《制藥工程》PPT電子課件

《制藥工程》PPT電子課件,制藥工程,制藥,工程,PPT,電子,課件 北京化工大學(xué)20XX——20XX學(xué)年第二學(xué)期 《制藥工程與工藝》期末考試試卷（B） 班級： 姓名： 學(xué)號： 分?jǐn)?shù)： 題號 一 二 三 四 總分 得分 一、填空 （共43分，每空1分） 1．原料藥的生產(chǎn)由 反應(yīng) 和 分離 兩大技術(shù)構(gòu)成。根據(jù)原料藥的來源或生產(chǎn)工藝可分為 天然藥 、 化學(xué)合成藥 和 生物藥 三大類。常用的藥物分離技術(shù)有 色譜分離 、 離子交換 、 結(jié)晶 （任選三種，也可以填過濾、離心分離、萃取、吸附、超濾、精餾）。 2．中藥具有5000年的歷史，是中華民族智慧的結(jié)晶，其區(qū)別于其他民族藥的主要特點是中藥用藥形式以 復(fù)方 為主，具有多組分 協(xié)同作用 的本質(zhì)，治療具有 整體性 ，因而對糖尿病等慢性病有較好的治療效果。 3． “雞尾酒療法”是指用多種抗病毒藥物協(xié)同作用進(jìn)行艾滋病的治療，取得了很好的療效，是由華人科學(xué)家 何大一 發(fā)明的，中國政府批準(zhǔn)的用于艾滋病治療的藥物由 齊多夫定、去羥肌苷、司他夫定、奈韋拉平 等抗病毒藥物組合而成。（填四個即給5分） 4. 化學(xué)制藥過程中常見的高壓反應(yīng)有 加氫反應(yīng) 。壓力容器中高壓容器的壓力范圍為 10MPa-100MPa 。在酸性及高溫條件下進(jìn)行藥物的化學(xué)合成，可選擇的反應(yīng)器材質(zhì)為 316L不銹鋼或搪瓷 。 5. 制藥工業(yè)中反應(yīng)器是反應(yīng)合成過程的核心設(shè)備。對攪拌釜式反應(yīng)器而言，適用于高粘度流體的攪拌漿有 螺帶式 、 螺桿式 、 螺桿導(dǎo)流筒式、錨式、大平板式、門式 （任意三種均可）。中國是發(fā)酵行業(yè)第一大國，600m3發(fā)酵罐已很常見，是一個耗能較大的產(chǎn)業(yè)。對好氧發(fā)酵而言，大型攪拌發(fā)酵罐的能耗主要由 攪拌 和 通氣 構(gòu)成，北京化工大學(xué)高正明老師所在的課題組在大型發(fā)酵罐的攪拌器設(shè)計方面提出了 按需分配 的原則，有效降低了能耗，并發(fā)展了多種新型攪拌漿。 6. 化學(xué)合成制藥過程中，選擇工藝路線需考慮的因素包括原輔材料供應(yīng)、合成步驟及操作方法與收率、單元反應(yīng)的次序安排、技術(shù)條件與設(shè)備要求、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù) 。 （填四條即可） 7. 對微生物好氧發(fā)酵而言，為避免堵塞，通氣盤管上的開孔應(yīng) 朝下 。（填“朝上”或“朝下”）對化學(xué)或生物反應(yīng)器的夾套，蒸汽的流動方向是 上進(jìn)下出 ，冷卻水的流動方向是 下進(jìn)上出。（填“上進(jìn)下出”或“下進(jìn)上出“） .8. 在天然或半合成的手性藥物中，外消旋體所占比例為 1.55 ％。 9. 動物細(xì)胞培養(yǎng)用生物反應(yīng)器有 通氣攪拌式、中空纖維管式、氣升式、無泡攪拌式、透析式 等五種。 10. 離心機(jī)的分離原理由沉降和過濾兩種，你知道的沉降式離心機(jī)有 管式、臥式螺旋沉降式其或蝶片式 （填出一個即可） 。 11. 對生物發(fā)酵產(chǎn)品而言，高產(chǎn)菌是生產(chǎn)的關(guān)鍵，得到高產(chǎn)菌的誘變方法有 物理誘變（或紫外誘變） 、 化學(xué)誘變 。