微生物制药工艺

第一章概述

1、微生物制药是利用微生物技术，通过高度工程化的综合性技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。

传统微生物药物: 主要指微生物合成的抗生素。

现代微生物药物: 指由微生物在其生命活动过程中产生的、具有生理活性（抗微生物感染、抗肿瘤、特异性酶抑制剂、免疫调节等作用）的次级代谢产物及其衍生物。

2、微生物药品种类：包括抗生素、维生素、氨基酸、核酸、酶及酶抑制剂、免疫抑制剂、生物制品、甾体激素等药物。

3、掌握微生物制药的一般生产过程。

答：微生物制药工艺过程一般包括菌体生产及代谢产物或转化产物的发酵生产。

其主要内容包括生产菌种的选育培养及扩大，培养基的制备，设备与培养基的灭菌，无菌空气的制备，发酵工艺控制，产物的分离、提取与精制，成品的检验与包装等。

4、微生物制药的工业发酵类型：微生物菌体发酵；微生物酶发酵；微生物代谢产物发酵；微生物转化发酵。

5、了解微生物制药的特点。

答：以活的生命体(微生物)作为目标反应的实现者，反应过程中既涉及特异的化学反应的实现又涉及生命个体的生长发育及代谢，生物反应机理非常复杂，较难控制，反应液中杂质也多，不容易提取、分离；

反应通常在常温常压下进行，条件温和，能耗小，设备较简单；微生物发酵过程是微生物菌体非正常的、不经济代谢过程，生产过程中应为其代谢活动提供良好的环境。因此，需防止杂菌污染，要进行严格冲洗、灭菌，空气需要过滤等；微生物药物生产周期长，生产稳定性差，技术复杂，不确定因素多，废物排放及治理要求高，难度大；现代微生物制药的最大特点是高技术含量、智力密集、全封闭自动化、全过程质量控制、大规模反应器生产和新型分离技术综合利用等。

第二章抗生素概论

1、半合成抗生素：将天然代谢产物再用化学、生物或生化方法进行分子结构改造，制成的各种衍生物。氨苄西林

2、次级代谢：微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程

次级代谢产物:微生物在细胞分化过程中产生的，往往不是细胞生长所必需的代谢产物，对细胞生长并不具有明显的作用，而且通常由一簇结构相似的化合物组成。

3、抗生素的主要产生菌是：产抗生素的微生物中，以放线菌为最多，其次是真菌和细菌。除微生物外，还有来源于植物、动物和海洋微生物的抗生素。

4、医疗用抗生素应具备的条件：难使病源菌产生耐药性；较大的差异毒力；最小抑菌浓度要低；抗菌谱要广。

5、抗生素剂量的表示法

答：合理使用抗生素的剂量十分重要。

抗生素在应用时剂量很小，因此除质量外，更常用特定的效价单位（简称单位）表示。单位是衡量抗生素有效成分的一种尺度。

目前国际上抗生素活性单位表示方法主要有两种：一是指定单位(unit)；二是活性质量（μg)。

6、管碟法测定抗生素效价的原理：在培养过程中，小管中的抗生素向培养基中呈球面扩散，与此同时试验菌也开始生长。抗生素浓度高于最小抑菌浓度之处，试验菌不能生长，出现抑菌圈，其圈之边缘处就是最低抑菌浓度。

7、抗生素生产工艺过程：菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取精制→产品检

验→成品

8、微生物的初级代谢和次级代谢的关系：许多次级代谢产物的基本结构是由若干初级代谢产物构成的。如内酰胺类抗生素是由半胱氨酸、缬氨酸等氨基酸形成的。次级代谢产物基本上都是以初级代谢产物为母体衍生而来的，与后者有密切关系。

9、由初级代谢物合成次级代谢物的基本代谢途径：①葡萄糖碳架掺入途径。②莽草酸途径。③与核苷有关的途径。④聚酮体和聚丙酸途径。⑤由氨基酸衍生的途径；⑥甲羟戊酸途径和⑦其他复合途径。

第三章β-内酰胺类抗生素

1、什么是β-内酰胺类抗生素？其常见品种

答：β-内酰胺类抗生素是分子中含有β-内酰胺环的一类天然和半合成抗生素的总称。

β-内酰胺类抗生素包括青霉素、头孢菌素、头霉素、硫霉素、克拉维酸(或称棒酸)、单环β-内酰胺类等，其中仅前两者广泛用于临床，故仅讨论青霉素和头孢菌素。

2、最早发现产生青霉素的原始菌种是点青霉；工业生产上使用的青霉素产生菌是：产黄青霉菌；目前青霉素生产菌种有形成绿色孢子和黄色孢子的两种产黄青霉菌株。

3、青霉素的母核是：6-氨基青霉烷酸(6-APA)

