生物制药工艺学实验
生物制药工艺学实验指导
（12个实验，36学时）
焦飞
生物技术教研室
实验一健胃消食片配方及片剂的制备
一、实验目的
1.掌握压片机压片的方法及影响片剂成型的主要因素；
2.学会片剂处方的调配。
二、实验材料和仪器
太子参，陈皮，山药，麦芽（炒），山楂，蔗糖粉，糊精，硬脂酸镁，粉碎机，干燥箱，制片机
三、实验原理
健胃消食片为内科伤食类非处方药品，主治健胃消食，用于脾胃虚弱，消化不良，脾胃虚弱所致的食积，症见不思饮食，暖腐酸臭，脘腹胀痛。健胃消食片的配方如下，太子参228.6g，陈皮22.9g，山药171.4g，麦芽（炒）171.4g，山楂114.3g，蔗糖糊精适量，值得片剂为淡棕黄色的片或薄薄膜片，气略香，味微甜，酸。制作方法：太子参半量与山药粉碎成细粉，其余陈皮三味药及剩余的太子参置于烧杯，加3倍量水，煎煮1小时，滤过，合并两次煎液，减压浓缩至浸膏，干燥。将蔗糖粉糊精和生药粉以3：1：1的混合粉与浸膏混合制成软材，软材的软硬应适当，以“手握成团，轻压则散”为宜。采用挤出制粒的方法制成颗粒，颗粒在60-80摄氏度干燥，干燥时应逐渐升温，以免因颗粒表面干燥过快结成硬壳而影响内部水分的蒸发。颗粒整粒后加入1％硬脂酸镁混合后压片。
四、实验步骤
1.称取太子参2
2.8g，陈皮2.3g，山药17.1g，山药17.1g，麦芽17.1g，山楂11.4g
2.太子参山药用粉碎机粉成细粉。
3.将上述药材放入烧杯中，加入3倍量的水，煎煮半小时，重复两次，将上清液合并，减
压浓缩至浸膏，将所得浸膏放入烘箱中80度干燥。
4.将蔗糖粉糊精和干燥后的粉末以3：1：1的比例混合制成颗粒软材，将软材放入烘箱中
逐渐升温干燥。
5.干燥后的软材加入1％硬脂酸镁放入压片机中压片。
实验二溶菌酶结晶的制备
一、实验目的
1.掌握盐析法提取蛋白质的原理和过程；
2.学会溶菌酶的结晶和精制方法。
二、实验材料与仪器
新鲜鸡蛋，氯化钠，1 mol/L 氢氧化钠溶液，醋酸缓冲液，烧杯，玻璃棒，布氏漏斗，干燥箱。
三、实验原理
溶菌酶又称细胞壁质酶或N—乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种国内外很紧销的生化物质，广泛应用于医学临床。具有多种药理作用，能抗感染、消炎、消肿、增强体内免疫反应等，有抗菌的作用，常用于五官科多种粘膜炎症，皮肤带状疮疹等疾病。是优良的天然防腐剂，可用于食品的防腐保鲜。尤其重要的是近年来溶菌酶已成为基因工程及细胞工程必不可少的工具酶。
四、实验步骤
（1）收集鸡蛋清将新鲜鸡蛋两端各敲一个小洞，使蛋清流出（最好是新生的鸡蛋、PH 值不得低于8，否则不能使用），按其体积的两倍量加入水，轻轻搅拌5min，使蛋清溶液的稠度均匀，注意在搅拌过程中不能起泡，搅拌不宜过快、搅拌棒应光滑等，以防蛋白质变性而影响溶菌酶产品的得率及质量，最后用双层细纱布滤除蛋清溶液中的脐带块及碎蛋壳等。
（2）加入氯化钠按每100ml蛋清溶液加入2g.氯化钠的比例，白蛋清溶液中慢慢加入氯化钠细粉，边加边搅拌，促使氯化钠细粉及时溶解，以避免局部浓度过高或沉淀于容器底部，否则会引起蛋白质的变性而产生大量的白色沉淀。
（3）粗制溶菌酶加完氯化钠细粉后，再用1mol/L 的氢氧化钠溶液小心地将上述蛋清溶液的PH值调节到10.8。在用氢氧化钠溶液调节蛋清溶液PH值时，用胶头滴管将其逐渐滴入并不断搅拌以免局部过碱而导致蛋白质的变性，从而影响溶菌酶的得率和质量。为加速溶菌酶的结晶过程，可再加入适量的溶菌酶结晶体作为晶种。低温下静置数天，溶菌酶结晶将慢慢析出，于72~96h 达到最高产率。待结晶完全后，倾去上清液并用布氏漏斗滤出结晶，即可得到粗制的溶菌酶晶体。
（4）精制溶菌酶将制得的粗结晶用PH值4.6的醋酸溶解，然后让酶液静置2h，接着过滤除去不溶物，收集滤液并量出体积，按100ml滤液加5g氯化钠的比例加入（加入方法与第二步加入氯化钠的方法相同）。然后用1mol/L的氢氧化钠溶液缓慢地将其PH值调节到10.8 后，低温下静置结晶。为加速结晶过程可向酶液中加入溶菌酶晶种，待结晶完全后再倾去上清液，用布氏漏斗过滤可得溶菌酶结晶，如纯度不够，可重复操作提纯，直至达到所需要的纯度为止，结晶于30~40°:烘干后即得溶菌酶产品。
（5）包装存贮产品应装于玻璃或陶瓷容器中，置于阴冷处保存，以免溶菌酶受热后失去活性。
注意事项
（1）整个过程只能在玻璃或陶瓷容器中进行，不可用金属容器，以免酶失活而影响产品的得率及质量。
（2）操作的全过程要在低温下进行（10°以下），防止原料变质和酶失活。
（3）第三步中加入溶菌酶晶种的具体操作是将溶菌酶晶体均匀地悬浮于少量的PH值为10.8，浓度为5%氯化钠溶液中，取几滴加入到调好的PH值和氯化钠浓度的蛋清液内，再置低温处结晶。
实验三纤维素酶活力的测定
一、实验目的
1.了解纤维素酶的种类和测定原理，以及纤维素酶的作用特性；
2.掌握3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定纤维素酶活力的原理和方法。
二、实验原理
纤维素酶是一种多组分酶，包括4种组分：内切β-1,4-葡聚糖酶、外切β-1,4-葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和纤维二糖酶（又称β-葡聚糖苷酶）。在各种酶组分的协同作用下，能降解纤维素，使之变成纤维寡糖、纤维二糖和葡萄糖等还原糖。这些还原糖能将碱性条件下的3,5-二硝基水杨酸（DNS）还原，生成红棕色的氨基化合物，在540 nm波长处有最大光吸收，在一定范围内还原糖的量与反应液的颜色强度呈比例关系。利用比色法测定其还原糖的量就可测定纤维素酶的活力。
由不同底物测得的酶活力分别称为FPA（滤纸糖酶活力）和CMCA（羧甲基纤维素酶活力）。为了统一标准，目前通常用滤纸作为纤维素酶作用的底物。
纤维素酶在一定温度和pH条件下，将纤维素底物(滤纸)水解，释放出还原糖。在碱性、煮沸条件下，3,5-二硝基水杨酸(DNS试剂)与还原糖发生显色反应，其颜色的深浅与还原糖(以葡萄糖计)含量成正比。通过在540nm测其吸光度，可得到产生还原糖的量，计算出纤维素酶的滤纸酶活力。滤纸酶活力Filterp apera ctivity (FPA)指lg 固体酶(或1mL液体酶)，在(50士0.1)℃,指定pH条件下(酸性纤维素酶pH4.8，中性纤维素酶pH 6.0), lh水解滤纸底物，产生出相当于l mg葡萄糖的还原糖量，为1个酶活力单位，以u/g(或u/mL)表示。
三、实验器材和试剂
水浴锅、分光光度计、计时器、比色皿、移液管、吸耳球
DNS试剂、柠檬酸缓冲液、葡萄糖标准储备溶液、快速定性滤纸
四、实验内容
1.葡萄糖标准曲线的绘制：
取7支具塞刻度试管，编号，按照表一规定的量，分别吸取葡萄糖标准液、缓冲溶液和DNS试剂于各管中，混匀。将标准管同时置于沸水浴中，反应10 min，取出，迅速冷却至室温，用水定容至25 ml，盖塞，混匀。在540 nm处测量吸光度，以葡萄糖量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，获得线性回归方程。
表一葡萄糖标准曲线
2. 待测酶液的制备
（1）称取酶样1.0 g，用柠檬酸缓冲液溶解至100 ml（100倍），之后分别做200倍、400倍和800倍稀释,混匀。准确定容放置10 min，待测。
（2）滤纸条的准备
滤纸条事先干燥，水分平衡后，将滤纸折成宽1 cm，质量为5±0.5 mg的滤纸条，折成M型备用。
（3）酶活力的测定
取四支具塞试管，将折成M型的滤纸条分别放入每支试管底部，其中一支试管空白，
分别向四支试管中加入缓冲液1.5 ml，待测酶液0.5 ml（空白管不加），使管内溶液浸没滤纸，盖塞。
将四支试管同时置于50 ℃水浴中，准确计时60 min，取出，立即向各管中加入DNS 试剂3.0 ml。再于空白管中准确加入稀释好的待测酶液0.5 ml，摇匀。将四支管同时放入沸水浴中，加热10 min，取出，迅速冷却至室温，加水定容至25 ml，摇匀。
以空白管（对照液）调仪器零点，在540 nm下，测量三支平行管中样液的吸光度，取平均值。以平均值查标准曲线或用回归方程求出还原糖含量。
（4）酶活力的计算
纤维酶活力按以下公式计算：
X=A31/0.53n
式中，X-样品的滤纸酶活力，u/g；A-根据吸光度在标准曲线上查得的还原糖量，mg；n-酶样的稀释倍数。
实验四金银花、黄芩、川芎和连翘浸膏的制备
一、实验目的
1．掌握提取方法及操作要点。
2．熟悉提取率的测定方法。
3. 了解总浸膏量中总黄酮量和总有机酸量的测定方法。
二、实验原理
浸膏剂指用适宜溶剂与方法提取中药中有效成分，蒸去全部溶剂，调整浓度至规定标准所制成的膏状或粉状的固体制剂。除另有规定外，浸膏剂毎1g相当于原有药材的2~5g。浸膏剂一般用煎煮法或渗漉法制备。煎煮法指将药材加水煎煮取汁的方法，一般过程为取规定药材，切碎或粉碎成粗粉，置适宜煎器中，加水浸没药材，浸泡适宜时间后，加热至煮沸，保持微沸一定时间，分离煎出液，药渣依法煎出数次（一般为2~3次），至煎液味淡为止，合并各次煎出液，浓缩至规定浓度。煎煮法适用于有效成分能溶于水，且对湿、热均稳定的药材。渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中，由上部不断添加溶剂，溶剂渗过药材层向下流动过程中浸出药材成分的方法。适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂。
三、实验材料与器材
金银花、黄芩、川芎、连翘、酚酞试剂、NaOH滴定液、0.6%Mg(Ac)2甲醇溶液
索氏提取仪、回流冷凝管、加热套、水浴锅
四、实验内容
1. 金银花提取
取最粗粉金银花、黄芩、川芎、连翘各20 g，加入200 ml蒸馏水，按煎煮法，煎煮3次，每次30 min，取上清液或过滤取滤液。
2. 浸膏制备：将滤液浓缩至稀糖浆状，静置2 周，过滤，即得浸膏。
3. 质量检查
（1）观察浸膏的外观性状，本品在水浴上蒸干后，在105℃干燥3小时，至恒定，测定测定总浸膏量。
（2）含量测定
①总有机酸的测定：在供试品溶液中加入酚酞试剂2滴，用标定好的0.0749 mol/L的NaOH滴定液滴定至溶液显粉色。毎1 ml NaOH滴定液相当于9.916 mg的水杨酸，总有机酸量以水杨酸计。
