制药工艺--考试-(1)

一、名词解释1、基元反应：凡反应物分子在碰撞中一步转化为生成物分子的反应称为基元.反应302、助催化剂：在制备催化剂时，往往加入某种少量物质，这种物质对反应影响很小，但能显著的提高催化剂的活性、稳定性或选择性383、对映体过量：指在两个对映体的混合物中，其中一个对映体相对于另一个而过量的百分数，表征对映体的光学纯度484、细胞比生长速率：以单位细胞的生物量为基准，表示该参数的变化速率。是生长速率的标准化，反应了菌体活力的大小1285、原生质体融合：用去壁酶处理将微生物细胞璧除去，制成原生质体，在高渗条件下用PEG促进原生质体风声融合，再生细胞壁，从而获得具有双亲性状的融合细胞，这一技术称为~1366、化学半合成：由已知的具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理，生产药物的过程37、化学全合成：由简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理，生产药物的过程38、贴壁细胞培养：贴壁依赖性细胞的生长需要适量带电荷的固体或半固体支持表面。由细胞自身分泌或人为在培养基中加入贴附因子，使细胞依附在支持物表面，才能生长和增殖2609、单层贴壁细胞培养：指把细胞贴附于一定的固体支持表面上，生长形成单层细胞的培养方法，适合于铁壁依赖性细胞培养26210、无限细胞系：指寿命和活性都不受传代次数影响的细胞系，可连续培养，也称永久细胞系24811、有限细胞系：指寿命有限制的细胞，经过若干传代培养后失去繁殖能力，衰老死亡24812、化学需氧量：是在一定条件下，用强氧化剂使污染物氧化所需的氧量。35413、类型反应法：指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成工艺路线设计的方法2214、催化剂：在化学反应体系中能改变化学反应速率，而本身在反应前后化学性质并无变化的物质3715、自然选育：在发酵生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程，称为自然选育13516、促进剂：促进产物生成、但不是营养物也不是前体的一类化合物14117、穿梭载体：存在于质粒载体上的含有两个亲缘关系不同的复制子结构及其相应的标记基因，能在两种不同种属的宿主细胞中复制并存在的的基因20018、微载体培养：是一种三维培养系统，有很大的比表面积，细胞贴附于微载体上增值，再悬浮于培养液中，兼有贴壁和悬浮培养的双重优点26319、前体：指加入到发酵培养基中的某些化合物，能直接参与产物的生物合成，组成产物分子的一部分，而自身的结构没有发生太大的变化141二、问答题1、以薯芋皂素为原料制备氢化可的松的化学合成中，如何控制环氧化、oppenauer氧化？106答：（1）控制温度在30℃以下，慢慢加入过氧化氢，保温8小时，当环氧化物熔点在184℃以上时，即环氧化达到终点。（2）加入环己酮，再蒸馏带水到馏出液澄清，加入预先配置好的异丙醇铝，加热回流1.5h，冷却到100℃以下，oppenauer氧化反应结束。2、采用追溯求源法设计奥美拉唑的合成中，断键原则？部位？第一步的关键中间体？24答：断键原则：药物分子中C-N、C-S、C-O等碳-杂键的部位，通常是该分子的拆键部位，即分子的连接部位。部位：C-S、C-N键。第一步关键中间体是5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇3、菌种保存的原理和方法？