4、头孢菌素的母核是：7-氨基头孢霉烷酸(7-ACA)

5、常见青霉素盐种类：青霉素钾盐的结晶、青霉素普鲁卡因盐结晶、青霉素钠盐结晶

6、青霉素提取的机理是什么？

答：溶剂萃取法。青霉素与碱所生成的盐类在水中溶解度很大，而青霉素游离酸易溶解于有机溶剂中。利用这一性质，将青霉素在酸性溶液中转入有机溶剂(醋酸丁酯、氯仿等)中，然后再转入中性水相中。经过这样反复几次萃取，就能达到提纯和浓缩的目的。

由于青霉素的性质不稳定，整个提取和精制过程应在低温下快速进行，并应注意清洗和保持在稳定的pH值范围。

7、青霉素生产工艺流程？

第四章大环内酯类抗生素

1、什么是大环内酯类抗生素及其常见品种？

答：大环内酯类是以一个大环内酯为母体，通过羟基，以苷键和1～3个罕有的糖相联结的一类抗生物质。

根据大环内酯结构的不同，这类抗生素又分为三类：多氧大环内酯；多烯大环内酯；蒽沙大环内酯。

2、红霉素的产生菌是：红霉素链霉菌

3、红霉素的发酵工艺流程及重点参数

：

4、红霉素发酵的前体：丙醇

5、溶剂法提取红霉素的机理？

答：红霉素分子结构中有一个二甲基氨基官能团，是一个弱碱，在酸性条件下与某些酸会形成盐，如红霉素乳酸盐。纯红霉素碱在水中溶解度较小，并随温度升高而减小，在55℃时溶解度最小；

当pH＜6.0时，红霉素以盐的形式存在，其在水中的溶解度随pH值降低而迅速增大；当pH>10.0时红霉素基本以游离碱的形式存在，能溶于醋酸丁酯中，因此，采用在水溶液(乙酸缓冲液)及在乙酸丁酯中反复萃取，可以达到浓缩和提纯的目的。

6、发酵液的预处理中如何去除蛋白质？

答：一般采用硫酸锌沉淀蛋白质，促使菌丝结团加快滤速。

7、溶剂法提取和精制红霉素的工艺流程

第五章四环类抗生素

1、四环类抗生素的常见种类

答：四环类抗生素是以四并苯为母核的一类有机化合物。其中有应用价值的品种有金霉素、土霉素、四环素、地美环素(去甲金霉素)及其半合成衍生物如多西环素(强力霉素)、美他环素(甲烯土霉素)、米诺环素(二甲胺四环素)等。

2、在四环素发酵生产中为什么加入抑氯剂？

答：加入竞争性的抑氯剂NaBr和抑氯剂2-巯基苯并噻唑，抑制氯原子进入四环素的分子结构中去，从而阻止金霉素的合成，促进四环素合成，使金霉素在总产量中低于5％。

3、在四环素发酵生产中，为什么要严格控制磷酸盐的浓度？

答：无机磷浓度是控制菌丝生长率的重要因子，也是金色链霉菌从生长期转入抗生素生物合成期的关键因素。

高浓度的磷酸盐能抑制产生菌体内的戊糖循环途径中的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性，同时促进糖酵解速度，使菌体内能产生还原性辅酶Ⅱ(NADPH)的戊糖循环途径受阻。已知还原性辅酶Ⅱ是四环素

生物合成中的氢供体。

另外磷酸盐对合成四环素前体丙二酰CoA的合成有较强的抑制作用，所以生产中要控制发酵培养液中的磷酸盐含量，保证通气效果，以提高发酵水平。

4、四环素提取精制的机理是：利用四环素是两性化合物（等电点pH5.4），以氨水调节滤液(或脱色液)pH至等电点，使四环素呈碱游离析出，经分离、洗涤、干燥即得精制碱成品。若要制得高纯度四环素，可采用四环素与尿素形成复盐的结晶工艺，得到四环素盐酸盐。