②总黄酮的测定：按《中药化学》中芦丁测定方法，0.6%Mg(Ac)2甲醇溶液为参比，于510nm处测定各溶液吸光值。
实验五金银花、黄芩、川芎和连翘浸膏的纯化及丸剂的制
备
一、实验目的
1.掌握泛制法、塑制法制备丸剂的方法与操作要点。
2.熟悉水丸、蜜丸、滴丸对药料和辅料的处理原则及各类丸剂的质量要求。
二、实验原理
丸剂是根据中医辨证论治的原则组方。碾研成细末，混合均匀后，根据处方用蜜、水、黄酒、醋、面糊、米糊、蜂蜡、药汁、流浸膏、糖浆等为粘合剂，制成圆球形的内服固体剂型，如蜜丸、水丸、糊丸、蜡丸、浓缩丸等，以治疗疾病的一种疗法。丸剂的制法有泛制法、塑制法和滴制法。泛制法适用于水丸、水蜜丸、糊丸、浓缩丸的制备，其工艺流程为：原、辅料的准备→起模→成型→盖面→干燥→选丸→质量检查→包装。塑制法适用于蜜丸、浓缩丸、糊丸、蜡丸等的制备，其工艺流程为：原、辅料的准备→制丸块→制丸条→分粒、搓圆→干燥→质量检查→包装。供制丸用的药粉应为细粉或极细粉；起模、盖面、包衣的药粉，
应根据处方药物的性质选用。丸剂的赋形剂种类较多，选用恰当的润湿剂、黏合剂，使之既有利于成型，又有助于控制溶散时限，提高药效。
水丸制备时，根据药料性质、气味等可将药粉分层泛入丸内，掩盖不良气味，防止芳香成分的挥发损失，也可将速效部分泛于外层，缓释部分泛于内层，达到长效的目的。一般选用黏性适中的药物细粉起模，并应注意掌握好起模用粉量。如用水为润湿剂，必须用8小时以内的凉开水或蒸馏水。水蜜丸成型时先用低浓度的蜜水，然后逐渐用稍高浓度的蜜水，成型后再用低浓度的蜜水撞光。盖面时要特别注意分布均匀。
泛制丸因含水分多，湿丸粒应及时干燥，干燥温度一般为80℃左右。含挥发性、热敏性成分，或淀粉较多的丸剂，应在60℃以下干燥，。丸剂在制备过程中极易染菌，应采取恰当的方法加以控制。 5.滴丸的冷却剂必须对基质和主药均不溶解，其比重轻于基质，但两者应相差极微，使滴丸滴入后逐渐下沉，给予充分的时间冷却。否则，如冷却剂比重较大，滴丸浮于液面；反之则急剧下沉，来不及全部冷却，滴丸会变形或合并。
三、实验材料与仪器
金银花、黄芩、川芎、连翘、蜂蜜、纯化水
培养皿、小型制丸机
四、实验内容
1.水丸的制备：金银花、黄芩、川芎、连翘以上4味，各取5g，混合粉碎成细粉，混匀。①起模：即起母子。可采用药匾手工法或包衣锅机械法。手工法是以小扫帚蘸少许开水，或其他粘合剂均匀地刷在药匾上，然后撒上少量药粉，转动药匾，使药粉全部湿润，再用干燥棕刷轻轻将药粉刷离，经过再刷水，加药粉，旋转药匾，如此反复多次，使颗粒逐渐呈圆形而增大，过药筛选取均匀的颗粒作为母子。机械法则以包衣锅代替药匾起模，其操作方法与手工法基本相同。逐渐加大制成符合要求的丸剂。手工法泛丸是母子的基础上②泛丸：将筛选的母子。继续用药匾，经过喷水，撒药粉，利用旋转、推拉、揉滚、翻摆等操作，反复进行，使药丸加大到一定水平，过筛，即可制成均匀光滑一致的水泛丸。机器泛丸基本操作与手工法相同。③干燥：水丸制成后应将其摊布容器中，于阴凉通风处及时干燥，并应随时加以翻动。或用低温烘干。
2.蜜丸:将药材细粉用蜂蜜为粘合剂制成的丸剂。分为大蜜丸及小蜜丸两种。蜜丸操作主要为炼蜜、丸块及丸条制备、丸剂分割与搓圆、干燥、包衣等几个步骤。①炼蜜：将蜂蜜置于锅中加热熬炼。捞出漂浮物及浮沫以去除其中的杂质，并可杀死微生物，破坏酵素，适当减少水分含量，增加粘合力，以适合制丸要求。炼蜜依据熬炼时间长短；分为嫩蜜、中蜜
(亦称炼蜜)老蜜3种二炼蜜水平按药物性质和季节而定，嫩蜜、炼蜜适用于粘性较强的药材，老蜜则适用于粘性差的矿物或纤维性较多的药材；冬季多用嫩蜜，夏季多用老蜜。加入炼好的蜂蜜②丸块及丸条制备：少量制备时将药物细粉置于清洁的容器内。混合均匀，制成软硬适宜的可塑性丸块，然后搓制成粗细一致的丸条。大量生产时，则用机械完成丸块及丸条制备。可以手工制丸或机械制丸。手工制丸按预定规格将丸条掐成均匀颗粒⑧丸剂分割与搓圆：丸条制成后。搓圆即成。机械制丸是丸条制成后自动切割，搓揉，滚圆。干燥方法多用烘干法④干燥：大蜜丸机蜜丸一般应干燥后贮存。以丸粒互不粘连，不粘手，手捏之不易变形为度。如不需干燥则以蜡皮包裹贮存。
实验六植物油/β-环糊精包合物的制备
一、实验目的
1．掌握饱和水溶液法制备包合物的工艺；用单凝聚法制备微囊的方法。
2．熟悉β－环糊精的性质及包合物的其他制备方法；熟悉影响成囊的因素及控制方法。3．了解β－环糊精包合物的应用。
二、实验原理
环糊精（cyclodextrin，CYD）是一种新型的水溶性包合材料，是淀粉经酶解得到的一种产物。这些分子中有6~13个葡萄糖分子以α－1，4糖苷键连接而成的环筒状结构的低聚糖化合物，其分子结构中具有一定大小的空穴，有环筒内疏水、环筒外亲水的特性。环糊精包合物是指借助分子间的作用力（包括静电引力、氢键、偶极子间引力等），药物分子包含或嵌入环糊精的筒状结构内形成的超微粒分散物。形成的包合物服用后在体内经渗透、扩散、竞争性置换等作用释放出药物分子而发挥药效。环糊精包合能将一种液体物质转变成一种固体复合物并且固定芳香物质和挥发性物质。环糊精包合物制备方法很多，有饱和水溶液法、研磨法、喷雾干燥法、冷冻干燥法等，可根据环糊精和药物的性质，结合实际生产条件加以选用。药物制成包合物后可增加药物的稳定性，增加难溶性药物的溶解度与溶出速度，提高药物的生物利用度，掩盖药物的不良嗅味，降低药物的刺激性，还可使液体药物粉末化以便制剂，有些包合物还可作为缓释和靶向制剂的药物载体。
微型胶囊（简称微囊）是利用天然、半合成或合成的高分子材料（通称囊材），将固体或液体药物（通称囊心物）包裹而成直径5μm～250μm的微小胶囊。药物微囊化后，稳定性增加，并呈固体粉末状，可供制备散剂、胶囊剂、片剂、注射剂及软膏剂等使用。微囊的
制备方法很多，可归纳为物理化学法、化学法及物理机械法等。本次实验采用物理化学法中的单凝聚法和复凝聚法。本实验利用两种具有相反电荷的高分子材料作囊材，将囊心物分散在囊材的水溶液中，在一定条件下，相反电荷的高分子材料互相交联形成复合物后，溶解度降低，自溶液中凝聚析出成囊。本实验所用阿拉伯胶带负电，而A型明胶在等电点以上带负电，等电点以下带正电。如果将待包的药物先与阿拉伯胶制成乳浊液或混悬液，然后在一定温度下与等量明胶溶液混合，用醋酸调pH在4.0-4.1左右，则明胶带正电，与带负电的阿拉伯胶相互凝聚而包在药物周围，成为微囊。
三、实验仪器与药品
显微镜（10×40倍）、500ml烧杯、乳钵、温度计、水浴、布氏漏斗、100ml量筒、10ml 量筒、蒸发皿、阿拉伯胶、明胶、37%甲醛、10%醋酸、10%氢氧化钠
四、实验内容与操作
1.薄荷油β-环糊精包合物
【处方】β-环糊精4g
植物油1mL（28d）
蒸馏水50mL
【制法】称取β－CYD 4g，置100mL锥形瓶中，加入蒸馏水50mL，加热溶解，降温至50℃，精密滴加植物油1mL，恒温搅拌2.5小时。冷藏24小时，待沉淀完全后过滤。用无水乙醇5mL分三次洗涤沉淀3次，至沉淀表面近无油渍，将包合物置干燥器中干燥，即得。
2.植物油微囊
【处方】
植物油 1.0g 10%醋酸适量
明胶 2.5g 20%氢氧化纳液适量
阿拉伯胶 2.5g 硬脂酸镁适量
37%甲醛 1.25ml 蒸馏水适量
【制法】取阿拉伯胶2.5g，使溶于50ml蒸馏水中（60℃），加入植物油1.0g于组织捣碎机中乳化1分钟。将之转入500ml烧杯并放入50℃恒温水浴锅中。另取明胶2.5g，使溶于60℃50ml蒸馏水中。将明胶液在搅拌下加入上述乳浊液中，用10%的醋酸调pH4.1左右，显微镜下观察见到油珠外层有一层薄薄的膜，即已成囊（此时囊形并不圆整，大小不一）。加入蒸馏水200ml（温度应不低于30℃），不断搅拌直到10℃以下。加入37%甲醛1.25ml
（以蒸馏水1.25ml稀释），搅拌15分钟，用20％氢氧化钠液调pH8～9，继续搅拌冷却半小时，除去悬浮的泡沫，滤过，用水洗涤至无甲醛臭，pH中性即可。抽滤，加３％硬脂酸镁制粒，过一号筛，于50℃烘干，即得。
五、注意事项
1．成囊时pH调节不要过高或过低，一般调pH至4.0左右，此时明胶全部带正电荷。
2.搅拌速度要适宜。速度过快，囊膜易破坏，过慢则微囊易粘连。速度不一，则成囊大小不均匀。
3.加入甲醛使囊膜变性，用量多少直接影响变性程度。用10%氢氧化钠调pH=8。搅拌30min，以增加甲醛与明胶的交联作用，使凝胶的网状结构孔隙缩小。
六、思考题
1.制备包合物的关键是什么？
2.本实验为什么选用β－环糊精为主分子？它有什么特点？
3．除饱和水溶液法外，制备包合物的方法还有哪些？
4．试举例说明包合物在药物制剂中的应用。
实验七植物油/β-环糊精包合物的质量检查
一、实验目的
1．掌握β－环糊精包合物和微囊的质量检测方法。
2．熟悉药物溶出度的测定方法。
二、实验原理
影响包合物的因素包括内因和外因。内因：主、客分子的大小；客分子的极性。外因：温度、附加剂、PH等。为获得最佳制备工艺，以包合物的收得率、包合物中药物的含量为评价标准，几种质量评价方法：显微镜法和电镜扫描法溶解度和溶出度法、紫外分光光度法、荧光光度法、红外分光光谱法、差示热分析法、X射线衍射法、核磁共振法。通过比较包合前后紫外吸收光谱图，根据吸收峰的位置和高度来判断包合是否成功或包合前后主要成分是否发生变化。
目前微囊的质量评价，除制成的制剂本身要求应符合药典规定外，还包括下述内容：（一）形态、粒径及其分布，可采用光学显微镜、扫描或电子显微镜观察形态并提供照片。微囊形态应为圆整球形或椭圆形的封闭囊状物，微球应为圆整球形或椭圆形的实体；（二）药物的含量微囊、微球中药物含量的测定一般采用溶剂提取法。溶剂的选择原则是：应使药
物最大限度地溶出而最小限度地溶解载体材料，溶剂本身也不应干扰测定。（三）药物的载药量与包封率，对于粉末状微囊，先测定其含药量后计算载药量；对于混悬于液态介质中的微囊，先将其分离，分别测定液体介质和微囊的含药量后计算其载药量和包封率。
三、实验仪器与药品
电子天平、显微镜（10×40倍）、溶出仪
四、实验内容
1. 包合物质量检查
（1）性状包合物为白色干燥粉末，无明显的植物油气味。
（2）重量：称量包合物的总质量，计算得率。
2. 微囊的质量评价主要检查胶囊内容物微胶囊的粒度分布、显微观察、总油及表面油。（1）微胶囊的显微镜观察
