上的聚合物不想混溶的低分子物而使聚合物力学性能显著改变的反应基本原理：增塑急分布于聚合物超分子结构基元之间促进大分子聚集体的相互重排

4、之间的相互作用是高聚物增韧的基本原理

5、聚合物复合材料：是以合成树脂为粘接剂，以无机或有机纤维及其制品（布、带、毡等）、短纤维以及一些无机填料为增强剂，再配以偶联剂（硅偶联剂，钛偶联剂或铬偶联剂等），通过一定方法复合而成6、纤维增强剂：

1、玻璃纤维(主要)

2、碳纤维

3、硼纤维

4、硅碳纤维5聚对苯撑对苯二甲酰胺纤维

7、是橡胶硫化的主要交联剂

8、高分子材料老化原因：内在原因：

1、化学结构的影响

2、链结构的影响

3、物理结构外部因素：

1、物理因素

2、化学因素

3、生物因素

9、氧指数(OI)：是衡量高聚物是否易燃的一项重要指标，它是刚好能维持高聚物燃烧时的混合气体中最低氧含量的体积百分率。氧指数越小越容易燃烧；氧指数越大，阻燃性能越好。

10、老化：高分子材料在加工、储存及使用过程中由于受内外环境等多种因素的作用，起性能会逐渐变坏，以致最后丧失使用价值这种现象称为老化

第七章

1、涂料：是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后，经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保护膜、或者形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品

2、涂料的作用：

1、保护作用

2、装饰作用

3、色彩标志作用

4、特殊功能作用

3、涂料的组成：主要由

1、成膜物质

2、次要成膜物质

3、辅助成膜物质

4、挥发物质组成4、触变性物质的粘度与剪切应力持续的时间和剪切速度有关

5、颜料在基料中的分散：

1、颜料表面被基料润湿

2、将聚集的颜料粒子打碎成单个粒子

3、使已分开的单个颜料粒子保持稳定

6、颜基比即颜料（包括填料）重量与树脂（油脂）重量之比。颜基比决定涂料的特性和使用范围。比如面漆的颜基比约为0.25-0.9/1，而底漆，2.0-4.0/1.0之间。用于建筑的乳胶漆室外通常选用2.4-4.0/1.0之间，而内墙漆则在4.0-7.0/1.0之间。

7、颜料的体积浓度（PVC）=颜料盒填料的体积/颜料和填料的体积加固体基料的体积*100%

8、溶剂的是选择溶剂的重要指标

9、环氧树脂：是环氧丙烷和二酚基丙烷的缩聚物在氧化钠条件下进行

10、能够使涂料通过次价键而产生网状结构从而是涂料获得触变性的添加剂称为：增稠剂、防硫挂剂、触变剂

第八章

1、胶接：是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，可密封，多数工艺温度低等特点

2、胶粘剂：是一种靠界面作用（化学力、物理力），把各种材料牢固地粘结在一起

3、胶粘剂的组成及作用：

1、基料 /粘结料

2、填料

3、溶剂或稀释剂

4、助剂

基料作用：起粘结作用并赋予机械强度的主要成分。

填料作用：

1、降低热膨胀系数和固化收缩率，提高胶层形状的稳定性

2、提高内聚力、冲击韧性和耐热性

3、改善胶粘剂的流动性和调节粘度

溶剂或稀释剂作用：

1、调节胶粘剂的粘度、便于施工、延长使用期

2、提高胶的流平性

3、增加胶的润湿性和渗透力、避免胶层厚薄不均

助剂作用：

1、固化剂

2、填充剂

3、增塑剂

4、增韧剂

5、偶联剂

4、胶粘理论：

1、吸附理论

2、化学键形成理论

3、弱界层理论

4、扩散理论

5、静电理论

6、机械作用理论

第九章

1、功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料 功能高分子材料是一类在外部环境作用下，敏锐地表现出高选择性和特异性能的高分子化合物及高分子材料。

2、“功能高分子”和“功能高分子材料”其内涵是有区别的：功能高分子：是高分子化学中精

细高分子的重要组成部分功能高分子材料：包括一些普通高分子与一些具有特殊功能的有机物或无机物复合的材料

3、保持胶接件

4、离子交换树脂：是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。

5、离子交换树脂功能：

1、离子交换

2、脱水作用

3、脱色作用

4、吸附作用

6、螯合树脂-：是指含有能与金属离子形成螯合物（吸附金属离子）的分离功能团的一类呈树脂状的高聚物。具有螯合功能。的官能团（配位体）的交联聚合物称之为螯合树脂

7、高分子试剂：通常采用具有反应功能的单体进行或利用高分子载体进行高分子反应来制备

8、模板聚合：就是把一种高分子作为铸模高分子单体在其存在下进行聚合或缩合反应

9、膜分类的方法按形态可分为：固态、液态、液气态

第十章

1、农药：各种有害生物（包括植物、动物、微生物）的生长、发育和繁殖过程，在保障人类健康和合理的生态平衡前提下，能使有益生物得到有效的保护，有害生物得到抑制的化学药剂称之为农药

2、农药的分类：按来源分类a合成农药 b生物农药

3、农药的毒性:农药对有机体的有害作用主要表现为使机体组织结构及功能改变。其作用常分为急性毒性和慢性毒性两种

4、常用半致死剂量（即LD50）：即随机选取一批指定的实验动物，用特定的试验方法，在确定的实验条件下，求取杀死一半供试动物时所需的药剂的量测量急性毒性的一个指标

5、农药代谢是指作为外源化合物的农药进入生物体后，通过多种酶对这些外源化合物所产生的化学作用，这类作用亦称生物转化

6、有机磷农药的定义是一类含有磷原子的有机酯类化合物，在体内与胆碱酯酶形成磷酸化胆碱酯酶，使胆碱酯酶活性受抑制，而产生毒性作用的一类农药的总称。大多为磷酸酯类或硫代磷酸酯类。

7、有机磷杀虫剂兼具触杀、胃毒、薰蒸三种作用方式.主要毒作用机理：抑制胆碱酯酶活性。

8、酶在代谢外源化合物方面起着两种相关的作用

9、氨基甲酸农药对人、鱼低毒

第十一章

1、染料：是指在一定介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的化合物。

2、染料和颜料的区别：染料能够渗透到物体内部进行着色，如纤维内部；:颜料只能作用于物体表面，如布料的表面。染料：一般自身具有颜色，能以分子状态渗透到物体内部进行着色且不易脱落、变色的一类物质。如纤维染色。但有颜色的物质不一定是染料。颜料：一般都是自身有颜色，能以分散状态使物体染上颜色的物质。