5、四环素发酵液预处理时，常用的酸化剂是什么？

答：生产上多采用草酸，可采用盐酸、硫酸、草酸、磷酸等。

6、

第六章氨基糖苷类抗生素

1、链霉素为什么呈碱性？

答：因分子没有游离醛基

2、为什么采用离子交换法精制链霉素？

离子交换法提取过程一般包括：发酵液的过滤(或不过滤)及预处理、吸附和洗脱、精制及干燥等过程。

链霉素游离碱为白色粉末，无嗅，味微苦。链霉素分子中有三个碱性基团。链霉素在水溶液中随pH 值不同可有四种不同形式存在。当pH值很高时，链霉素成游离碱(Str)形式；当pH值降低时，可逐渐电离成一价正离子(Str-H+)、二价正离子(Str-H2+)；在中性及酸性溶液中，成为三价正离子

(Str-H3+)。所以，可用离子交换法进行提取。

3、链霉素的产生菌是：灰色链霉菌

4、防止链霉素产生菌变异的常采取措施是什么？

答：①菌种采用冷冻干燥法：需严格控制操作条件，并限制使用期限，否则还会引起变异。时间长者需进行分离，挑出高产者用于生产。②严格掌握保存生产菌种的条件，所有生产用菌种或斜面都要保存在冰箱或冷库中(O～4℃)，原始斜面的使用期限不超过5d，生产斜面不超过3d。③严格控制生产菌落在琼脂斜面上的传代次数，一般以3次为限，并采用单菌落传代和新鲜斜面。④定期进行纯化筛选，淘汰低单位的退化菌落。⑤不断选育出高单位的新菌种，保证稳产高产。

第七章维生素

1、维生素生产方法：提取法，化学合成法及生物合成法。

2、二步法发酵生产维生素C时，第一、二步发酵所使用的菌种分别是什么？它们各自的作用是什么？

第一发酵所使用的菌种是：黑醋菌；作用：可选择性地使D-山梨醇的2位羟基氧化成酮基，即得L-山梨糖。

第二步发酵所使用的菌种是：芽孢杆菌（大菌）和氧化葡萄糖酸杆菌（小菌）；作用：将第一步发酵产生的L-山梨糖氧化为2-酮基-L-古龙酸（简称古龙酸）。

3、大、小菌之间是什么关系？

小菌为产酸菌，但单独培养传代困难，且产酸能力弱；大菌不产酸，但可促进小菌的生长和产酸，为小菌的伴生菌。二步发酵法是由这两株分属于两个性质差别较大的属的菌株协同完成的。大菌本身虽然并不产酸，对小菌的生长和产酸却具有极其重要的作用，且二者必须保持适当的比例。其比例通常为大菌:小菌＝1：1.2~1.4。

4、二步法发酵生产维生素C时常用的发酵罐的类型是：种子

5、维生素B12的前体是：丙酸菌属中的费氏丙酸杆菌和谢氏丙酸杆菌。

第八章甾类激素的微生物转化

1、微生物转化与普通微生物发酵的区别是什么？

微生物转化：由微生物进行的化学反应。反应被微生物细胞中的酶催化。

2、同化学合成相比，微生物转化在生产工艺上有何特点？

答：①可减少化学合成步骤，简化生产流程，缩短生产路线。②能提高产物的收率和产品质量，降低成本。③可进行化学法难以实现的反应。如甾类化合物C11上的加氧(即羟化)等反应，化学法难以实现，常采用微生物法处理。④微生物转化避免和减少了强酸、强碱或化学有毒物质，改善了生产环境。

3、掌握甾类激素的微生物转化生产流程

第九章基因工程制药

1、基因工程药物: 又称生物技术药物，指采用基因工程技术研制的，能预防和治疗某种疾病但含量极微而难以用传统方法制取的特殊药物。

基因工程药物：根据人们的愿望设计的基因，在体外剪切组合，并和载体DNA连接，然后将载体导入靶细胞(微生物、哺乳动物细胞)，使目的基因在靶细胞中得到表达,最后将表达的目的蛋白质纯化及做成制剂,从而成为蛋白类药或疫苗。

2、掌握基因工程药物生产的基本过程

获得外源（目的）基因→组建DNA重组体→构建基因工程菌→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→产品的检验→包装