取一滴固化后的微胶囊溶液，将其放于载玻片上，用显微镜观察并测量其粒径大小。（２）溶出度：量取200 ml蒸馏水，注入每一个测定容器内，加热使溶剂温度保持在37℃±0.5℃，调整转速使其稳定，取微囊试样置于管内，然后进行测定。
实验八金霉素链霉菌培养基的制备
一、实验目的
1. 学会链霉菌种子培养基和发酵培养基的配制；
2. 掌握实验室高压湿热灭菌的方法。
二、实验原理
金霉素链霉菌（Streptomyces aureofaciens）亦称“金色链霉菌”，放线菌门(Actinobacteria)，放线菌纲(Actinobacteria)，放线菌目(Actinomycetales)，链霉菌科(Streptomycetaceae)，链霉菌属(Streptomyces)。在固体培养基上产生金色色素，故名。其菌落为草帽型, 菌落直径一般为3～5毫米, 表面较平坦, 中间有隆起。菌落开始为白色，长孢子后变青色。抗菌素工业上用以生产金霉素。
放线菌是一类介于细菌与真菌之间的单细胞微生物。放线菌在土壤中分布最多，大多数生活在含水量较低、有机质丰富和微碱性的土壤中。多数情况下，泥土中散发出的“泥腥味”就是由放线菌中链霉菌产生的土腥素造成的。放线菌大都好氧，属于化能异养，菌丝纤细，分枝，常从一个中心向周围辐射生长。因其生长具辐射状，故名放线菌。放线菌能像真菌那样形成分枝菌丝，并在菌丝末端产生外生的分生孢子，有些种类甚至形成孢子囊，因而
曾被误认是真菌。但其菌落较小而致密，不易挑取。不少菌种在医药、农业和工业上广泛应用，可产生抗菌素，现已发现和分离出的由放线菌产生的抗生素多达4 000多种，其中，有50多种抗生素已经广泛地得到应用，如链霉素、红霉素、土霉素、四环素、金霉素、卡那霉素、氯霉素等用于临床治疗人的多种疾病；有些可生产蛋白酶、葡萄糖异构酶；有的用于农业生产，如灭瘟素、井冈霉素、庆丰霉素等。
四环素类抗生素是由链霉菌生产或经半合成制取的一类广谱抗生素。抗菌谱极广，包括革兰氏阳性和阴性菌、立克次体、衣原体、支原体和螺旋体。品种主要包括金霉素、四环素和土霉素。
三、实验材料与器材
1ml移液枪、铝锅、电炉NaBr母液（0.1g／ml）、KCl母液（0.1g／ml）、M-促进剂母液（2.5mg ／ml）
四、实验步骤
1．种子培养基
种子培养基(g／L)：可溶性淀粉40，黄豆饼粉20，酵母粉5，蛋白胨5，CaCO3 4，(NH4)2SO4 3，MgSO427H2O 0.25，KH2PO4 0.25。
先称取黄豆饼粉20g，单独煮沸10分钟，加入少量凉水降温，4层纱布压榨取汁，与其它称好的各成分混合，定容至1L。
每50ml分装到250ml三角瓶中，每组2瓶。
2．定向发酵培养基
发酵培养基(g／L)：可溶性淀粉100，黄豆饼粉40，蛋白胨15，CaCO3 5，酵母粉2.5，(NH4)2SO4 3，MgSO427H2O 0.25，α—淀粉酶0.1。
配制方法同种子培养基，配好后分装到500ml三角瓶中，每瓶100ml，分别加入如下成分，比较它们对四环素产量的影响：
对照(不加其他成分)；
加入NaBr母液至终浓度为2g／L；
加入KCl母液至终浓度为2g／L；
加入NaBr母液至终浓度为2g／L及M-促进剂母液至终浓度为0.025g／L。
每组各配一瓶。
3．灭菌
将封好口的培养基121℃灭菌30min。同时灭1ml 剪口移液枪头。
（总过程：称量——溶化——定容——分装——封口——灭菌）
五、注意事项
1．黄豆饼粉煮沸取汁。
2．培养基封口最好用8层纱布或棉花塞，最好不用橡胶塞，以增加透气性。
3．灭菌时锅内要补足水分。由于灭菌锅较大，升温排气一定要充分（10min）。
六、补充阅读
工业发酵中利用生产菌发酵得出最终产物是一个逐级放大的过程，各个不同的阶段对于营养成分的要求也各有特点，根据发酵不同阶段的要求，培养基可分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基三种。
孢子培养基孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用固体培养基，对这种培养基的要求是能使菌体迅速生长，产生较多优质的孢子，并要求这种培养基不易引起菌种发生变异。所以对孢子培养基的基本配制要求是：第一，营养不要太丰富（特别是有机氮源），否则不易产孢子。如灰色链霉在葡萄糖－硝酸盐－其它盐类的培养基上都能很好地生长和产孢子，但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后，就只长菌丝而不长孢子。第二，所用无机盐的浓度要适量，不然也会影响孢子量和孢子颜色。第三，要注意孢子培养基的pH和湿度。生产上常用的孢子培养基有：麸皮培养基、小米培养基、大米培养基、玉米碎屑培养基和用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制成的琼脂斜面培养基。大米和小米常用作霉菌孢子培养基，因为它们含氮量少，疏松、表面积大，所以是较好孢子培养基。
种子培养基种子培养基是供孢子发芽、生长和大量繁殖菌丝体，并使菌体长得粗壮，成为活力强的“种子”。所以种子培养基的营养成分要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达到较高的溶解氧，供大量菌体生长繁殖。种子培养基的成分要考虑在微生物代谢过程中能维持稳定的pH，其组成还要根据不同菌种的生理特征而定。一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源，因为有些氨基酸能刺激孢子发芽。但无机氮源容易利用，有利于菌体迅速生长，所以在种子培养基中常包括有机及无机氮源。最后一级的种子培养基的成分最好能较接近发酵培养基，这样可使种子进入发酵培养基后能迅速适应，快速生长。
发酵培养基发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成
两阶段各需的最佳条件要求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。
实验九金霉素链霉菌的定向发酵
一、实验目的
1. 学习和掌握无菌操作技术。
2. 掌握定向发酵四环素的原理。
二、实验原理
定向发酵是指通过改变培养基组分(加入某些物质)改变微生物代谢途径，使发酵按主观要求产生较多的产物。
金霉素、四环素和土霉素，它们的化学结构极为相似：
R1 R2
金霉素Cl H
土霉素H OH
四环素H H
金霉菌原是产生金霉素（Chlortetracycline）的菌种，但因金霉素比四环素只多一个氯离子，所以只要在发酵液中加入某些物质，阻止氯离子进入四环素分子，从而使菌种产生较多的四环素。另外，金色链霉菌在30℃以下时，合成金霉素的能力较强；当温度超过35℃时则只合成四环素。
本实验中，利用溴离子在生物合成过程中对氯离子有竞争性抑制剂作用的原理，以及加入2-硫醇基苯并噻唑(即M-促进剂，分子式：C7H5NS2，通常作为橡胶硫化促进剂)抑制氯化酶的作用，从而增加四环素的产量。
三、实验材料和试剂
金霉素链霉菌（购于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心）、M-促进剂、麸
皮、K2HPO4、MgSO427H2O、（NH4）2HPO4、琼脂
四、实验步骤
1. 配制斜面培养基
（1）麸皮36.0 g，K2HPO4 0.2 g，MgSO427H2O 0.1 g，（NH4）2HPO4 3 g，琼脂15～20 g，定容至1L，pH 7。
（2）可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO427H2O 0.5g，NaCl 0.5g，FeSO427H2O 0.01g，定容至1L，pH 7.2~7.5。
2. 制备斜面孢子：将保藏的菌种接种于液体培养基中（不加琼脂的斜面培养基），28℃下200 r/min振荡培养，将活化1d后的金霉素链霉菌种接入斜面培养基，28℃培养5～7天，待孢子长成灰色，于4℃冰箱中保藏。
3. 种子培养：将在斜面上生长良好的菌体用接种铲挑取1cm2左右接入装有50ml四环素种子培养基的250ml锥形瓶中，230 r/min、28℃下振荡培养20～24h。
4. 发酵培养：以剪口移液枪头取10 ml种子液接入装有100ml发酵培养液的500ml锥形瓶中，230 r/min、28℃下振荡培养5 d。用于后面的测定效价和薄层层析实验。
实验十四环素、金霉素的薄层层析鉴定
一、实验目的
掌握薄层层析的原理，四环素族抗生素的定性鉴定方法
二、实验原理
层析（色谱，chromatograpby）是相当重要、且相当常见的一种技术，在把微细分散的固体或是附着于固体表面的液体作为固定相，把液体（与上述液体不相混合的）或气体作为移动相的系统中（根据移动相种类的不同，分为液相层析和气相层析二种），使试料混合物中的各成分边保持向两相分布的平衡状态边移动，利用各成分对固定相亲和力不同所引起的移动速度差，将它们彼此分离开的定性与定量分析方法，称为层析，亦称色谱法。用作固定相的有硅胶、活性炭、氧化铝、离子交换树脂、离子交换纤维等，或是在硅藻土和纤维素那样的无活性的载体上附着适当的液体。将作为固定相的微细粉末状物质装入细长形圆筒中进行的层析称为柱层析（column chromatography），在玻璃板上涂上一层薄而均的支持物（硅胶、纤维素和淀粉等）作为固定相的称为薄层层析（thin layer chromatography），或者用滤纸作为固定相的纸上层析。层析根据固定相与溶质（试料）间亲和力的差异分为吸附型、分
配型、离子交换型层析等三种类型。但这并不是很严格的，有时常见到其中间类型。此外，近来也应用亲和层析，即将与基质类似的化合物（通常为共价键）结合到固定相上，再利用其特异的亲和性沉淀与其对应的特定的酶或蛋白质。
分配层析在支持物上形成部分互溶的两相系统。一般是水相和有机溶剂相。常用支持物是硅胶、纤维素和淀粉等亲水物质，这些物质能储留相当量的水。被分离物质在两相中都能溶解，但分配系数不同，展层时就会形成以不同速度向前移动的区带。一种溶质在两种互不混溶的溶剂系统中分配时，在一定温度下达到平衡后，溶质在固定相和流动相溶剂中的浓度之比为一常数，称为分配系数。当欲被分离的各种物质在固定相和流动相中的分配系数不同时，它们就能被分离开。分配系数大的移动快（阻力小）。