3、染色牢度：是指染色后的物品在使用和后加工处理过程中，经受外界各种因素的作用，保持染料原来色泽的能力，是染料质量的一个重要评判指标。

4、三原色：红、绿、兰

5、活性染料：是一类与纤维发生化学反应形成共价键的反应性染料

第十二章

1、香料：又称香原料，是一种能被嗅感嗅出 气味或味感品出香味的物质，是用于调制香精的原料。香料是具有挥 发性的有益气味的芳香物质

2、香料的分类：

1、天然香料

2、合成香料

天然香料：是由自然界存在的香原料通过压榨、蒸馏或溶剂提取等方法得到的多种成分的混合物

合成香料：是将天然香料经过化学合成而得到的香料化合物

第二篇：制药工程复习资料

制药工程复习资料

来源： ↘αＤaΜ 张志军的日志

1、一个工程从计划设计到交付生产一般需要经历的基本工作程序：

项目建议书，批准立项，可行性研究，审查及批准，设计任务书，初步设计，设计中审，施工图设计，施工，试车，竣工验收，交付生产。

2、项目建议书的概念及其主要内容：

项目建议书是法人单位根据国民经济和社会发展的长远规划、行业规划、地区规划，并结合自然资源，市场需求和现有的生产力分布等情况，在精心初步的广泛的调查研究的基础上，向国家，省，市有关主管部门推荐项目是提出的报告书。

主要内容：

1、项目名称，2、项目提出的目的和意义，3、产品方案，市场需求的初步预测和拟建规模，4、工艺技术初步方案，5、原材料，燃料和动力供应情况，6、建设条件和建设地点初步方案，7、环境保护和污染物治理措施，8、项目试验初步规划，9、工厂组织和劳保定员估算，10、投资估算和资金筹措方案，11、经济效益和社会效益的初步评价，12、结论。

3、可行性研究的任务和意义

可行性研究的任务是根据国民经济发展的长远规划，地区发展规划和行业发展规划的需求，结合自然和资源条件，对工程项目的技术性，经济性，和工程可实施性进行全面调查，分析和论证，做出是否合理可行的科学评价。

意义：对工程项目进行可行性研究可以实现工程项目投资决策的科学化和民主化，避免和减少投资的失误，保证工程项目的顺利实施和建设投资的经济效益。可行性研究可分为机会研究，初步可行性研究和可行性研究。

4、厂址选择基本原则

1、贯彻执行国家方针政策

2、正确处理各种关系

3、注意制药工业对厂址选择的特殊要求

4、充分考虑环境保护和综合利用

5、节约用地

6、具备基本的生产条件

5、总平面设计的概念和原则

总平面设计是在主管部门批准的厂址上，按照生产工艺流程及安全，运输等要求，经济合理地确定各建筑物运输路线工程管网等设施的平面及立面关系。

原则：

1、总平面设计应与城镇或区域的总体发展规划相适应

2、总平面设计应符合生产工艺流程的要求

3、总平面设计应充分利用厂址的自然条件

4、充分考虑地区的主导风向

5、应符合国家的有关规范和规定

6、应留有发展余地

6、厂区划分

厂区划分就是根据生产，管理和生活的需要，结合安全，卫生，管线，运输和绿化的特点，将全厂的建筑物划分为若干个联系紧密而性质相近的单元，以便进行总平面布置。

厂区划分一般以主题车间为中心，分别对生产，辅助生产，公用系统，行政管理及生活设施进行归类分区，然后进行总平面布置。

7、洁净厂房总平面设计原则

1、洁净厂房应远离污染源，并布置在全年主导风向的上风处

2、洁净厂房的布置应有利于生产和管理

3、合理布置人流和物流通道，并避免交叉往返

4、洁净厂房区域应布置成独立小区，区内应无露土地面

8、工艺流程设计的成果

初步设计阶段的主要成果是初步设计阶段带控制点的工艺流程图，施工图设计阶段的主要成果是施工阶段带控制点的工艺流程图和初步设计说明书。

9、工艺流程设计中应考虑的技术问题

1、生产方式的选择

2、提高设备利用率

3、物料的回收与套用

4、能量的回收与利用

5、安全技术设施

6、仪表和控制方案的选择。

10、不同深度的工艺流程图

工艺流程框图：在工艺路线和生产方法确定后，物料衡算开始之前表示生产工艺过程的一种定性图纸，是最简单的工艺流程图，其作用是定性表示出由原料变成产品的路线和顺序，包括全部单元操作和单元反应。工艺流程示意图：在工艺流程框图的基础上，分析各过程的主要工艺设备，在此基础上，以图例，箭头和必要的文字说明定性表示出由原料变成产品的路线和顺序，绘制出工艺流程示意图。

物料流程图：当工艺流程示意图确定后，即可进行物料衡算和能量衡算。在此基础上，可绘制出物料流程图。

带控制点的工艺流程图：当物料流程图确定后，即可进行设备和管道的工艺计算以及仪表和自控设计。在此基础上，可绘制出带控制点的工艺流程图。

11、自催化反应：利用自身反应物作为催化剂——单釜连续操作

12、反应器选型

1、零级反应——有效容积，单台连续釜式反应器=管式反应器

2、反应级数越高，转换率越高——管式反应器

3、热效应大的反应——管式反应器

4、多釜串联——η≤4,ηh,容积效率h5、反应较慢，要求转化率交稿的液相反应——间歇釜式反应器

6、反应较快的气或液相反应——管式反应器

7、反应级数低，转化率不高的液相反应，自催化反应——单台连续釜式反应器。

13、间歇釜式反应器的工艺计算

1、反应时间

零级反应

一级反应：

二级反应：

2、反应器容积计算

14、厂房建筑定位置尺寸

定位尺寸栓距+跨度

沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用1、2、3编号，与厂房长度方向垂直方向各承重自下而上用A、B、C编号，厂房建筑的柱、墙及其他配件以定位轴线为基准。

定位轴线｛

15、建筑模板

建筑的标准尺寸单位，基本模数：100mm，建筑物的有关尺寸应为基本模数的倍数。

水平：300mm，600mm,1200mm,1500mm,3000mm,6000mm

垂直：300mm,600mm16、化工车间设备布置的基本要求

1、满足生产工艺要求

2、满足安装和检修要求

3、满足工建要求

4、满足安全、卫生和环保要求

17、制药洁净车间布置的一般要求

1、尽量减少建筑面积

2、防止污染或交叉污染

3、合理布置有洁净等级要求的房间

4、管道尽可能暗敷

5、室内装修有利于清洁

6、设置安全出入口

18、洁净厂房：由于生产工艺等原因，需要采用空气净化系统以控制室内空气的含尘量或含菌浓度的厂房。

19、集中式布置：将组成车间的生产区，辅助生产区和行政生活区集中布置在一栋厂房内；生产规模小，生产特点无显著差异的车间。

单体式布置：将组成车间的一部分或几部分分散布置在几栋独立的单体厂房中；生产规模大，生产特点有显著差异的车间。

20、制药工业污染的特点和现状

1、数量少，组分多，变动性大

2、间歇排放

3、pH不稳定

4、化学需氧量高

21、生化需氧量（BOD）一定条件下，微生物氧化分解水中有机物时所需的溶解氧的量，单位为mg.L-1 化学需氧量（COD）一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量，单位为mg.L-1

好氧生物法：在有氧条件下，利用好氧生物的作用将废水中的有机物分解为CO2很H2O，并释放出能量的代谢过程。

厌氧生物法：在无氧条件下，利用厌氧微生物（厌氧菌），来处理废水中的有机物。

22、税金：国家根据税法向企业征收的一部分费用，其目的是筹集财政资金，增加社会积累，并对经济活动进行调节，具有无偿性，强制性和固定性的特征。

增值税：国家对企业在生产经营中新创造的那一部分价值而征收的一种费用=

所得税：国家向我国境内企业取得的生产经营所得和其他所得而征收的一种费用=销售利润*所得税率。投资利润率：指项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额与项目总投资的比率，是考察工程项目单位投资赢利能力的静态指标=