3、引起质粒不稳定性的主要几种原因？

⑴质粒复制不稳定性:复制中，不正常的起始和终止、延伸时的断裂及错配等都会造成质粒不稳定性,并产生单链质粒和高相对分子质量畸型质粒。⑵质粒分配不稳定性：在细胞分裂时，质粒也要分配到子代细胞，但由于在子代细胞中分配不均一而导致部分细胞完全丢失质粒，结果产生无质粒的细胞。⑶质粒结构不稳定性：质粒中DNA的缺失、插入、突变、重排等使质粒DNA的序列结构发生了变化，引起复制和表达的不稳定性。⑷培养环境条件引起的质粒不稳定性：质粒作为一种核外遗传物质，其稳定性最容易受到生长环境条件的影响。

4、提高质粒稳定性的策略是：⑴通过基因操作策略构建高稳定性的重组质粒；⑵优化培养条件及过程控制。

5、基因工程制药过程中目的产物的分离纯化主要采用什么方法？

主要依赖色谱分离方法。

色谱技术分为离子交换色谱、亲和色谱、凝胶色谱、反相色谱等。

6、遗传不稳定性具体表现为三种形式：①重组质粒的不稳定性：重组质粒逐渐减少甚至完全丢失或发生部分DNA片段缺失②染色体DNA的不稳定性：整合到染色体的外源DNA在分裂期间发生重组、丢失或表达的沉默；③表达产物的不稳定性。

第十章微生物药物的质量管理与控制

1、掌握GMP管理对厂房、设备及卫生的要求。

GMP（《药品生产质量管理规范》）是指从负责指导药品生产质量控制的人员和生产操作者的素质到生产厂房、设施、建筑、设备、仓储、生产过程、质量管理、工艺卫生、包装材料与标签，直至成品的贮存与销售的一整套保证药品质量的管理体系。

实施GMP的目的：是为了保护消费者的利益，保证人们用药的安全有效。同时也是为了保护药品生产企业，强化药品监督管理。GMP使药品生产企业有法可依，有法必依，执行GMP是药品生产企业生存和发展的基础。GMP也使药品监督管理部门对药品生产企业的检查有了依据，监督有法可依。

GMP总则：厂址及总图、药品生产区域的环境参数、工艺布局及厂房、设备选型及安装、空气净化系统、工艺用水系统、生产辅助设施、机构和人员。

厂房与设施：药品生产企业必须有整洁的生产环境；行政、生活和辅助区的总体布局应合理，不得互相妨碍。厂房应有防止昆虫和其它动物进入的设施。

在设计和建设厂房时，应考虑使用时便于进行清洁工作。洁净室（区）的内表面应平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落，并能耐受清洗和消毒，墙壁与地面的交界处宜成弧形或采取其它措施，以减少灰尘积聚和便于清洁。

洁净室（区）的管理需符合下列要求:①洁净区内人员数量应严格控制。对进入洁净区的临时外来人员应进行指导和监督。②洁净区与非洁净区之间必须设置缓冲设施，人、物流走向合理。③100级洁净区内不得设置地漏，操作人员不应裸手操作，当不可避免时，手部应及时消毒。④10,000级洁净区使用的传输设备不得穿越较低级别区域。⑤100,000级以上区域的洁净工作服应在洁净区内洗涤、干燥、整理，必要时应按要求灭菌。

2、GMP洁净区（室）的洁净等级：100级、10000级、100000级、300000级

微生物制药的一般工艺流程

微生物制药的一般工艺流程 微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特

点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容： 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。

微生物发酵工艺

第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念（medium）供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念： 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用：为正常生理活动和过程提供能量来源，为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类：葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪：豆油、棉籽油和猪油醇类：甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类：蛋白胨、酵母膏速效碳源：糖类、有机酸 迟效碳源：酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源（nitrogen sources） 概念：构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用：为生长和代谢主要提供氮素来源。种类：无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用：主要氮源或辅助氮源；调节pH值生理酸性物质：代谢后能产生酸性残留物质。（NH4）2SO4利用后，产生硫酸 生理碱性物质：代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后，产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念：组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式：低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。? 种类：盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙，常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯，一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体，调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子（growth factor）

微生物制药技术介绍

微生物制药技术介绍 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其 衍生物。(有人曾建议将动植物的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容：

根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法， 快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 采样：有针对性地采集样品。 增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。 分离：利用分离技术得到纯种。 发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。 工业上生产用菌株都是经过选育过的。工业菌种的育种是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。通过改造，可使现存的优良性状强化，或去除不良性质或增加新的性状。 工业菌种育种的方法：诱变、基因转移、基因重组。