薄层层析是以薄层材料为支持物，在密闭容器中，样品在其上展开。当斑点不易为肉眼观察时，可利用适当的显色剂，或通过紫外灯下产生荧光的方法进行观察。通过这种展开操作，各成分呈斑点状移动到各自的位置上，再根据Rf值的测定进行鉴定。薄层色谱法具有分离与鉴定的双重功能，通过薄层图谱与对照品的图谱相比较，除了能鉴出有效成分或特征成分外，还以完整的色谱图作为一个整体对制剂加以鉴别。薄层色谱分析法由于简便、快速，能有效地、直观地反映药品地真实性、稳定性，现已成为药物制剂的鉴别和质量控制的行之有效的方法之一。薄层层析是鉴别抗生素的方法之一，层析后进行显色，并绘制层析图谱，根据层析图谱对抗生素进行鉴定。本实验以四环素、金霉素标准品溶液作为对照对发酵液进行鉴定。
三、实验仪器和设备
玻璃层析缸、层析板、毛细玻璃管或微量注射器、紫外投射仪、四环素、金霉素标准品、正丁醇、醋酸、凡士林
四、实验步骤
1．层析板处理
层析板105℃烘烤过夜，均匀喷上0.1mol/L磷酸盐缓冲液(PH4.5)，于空气中晾干、备用。2．点样
选取两种定向发酵液约1ml于1.5ml离心管中，10000 rpm，5min，备用。在距层析板底边2.5~3 cm起始线上(用铅笔划线，做出点样点记号)，用毛细玻璃管在薄层层析板上点四环素标准品和金霉素标准品溶液3次，发酵液上清点8～10次，点样点不大于0.4cm，每次都要吹干后再点。（一般效价在1000u／ml以上点3次，500～1000u／ml点4次，200～500u ／ml点5次）。
3. 层析（展开）
用正丁醇：醋酸：水(4∶1∶5)的上相作展开剂。层析前需预先用展开剂预平衡层析缸，可在缸中倒入2cm高的展开剂，密闭，一般保持15－30分钟。然后将层析板置于盛有展开剂的层析缸中，在室温下展层6～8h（与温度有关）。封口不严可涂抹凡士林。
4．荧光显影
待溶剂前沿展至板的一半以上时将层析板取出，标出溶剂前沿，于通风橱中晾干，用氨水熏数秒钟后即可在紫外灯下显影，画出黄色斑点，分别算出Rf值。（四环素标准品慢和金霉素标准品快）
无水四环素在波长365nm下显黄色荧光，根据与标准对照可定性测定。
五、注意事项
1. 要控制好点样量，样品太少，斑点不清楚，难以观察，但样品量太多时往往出现斑点太大或拖尾现象。
2. 若因样品溶液太稀，可重复点样，但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样，以防样点过大，造成拖尾、扩散等现象，而影响分离效果。
3. 点样时必须注意勿损伤薄层表面。
4. 作展开剂中极少量强极性溶剂(0.5％)或pH值的改变可显著改善拖尾现象。
实验十一四环素效价测定
一、实验目的：
1. 了解抗生素效价的表示方法
2. 学习抗生素的测定方法
二、实验原理：
实验利用比色法测定四环素和金霉素的效价。效价(titer或titre)是评价抗生素效能的标准，它代表抗生素对微生物的抗菌效力，也是衡量发酵液中抗生素含量的尺度，人们以1μg 金霉素或四环素标准品为1个单位，0.6μg青霉素G钠盐为1个单位。
四环素和金霉素在酸性条件下，加热，可产生黄色的脱水金霉素和脱水四环素，其色度与含量成正比。
在碱性条件下，四环素较稳定，而金霉素则生成无色的异金霉素：
根据上述原理，可以在酸性条件下，利用比色法测定四环素、金霉素混合液的总效价；而四环素效价的测定可在碱性条件下，使金霉素生成无色的异金霉素，然后再在酸性条件下，使四环素生成黄色的脱水四环素，经比色测得四环素效价。总效价与四环素效价二者之差即为金霉素的效价。本实验只测定四环素的效价。
发酵液中，由于杂质的干扰，将影响比色的正确性，因此加入乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)作为螯合剂，掩饰金属离子的干扰，改变四环素脱水条件(降低酸度或延长加热时间)，可以减少杂质对比色反应的干扰。
三、实验步骤
取各定向发酵液10ml于50ml容量瓶中，加入l ml浓度为lg／l00ml EDTA溶液，加蒸馏水5ml，再加入5ml浓度为3mol／L的NaOH，在20~25℃下保温15min后，加入5ml浓度为6mol／L的HCl，水浴煮沸15min后，冷却，稀释至刻度，在分光光度计上于380nm 处测定其吸光度值。
对照样品（不加诱导剂）的前处理方法与上述步骤一样，只是在加入HCl后，不加热，稀释至刻度，作为测定样品的空白对照, 调零。
四环素标准品（1000U/ml）取1ml于50ml容量瓶中，加1ml浓度为6mol／L的HCl，水浴煮沸15min后，冷却，稀释至50ml，380nm测吸光度。（以蒸馏水作为空白测定）以定向发酵培养基中的对照组作为空白对照，测定其它三个处理组的吸光度。（有时可
能因对照组处理不当而使其它组的读数为负值，这时可以以蒸馏水作为空白。）计算公式：
发酵液中四环素的效价=
A
发酵
3四环素标准品的效价31/10 A
四环素标准
实验十二人参细胞培养与人参皂苷提取
一、实验目的
1. 掌握人参皂甙的提取、精制方法，进一步巩固和熟悉人参皂甙的性质。
2. 熟悉和掌握人参皂甙的水解条件和方法。
3. 熟悉和掌握柱层析分离人参皂甙元的原理方法及基本操作技术。
二、实验原理
人参的主要成分为人参皂苷，总皂苷含量约4％，人参皂苷大多数是白色无定形粉末或无色结晶，味微甘苦，具有吸湿性。人参皂苷易溶于水，甲醇、乙醇，可溶于正丁醇、乙酸、乙酸乙酯，不溶于乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。水溶液经振摇后可产生大量的泡沫。人参总皂苷无溶血作用，分离后，B型和c型人参皂苷有显著的溶血作用，而A型人参皂苷有抗溶血作用。
人参中除含有皂苷外，还含有脂溶性成分如挥发油，脂肪、甾体化合物及大量的糖类等，这些类成分对人参皂苷的分离和精制有干扰，所以必须除去，方可得到纯度较高的皂苷。人参皂甙元与多个分子糖结合成甙，具有较强的亲水性，易溶于水和低级醇类，实验室采用热水提取人参皂甙，提取液加碱（CaO）除杂。再用酸调至中性，上大孔树脂柱，先用水洗去色素至无色，再用70％的氨性醇洗至无色，人参皂甙便溶于乙醇洗脱，回收乙醇，便得到人参总皂甙。
人参总皂甙和稀HCl在醇液中进行温和酸水解，可得到三种皂甙元，齐墩果酸、人参二醇和人参三醇。而不能得到原人参二醇和原人参三醇，这是因为在酸水解过程中侧链的20－位碳原子上的羟基（－OH）与该链上的双键（C＝C）易闭环，而形成带有三甲基四氢吡喃环的人参二醇和人参三醇。水解后，除去醇、氯仿萃取物经硅胶柱层析分离即可得到三种单体皂甙元，经重结晶获得纯品，分别与已知皂甙的红外光谱相一致。
三、实验内容
生物制药工艺学思考题及答案完整版
生物制药工艺学思考题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。 2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μ g/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么
《生物制药工艺学》复习思考题
《生物制药工艺学》复习思考题 第一章生物药物概论 1、生物药物有哪几类？DNA重组药物与基因药物有什么区别？ 2、生物药物有哪些作用特点？ 3、DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。 4、术语：药物与药品，生物药物，DNA重组药物，基因药物，反义药物，核酸疫苗，RNAi 第二章生物制药工艺技术基础 1、生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？ 2、简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。 3、怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？ 4、诱变育种的总体流程是怎样的？选择出发菌需注意哪些事项？ 5、生物制药工艺中试放大的目的是什么？ 6、酶固定化的方法有哪些类别？ 7、术语：冷冻干燥，喷雾干燥，薄膜浓缩，自然选育，诱变育种，蛋白质工程，转基因动物，蛋白质组学，酶工程，immobilized enzyme，抗体酶，模拟酶，组合生物合成，药物基因组学，DNA Shuffling，定向进化，甘油冷冻保藏法，液氮保藏法，斜面保藏法，沙土管保藏法 第三章生物材料的预处理 1、去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？ 2、去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？ 3、影响絮凝效果的主要因素有哪些？ 4、细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？ 5、超声波破碎细胞的原理？ 6、术语：凝聚作用，絮凝作用，渗透压冲击法，错流过滤，超声波破壁，酶法破壁，高压匀浆法，高速珠磨法，反复冻融法，渗透压冲击法，液氮研磨法，丙酮粉 第四章萃取法 1、溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？ 2、溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？ 3、影响有机溶剂萃取的因素有哪些？萃取剂的选择需遵循哪些原则？ 4、使用有机溶剂萃取时，改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数？ 5、乳化剂为何能使乳状液稳定？ 6、破坏乳状液的方法有哪些？
生物制药工艺学