投资利税率：指项目达到设计生产能力后的一个争产生产年份的年利税总额与项目总投资的比率，是考察工程项目单位投资对国家积累贡献大小的静态指标=

投资回收期：还本期，指以项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间。

净现值率：财务净现值与工程项目的全部投资比值，即单位投资所得的净现值。

可变成本=原辅材料费+燃料、动力费

固定成本=总成本-可变成本=生产工人工资及附加费+车间经费+企业管理费+销售费

经济内部收益率：经济内部收益率是指项目在整个寿命期内各年净效益流量的现值累计等于零时的折现率，是考察工程项目对国民经济净贡献大小的主要指标。

固定资产：在使用过程中原有物质形态基本保持不变的劳动资料。

第三篇：制药工程复习资料

制药工程 1 / 3

1． 什么是药品？

药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药化学原料、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。

2.化学原料药的生产有什么特点？

①生产流程长、工艺复杂。

②每一产品所需的原辅料种类多，许多原料和生产过程中的中间体是易燃易爆、有毒或腐蚀性很强的物质，对防火、防爆、劳动保护以及工艺和设备等方面有严格的要求。

③产品的质量标准高（纯度、杂质可允许的有效含量极微），对中间体要严格控制其质量。④物料净收率很低，往往几顿至上百吨的原料才生产一顿产品，因而副产品多，三废多，成分复杂、严重危害环境。因此必须加强新产品的研制，改革老工艺和设备。

⑤药物品种多、更新快、新药开发工作的要求高难度大、代价高、周期长。

3.。我国化学制药工业的研究现状如何？

目前，我国已经是世界瞩目的制药打过和国际上化学原料的主要出口够，拥有一批具有一定影响力的化学原料骨干企业和出口创汇企业。但是，中国医药行业多年的发展很大程度上得益于大量仿制国外药品，目前我国化学制药工程技术装备整体水平较低、管理水平低、生产利用率低、科研水平较低，科研水平较低，研究与开发投入严重不足，自己是新药开发能力弱、产品重复多、从业企业规模小、念人均药品消费低，与我国综合国力和用药需求很不相称。目前，中国化学制药工业是机遇与风险并存。

4.什么是药物化学？

药物化学是建立在化学和生物学基础上，对药物结构和火星惊醒研究。从分子水平上解释药物的作用机理，研究药物的体内代谢过程。

5.药物化学的研究热点

（1）药物作用新靶标的发现；

（2）新筛选模型和筛选技术；

（3）组合化学和组合生物催化新技术；

（4）类药性、优势结构；

（5）计算机辅助药物设计

6.中药制药的现状及存在问题

中药制药工业得到迅速发展。全国各地有计划地改造、扩建、更新了一批中成药生产厂家，研发了一些新的剂型，推广应用了一些新的制药技术及制药设备。但是仍存在很多问题：

（1）生产所用原料质量不同意，严重影响了产品质量；

（2）工艺技术不够合理；

（3）先进的单元技术未能较好地集成应用于大生产，连续化、机械化、自动化程度

不高；

（4）新辅料应用不广泛；

（5）中药制药生产管理模式落后，信息化程度不高。

7.什么是生物技术

生物技术是指以现代生命学喂基础，结合其他基础学科的原理，采用先进工程技术，按照预先设计改造生物体或加工生物原料，为达到某种目的或为人类生产所需产品的一门综合性学科。

8.从生物技术的发展来看，我国生物制药的发展方向是什么？

（1）开发针对神经系统、肿瘤、心脑血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核算药物。

(2)选择一批市场前景好的疫苗、诊断用的单克隆抗体试剂。

（3）靶向治疗药物，特别是肿瘤靶向药物的开发。

（4）人源化单克隆抗体试剂。

（5）血液替代品的研究与开发将占有重要的地位。

（6）利用“人类基因组计划”所取得的成果，通过高通量筛选平台技术对中国传统中草药有效成分进行筛选，将对发展我国生物药物具有重大意义。

9.基因工程的载体有什么特点。

（1）能在宿主细胞内独立复制。

(2)有选择性标记，易于识别和筛选。

（3）可插入一段较大的外源DNA，而不影响其本身的复制。

（4）有合适的限制酶切位点便于进行克隆。

10.影响发酵过程的主要因素有哪些？

（1）温度 温度对微生物的影响是多方面的。首先要影响酶的活性，此外，还会影响发酵液的物理性质

（2）pH pH能够影响酶的活性，以及细胞膜的带电荷情况。

（3）溶解氧 氧的供应对需氧发酵来说是一个关键因素。

（4）泡沫 发酵过程中产生泡沫是正常的，但过多的持续性泡沫对发酵是不利的。

（5）营养物质的浓度 发酵液中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度，会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。

11.什么是蛋白质工程药物？

蛋白质工程药物是指以已知蛋白质分子的结构及结构与生物功能关系的详细信息为基础，通过设计、构建，对现有的蛋白质加以定向改造，或从头设计全新的蛋白质分子，并最终产生出符合人们的要求，可应用于临床的新型多肽药物。

12.蛋白质工程药物的研发经过哪几个阶段？

（1）提高药效活性；

（2）提高靶向性；

（3）提高稳定性、改善药代动力学特性；

（4）提高工业生产效率；

（5）降低蛋白质药物引起的免疫反应；

（6）获得具有新功能的蛋白质分子；

（7）模拟原型蛋白质分子结构开发小分子模拟肽类药物。

13.什么是药物制剂？

统一种剂型可以有不同的药物，同一种药物也可以制成多种剂型，因此，在各种机型中有许多不同的具体品种，我们将其称为药物制剂。

14.药用辅料在药物制剂中的作用

（1）在药物制剂制备过程中有利于成品的加工

（2）加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或患者的适应性。

（3）有助于从外观鉴别药物制剂。

（4）增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。

15.传统片剂的优点

（1）剂量准确。含量均匀，以片数作为剂量单位

（2）化学稳定性好，因为体积小、致密，受外界空气，光线、水分等因素的影响较小，必要时通过包衣加以保护。

（3）携带、运输、服用均较方便。

（4）生产的机械化、自动化程度较高，产量大，成本及售价较低。

（5）可以制成不同类型饿各种片剂，以满足不同临床医疗的需要。

16.液体制剂的不足之处

（1）药物分散度大，又受分散介质的影响易引起药物的化学降解，使药效较低甚至失效。

（2）液体制剂体积较大，携带、运输、贮存都不方便。

（3）水性液体制剂容易霉变，需加入防腐剂。

（4）非均匀性液体制剂，药物的分散度大，分散例子具有很大的比表面积，易产生一系列的物理稳定性问题。

17.药物制剂设计的基本原则

（1）安全性药物制剂的设计应能提高药物治疗的安全性，降低刺激性或毒副作用。

（2）有效性有效性是药物的前提，尽管化学原料药物被认为是药品中发挥疗效的最主要因素，但其作用往往受到制剂剂型因素的限制。

（3）可控性药品的质量是决定其有效性与安全性的重要保证，因此制剂设计必须做到质量可控，这也是药物制剂在审批过程中的基本要求之一。

（4）稳定性药物制剂的设计应使药物具有足够的稳定性。稳定性也是有效性和安全性的保证。药物制剂的稳定性包括物理、化学和生物学稳定性。

（5）顺应性顺应性质患者或医护人员对所用药物的接受程度。难以为患者所接受的给

药方式或剂型，不利于治疗。

第四篇：生物技术制药复习资料

《生物技术制药》复习资料（Biotechnological Pharmaceutics）第一章 绪论

一、概述

1.概念：生物药物（生物制药）是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。|采用现代生物技术人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，叫做生物技术制药。