制药工艺学_课后答案

第二章化学制药工艺路线的设计和选择 2-1工艺路线设计有几种方法，各有什么特点？如何选择？ 答：（1）类型反应法，类型反应法是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。类型反应法既包括各类化学结构的有机合成通法，又包括官能团的形成，转换或保护等合成反应。对于有明显结构特征和官能团的化合物，通常采用类型反应法进行合成工艺路线。 （2）分子对称法，药物分子中存在对称性时，往往可由两个相同的分子片段经化学合成反应制得，或在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来。该法简单，路线清晰，主要用于非甾体类激素的合成。 （3）追溯求源法，从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步步逆向推导，进行寻源的思考方法，研究药物分子化学结构，寻找出最后一个结合点，逆向切断链接消除重排和官能团形成与转化，如此反复追溯求源直到最简单的化合物，即期始原料为止，即期始原料应该是方便易的，价格合理的化学原料或天然化合物，最后是各步的合理排列与完整合成路线的确定。 2—2工艺路线评价的标准是什么？为什么？ 答：原因：一个药物可以有多条合成路线，且各有特点，哪条路线可以发展成为适合于工业生产的工艺路线则必需通过深入细致的综合比较和论证，从中选择出最为合理的合成路线，并制定出具体的实验室工艺研究方案。 工艺路线的评价标准：1）化学合成途径简捷，即原辅材料转化为药物的路线简短;2）所需的原辅材料品种少并且易得，并有足够数量的供应； 3）中间体容易提纯，质量符合要求，最好是多不反应连续操作； 4）反应在易于控制的条件下进行，如无毒，安全； 5）设备要求不苛刻； 6）“三废”少且易于治理； 7）操作简便，经分离，纯化易达到药用标准； 8）收率最佳，成本最低，经济效益好。

浅谈微生物在制药领域的应用

微生物在制药领域的应用 摘要：1.掌握抗生素的概念、制备、效价的微生物学测定法，了解抗生素产生菌的筛选方法及生产过程。 2.了解微生物在医药工业其他方面的重要应用。 关键字：抗生素制备产品质量检测 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。 抗生素产生菌的分离和筛选 1.土壤微生物的分离 2.筛选 3.早期鉴别 4.分离精制 5.药理试验和临床试用 抗生素的制备： 菌种孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取及精制成品检验成品包装 微生物发酵的一般工艺也就是利用深层培养，进行微生物发酵生产所需要产品的过程。微生物发酵一般分发酵与提取2个阶段。 发酵阶段：发酵阶段是指微生物菌种在适宜的培养液内，在一定的培养条件下，微生物生长繁殖，生物合成所需产物的过程。 （1）菌种 发酵所用的菌种都是从自然界分离、纯化及选育后获得的。这些菌种通常采用砂土管或冷冻干燥管保存。要经常进行菌种选育工作，用人工方法加以纯化和育种，才能保持菌种的优良性状不变。菌种制备的整个过程要保持严格的无菌状态。 （2）孢子制备 胞子制备就是将保藏的菌种进行培养，制备大量孢子供下一步植被种子使用。需氧发酵制备孢子一般是在摇瓶内进行，通过振荡，外界空气与培养液进行自然交换获得氧气。所用的培养基要含有生长因子和微量元素，且碳源或氮源不宜过多，从而保证生产大量的孢子。此外，还要严格控制培养基的pH、培养温度、培养时间等条件。 （3）种子制备 种子制备是使有限数量的孢子萌发、生长、繁殖产生足够量的菌丝体，供发酵培养所用。在种子罐内微生物菌丝大量生长、繁殖，因而缩短了下一步发酵罐内菌丝生长的时间。种子罐中的培养液要尽可能与发酵液一致。而且要有易吸收的碳源和氮源。 提取阶段 发酵结束后，只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、提取及精制，才能得到合乎规定的纯品，此为微生物发酵的提取阶段。 （1）发酵液预处理 多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内，有些存在于菌丝内。发酵液预处理包括除去发酵液内的杂质离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+等）以及蛋白质，并利用板框压滤机，使菌丝与滤液分开，便于进一步提取。 （2）提取与精制