此外，現(xiàn)代生物技術(shù)也可以用于高產(chǎn)菌種和構(gòu)建，如Kesaling教授利用 合成生物或組合生物合成 （填一個即可） 技術(shù)，構(gòu)建了高產(chǎn)青蒿酸的菌株。 二、簡答 （共32分） 1． 反應(yīng)停事件給我們的啟示是什么？如何得到手性藥物？（6分） 啟示：（1）手性藥物中消旋體用藥存在很多安全隱患。（2）需進(jìn)行拆分；（3）要嚴(yán)格評價單一對映體的藥效，毒理等。（4）立法解決手性化合物問題；（5）可申請專利。（3分） 得到方法：拆分、不對稱轉(zhuǎn)化、不對稱誘導(dǎo)、不對稱合成等。（3分） 2. 在微生物發(fā)酵過程中，氣升式反應(yīng)器與固態(tài)發(fā)酵分別有什么優(yōu)缺點？（6分） （1）氣升式反應(yīng)器： 優(yōu)點：無機(jī)械運動部分，易于保持純種培養(yǎng)；無噪聲，造價較低；氧的傳遞效果較好；剪切力小，對細(xì)胞損害小。 缺點：操作彈性較差，耗用壓縮空氣量較大，所配備電機(jī)的功率約為3.5～5千瓦/m3。 （2） 固態(tài)發(fā)酵： 優(yōu)點：具有投資省,無菌性能好,操作環(huán)境省,維修簡單不易污染環(huán)境。 ? 缺點：固體發(fā)酵往往在工程放大中面臨熱量積累導(dǎo)致溫度失控問題 3. 發(fā)酵液的流變學(xué)性質(zhì)對發(fā)酵過程的影響是什么？舉例說明牛頓型流體與非牛頓型流體在什么條件下可相互轉(zhuǎn)換。（6分） 生物反應(yīng)器的整體混合行為如傳質(zhì)過程和熱傳遞（1分） 影響微生物反應(yīng)的周期和產(chǎn)出（1分） 影響傳感器的響應(yīng)和可靠性（1分） 對產(chǎn)品分離純化也起著很大的作用。（1分） 敏感地指示發(fā)酵狀態(tài)，可用于過程檢測和控制。（1分） 以下可使流體從牛頓型流體轉(zhuǎn)化為非牛頓型流體 生物量的增加，代謝產(chǎn)物的積累(胞外多糖、蛋白質(zhì))（1分） 以下可使流體從非牛頓型流體轉(zhuǎn)化為牛頓型流體 以淀粉為培養(yǎng)基時，隨著淀粉被水解，粘度減小。（1分） 4. 簡述離子液體的構(gòu)成及在化學(xué)合成制藥過程中的研究進(jìn)展。（4分） 定義：離子液體是一批在室溫下完全由離子組成的有機(jī)液體物質(zhì)1分 特性：無蒸氣壓、可取代揮發(fā)性有機(jī)溶劑、可循環(huán)使用1分 反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中作反應(yīng)介質(zhì)或作為催化劑；2分 5. 從個性化和標(biāo)準(zhǔn)化治療的角度簡述中醫(yī)及西醫(yī)治病的區(qū)別及發(fā)展趨勢。（4分） 中醫(yī)治療以個性化治療為主，西醫(yī)治療以標(biāo)準(zhǔn)化治療為主。2分 中醫(yī)治療有向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的趨勢，西醫(yī)治療有向個性化治療的趨勢。2分 6. 請結(jié)合本課程學(xué)習(xí)，就中藥復(fù)方的精制策略談?wù)勀愕目捶?。?分） De-bulking的概念及策略。中藥De-bulking是指按中醫(yī)臨床指標(biāo)(Effective Indicators,EI)和現(xiàn)代藥理相結(jié)合，應(yīng)用現(xiàn)代分離分析方法，消除無效物質(zhì)，將中藥復(fù)方制成高度濃縮物的制備方法，從而使大多數(shù)中藥復(fù)方精制成相當(dāng)原處方藥材量小于5%、有效物質(zhì)最大限度富集、充分體現(xiàn)中藥復(fù)方多組分協(xié)同作用本質(zhì)的高度濃縮物，使臨床用藥量大幅度降低，臨床療效和用藥安全性提高。