2.技术范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。

3.相关学科：有生物学（含微生物学、分子生物学、遗传学等）、化学、工程学（化学工程、电子工程等）、医学、药学、农学等。但从基础学科来讲，生物学、化学和工程学是其主要的学科。

4.应用范围：（1）医药；（2）农业；（3）食品；（4）工业；（5）环境净化；（6）能源。

二、生物技术的发展简史 1.传统生物技术阶段

主要产品：乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。

生产的特点：过程简单，大多属兼气发酵或表面培养，生产设备要求不高，产品化学结构简单，属初级代谢产物。

2.近代生物技术阶段

主要产品：抗生素、维生素、甾体、氨基酸；食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒；化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气；农林业的农药；环境保护业的生物治理污染。生物技术的特点：（1）产品类型多，初级（氨基酸、酶、有机酸）、次级（抗生素）、生物转化（甾体）；（2）生物技术要求高，纯种、无菌、通气，产品质量要求也高；（3）生产设备规模大；（4）技术发展速度快。

3.现代生物技术

主要产品：胰岛素、干扰素、生长激素等。

生物技术的内容包括：（1）重组DNA技术及其它转基因技术（基因工程）；（2）细胞和原生质体融合技术（细胞工程）；（3）酶或细胞的固定化技术（酶工程）；（4）植物脱毒和快速繁殖技术；（5）动物细胞大量培养技术；（6）动物胚胎工程技术；（7）现代发酵技术；（8）现代生物反应工程和分离工程技术；（9）蛋白质工程技术；（10）海洋生物技术。

三、医药生物技术的新进展 1.基础研究不断深入 2.新产品不断出现 3.新试剂、新技术不断出现

4.新型生物反应器和新分离技术不断出现

四、我国的医药生物技术

五、医药生物技术的新进展

1.利用新发现的人类基因，开发新型药剂。2.新型疫苗的研制。3.基因工程活性肽。

4.其他。如疾病早期诊断，PCR，单克隆抗体。第二章 生物药物概论

第一节 生物药物的来源、特性、分类与制备

一、生物药物的来源

1.生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。

2.生物药物的原料来源

天然的生物材料：人体、动植物、微生物和各种海洋生物。人工制得的生物原料如基因工程技术制得的微生物或细胞。

二、生物药物的特性 1.药理学特性（优点）

（1）治疗的针对性强。细胞色素C用于治疗组织缺氧所引起的一系列疾病；（2）药理活性高。注射用的纯ATP可以直接供给机体能量；（3）毒副作用小，营养价值高。蛋白质、核酸、糖类、脂类等生物药物本身就直接取自体内；（4）生理副作用常有发生。生物体之间的种属差异及个体差异，用药时会发生免疫反应和过敏反应。

2.生产、设备中的特殊性

（1）原料中的有效物含量低。激素、酶在体内含量极低；（2）稳定性差。生物药物的分子结构中具有特定的活性部位，该部位有严格的空间结构，一旦结构破坏，生物活性也就随着消失；（3）易腐败。生物药物营养价值高，易染菌、腐败。生产过程中应低温、无菌；（4）注射用药有特殊要求。均一性、安全性、稳定性、有效性。

3.检验上的特殊性

由于生物药物具有生理功能，故生物药物不仅要有理化检验指标，更要有生理活性检验指标。

三、生物药物的分类

1.（生物制药的研究内容）按生物工程学科范围分为四类分类：

（1）发酵工程制药；（2）基因工程制药：（3）细胞工程制药；（4）酶工程制药。

2.按药物的结构分类：

（1）氨基酸及其衍生物类药物；（2）多肽和蛋白质类药物；（3）酶和辅酶类药物；（4）核酸及其降解物和衍生物类药物；（5）糖类药物；（6）脂类药物；（7）细胞生长因子；（8）生物制品类。

3.按来源分类：

（1）人体组织来源。疗效好、无副作用、来源有限。（2）动物组织来源。动物脏器，来源丰富、价格低廉、可以批量生产。（3）植物组织来源。中草药，酶、蛋白质、核酸。（4）微生物来源。抗生素、氨基酸、维生素、酶。（5）海洋生物来源。动植物、微生物。

4.按生理功能和用途分类：

（1）治疗药物。肿瘤、艾滋病、心脑血管疾病等。（2）预防药物。传染性强的疾病，疫苗、菌苗、类毒素。（3）诊断药物。速度快、灵敏度高、特异性强。免疫诊断、酶诊断、基因诊断试剂。（4）其它。生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料。

四、生物药物的制备过程

1.生物药物原料的选择、预处理与保存方法（1）原料选择原则

有效成分含量高，原料新鲜，来源丰富、易得，产地较近，原料中杂质含量少，成本低。（原料 → 粗提 → 精提）

生物技术 单元操作（2）预处理与保存

预处理：就地采集后去除结缔组织、脂肪组织等不用的成分，将有用成分保鲜处理，收集微生物原料时，要及时将菌体与培养液分开，进行保鲜处理。

保存方法：①冷冻法，适用于所有生物材料，-40℃；②有机溶剂脱水法，丙酮，适用于原料少、价值高，有机溶剂对原料生物活性无影响；③防腐剂保鲜，常用乙醇、苯酚等，适用于液体原料，如发酵液、提取液。

第二节 人体来源的药物

一、人体来源药物的特点与研究意义 1.人体来源的药物的特点

（1）安全性好。不易产生副反应。（2）效价高、疗效可靠。质量好、效价高。（3）稳定性好。冻干制剂10度以下可保存2年以上。3.研究意义

（1）资源的有限性；（2）意义。3.蛋白质类药物分离提取方法

（1）沉淀法（盐析、有机溶剂、等电点）；（2）按分子大小分离（超滤、透析、层析、离心）；

（3）电荷（离子交换、层析、电泳、等电聚焦）；（4）亲和层析法（酶与底物、抗原与抗体）。

二、人体来源药物的种类和用途 1.人血液成分制品

（1）红细胞制剂；（2）白细胞浓缩液；（3）血小板制剂；（4）新鲜冰冻血浆（FFP）。

2.血浆的综合利用

（1）传输蛋白质；（2）免疫球蛋白；（3）凝血系统蛋白；（4）补体系统蛋白；（5）蛋白酶抑制物类。

3.人体液细胞中的活性物质

体液细胞包括红细胞、白细胞、淋巴细胞、血小板、成纤维细胞等。活性物质主要是干扰素α、白介素-

2、超氧化物歧化酶等。

4.人类来源的其他原料的利用 5.细胞因子 6.人体激素

激素是调节机体正常发育和活动的重要物质，是由一类动物体内腺体细胞和非腺体组织细胞所分泌的化学信息分子。激素主要有：蛋白质激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素、脂类激素。激素在体内含量很低，研究目的不是用生物体来提取，而是用于指导用其他原料进行生产和如何正确使用激素药物进行治疗。现在的生产方法有：用动物提取，半合成法，基因工程法。