137答：（1）原理：使其代谢处于不活跃状态，即生长繁殖受抑制的休眠状态，可保持原有特性，延长生命时限（2）方法：斜面低温保存、液体石蜡密封保存、砂土管保存、冷冻干燥保存、液氮保存4、以培养基的灭菌工艺为例，简述连续操作过程以及它的优缺点？154答：优点：采用高速灭菌工艺，营养成分破坏少；热能利用合理，易于自动化控制。缺点：发酵罐利用率低，增加了连续灭菌设备及操作环节，增加染菌概率；对压力要求高，不小于0.45Mpa,一般为0.45--0.8Mpa；不适合粘度大或固形物含量高的培养基灭菌。5、以重组人生长素为例，简述分泌性大肠杆菌基因工程的构建过程？229答：采用基因重组技术分离干扰素α-2b基因，克隆到质粒载体中，构建出表达载体。将重组干扰素α-2b表达载体转化到大肠杆菌中，获得高表达工程菌株。按生物制品规程，制备原始菌种库、主菌种库、工作菌种库，检验合格后，方可用于生产。（工作菌种库—摇瓶培养—种子罐培养种子罐培养—发酵罐培养—菌体收集）6、化学制药搅拌反应器的结构特征？答：主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐组成。搅拌装置包括传动装置、搅拌轴和搅拌器；轴封是指搅拌罐和搅拌轴之间的动密封，是用来封住罐内介质不知泄露并保持器内操作压力；搅拌釜还包括罐体，传热装置、工艺接管、仪表及防爆装置等附件。罐体一般由钢板卷旱而成，根据反应物的性质，罐体的内壁可衬橡胶、搪玻璃、聚四氟乙烯等耐腐蚀材料。1、发酵过程中微生物菌体浓度的控制策略和方法？158答：（1）菌体浓度与生长速率有密切关系。菌体生长速率主要取决于菌种的遗传特性和培养基成分条件。比生长速率大的菌种，菌体浓度增长迅速，反之就越缓慢。（2）菌体浓度影响产物形成率。在适宜的比生长速率下，发酵产物的产率与菌体浓度成正比。方法:菌体浓度的控制主要靠调节基质浓度，确定基础培养基配方中的适当比例，避免浓度过高或过低；然后在发酵中采用中间补料、控制CO2和O2量来实现。生长缓慢，菌体浓度低时，补加磷酸盐，促进生长。2紫杉醇的制备中，母环与侧链不能直接对接（酯化），需加入什么物质？为什么？80-89答：需加入正丁基锂。因为正丁基锂可作为碱来活化7—三乙基硅巴卡亭Ⅲ的13-OH，先行成醇锂，然后再与β-内酰胺形成β-氨基酯中间体。醇锂与β-内酰胺反应立体选择性高，可以使用外消旋β-内酰胺进行反应，节省了拆分β-内酰胺或合成光学活性β-内酰胺的费用。3、青霉素的发酵中采用何种发酵/操作方式，为什么？173，152答：采用反复分批式发酵。因为在前40小时中是由培养基中的营养物质维持青霉菌的生长，在40小时后，靠低速连续流加葡萄糖、氮源、苯乙酸等，维持一定的最低浓度，使菌体处于半饥饿状态，延长合成期，提高产量。碳源占成本的12%以上，采用糖化液流加，降低成本。糖与6APA结合成为糖基--6APA,影响青霉素产量。4如何选用重结晶溶剂？35答：（1）利用“相似相溶”原则：溶质极性大，选用极性大的溶剂；若是非极性的，则需要非极性溶剂；（2）不与被提纯物质起化学反应；（3）在较高温度时能溶解多量的被提纯物质而在室温或更低温度时只能溶解很少量；（4）对杂质冷热都易溶或者冷热都不溶；（5）溶剂的沸点不宜过低或过高；（6）要注意溶剂的挥发性，以便在工业生产上考虑溶剂的回收利用；（7）根据人用药物注册技术要求国际协调会议指导为原则5、PRC反应系统的组成和作用？207，2086、答：（1）组成：模版DNA，一对脱氧寡核苷酸，4种等浓度的脱氧核糖核苷酸，热稳定性DNA聚合酶、缓冲溶液（2）作用：在引物的指导下，以DNA为模版，由DNA聚合酶催化的扩增特定DNA序列聚合延伸形成互补序列。本质是根据生物体的DNA复制原理在体外合成DNA6、制药生产工艺规程的主要内容？