（5分） 工藝建立、EI建立、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立。（1分） 三、論述題（共25分） 1. 植物或中藥活性成分提取常用的設(shè)備有哪些，各有什么優(yōu)缺點，對于年加工單一中藥材10000噸以上或500噸以下的生產(chǎn)線，應(yīng)分別選擇哪種提取設(shè)備。（8分） 多功能提取罐（靜態(tài)、動態(tài)）1分 特點： （1）、均為不銹鋼制成，耐腐蝕； （2）、提取時間短、生產(chǎn)效率高； （3）、消耗熱量少， 節(jié)約能源； （4）、采用氣壓自動排渣，操作方便、安全、勞動強(qiáng)度小； （5）、可自動化操作 缺點： （1）處理量?。唬?）密閉性差，溶劑消耗大；（3）用工多。1分 連續(xù)提取器：U型螺旋式浸出器 1分 優(yōu)點：連續(xù)逆流多級萃取過程，全密閉，溶劑消耗少。用工少。 缺點：處理量小，物料堵塞，放大困難 1分 平轉(zhuǎn)式浸出器，環(huán)形浸出器1分 優(yōu)點：連續(xù)逆流多級萃取過程，全密閉，溶劑消耗少。用工少。 缺點：不適用于少量藥材的加工。 1分 10000噸以上，可選平轉(zhuǎn)式浸出器或環(huán)形浸出器（選1個即可）1分 500噸以下，多功能提取罐1分 2. 有一投資商想投資一藥品生產(chǎn)項目，聘請你為技術(shù)總監(jiān)，請你從設(shè)計階段、生產(chǎn)階段及國內(nèi)外政治角度給出建議。（9分） （1）設(shè)計階段：產(chǎn)品市場調(diào)研及分析，國內(nèi)外競爭對手及分析，產(chǎn)品及工藝專利分析，工藝的先進(jìn)性分析，公用工程及選址。4分（含以上要點即可） （2）生產(chǎn)階段：管理成本， 工藝條件：最優(yōu)條件下操作，產(chǎn)品合格率，減少浪費：跑、冒、滴、漏。 （3）政治：產(chǎn)品是否引進(jìn)國外金融巨頭的關(guān)注、產(chǎn)品銷售國等 ，不能低水平的重復(fù)，專利保護(hù)及技術(shù)保密。 3. 請簡述組合生物合成（合成生物學(xué)）的概念及技術(shù)基礎(chǔ)。并試從合成生物學(xué)的角度分析天然稀有活性成分生產(chǎn)的未來發(fā)展方向及策略。（8分） 概 念：體外對不同來源（種內(nèi)或種外）的基因進(jìn)行敲除、增強(qiáng)、或重組，然后導(dǎo)入到一個適當(dāng)?shù)奈⑸锼拗髦胁⒍ㄏ蚝铣伤璧囊幌盗谢衔铩?2分 技術(shù)基礎(chǔ)：基因工程，蛋白質(zhì)工程，代謝工程，發(fā)酵工程等生物技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上，構(gòu)建半人工細(xì)胞或人工細(xì)胞做為細(xì)胞工廠，生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物。 1分 天然稀有活有活性成分具有特殊的生理功能，但自然界的植物含量很低，由于其可以通過植物體內(nèi)的代謝途徑合成，具備采用合成生物學(xué)合成的基礎(chǔ)。已有的研究表明，合成生物學(xué)已合成了大量天然稀有活性成分如青蒿素、紫杉烷等，為未來發(fā)展提供了新的思路。2分 策略： （1） 闡明植物中的合成途徑、相關(guān)酶及基因；1分 （2） 通過PCR等手段獲取相關(guān)基因；選擇適宜的宿主菌；1分 （3） 構(gòu)建合成生物學(xué)途徑，利用代謝工程、基因工程等手段優(yōu)化途徑并提高產(chǎn)量。1分