第三节 动物来源的药物

三、动物来源药物的种类与用途 1.动物多肽与蛋白质类药物（1）动物多肽药物的重要性与种类

重要性：脑垂体所分泌的多肽激素，药效显著，且毒副作用小，通过对这些活性物质的结构和功能的研究，有助于我们设计和研制新型药物。

（2）动物蛋白类药物 2.动物酶与辅酶类药物

种类：促消化酶类（胃酶可口服，蛋白酶，胰酶）；消炎酶类（溶菌酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等可提高毛细血管通透性，消退浮肿）；治疗心血管疾病（纤溶酶、尿激酶、凝血酶）；抗肿瘤的酶（天冬氨酰酶、谷氨酰胺酶、半胱氨酸酶、组氨酸酶）。

3.动物核酸类药物 4.动物糖类药物

5.动物脂类药物：脂肪酸及其衍生物、磷脂类、胆酸类、卟啉和衍生物。第四节 植物来源的药物

一、糖类——单糖、多糖、寡糖。

二、脂类、类脂、固醇及其衍生物

三、蛋白质、多肽及其活性物质

四、化合物——特别小分子化合物及其衍生物。是近几年来研究最为活跃的领域。实例：超氧化物歧化酶的制备、精油、南瓜多糖等。

第五节 海洋生物药物

一、取得重要进展的领域

（1）海洋生物抗癌活性物质；（2）海洋生物抗菌活性物质；（3）海洋生物抗心血管疾病活性物质；（4）海洋生物抗放射性活性物质及酶类；（5）海洋前列腺素；（6）海洋保健品、螺旋藻；（7）海洋医用生物材料。鲎试剂、河豚毒素试剂、甲壳素、珊瑚。

二、我国发展海洋药物的主攻方向 1.海洋生物活性物质的研究

2.大力促进海洋生物技术在开发海洋药物上的应用 3.开发新的海洋中成药和新剂型 4.充分利用海洋资源，开发海洋保健品 5.开发新的海洋医用生物材料

第三章 生物技术制药单元操作与药物生产的质量控制 第一节 生物技术制药单元操作

一、概述

生物药物的提取和纯化可分为5个主要步骤：预处理、固液分离、浓缩、纯化和产品定型（干燥，制丸，挤压，造粒，制片），每一步骤都可采用各种单元操作。

在提取纯化过程中，要尽可能减少操作步骤，因为每一操作步骤都不可避免带来损失。操作步骤多，总收率就会下降。

二、提取纯化的工艺论证

工艺验证，就是通过系统的方法得到关于生产工艺的书面材料，证明并保证生产过程能始终如一地生产出特定的高质量的产品。工艺验证的范围：厂房设施、工程仪表、机械设施、生产环境、工艺条件、计算机软件、介质、原材料、半成品、成品、操作人员素质和测试方法等。以上各个部分都要有验证材料或试验数据，根据这些材料和数据写出验证报告。

当工艺的某一部分有较大变动时（如大修、工艺条件变化），要进行重新验证，即再验证。再验证是针对某一部分的行动，而不是整个工艺过程的验证，因而比较简单、快速、易行。验证的实施过程包括以下步骤：提出验证要求，组织验证小组，制定验证方案，实施验证试验，写出验证报告，再验证等。

三、原料选择、预处理与固液分离技术

（一）原料选择的基本准则

1.在大量的信息资料和实践经验的基础上，选择目标原料； 2.选择有效成分含量高的新鲜材料； 3.来源丰富易得； 4.制造工艺简单易行；

利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离目的蛋白质的方法。蛋白质的沉淀与溶解，与溶剂的介电常数有关。降低溶液的介电常数，使其溶解度变小，同时，还破坏蛋白质的水化膜而使蛋白质沉淀析出。

有机沉淀法应注意的问题：

（1）控制工艺过程的温度：整个操作规程应在低温下进行，而且最好是同一温度。

（2）防止溶剂局部温度过高：加入有机溶剂时搅拌要均匀，速度要适当，避免局部浓度过高，引起沉淀物的破坏、变性或失活。

（3）及时处理沉淀物：沉淀物经过滤或离心后，要立即用水或缓冲液溶解，降低有机溶剂的浓度。

（4）pH的选择：在待沉淀蛋白质的pI附近（，蛋白质在pI时的溶解度最小）。

（5）有机溶剂是酶和蛋白质的变性因素，尤其是对敏感酶类。3.等电点沉淀法

利用蛋白质在等电点时的溶解度最低，而各种蛋白质又具有不同的等电点的特性进行分离的工艺过程。

4.水溶性非离子型聚合物沉淀法

在一定的pH值下，盐浓度越高，所需PEG时浓度越低，溶液的pH越接近目的物的等电点，沉淀所需PEG的浓度越低。

五、萃取

（一）双水相萃取 双水相体系的形成是两种天然或合成的亲水性聚合物水溶液相互混合，由于较强的斥力或空间位阻，相互之间无法渗透，在一定条件下，即可形成双水相体系。

双水相萃取的技术特征：

（1）体系有生物亲和性。（2）体系能进行萃取性的生物转化。（3）体系能与细胞相结合，操作既节省萃取设备和时间，又避免了胞内酶的损失。（4）亲和萃取可大大提高分配系数和萃取专一性。（5）任何两相体系，都不要求特殊的处理就可与后续纯化工艺相衔接。（6）开发廉价新型的双水相体系。

（二）超临界流体萃取 1.技术原理

在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。

2.萃取装置

超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分：萃取剂供应系统、低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。

3.超临界流体萃取（SFE）的特点（优点）

（1）可以在接近室温（35-40℃）及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。

（2）使用SFE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留溶媒，同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，是100%的纯天然（产物中无杂质）；

（3）萃取和分离合二为一，当包含溶解物的CO2-SCF流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约成本（SCF立方英尺）；

（4）CO2是一种不活泼的气体，萃取过程不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒，故安全性好；