微生物制药工艺

第一章概述 1、微生物制药是利用微生物技术，通过高度工程化的综合性技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。 传统微生物药物: 主要指微生物合成的抗生素。 现代微生物药物: 指由微生物在其生命活动过程中产生的、具有生理活性（抗微生物感染、抗肿瘤、特异性酶抑制剂、免疫调节等作用）的次级代谢产物及其衍生物。 2、微生物药品种类：包括抗生素、维生素、氨基酸、核酸、酶及酶抑制剂、免疫抑制剂、生物制品、甾体激素等药物。 3、掌握微生物制药的一般生产过程。 答：微生物制药工艺过程一般包括菌体生产及代谢产物或转化产物的发酵生产。 其主要内容包括生产菌种的选育培养及扩大，培养基的制备，设备与培养基的灭菌，无菌空气的制备，发酵工艺控制，产物的分离、提取与精制，成品的检验与包装等。 4、微生物制药的工业发酵类型：微生物菌体发酵；微生物酶发酵；微生物代谢产物发酵；微生物转化发酵。 5、了解微生物制药的特点。 答：以活的生命体(微生物)作为目标反应的实现者，反应过程中既涉及特异的化学反应的实现又涉及生命个体的生长发育及代谢，生物反应机理非常复杂，较难控制，反应液中杂质也多，不容易提取、分离； 反应通常在常温常压下进行，条件温和，能耗小，设备较简单；微生物发酵过程是微生物菌体非正常的、不经济代谢过程，生产过程中应为其代谢活动提供良好的环境。因此，需防止杂菌污染，要进行严格冲洗、灭菌，空气需要过滤等；微生物药物生产周期长，生产稳定性差，技术复杂，不确定因素多，废物排放及治理要求高，难度大；现代微生物制药的最大特点是高技术含量、智力密集、全封闭自动化、全过程质量控制、大规模反应器生产和新型分离技术综合利用等。 第二章抗生素概论 1、半合成抗生素：将天然代谢产物再用化学、生物或生化方法进行分子结构改造，制成的各种衍生物。氨苄西林 2、次级代谢：微生物在一定的生长时期(一般是稳定生长期），以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程 次级代谢产物:微生物在细胞分化过程中产生的，往往不是细胞生长所必需的代谢产物，对细胞生长并不具有明显的作用，而且通常由一簇结构相似的化合物组成。 3、抗生素的主要产生菌是：产抗生素的微生物中，以放线菌为最多，其次是真菌和细菌。除微生物外，还有来源于植物、动物和海洋微生物的抗生素。 4、医疗用抗生素应具备的条件：难使病源菌产生耐药性；较大的差异毒力；最小抑菌浓度要低；抗菌谱要广。 5、抗生素剂量的表示法 答：合理使用抗生素的剂量十分重要。 抗生素在应用时剂量很小，因此除质量外，更常用特定的效价单位（简称单位）表示。单位是衡量抗生素有效成分的一种尺度。 目前国际上抗生素活性单位表示方法主要有两种：一是指定单位(unit)；二是活性质量（μg)。 6、管碟法测定抗生素效价的原理：在培养过程中，小管中的抗生素向培养基中呈球面扩散，与此同时试验菌也开始生长。抗生素浓度高于最小抑菌浓度之处，试验菌不能生长，出现抑菌圈，其圈之边缘处就是最低抑菌浓度。 7、抗生素生产工艺过程：菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理→提取精制→产品检

(完整版)微生物与制药综述

微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044

摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝

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

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(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

微生物制药

微生物制药 微生物(microorganism简称microbe)是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。它们都是一些个体微小（一般<0.1mm）、构造简单的低等生物。微生物应用途径拓广,主要应用于制药,制农药,食品工业,产能,以及新兴的一系列应用. 随着水污染处理技术的发展，出现了许多新的处理技术，其中由于生物降解处理工业废水中的有毒污染物效果明显，现已成为降解有毒有机污染物主要方法之一。微生物在制药废水的处理过程中起着重要的作用,因此只有充分了解环境微生物学和群落演替规律等生物学特性,才能提高废水处理中的生物学效能,提高制药废水的处理效果。筛选出对工业废水中各类不同的有毒有机污染物均有较强降解能力的微生物，可以提高生物处理法对废水中有毒类有机污染物的处理效果。利用微生物降解的方法处理含高浓度有机污染物的工业废水具有处理成本低、经济效益好、无二次污染等优点。 而我们讨论的微生物制药是指利用微生物技术，通过高度工程化的新型综合技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产 其中最著名的故事要数青霉素了，青霉素是由英国科学家亚历山大弗莱明发现的。 曾有一部电影叫《盘尼西林·1944》，讲述抗日战争期间，为争夺2箱青霉素，中共地下党人与汪伪军展开的一场殊死较量。现在一