三、名词解释 1. 生物制品（Biological Products）生物制品是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断。人用生物制品包括：细菌类疫苗(含类毒素) 、病毒类疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、细胞因子、生长因子、酶体内以及体外诊断制品，以及其他生物活性制剂，如毒素、抗原、变态反应原、单克隆抗体、抗原抗体复合物、免疫调节剂及微生态制剂等。 2. 分叉中间体在微生物代谢过程中，一些中间代谢产物既可以被微生物用来合成初级代谢产物，也可以被用来合成次级代谢产物，这样的中间体被称为分叉中间体。 3. 热阻和相对热阻热阻是指微生物在某一种特定条件下（温度和加热方式）的致死时间。 相对热阻是指某一种微生物在某一条件下的致死时间与另一种微生物在相同条件下的致死时间之比。 4. 种子（广义和狭义）广义种子: 从菌种开始，到发酵罐接种之前的所有生产过程。 狭义种子：种子罐中的种子。 5. 摄氧率单位体积发酵液每小时消耗氧的量。 6. 呼吸强度单位重量的菌体（折干）每小时消耗氧的量。 7. 呼吸临界氧浓在溶氧浓度低时，呼吸强度随溶氧浓度增加而增加，当溶氧浓度达到某一值后，呼吸强度不再随溶氧浓度的增加而变化，此时的溶氧度称为呼吸临界氧浓度。影响因素：微生物的种类、培养温度以及生长阶段。 8. 凝聚价或凝聚值电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值表示，定义为使胶粒产生凝聚作用的最小电解质浓度。化合价越高，凝聚能力越强。凝聚能力：Al3+>Fe 3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+ >Na+>Li+ 常用的凝聚剂：Al 2(SO 4 ) 3 ·18H 2 O、AlCl 3 ·6H 2 O、FeCl 3 、ZnSO 4 、MgCO 3 等 9. 凝聚作用在某些电解质作用下，使扩散双电层的排列电位降低，破坏胶体系统的分散状态，而使之凝聚的过程。影响凝聚作用的主要因素是无机盐的种类、化合价以及无机盐的用量。 10. 絮凝作用某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。 11. 多级错流萃取料液经萃取后的萃余液再用新鲜萃取剂进行萃取的方法。 12. 多级逆流萃取在第一级中加入料液，萃余液顺序作为后一级的料液，而在最后一级加入萃取剂，萃取液顺序作为前一级的萃取剂。 13. 超临界流体抗溶剂法（Supercritical Fluid Anti-solvent，SAS）先用有机溶剂溶解溶质，再加入超临界流体作抗溶剂，使溶质的溶解度大大下降，溶质从溶液中结晶析出。 14. 超临界溶液快速膨胀法（Rapid Expansion of Supercritical Solution, RESS）是利用高密度的超临界流体溶解固体溶质，通过喷嘴快速泄压至1个大气压的低密度气体，溶质的溶解度急剧减小至万分之一以下，造成固体溶质结晶析出。 15. 道南电位由于带电荷粒子在不同相间的分布不同而产生的相间电位差即为道南电位。 16. 吸附等温线当固体吸附剂从溶液中吸附溶质达到平衡时，其吸附量与溶液浓度和温度有关。当温度一定时，吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线。 17. 批一次性投入料液，不补料，直到放罐。(或许） 18. 浓差极化当溶剂透过膜而溶质留在膜上时，它使得膜面上溶质浓度增大而高于主体中溶质浓度，这种现象称为浓差极化。为避免浓差极化现象，通常采用错流过滤。 19. 亲和色谱（Affinity Chromatography）具有很高的选择和分离性能以及较大的载量，纯化倍数高，并能保持较高的活性。 20. 疏水相互作用色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography）利用蛋白质表面存有的疏水性部位，与带有疏水性配基的载体在高盐浓度时结合，洗脱时将盐浓度逐渐降低，蛋白质因疏水性不同而逐个地先后被洗脱而分离。该法中蛋白质与固定相结合力较弱，利于保持活性。 21. 膨胀床色谱传统色谱的最大缺点是不能处理含固体颗粒的料液。色谱吸附剂直接与原料液在搅拌罐中混合来吸附目标产物或流化床吸附。膨胀床色谱操作过程：被处理的料液从膨胀床底部泵入，床内的吸附剂将不同程度地向上膨胀，料液中的固体颗粒可以顺利地通过床层，目标产物在膨胀床内可被吸附剂吸附，从而可达到从料液中吸附和初步纯化目标化合物的目的。原理：吸附介质颗粒在向上流动液体的作用下膨胀起来，液体中的目
生物制药工艺学题库
第一章生物药物概述 1、生物药物(biopharmaceuticals) 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、体液或其代谢产物，综合利用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理和方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。 2、抗生素（antibiotics）： 抗生素是生物，包括微生物，植物和动物在内，在其生命活动过程中所产生的(或由其它方法获得的)，能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的化学物质”。 3、生化药品 从生物体分离纯化得到的一类结构上十分接近人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病的物质 4、生物制品（biological products） 是指用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接加工制成，或用现代生物技术方法制成，作为预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂。 5、基因工程药物 采用新的生物技术方法，利用细菌、酵母或哺乳动物细胞作为活性宿主，进行生产的作为治疗、诊断等用途的多肽和蛋白质类药物 6、生物药物分类 按生理功能和用途分类 （1）治疗药物：对疑难杂症如肿瘤、爱滋病、免疫性疾病、内分泌障碍等具有特殊的作用；（2）预防药物：对传染病的预防； （3）诊断药物：免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物和基因诊断药物等；某些生物活性物质亦是检测疾病的指标，如谷草转氨酶等； （4）其它生物医药用品：生物药物在其他方面应用也很广泛：如生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料等。 按原料的来源分类 （1）人体组织来源的生物药物：主要有人血液制品类、人胎盘制品类、人尿制品类；（2）动物组织来源的生物药物：动物的脏器、其他小动物制得的药物如蛇毒、蜂毒等。（3）植物组织来源的生物药物：中草药、有效成分； （4）微生物来源的药物：抗生素、酶、氨基酸、维生素等； （5）海洋生物来源的药物； 7、生物药物的特性 （1）药理学特性 （2）在生产、制备中的特殊性 （3）检验上的特殊性 （4）剂型要求的特殊性 （5）保藏及运输的特殊性 第二章生物药物的质量管理与控制 1、生物药物质量检验的程序与方法 基本程序：取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告 2、药物的ADME A: absorption，药物在生物体内的吸收； D: distribution, 药物在生物体内的分布； M: metabolism，药物在体内的代谢转化； E: excretion，药物及其代谢产物自体内的排除。 3、药物的三级质量标准 1. 国家药典：凡例、正文、附录三大部分； 2. 部颁药品标准：性质与药典相同，具有法律的约束力。收载《中国药典》未收载的，但常用的药品及制剂。 3. 地方药品标准：对药典以外的某地区常用的药品、制剂的规格和标准，常制定地区性的
生物制药工艺学思考题和答案解析
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH 控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么？ L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、小短杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。具有下述共同特性：①细胞形态为短杆至棒状；②无鞭毛，不运动；③不形成芽孢；④革兰氏阳性；⑤生物素缺陷型；⑥三羧酸循环、戊糖磷酸途径突变；⑦在通气培养条件下产生大量L-谷氨酸。 3. 生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么？
中医药大学生物制药工艺试卷
山东***大学 专业 年级（ 科） 《生物制药工艺学》期末考试试卷（A 卷） 姓 名： 学 号： 班 级: 考试时间： 补（重）考：（否） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 核分人 得分 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 说明：本试卷总计100分，全试卷共5页，完成答卷时间2小时。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 一、填空题（本大题共10题，每题1分，共10分） 1．微生物的诱变育种常用的诱变剂有物理诱变剂、化学诱变剂和 。 2．工业生产中对大量培养基和发酵设备的灭菌，最有效最常用的方法是 。 3．微生物菌种的 是指利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理，通过 分离、筛选排除衰退型菌株，选择维持原有生产水平的菌株的过程。 4．在超临界流体萃取过程中，为提高溶解度小的物质的溶解能力，常加入 。 5．采用液氮超低温保藏法保藏菌种时，应将盛装菌种的安瓿管保藏在 ℃液 氮管中进行保存。 6．高分子聚合物沉淀法中应用最多的沉淀剂是 。 7．疏水相互作用色谱常用的分离载体为多聚糖和 。 8．较纯的固体一般有 和无定形沉淀两种状态。 9．抗生素包括天然抗生素、半合成抗生素和 。 10．需要通过工业发酵生产的维生素为 和 。 得分 阅卷人 （签全名）