（5）CO2价格便宜，纯度高，容易取得，且在生产过程中（可）循环使用，从而降低成本；

（6）压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。

六、层析法

1.离子交换层析。2.凝胶层析。3.亲和层析。

七、电泳技术

（一）醋酸纤维素薄膜电泳。

（二）琼脂糖凝胶电泳。

（三）聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。

（四）等电聚焦电泳技术。

八、其它技术

（一）浓缩是指低浓度溶液通过除去溶剂变为高浓度溶液的过程。常在提取后和结晶前进行，有时也贯穿于整个制药过程。

（二）结晶是利用某些药物具有形成晶体的性质是目标药物（溶质）呈晶态从溶液中析出的过程。

（三）干燥是从湿的固体生物药物中，除去水分或溶剂而获得相对或绝对干燥制品的工艺过程。它也是一种蒸发，但不同于浓缩。通常包括原料药的干燥和制成临床制剂的干燥。

（1）常压干燥。通风与加热结合。成本低，干燥量大。但时间长，易污染。（2）减压干燥。利用专用设备减压加速，使溶剂迅速蒸发。时间短，温度低。制药常用方法。

（3）喷雾干燥。将液体通过喷射装置喷成雾滴后，在一定流速的热气流中，迅速蒸发干燥的方法。

第二节 生物技术药物生产的质量控制 什么是药品的六个“P”？ 1.什么是GAP？

GAP：英文名称“Good Agricultural Practice”的缩写。直译为“良好的农业规范（因为中药材栽培或饲养主要属于农业范畴）”，在中药行业译为“中药材生产质量管理规范”。

2.什么是GCP？

GCP：英文名称“Good Clinical Practice”的缩写。中文名称为“药品临床试验管理规范”，是规范药品临床试验全过程的标准规定，其目的在于保证临床试验过程的规范，结果科学可靠，保护受试者的权益并保障其安全。

3.什么是GLP？

GLP：英文名称“Good Laboratory Practice”的缩写。中文名称为“药品实验室管理规范”。目前，在我国是指于 2003年9月1日起施行《药物非临床研究质量管理规范》（局令第2号）。

4.什么是GSP？

GSP：英文名称“Good Supply Practice”的缩写。中文名称为“药品经营质量管理规范”，它 是控制医药商品流通环节所有可能发生质量事故的因素从而防止质量事故发生的一整套管理程序。

5.什么是GUP？

GUP：英文名称“Good Use Practice”的缩写。中文名称为“药品使用质量管理规范”，在我国是指 《医疗机构药剂质量管理规范》。

6.什么是GMP？ GMP：英文名称“Good Manufacturing Practice”的缩写。中文名称为“药品生产质量管理规范”，在我国，GMP是指 国家药品监督管理局于1999年3月18日通过，6月18日发布，8月1日起开始正式实施的《药品生产质量管理规范》（局令9号）。这个规范是药品生产和质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料生产中影响成品质量的关键工序。它是一种强制性认证，没有通过认证的生产企业或生产车间已于2004年7月1日实行

强制性停产。第四章 基因工程制药 第一节 概述

问题：基因工程菌生产药物的优点？ 第二节 基因工程药物生产的基本过程

主要程序是：目的基因的克隆，构建DNA重组体，将DNA重组体转入宿主菌构建工程菌，工程菌的发酵，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验等。

基因工程药物的生产是一项十分复杂的系统工程，可分为上游和下游两个阶段。上游阶段是研究开发必不可少的基础，它主要是分离目的基因、构建工程菌（细胞）。下游阶段是从工程菌（细胞）的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量控制等。

第三节 基因工程药物的分离纯化

基因工程药物具有下列特点：（1）目的产物在初始物料中含量较低；（2）含目的产物的初始物料组成复杂；（3）目的产物的稳定性差，具有生物活性的物质对pH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等十分敏感，容易失活、变性；（4）种类繁多，包括有大、中、小分子、结构简单或复杂的有机化合物，以及结构复杂及性质各异的生物活性物质；（5）应用面广，对其质量、纯度要求高，甚至要求无菌、无热原等。

一、建立分离纯化工艺的依据 1.含目的产物的起始物料的特点：

（1）菌种类型及其代谢特征。（2）原材料和培养基的来源及其质量。（3）生产工艺和条件。包括灭菌方法和条件、生产方式、生产周期、生产能力、工艺控制条件、因素及方式等。（4）初始物料的物理、化学和生物学特性。

2.物料中杂质的种类和性质 3.目的产物特性 4.产品质量的要求

二、分离纯化的基本过程

基因工程药物分离纯化一般不应超过4-5个步骤，包括细胞破碎、固液分离、浓缩与初步纯化、高度纯化直至得到纯品以及成品加工。

三、分离纯化的技术

1.细胞破碎与固液分离。2.目的产物的分离纯化。3.非蛋白质类杂质的去除。分离纯化技术应满足下列要求：（1）技术条件要温和，能保持目的产物的生物活性；（2）选择性要好，能从复杂的混合物中有效地将目的产物分离出来，达到较高纯化倍数；（3）收率要高；（4）两个技术之间要能直接衔接，不需要对物料加以处理或调整，这样可以减少工艺步骤；（5）整个分离纯化过程要快，能够满足高生产率的要求。

四、选择分离纯化方法的依据 1.根据产物表达形式来选择 2.根据分离单元之间的衔接来选择

通常先运用非特异、低分辨的操作单元，以尽快缩小样品体积，提高产物浓度，去除最主要的杂质；随后采用高分辨率的操作单元：凝胶排阻色谱这类分离规模小、分离速度慢的操作单元放在最后。

3.根据分离纯化工艺的要求来选择 分离纯化工艺应遵循以下原则：

（1）具有良好的稳定性和重复性（能产业化）。（2）尽可能减少组成工艺的步骤。

（3）组成工艺的各技术或步骤之间要能相互适应和协调，工艺与设备也能相互适应，从而减少步骤之间对物料的处理和条件调整。

（4）在工艺过程中要尽可能少用试剂，以免增加分离纯化步骤，或干扰产品质量。

（5）分离纯化工艺所用的时间要尽可能短，因稳定性差的产物随工艺时间增加收率。

（6）工艺和技术必须高效，收率高，易操作，对设备条件要求低，能耗低。（7）具有较高的安全性。在选择后处理技术、工艺和操作条件时，要能确保去除有危险的杂质，保证产品质量和使用安全，以及生产过程的安全。

第四节 基因工程药物的质量控制

一、原材料的质量控制

二、培养过程的质量控制

三、纯化工艺过程的质量控制（产品有足够的生理和生物学试验数据资料，确证提纯物分子批间保持一致性。外源蛋白质，DNA与热原质都控制在规定限度以下）

四、目标产品的质量控制

质量控制主要要求：产品的鉴别、纯度、活性、安全性、稳定性和一致性。1.产品的鉴别。2.纯度分析。3.生物活性测定。4.稳定性考察。5.产品一致性的保证。（6.安全性）

五、产品的保存 1.液态保存

（1）低温保存；（2）在稳定pH条件下保存；（3）高浓度保存；（4）加保护剂保存。

2.固态保存

固态蛋白质比液态稳定，一般蛋白质含水量超过10%时容易失活。含水量降到5%时，在室温或冰箱中保存比较稳定。冻干粉或结晶都具有强抗热性和稳定性。

第五章 细胞工程制药 第一节 概述

细胞工程可分为动物细胞工程和植物细胞工程。

动物细胞工程包括：细胞培养技术；细胞融合技术；胚胎工程技术；克隆技术。

植物细胞工程包括：植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。

第二节 动物细胞工程制药 1.细胞融合。单克隆抗体。

2.核移植就是将一个动物的细胞核，移植到卵细胞中，并发育成长。3.转基因动物是指经人的有意干涉，通过实验手段将外源基因导入动物细胞中并稳定地整合到动物基因组中，且能遗传给子代的动物。