定有很多人会发出这样的疑问：普普通通的青霉素，有那么重要吗？在抗生素泛滥的今天，人们难以想象青霉素刚刚能批量生产时的价值。从某种意义上说青霉素是具有划时代意义的发明，也并不为过。在战争时期，一瓶青霉素可以换两个金条，足见它的重要性，远不是现在的我的能够想象的。因为正是青霉素的出现，解救了二战时期的无数伤兵和患病的百姓。 然而，在那个物质资源极度匮乏的年代，青霉素而生产又成了一大难题，治疗一个成年人所需要的青霉素数量约为一只小鼠的3000倍，如果光靠弗洛里等人的生产，几个月的时间也凑不齐治疗一个病人所需的药物。 终于找到一种被称为“产黄青霉素”的霉，它的提取物超过原来200多倍。由于战争对青霉素的需求量急剧增多，研究团队决心对霉进行放射，以这种极端方式来增加产量。没想到的是，这一方式产生了意料之外的效果，几周时间，提取青霉素的产量提高了几万倍之多。1944年，青霉素的快速和大批量生产已经成为现实。 自1929 年英国人发现青霉菌分泌青霉素能抑制葡萄球菌生长以后，相继发现了链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、新霉素和红霉素等抗菌素。在近几十年内，抗生素的研究又有了飞速的发展，已找到的抗生素有数千种，其中具有临床效果并已利用发酵法大量生产和广泛应用的多达百余种。同时抗生素的产量也大幅度提高，青霉素也由最初的100U/mL，通过诱变育种和优化发酵工艺的方法，目前以提高到105~106 U/mL。

生物制药工艺学含答案

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

生物制药工艺学名词解释

1 Biologics 生物制品：一般指的是用微生物（包括细菌，噬菌体，立克次体病毒等）为生物代谢产物，动物毒素，人或动物的血液或组织等加工而制成的预防，治疗和诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂，主要指菌苗，疫苗，毒素，应变原与血液制品等。 2 Electroporation 电穿孔：是指在高压电脉冲的作用下使细胞膜上出现微小的孔洞，外界环境中的DNA穿孔而入，进入细胞，最终进入细胞核内部得的方法。该方法既适合于贴壁生长的细胞，也适合用于悬浮生长的细胞，既可用于瞬时表达也可用于稳定转染。 3 Microcarrier culture 微载体培养：微载体培养是使细胞贴附在微小颗粒载体上，它创造了相当大的贴附面积，供细胞贴附生长、增殖。载体体积很小，比重较轻，在轻度搅拌下即可使细胞自由悬浮于培养基内，充分发挥悬浮培养的优点。 4 Conventional filtration 常规过滤：是指料液流动方向和过滤介质垂直的过滤方式。常规过滤时，固体颗粒易被填塞在过滤介质上，形成滤饼。料液必须穿过滤饼和过滤介质的微孔。恒压下，随着滤饼厚度的增加，滤液不断减慢。 5 SCF 超临界流体：是指处于超临界温度（TC）和超临界压力（PC）以上的特殊流体。当气体物质处于其临界温度和临界压力以上时，不会凝缩为液体，只是密度增大，因此，超临界流体相既不同于一般的液相，也有别于一般的气相，具有许多特殊的物理化学性质。 6 Adsorption method 吸附法：指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂质吸附于适当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力的差异，使目的物和其他物质分离，达到浓缩和提纯目的的方法。 7 Compound affinity 复合亲和力：即吸附剂的亲和结合过程，既涉及离子效应的应用，又有疏水作用，且这两种弱的作用还彼此增强，其结果使亲和力大大增强。 8 Thymus hormones 胸腺激素：胸腺是一个激素分泌器官，对免疫功能有多方面的影响。胸腺依赖性的淋巴细胞群——T细胞直接参与有关免疫反应。胸腺对T细胞发育的控制，主要通过由胸腺所产生的一系列胸腺激素，促使T细胞的前身细胞——前T细胞分化、增值、成熟为T细胞的各种功能亚群，由此控制调节免疫反应的质与量。 9溶菌酶，又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。它广泛存在于鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁、白细胞和组织（如肝、肾）细胞内，其中以蛋清含量最丰富。 10.组织制剂系指采用动物的组织、器官、腺体等提取得到的具有生理作用的混合制剂。 11.趋化性细胞因子是一个蛋白质家族，由十余种结构有较大同源性、分子量多为8～10kD 的蛋白组成。主要由白细胞与造血微环境中的基质细胞分泌，可结合在内皮细胞的表面，具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的趋化和激活活性。 12. 体外培养就是将活的生物体结构成分或者活的微小个体放到体外环境中让共生存和生长的技术。 13. 维生素是生物体内一类量微、化学结构各异，具有特殊功能的小分子有机化合物，它们大多需从外界摄取。 14 固体培养法亦称麸曲培养法，该法是利用麸皮或米糠为主要原料，另外视需要添加其它谷糠、豆饼等，加水拌成含水适度的半固态物料作为培养基。 15.抗原（antigen）是指能刺激机体免疫系统发生免疫应答而产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞在体内、外发生特异性结合的物质，或称完全抗原。 16.贴壁培养是必须让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方法。它适用于一切贴附依赖性细胞（贝占壁细胞），也适用于兼性贴壁细胞。该方法的优缺点与悬浮培养正好相反，优点是适用的细胞种类广（因为生产中所使用的细胞绝大多数是贴壁细胞），较容易采用灌流培养的方式使细胞达到高密度。 17. Transformation(转化)：是指微生物细胞直接吸收外源DNA的过程。