二、单项选择题（本大题共10 题，每题1分，共10分） 1．采用冷冻干燥法保存菌种时常用的保护剂是（ ）。 A ．乙醇 B ．甘油 C.脱脂牛奶 D ．液体石蜡 E ．蛋白胨 2．蛋白质盐析常用的中性盐是（ ）。 A ．碳酸钙 B ．磷酸钠 C.氯化钠 D ．硫酸镁 E ．硫酸铵 3．采用有机溶剂沉淀法时，最重要的因素是（ ）。 A ．温度 B ．湿度 C.压力 D ．pH E ．金属离子 4．次级代谢产物的产生菌一般是（ ）。 A ．细菌 B ．放线菌 C.霉菌 D ．噬菌体 E ．真菌 5．利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为（ ）。 A ．离子交换法 B ．等电点沉淀法 C.亲和色谱法 D ．双水相萃取法 E ．吸附法 6．聚电解质沉淀法中应用较多的沉淀剂为（ ）。 A ．聚乙二醇 B ．酸性多糖 C.EDTA D ．EDTA-Na E ．硫酸铅 7．下面属于β-内酰胺类抗生素的是（ ）。 A ．青霉素 B ．链霉素 C.红霉素 D ．土霉素 E ．金霉素 8．目前分辨率和选择性最好的凝胶过滤介质为（ ）。 A ．聚丙烯酰胺凝胶 B ．葡聚糖凝胶 C.琼脂糖凝胶 D ．聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶 E ．葡聚糖琼脂糖凝胶 9．结晶过程的推动力是（ ）。 A ．温度 B ．pH C.溶质溶度 D ．过饱和度 E ．时间 10．链霉素发酵生产的菌种为（ ）。 A ．产黄青霉菌 B ．灰色链霉菌 C.红色链霉菌 D ．金色链霉菌 E ．土壤细菌 三、多项选择题（本大题共10题，每题1分，共10分） 得分 阅卷人 （签全名） 得分 阅卷人 （签全名）
生物制药工艺学名词解释
生物制药工艺学名词解释： 第一章： 1.药品：一定剂型和规格的药物并赋予一定的形式（如包装），而且经过有关部门的批准，有明确的作用用途。 药物：能影响机体生理、生化和病理过程，用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。 2.生物药物Biopharmaceuticals：以生物体、生物组织或其成份为原料综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。 3.生物活性Biologicalactivity,Bioactivity：对活组织如疫苗有影响的特性。 4.酶工程enzymeengineering：酶学与工程学互相渗透结合，发展形成的生物技术，它是从应用目的出发，研究酶和应用酶的特异催化功能，并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。 5.固定化酶immobilizedenzyme：是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂。 6.组合生物合成combinatorialbiosynthesis（组合生物学combinatorialbiology）：应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇，产生一些非天然的化合物。 7.药物基因组学：一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物反应的科学。
8.凝聚作用coagulation：指在电解质作用下，胶粒粒子的扩散双电子层排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，使胶体粒子发生聚集的过程。 9.萃取extraction：将物质从基质中分离出来的过程。一般指有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。 10.反萃取stripping/backextraction：将萃取液与反萃取剂相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。 11.萃取因素/萃取比：萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。 12.分离因素separationfactor：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。 13.双相萃取技术two-aqueousphaseextraction：利用不同的高分子溶液相互混合可产两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。 14.超临界流体萃取技术：利用处于临界压力和临界温度以上的一些溶剂流体所具有特异增加物质溶解能力来进行分离纯化的技术。 15.固相析出分离法solidphasecrystallization：通过改变溶液条件，使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术。 16.盐析法saltprecipitation：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
生物制药工艺处理学考试2013-12(A卷)
中国药科大学 生物制药工艺学 期末试卷A卷 2013-2014学年第一学期 专业班级学号姓名 题号一二三四总分 得分 核分人： 得分评卷人一、填空题（每空0.5分，共30分） 1、细胞破碎包括哪三大类方法、和。 2、萃取因素也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入的总量与该溶质在 中总量之比。 3、晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度，其中影响晶体大小的主要因素有 ， ， ， 。 4、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入 致孔剂，待网格骨架固化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉，形成不受外界环境条件影响的 ，其孔径远大于2～4nm，可达 ，故称“大孔”。 5、在作分级分离时，为了提高分辨率，多采用比样品体积大倍的柱体积， 的柱比，较吸液量、较粒的凝胶固定相。 6、写出下列离子交换剂类型：732 ，724 ，717 ，CM-C , DEAE-C ，PBE94 。 7、请写出下列药物英文的中文全称：IFN（Interferon）、 第1页（共8页）
IL(Interleukin) 、 CSF（Colony Stimulating Factor）、rhGH（Recombinant Human Growth Hormone）、Ins（Insulin）。 8、生物药物的分类：、、、 。 9、在生化制药工艺中干燥的方法主要包括：、 、。 10、疫苗制备时，可用 、 和 方法扩增病毒。 11、各向异性膜分为两层，一层是，厚度为0.1~1μm，决定了膜的 性质，另一层是，厚度约0.1mm，作用是。 12、制备型高效液相色谱的重要参数有、、 、。 13、密度梯度离心常用的介质有、 、。 14、用100μmol/L NADH使乳酸脱氢酶吸附在固定化丙酮酸类似物上，若NADH从洗脱液中去除，则脱氢酶被洗脱，这种洗脱方法称为。 15、生化药物的主要资源有 、 、 和 。 16、粘多糖是一类含有 和 的多糖。 17、铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)脂质是 ，临床应用效果 ，原因是 。从发现年代上看,该物质 于青霉素被发现。 第2页（共8页）
生物制药工艺学试题4参考答案
湖南城市学院生物工程专业 《现代生物制药工艺学》考试试卷标准答案及评分细则考核方式: 闭卷考试时量：120 分钟试卷类型：A 一、名词解释（每题2分，共16分分） 01、用于预防、治疗人类疾病，有目的的调节人体生理功能，并规定有适应症和用法、用量的物质。 02、利用抗生素对敏感菌的杀死或抑制程度作为客观指标来衡量抗生素的效力。 03、有些抗生素如四环素，在弱酸性条件下不对称碳原子可逆的发生异构化，形成差向四环素。 04、一种生物制药中的温和”多阶式”分离，即将药物中的杂质一级一级分离。 05、在压力差的驱动下用可以阻挡不同大小分子的滤板或滤膜将液体过滤的方法。 06、药物从片剂或胶囊等固体口服制剂，在规定的介质中在一定条件下，溶出的速度和程度。 07、是指接入的种子液体积和接种后的培养液总体积之比。 08、以多肽激素和多肽细胞生长调节因子为主的一大类内源性成分。 二、选择题（每题2分，共20分） 题09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答 案 B B A C B B C A D C 三、填空题（每空1分，共15分） 答案 19、砂土管冷冻管 20,、四并苯 21、对数生长期 22、微生物发酵工程、基因工程、细胞培养工程 23、链霉二糖胺 24、阳离子交换纤维素阴离子交换纤维素 25、丙酮 26、青霉素酸 27、羟基 28、供体，受体载体 四、回答题：（每题6分，共24分） 29、简述胸腺素的生产工艺流程。 答：胸腺（绞碎）→胸腺碎块（生理盐水）→提取液组分1（加热去蛋白）→上清液组分2（丙酮、-10°C）→丙酮粉组分3（磷酸盐缓冲液、硫酸铵饱和度0.25）→上清液组分4（硫酸铵饱和度0.50）→盐析物（tris-HCl缓冲液）→超滤液（脱盐、干燥）→胸腺素 30、请简述生物药物质量检验的程序。 答：①药物的取样，取样应具有科学性、真实性、代表性。②药物的鉴别试验检验其是否为此品③杂质检查④药物的安全性保证药物无毒无菌等⑤药物的含量测定⑥检验报告的书写必须真实和有原始记录。 31、如何减少四环素成品的差向四环素和ADT的含量？ 答：首先四环素发酵液通过加入草酸除去钙离子和促使蛋白质凝固等手段进行预处理，为了使差向四环素和ADT的含量降低，此过程应在低温、短时下进行。此外，还可此外还可在母液中加尿素，使其与四环素形成复合物而纯化；也可加入丁醇：乙醇（3:1）混合溶剂，加入乙醇可降低母液四环素损失；但降低成品中的ADT含量的最有效方法是筛选不产生ADT的菌株。