4.动物细胞培养。是指离散的动物活细胞在体外人工条件下的生长、增殖的过程。

第三节 植物细胞工程制药

1.组织及细胞培养。2.遗传特性改造。3.转基因植物。

转基因植物生产重组蛋白具有以下优点：1.与动物细胞培养相比，植物细胞培养条件简单且易于成活，有利于遗传操作；2.植物培养细胞具有全能性，能够再生植株；3.转基因植物中的外源基因可通过植物杂交的方法进行基因重组，进而在植物体内积累多基因；4.转化植株系的种子易于贮存，有利于重组蛋白的生产和运输；5.用动物细胞生产重组蛋白，可能污染动物病毒，这对人类可能造成潜在危险，而植物病毒不感染人类，所以用植物细胞生产重组蛋白更为安全；6.植物细胞有与动物细胞相似的结构和功能，有利于重组蛋白的正确装配

（2）反应后，酶与底物和产物易于分开，产物中无残留酶，易于纯化，产品质量高。（3）反应条件易于控制，可实现转化反应的连续化和自动控制。（4）酶的利用效率高，单位酶催化的底物量增加，用酶量减少。（5）比水溶性酶更适合于多酶反应。3.酶和细胞的固定化方法 酶和细胞的固定化方法的分类（1）载体结合法 ①物理吸附法

物理吸附法是用物理方法将酶吸附于不溶性载体上的一种固定化方法。②离子结合法

离子结合法是酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体上的固定化方法 ③共价结合法

共价结合法是酶以共价键结合于载体上的固定化方法（2）交联法（——共价键）

交联法是用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。

（3）包埋法

①网格型。将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中的称为网格型。②微囊型。将酶或细胞包埋在高分子半透膜中的称为微囊型。（4）选择性热变性法

4.酶和细胞的固定化过程中使用载体的条件：（1）固定化过程中不引起菌变性；（2）对酸碱有一定的耐受性；（3）有一定的机械强度；

（4）有一定的亲水性及良好的稳定性；（5）有一定的疏松网状结构，颗粒均匀；（6）共价结合时具有可活化基团；（7）有耐受酶和微生物细胞的能力；（8）廉价易得。

（酶和细胞的固定化载体，主要有以下三类：）

（1）吸附载体。吸附法有物理吸附和离子吸附两种。物理吸附所用的载体有无机物和有机物。

（2）包埋载体。包埋法制备固定化酶或细胞的载体有卡拉胶等。目前，工业上应用的包埋载体主要为卡拉胶、海藻胶等。

（3）共价结合载体（交联载体）。用共价结合法制备固定化酶或细胞所用的载体有纤维素、SephadexA200、琼脂、琼脂糖、苯胺多孔玻璃等。5.固定化酶的制备技术

（1）物理吸附法中蛋白质与载体结合力较弱，而且酶容易从载体上脱落，活力下降，故此法不常用；离子交换吸附法是将解离状态的酶溶液与离子交换剂混合后，洗去未吸附的酶和杂质即得固定化酶，本方法中离子交换刘的结合蛋白质能力较强，常彼采用。

影响载体吸附的因素较多，如溶液的pH、离子强度、温度、蛋白质浓度及载体的比表面积等。

（2）包埋法制备固定化酶技术

包埋法又分为凝胶包埋法和微囊化包埋法两类。凝胶包埋这是将酶或细胞限制于高聚物网格中的技术；微囊化法是将酶或细胞定位于不同构型的膜外壳内的技术。

其基本制备方法有界面沉降法及界面聚合法两类。

①界面沉降法。本法是物理法，是利用某些在水相和有机相界面上溶解度极低的高聚物成膜的过程将酶包埋的方法。其基本过程是将酶液在与水不混溶的、沸点比水低的合机相中乳化，使用油溶性表面活性剂形成油包水的微滴，再将溶于有机溶剂的高聚物加入搅拌下的乳化液中，然后再加入另一种不能溶解高聚物的有机溶剂，使高聚物在油水界面上沉淀、析出及成膜。最后在乳化剂作用下使微囊从有机相中转移至水相，即成为固定化酶。用于制备微囊的高聚物材料有硝酸纤维素、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯等。微囊化的条件温和，制备过程不致引起酶的变性，但要完全除去半透膜上残留的有机溶剂却不容易。

②界面聚合法。本法是化学制备法，其基本原理是利用不溶于水的高聚物单体在油－水界面上聚合成膜的过程制备微囊。成膜的高聚物有尼龙、聚酰胺及聚脲等。现以尼龙610为例，其基本过程是将含酶的10％血红蛋白溶液与己甲叉二胺水溶液混合，再倾入含有1％Span85的氯仿-环己烷中分散乳化，加入溶于有机相的癸二酰氯后，便在油－水界面上发生聚合反应，弃去上清后，加入Tween20去乳化，洗去有机溶剂及末聚合的单体，将其转移至水相中即得微囊。

纤维包埋法是将可形成纤维的高聚物溶于与水不混溶的有机溶剂中，再与酶溶液混合并乳化，然后将乳化液经喷头挤入促凝利(如甲苯及石油醚等)中形成纤维，即成为固定化酶。

（3）交联法制备固定化酶技术

例如0.2％的木瓜蛋白酶和0.3％的戊二醛在pK5.2～7.2，0℃下，24h即完成反应，反应速度随温度的升高而增大。若pH低于4.0，即使长时间反应也不能实现酶的固定化。酶晶体也可以用交联法实现固定化，但在交联过程中酶容易失活。

（4）共价结合法制备固定化酶的技术 共价结合法制备固定化酶的优点是酶与载体结合牢固，稳定性好；缺点是载体需要活化，固定化操作复杂，反比条件比较剧烈，酶容易失活和产生空间位阻效应。

6.固定化酶的形状与性质 6.1 固定化酶的形状

（1）颗粒状固定化酶（制备方法简单，颗粒比表面积大，转化效率高，适用于各种类型的反应器）；（2）纤维状固定化酶（比表面积大，转化效率高，但只适用于填充床反应器）；（3）膜状固定化酶/酶膜（表面积大，渗透阻力小，可用于酶电极，破碎后也可用于填充床反应器）；（4）管状固定化酶/酶管（机械强度大，切短后可用于填充床反应器，也可以组装成列管式反应器）。

6.2 固定化酶的性质（1）酶活力的变化（2）酶稳定性的变化

稳定性包括：①操作稳定性。②贮藏稳定性。③热稳定性。④对蛋白酶的稳定性。

（3）酶学特性的变化。①底物专一性。②最适pH。③最适温度。④米氏常数（Km）。⑤最大反应速度（Vmax）。

7.固定化酶活力的测定方法

三、酶的非水相催化

其催化活性与水溶液中相当，甚至更高，并且具有下列显著特点：（1）提高非极性底物和产物的溶解度，从而提高反应速度。

（2）可催化水解反应的逆反应，而合成（酶类、）多肽、酯类等化合物。（3）有利于反应后酶与产物的分离。（4）解除或减少某些产物对酶的抑制作用。（5）提高酶的稳定性。第七章 发酵工程制药