348答：制药生产工艺规程的内容包括：品名，剂型，处方，生产工艺的操作要求，物料、中间产品、成品的质量标准和技术参数及储存注意事项，物料平衡的计算，成品容器、包装材料的要求等三、论述题1、比较基因工程酵母系统和哺乳动物细胞表达系统制药的优缺点？分析各自应用前景？202，248答：酵母表达系统：优点--具有真核生物的特征——安全、无毒。酵母的培养条件简单而且大规模培养技术成熟。酵母有亚细胞器分化，能进行蛋白质翻译后的修饰和加工，类似于高等真核生物，并具有良好的蛋白质分泌能力。缺点--酿酒酵母发酵产生乙醇，制约了高密度发酵，修饰的蛋白质糖基化过长，过度糖基化会引起副作用。动物细胞表达系统：优点--高效表达：表达数个外源基因（12kb），如抗体，并且装配成有功能的分子。翻译后加工：能进行，但与哺乳动物细胞不完全相同；修饰效率可能不高，引起溶解性、稳定性、免疫性等变化。缺点：重组率低，筛选困难，周期长，需要4-10d前景：（1）酵母：啤酒酵母表达的部分重组蛋白；疫苗：乙肝病毒表面抗原，疟原虫环子孢子蛋白，HIV—l外壳蛋白；诊断试剂：丙肝病毒蛋白，HIV—l抗原；人类治疗用蛋白药物（2）动物细胞将可能成为生产基因工程药物的主要宿主细胞。围绕CHO细胞表达系统而进行的相关研究将成为生物工程领域一个活跃的研究热点。①提高表达水平，如发展一些新的强启动子，寻找合适的增强子，装配适合于cDNA高效表达的必要元件以及根据CHO细胞翻译特点调整外源基因密码子等；②在进一步提高表达水平的同时．还将注重分离纯化的问题，如改变DNA中的个别序列，使表达产物在不影响生物活性的前提下，携带有利于分离纯化的基团；③细胞培养的低成本、高密度、高产量和培养设备的大型化、自动化精巧化；④分离纯化的低成本和高活性回收率。2、以乙苯为原料，经对硝基苯乙酮为合成路线，如何实现氯霉素的立体构型（手性）？（写立体构型反应式，立体构型如何拆分）60答：乙苯经硝化氧化得到对硝基苯乙酮，再经溴代得溴代对硝基苯乙酮然后与乌洛托品反应，将溴原子转化为伯胺盐酸盐，进行乙酰化，再与甲醛进行羟醛缩合，增加1个碳原子并引入了C-3的羟基。产生第一个手性中心，得到一对对映异构体。将羰基采用异丙醇铝-异丙醇进行还原有生成第二个手性中心。产物为占优势的一对苏型对映体，光学拆分后可得到所需构型的单旋体“氨基醇”，最后经二氯乙酰化反应引入二氯乙酰基而得到氯霉素。反应式：3、论述动物细胞培养中，溶解氧控制的原理和措施？268-461答：原理：不同细胞类型的最适溶氧水平不同20％～80％是一个可选范围。溶氧量的控制常常与pH值控制结合在一起，根据需要进行调节。生长必须有氧气，无氧呼吸不能生存。80％以上为高氧环境，产生氧自由基，对细胞有毒性，抑制生长，染色体异常。措施：根据氧平衡原理，供氧浓度必须高于临界氧浓度，。提高氧传质系数、传质面积、传质动力都能改善供氧。转瓶培养时，不超过三分之一体积的培养液，就能通过液面交换气体你，大规模生产时必须直接鼓泡通气（氧传递速率很高，伤害细胞，产生泡沫。使用剪切保护剂和硅消泡剂）或膜通气（无气泡供氧，优点是氧传递更为有效，剪切力小，泡沫形成量小）。4、以你熟悉的制药工艺/化学反应设计为例，论述物料衡算的基准、计算步骤？330-331答：基准：（1）以每批操作为基准，适用于间歇操作设备、标准或定型设备的物料平衡（2）以单位时间为基准，适用于连续操作设备的物料衡算（3）以每千克产品为基准，以确定原材料的消耗定额。计算步骤：(1)收集和计算所必需的基本数据（2)列出化学反应方程式，包括主反应和副反应；根据给定条件画出工艺流程简图；（3）选择物料衡算计算的基准（4）进行物料衡算（5）列出物料衡算表：输入与输出的物料衡算表；三废排放表；计算原辅材料消耗定额，通常按生产1kg产品计算。