生物制药工艺学
《生物制药工艺学》四年制本科课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：0705060 课程名称：生物制药工艺学 英文名称：Bio-pharmaceuticals 课程性质：专业课 总学时：48学时（理论学时：36学时） 学分：2.5学分 适用专业：药学、药物制剂专业 预修课程：有机化学、药理学、生物化学、分子生物学 建议教材：《生物制药工艺学》（吴梧桐主编，中国医药出版社出版） 课程简介： 生物制药工艺学是药学专业的一门专业课,是从事各种生物药物的研究、生产、制剂的综合性应用技术科学。根据药学专业培养的目 标和要求,本课程的主要内容是介绍当前生物制药所需的基本理论和 技术,重点讨论各类生物药品的来源、结构、性质、用途、制造原理、工艺过程与生产方法。在教学过程中,旨在着重培养学生具备从事生 物药品研究、生产和开发的基本知识、基本理论和基本技能。通过本 课程的学习,应使学生达到以下要求: 1. 掌握生物制药所需的基本理论和技术
2. 掌握各类生物药品提取分离的基本原理和技能 3. 熟悉各类生物药品的来源、结构、性质、用途 4. 了解本学科的成就、新进展 本课程总教学时数为 48 学时,其中理论课教学为 36 学时,实验课教学为 12 学时。 大纲的使用说明:凡本大纲所列各章节项目中划有横线“”的,表示必需掌握熟识的重点内容.注明“*”的,一般课堂上不作讲授,供学生参阅或学有余力的自学提高,其余均为应当了解的理论和知识. 二、教学内容与要求 第一篇生物制药工艺基础 第一章生物药物概述 （一）目的要求： 掌握生物药物的含义及特点；熟悉生物药物的分类；了解生物药物研究范围，用途和研究趋势。 （二）学时安排：理论课：2学时 （三）教学内容 1、基本概念或关键词：生物制药；生物药物；特性；分类 2、主要教学内容： （1）概述生物制药的含义 （2）生物药物的研究范围。 （3）生物药物的特性、分类与用途 （4）生物制药的研究发展前景 第二章生物制药工艺技术基础 （一）目的要求： 掌握生物材料的来源，生物活性物质的提取方法及生化物质分离纯化的基本
生物制药学复习题.doc
中国药科大学生物制药工艺学期末试卷（A 卷） 一、填空题（每空0.5分，共30 分） 1．酶转化法与直接发酵法生产氨基酸的反应本质相同，均属酶转化反应。但两者相 比，酶转化法所需设备及工艺简单，产物浓度高，转化率高，生产周期短，副产物少，酶的利用率也高。 2．多肽的化学合成有液相合成和固相合成，常用的氨基保护基有苄氧羰基、叔丁氧羰基（BOC）和9-芴甲氧羰基(Fmoc) 。其中Fmoc 最常用。3．到目前为止，多糖的构效关系方面的研究还是很不完善的，但可以确定多糖的活 性与其高级结构、分支度及其侧链、分子量、及多糖中的取代基等密切 相关。 4、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、流动相中传 质阻力、固定相中传质阻力。 5、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 交换树脂，717 强碱型阴离子交换树脂，CM-C 阳离子交换纤维 素,DEAE-C 阴离子交换纤维素，PBE94 阴离子交换剂。 6、常用的吸附剂有活性炭，硅胶和大孔吸附树脂等。 7、过饱和溶液的形成方法有蒸发法、温度诱导法、盐析结晶法、有机溶剂结晶法、 等电点法、微量扩散法、化学反应结晶、共沸蒸馏结晶（八选七）。 8、根据色谱机理，色谱柱分为：反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、凝胶过滤色 谱（或亲和色谱）。 10、透析的方法有：旋转透析器，平面透析器，连续透析器，浅流透析器。 11、常用的制备型离心机转子有角度转子，水平转子，区带转子，垂直转子。 12、克服浓差极化现象的措施有搅拌，震动，错流，切流。 13、供体，受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件 14、写出下列英文缩写的中文名称：IFN 干扰素；IL-2 白介素－2 ；TNF 肿瘤坏死因子。 15、青霉素属于β-内酰胺类抗生素，它的性质很不稳定，用溶剂萃取法分离时整个提炼过程应在低温，快速，准确调节pH 值下进行。 16、四环类抗生素是一类以四并苯（萘并萘）为母核的一族抗生素；链霉素是氨基糖苷类抗生素；红霉素是分子内含有14 元环大环内酯类抗生素。 二、名词解释（每小题3 分，共24分） 1、基因药物：核酸类药物，以遗传物质DNA、RNA 为治疗物质基础的药物（1 分），如核酸疫苗、反义药物。（1 分）与基因工程类药物不同，基因工程药物化学组成上主要是蛋白质或多肽，但基因药物组成上主要为核酸（1 分）。
生物制药工艺学
附件六：吉林大学珠海学院本科插班生招生考试大纲 吉林大学珠海学院2017年本科插班生招生入学考试 《制药工程》专业课程考试大纲 考试科目名称：生物制药工艺学 一、考试的内容、要求和目的 1、考试内容： 第一章生物药物概述 一、学习目的与要求 1、掌握生物药物概念、性质、特点与研究范围。 2、熟悉现代生物药物的分类和用途。 3、了解生物制药工业的历史、现状和发展前景。 二、考核知识点 1、识记：生物药物，基因工程药物，基因药物，生化药物，微生物药物，生物制品等的 概念；生物药物的类别。 2、理解：生物药物的性质和作用特点；基因工程药物与基因药物的区别；生物药物的发 展前景与方向。 3、应用：生物药物的应用范围；DNA重组药物的应用范围；生物药物的发展与药学发展 的关系。 第二章生物制药工艺技术基础 一、学习目的与要求 1、掌握生物活性物质的特点。 2、掌握生物活性物质制备的步骤及提取、浓缩与干燥方法。 3、了解中试放大工艺设计特点方法和内容。 二、考核知识点 1、识记：生物活性物质的存在特点；微生物纯培养，诱变育种，核酸疫苗等概念； 2、理解：各种方法的异同及诸多因素对生化物质溶解度的影响；以及提取的方法和工艺 要点；基因工程制药的基本内容；微生物菌种保藏和防止菌种退化的方法；生物药物分
离纯化的原理。 3、应用：DNA重组体的几种主要表达系统和特点； 第三章生物材料的预处理和液固分离 一、学习目的与要求 1、掌握常用细胞破碎的方法，各种方法的优缺点和适用范围。 2、熟悉生物材料预处理的目的，去除杂蛋白、多糖和金属离子的方法和原理。 3、了解液固分离的方法和设备。 二、考核知识点 1、识记：常用细胞破碎的方法；凝聚作用和絮凝作用；过滤和离心分离的概念。 2、理解：细胞破碎的方法和各自特点、适用范围。细胞培养液的预处理方法和原理；去除杂蛋白、多糖和金属离子的方法和原理；影响液固分离的因素。 3、应用：举例说明不同生物材料的细胞破碎方法；错流过滤的使用特点。 第四章萃取法分离原理 一、学习目的与要求 1、掌握溶剂萃取的基本原理，萃取方式，破乳化方法。 2、掌握双水相萃取原理、影响因素及其应用。 3、掌握超临界萃取的原理，影响因素。 4、熟悉反胶束萃取原理及其在生化药物分离纯化中的应用。 5、了解萃取设备和溶媒回收方法。 6、了解超临界萃取方式及流程。 二、考核知识点 1、识记：溶剂萃取法，反萃取，萃取比（萃取因素），分配比，萃取率，双水相萃取法，反胶束萃取，超临界萃取的概念；乳化和破乳化的概念； 2、理解：各种萃取方法的特点；影响溶剂萃取的因素；超临界萃取的原理和影响因素，超临界萃取剂的特点。 3、应用：举例说明不同萃取法的应用；破坏乳状液的方法；超临界萃取方式，萃取流程及应用。 第五章固相析出分离法 一、学习目的与要求 1、掌握盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀法等固相析出分离法的基本原理、影响因素和优缺点。 2、熟悉结晶的方法，影响因素，以及提高晶体质量的方法。 3、了解成盐沉淀法、亲和沉淀法、高分子聚合物沉淀法的特点。 二、考核知识点 1、识记：盐析，有机溶剂沉淀，等电点沉淀法等的概念；Ks盐析，β盐析，盐析分布曲
(完整版)生物制药工艺学_吴晓英_例卷
诚信应考, 考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《生物制药工艺学》试卷A( 2007/01/11 ) 注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上( 或答题纸上) ； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共大题，满分100 分，考试时间120 分钟。 一、名词解释：（共20分，每个2分） 发酵、热原质、人工免疫、细胞因子、手性药物、生物合成技术、核酸疫苗、生物制品、交联度、分级分离 二、多选题（答案为不定项选择，共20分，每小题2分） 1.按分子所带电荷进行分离的方法主要有（） A、离子交换层析法 B、电泳法 C、等电聚焦 D、亲和层析 2.HPLC具有哪“三高”（） A、高压 B、高效 C、高灵敏度 D、高速 3.工业上生产5’核苷酸的主要原料是（） A、RNA B、DNA C、啤酒酵母 D、解脂假丝酵母 4.细胞生长调节因子具有以下特点？（） A、同源性 B、多源性 C、多效性 D、协同性 5.生物制品免疫效力试验包括（） A、定量免疫定量攻击法 B、变量免疫定量攻击法 C、定量免疫变量攻击法 D、被动保护力测定 6.抗生素工业生产的主要方法包括( ) A.生物合成法 B.化学合成法 C.酶转化法 D.基因工程法 7.鱼油多不饱和脂肪酸的主要组成成分包括（） A.二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等ω -3系多不饱和脂肪酸（PUFA） B.花生四烯酸 C.胆汁酸 D.棕榈酸 8.多糖类药物的主要生理功能主要有（） A.调节免疫功能和抗感染、抗肿瘤、抗衰老； B.抗凝血； C.促进细胞DNA、蛋白质的合成； D.解热镇痛 9.下列药物属于酶类药物的有（） A.透明质酸 B.胸腺激素 C.木瓜蛋白酶 D.细胞色素C 10.生物活性物质的提取方法包括（） A.用酸、碱、盐水溶液提取 B.用表面活性剂提取