一、发酵工程与发酵工程制药的发展历史

二、微生物发酵制药的研究范围

微生物菌体发酵：如香菇类、灵芝、金针菇、依赖虫蛹而生有的冬虫夏草菌以及与天麻共生的密环菌等药用真菌。

微生物酶发酵： 微生物代谢产物发酵： 微生物转化发酵： 第二节 微生物工业用菌种

一、发酵工业对生产菌种的要求（1）能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速生长，且代谢产物产量高。目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离。

（2）发酵条件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。（3）菌种生长和发酵速度较快，发酵周期短。

（4）根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株。

（5）抗杂菌、抗噬菌体能力强。

（6）菌种纯粹，遗传性状稳定（不易变异退化），以保证发酵生产和产品质量的稳定性。

（7）菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素以保证安全。

二、工业上常用的微生物 1.微生物的共同特性

（1）个体小、构造简单；（2）容易培养、易于代谢；（3）生长旺盛、繁殖迅速；（4）适应性强、容易变异；（5）分布广泛、种类繁多。

2.工业上常用的微生物

发酵工业上常用的微生物有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌四大类群。

三、生产用菌种的保藏及选育 1.菌种保藏（菌种的保藏方法）

（1）斜面低温保藏法。（2）液体石蜡保藏法。（3）砂土管保藏法。（4）冷冻干燥保藏法。

（5）液氮超低温冻结法。（6）硅胶保藏法。2.菌种选育

（1）自然选育－－利用菌种的自发突变，从而选育出优良菌种的过程，叫做自然选育。

（2）诱变育种－－诱变育种是指用人工的方法处理微生物，使它们发生突变，再从中筛选出符合要求的突变菌株，供生产和科学实验用。

诱变剂有物理诱变剂（如紫外线、X射线、γ射线、快中子）、化学诱变剂（如亚硝酸、硫酸二乙酯、氮芥、硫酸）等。在生产实践上，选用哪种诱变剂、剂量大小、处理时间等，都要视具体的情况和条件，并经过预备实验后才能确定。

（3）杂交育种（4）原生质体融合（5）基因工程育种 第三节 培养基及其制备

1.根据培养基的用途分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基。2.发酵工业生产中选择培养基的基本原则（1）必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；

（2）所用的单位营养物质能产生最大量的微生物菌体或发酵产物；（3）能形成最大浓度的微生物菌体或产物；（4）能形成最大产物生成率，从而缩短发酵周期；（5）尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化；

（6）对生产中除发酵以外的其他方面如通气搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少；

（7）原料价格低廉、质量稳定、取材容易。3.消毒与灭菌的区别

1.消毒（Disinfection）：用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢，如巴氏消毒法。

2.灭菌（Sterilization）（更彻底）：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽胞和孢子。

试题：

1.基因工程制药中工程菌分为两大类，原核细胞有大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌；真核细胞有酵母、丝状真菌。（P21）

2.基因工程药物研究中常用的表达载体pBV220系统、pET系统。（P23）3.酶的化学修饰：通过主链的切割、剪接和侧链基团的化学修饰对酶蛋白进行分子改造，以改变其理化性质及生物活性。这种应用化学方法对酶分子实施种种“手术”的技术称为酶分子的化学修饰。从广义上说，凡涉及共价键或部分共价键的形成或破坏的转变都可看做是酶的化学修饰。从狭义上说，酶的化学修饰则是指在较温和的条件下，以可控制的方式使一种酶同某些化学试剂起特异反应，从而引起单个氨基酸残基或其功能基团发生共价的化学改变。（P242）

4.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素？（P24）（1）外源基因的剂量。

（2）外源基因的表达效率。①启动子的强弱；②核糖体结合位点的有效性；③SD序列和起始密码的间距；④密码子组成。

（3）表达产物的稳定性。（4）细胞的代谢负荷。（5）工程菌的培养条件。

5.基因工程制药中，根据真核基因在原核细胞中表达的特点，表达载体必须具备哪些条件？（P22）

（1）载体能够独立地复制。

（2）应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选。而且克隆位点应位于启动子序列后，以使克隆的外源基因得以表达。（3）应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别。（4）应具有阻遏子，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录。（5）应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。

（6）所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号，即起始密码AUG和SD序列，以便转化后能顺利翻译。

6.以环糊精为例，说明模拟酶的作用。（P236）（重点！）

第五篇：13级制药工程三班“三走活动”新闻稿

响应“三走” 绽放青春

— 13级制药工程三班“三走”活动

为积极响应学校团委有关“三走”活动的号召，宣扬党的十八届三中全会“强化体育课和课外锻炼，促进青少年身心健康、体魄强健”的有关精神。时光荏苒，转眼已到冬天。虽然还是阳光灿烂，但和煦的风里仍夹着寒意，自然而然，宅在宿舍的同学更多了。为了丰富学生的课余文化生活，锻炼同学的体魄，我班开展“三走”活动。即走下网络，走出宿舍，走向操场。

为了响应号召，也想借此机会增进学生之间的交流，培养学生的团队协作能力，我班与13级化工其余4个班级联合搞一场13化工联谊赛.2014年12月3日中午，我们举办了一场篮球赛，2014年12月6日下午，13年级化工班级举办了一场别开生面的拔河比赛，全体同学纷纷以极大的热情参与到这次活动中。

3号中午12点，天空冒起了点点雪滴，天空刮起了风，温度似乎也不尽如人意，但也阻止不了化工学子“三走”的热情。制药3班，2班以及师范班的战队与制药1班，工程工艺班的战队都拿出来最强实力，在风雪之中顽强拼搏，一次次的跳起，投球，进球。获得了观众的阵阵呼喊。比赛中队友们配合默契，并本着友谊第一，比赛第二的原则，结束了这场比赛。结果不在乎输赢，在比赛中双方都获得了欢乐，更凝结了友谊。

6号下午当比赛的哨声一响起，队员们使出浑身力气把绳子向后拉，绳子中间的红线左右摇摆。两边队员都整齐地往后倒、向后退，两边队员都整齐地往后倒、向后退，其他同学在队伍旁边助阵加油，恨不得抓起绳子和学生一起努力，！号子声、呐喊声，此起彼伏，飘荡在整个操场上空。

在这场比赛中，我们班同学的表现振奋人心，简直可以说秒杀，不费吹灰之力将对方斩于马下。在决赛中，我们班男生被质疑，说胜利是场地问题，三班的男生用事实告诉他们，我们胜在实力。再说我们班女生，那是巾帼不让须眉。在决赛中，第一场中规中矩胜利。第二场时，双方都投进全部力量，战况激烈，双方僵持不下。突然，我班后面女生摔倒了，绳都拖着她们走，但她们仍死死抓住绳子。旁边的同学仍在嘶喊加油，不知怎的，说时迟那时快，她们站起来了，并一鼓作气，打败了对方。我们班大满贯，那一瞬的胜利，我们欣喜若狂，因为我们共同合作，我们成功啦。

此次拔河比赛，不仅丰富了同学们的校园文化生活，还促进了各班级、各同学间的交流，更是培养了同学们拼搏进取的精神和积极乐观的生活态度。此外，我觉得，阳光，蓝天，我们就该出来走走，劳逸结合，张弛有度，让大学生活多姿多彩，让青春无悔。

13级制药工程3班

2014年12月7日

（以下是记录图片）