生物制药工艺学
生物制药工艺学
一、离心技术 1. 制备超离心三种转子P318 2. 制备超离心三种离心方法P320
3. 沉降速度和沉降系数 P328 ①沉降速度： 即在离心力作用下，物质粒子于单位时间内沿离心力方向移动的距离。 ②沉降系数： 即物质粒子在单位离心场中的沉降速度，量纲为秒。 一般所说沉降系数为S 20,w 。 4. 分析超离心的两种方法 P331 Svedberg 方程式： 测分子量实质是用不同方法测其沉降速度。 原理 测量量 沉降速度法 根据沉降速度测出沉降系数以推出分子量。 界面位移量与离心时间。 沉降平衡法 特定平衡下,离心力与扩散力平衡，液面浓度为0， 池底浓度为2c 。 任意两位移处的浓度。
5. 超离心的其他两种应用P334 ①对生物大分子的均一性估计； ②生物分子形状、大小及水合度的判断。 二、膜分离技术 1. 各向同性膜与各项异性膜P341 ①各向同性膜：厚度大，孔隙为圆柱体。流速低，易堵塞。 ②各向异性膜：1）正反两面结构不同：功能层是孔径一定、薄的“皮肤层”，支 持层为孔隙大得多、更厚的海绵层； 2）喇叭口滤膜，孔隙为圆台形。 2. 截留分子量P343 分子量截留值是指阻留率达90%以上的最小被截留物质的分子量。 3. 浓差极化现象P346 超滤是在外压作用下进行的。外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，大分子被截留在膜表面，并逐渐形成浓度梯度，产生浓差极化现象。 ?害处：引起流速下降、影响膜的选择透过性。 ?解决方法：振动、搅拌、错流、切流等技术。
4. 五种微孔滤膜P355
《生物制药工艺学》教学方法和手段改革方案及案例
3-1-7 《生物制药工艺学》教学方法和手段改革方案及案例 学习情景：酶类药物生产工艺 实施说明： 任务目标描述；通过任务驱动，研究性学习等教学活动，要求学生掌握酶类药物生产工艺中的技术要点。 教学方法：任务驱动（启发、引导），研究性学习（决策、实施检查和评价），注意学生主体性。 教学资源：多媒体、视屏、PPT、教材。 教学必备的技能：能根据教学方法合理的设计教学情景；使学生掌握酶类药物生产过程中的关键技术，并能逐步推演酶类药物生产步骤。 实施过程： （一）任务驱动——教师提出任务要求 酶类药物生产过程和原理。注重经典工艺设计思想，教师提出任务要求，教师下达任务书，提出问题，比如：生产过程中应该注意哪些关键流程，这些流程对生产有何影响等。 （二）自发讨论式教学——师生互动 学生通过资讯、计划获得决策（学生查阅资料、写出计划、最后决策）， 同时通过教师层层递进的提问，学生获得指导，师生之间互相讨论，电脑设计等 内容中的一些概念有层次的提出，学生能自觉地投入到思考和讨论中，增强了学习的主动性。 （三）动手实施——学生实际操作 任务实施：在抉择基础上，学生实施工作任务，并进行验证。 准备：由学生自主设计酶类药物生产流程，并对其中工艺进行描述和解释。（教师指导） 操作：根据设计，生产酶类药物，并对其活性，纯度进行验证。（教师指导）在此教学活动中，倡导发挥学生学习的主动性，使之全面参与学习过程， 即学生自行设计方案并完成相关准备、教师随时指导，学生自助式发现、分析和解决实践过程中的问题，自检实践结果，为保证任务的实施、教师随时指导
（四）教学总结——师生互动 任务评价、总结：小组互评、总结。 教师：根据学生实习任务的完成情况，师生互动总结理论知识点，进行 工作任务评价，进一步巩固任务课题目标。 学生：完成生产工艺原理分析与实践报告。 附：教学方案、任务评价标准 教学方案 自助式发现、分析和解决实践过程中的问题，自检实践结果，为保证任务的实施、教师随时指导。 （四）教学总结——师生互动 任务评价、总结：小组互评、总结。 教师：根据学生实习任务的完成情况，师生互动总结理论知识点（超氧化物岐化酶生产流程）、生产过程的可能出现的问题，并解释原因，进行工作任务评价，进一步巩固任务课题目标。 学生：完成各超氧化物岐化酶的生产实践报告。 被动的学习既无法调动学习积极性又限制了学生的个性发展和创新能力的培养，
生物制药工艺学(含答案)
1.简述生物制药工艺学的性质与任务。 答：性质：生物制药工艺学是一门生命科学与工程技术理论和实践紧密结合的崭新的综合性制药工程学科。 任务：1）生物制药的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺工程。2）生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理和生产方法。3）各类生物药物的结构、性质、用途及其工艺和质量控制。 2.简述糖类药物的分类、生理功能 答：糖类的分类方法有很多种，根据其分子构成一般分为单糖、双糖、多糖。 糖类的生理功能 （1）供给能量 这是糖类最重要的生理功能。糖类产热快，供能及时，价格最便宜。每克糖类能提供16.7kJ（4.0kcal）的能量，而脑神经及神经组织只能靠血液中的葡萄糖供给能量，如果血糖过低，可出现昏迷、休克和死亡。 （2）构成机体的重要物质 所有的神经组织和细胞中都含有糖类，作为控制和代替遗传物质的基础，脱氧核糖核酸和核糖核酸都含有核糖。 （3）节约蛋白质 当机体供能不足时，可动用蛋白质和脂肪代谢产生的能量来弥补，如果膳食镇南关提供了足够能量的糖类，这样就可以节省蛋白质，而且摄入蛋白质的同时摄入糖类，有利于氨基酸的活化和三磷腺甘的形成，从而有利于蛋白质的合成，增加体内氨储留。营养学上称此为糖类对蛋白质的节约作用。（4）抗生酮作用 脂肪在体内氧化要靠糖类供给能量，当糖类供给不足或因疾病（糖尿病）不能利用糖类时，机体所需要的热能大部分由脂肪供给，而脂肪在缺少糖类是，氧化不完全，会产生酮体。酮体是一种酸性物质，在体内积存过多可引起身体疲劳、促进衰老，甚至引起酸中毒，所以酮体对人体的危害是非常大的，如果糖类供应充足，脂肪完全可进行氧化，不会产生酮体。 （5）保肝解毒 当肝糖原及葡萄糖充足时，肝对某些化学物质如四氧化碳、砷及酒精等多种有毒物质有较强的解毒能力，对各种细菌感染引起的毒血症也有较强的解毒作用。 3.谈谈生物药物的特性与分类 答：（1）在化学构成上十分接近于体内的正常生理物质，容易为机体吸收利用； （2）在药理上具有更高的生化机制合理性和特异治疗有效性； （3）在医疗上具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可靠； （4）原材料中浓度较低； （5）常为生物大分子，组成、结构复杂，空间构象严格。 （6）化学与生物学性质不稳定，对各种理化因素敏感，生物活性易受影响。 分类：天然生化药物、微生物药物、基因工程药物、基因药物、生物制品 4.简述生物药物的研究发展趋势 答：资源的综合利用与扩大开发；大力发展现代生物技术医药产品；应用化学方法和蛋白工程技术创制新结构药物；中西结合创制新型生物药物 5.简述生物材料的来源
中国药科大学生物制药工艺学期末B卷
中国药科大学生物制药工艺学期末试卷（B 卷） 一、填空题（每空0.5 分，共30 分） 1多糖构效关系研究还不够完善，但目前的研究已表明，多糖的活性与其高级结构、分支度及其侧链、分子量以及多糖中的取代基有关。 2、利用产氨短杆菌发酵法生产肌苷酸，第一步是用诱变育种的方法筛选缺乏S AMP 合成酶的腺嘌呤缺陷型菌株，在发酵培养基中提供亚适量的腺嘌呤；另外，改变细胞膜对5 ′-IMP 的透性，选育Mn2+ 不敏感的变异株。 3、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、流动相中传质阻力、固定相中传质阻力。 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PI(等电点) 值以下时，它因带正电荷而下移，如果柱中有两种蛋白组分，pI 值较大（高）者会超过另一组分，移动至柱下部pH 较高的位点进行聚焦（交换）。 5、亲和层析洗脱方法有非专一性洗脱，特殊洗脱，专一性洗脱。 6、晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度，其中影响晶体大小的主要因素有过饱和度，温度，搅拌速度，晶种。 7、常用的吸附剂有活性炭、硅胶和白陶土等。 8、在萃取过程中被提取的溶液称为料液，其中欲提取的物质称溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂。达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。 9、从细胞培养液中提取有效组分时,往往需要除去细胞及蛋白质,常用的除去细胞及蛋白质的方法有加入凝聚剂，加入絮凝剂，变性沉淀，等电点沉淀等。 10、影响絮凝效果的主要因素有絮凝剂的分子量，絮凝剂的用量，溶液pH值，搅拌速度和时间。 11、色谱介质按分离机理分为反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、凝胶过滤色谱，亲和色谱。 12、基因治疗中常用的非病毒载体有裸露DNA 、基因缝合线法、脂质体载体和哺乳动物人工染色体。 13、四环类抗生素是一类以四并苯（萘并萘）为母核的一族抗生素；链霉素是氨基糖苷类抗生素；红霉素是分子内含有14元环大环内酯类抗生素; 写出青霉素的化学结构通式。14、请列举应用基因药物来治疗肿瘤的几种方案：导入抑癌基因或细胞因子、自杀基因、抑制血管生成、反义药物、导入MHCI 类抗原基因、导入MDRI基因等方法。 二、名词解释（每小题3 分，共30 分） 1、酶促半合成人胰岛素： 以猪胰岛素为原料，利用胰蛋白酶的转酰胺作用（1 分）将猪胰岛素B 链之30 位丙氨酸转化（1 分）为苏氨酸即得人胰岛素（1 分）。 2、亲和膜： 结合亲和技术和膜分离技术的优点，利用亲和配基修饰的微滤膜（2 分）为亲和吸附介质,纯化目标蛋白质（1 分）。 3、全排阻： 当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较大的分子完全不能进入颗粒内部，只能从颗粒间隙流过，称“全排阻”（2分）。其流经体积最小，等于外水体积V0 （1分）。 4、类分离： 将分子量极为悬殊的两类物质分开（2 分），如蛋白质与盐类（1 分），称作类分离或