微生物制药

第一章 药物微生物与微生物药物 什么是微生物药物（Microbial Medicines ） 狭义定义为：微生物在其生命过程中产生的，能以极低浓度有选择地抑制或影响其他生物机能的低分子的代谢物。 广义定义为：能以极低浓度抑制或影响其它生物机能的微生物或微生物的代谢物。 三、微生物发酵制药的种类 （1）微生物菌体发酵（2）微生物酶发酵（3）微生物代谢产物发酵（4）微生物转化发酵 一、药物微生物分类 药源微生物：药用微生物：基因工程菌： 二、 微生物作为天然药物资源的优势 ① 微生物多样性 ② 生长快速，可以大规模工业化生产 ③ 微生物遗传背景简单 ④ 微生物代谢产物的多样性为筛选高效低毒的药物提供了可能性。 三、药源微生物 不同的微生物类群，次级代谢产物的形成能力有着巨大的差异。甚至是产生药物较多的种属之间，产物的类型也有着巨大的差异。只有少数的微生物类群是优秀的药物产生菌---药源微生物。因此，药源微生物是药物筛选最重要的来源。 半个多世纪的微生物药物的筛选与开发，为人们提供了大量的各种类型天然化合物，占全部发现的生物活性天然化合物的80%以上。在微生物来源的天然化合物中，70%左右是由放线菌产生的，尤其是链霉菌。但随着筛选工作广泛深入的开展，从放线菌获得新化合物的比例已经降到了不足0.1%。因此，目前微生物药物的筛选已从传统的高产微生物转向新的微生物类群。如中药用微生物、海洋微生物、极端微生物、以及尚未开发或开发不足的新微生物类群。 如下微生物类群，通常都有着或多或少的“光荣的”药物产生历史。 （1）放线菌：目前国际上已经描述和发表的放线菌近60个属，2000多种，放线菌是产生微生物药物最多，也是药物研究最多的生物类群。最重要的是产生链霉素的链霉菌属（Streptomyces ），其次是产生放线菌素和庆大霉素的小单孢菌属（Micromonospora ），产生利福霉素的诺卡氏菌属（Nocardia ）。 （2）细菌：芽胞杆菌属（Bacillus ）和假单胞菌属（Pseudomonas ），产生的主要是肽类，毒性较大，但通过组合生物合成技术，可能经过人工改造获得新型的药物。值得一提的是目前研究较热的粘细菌（Myxobacteria ），重要的药源菌类群。例如能够降解纤维素的纤维堆囊菌，是目前已知的产生生物活性代谢产物的比例最高的生物类群，并且产物结构新颖多样，是很好的药源菌类群。 粘细菌又称子实粘细菌，其生活史包括营养细胞阶段和休眠体（子实体）阶段。营养细胞杆状，包埋在粘液层中，菌体柔软，除缺乏坚硬的细胞壁外，与G-细菌无甚差别。在固体表面或气-液界面滑动。以二横裂方式繁殖。营养细胞发育到一定阶段，在一定位置聚集，并形成由细胞和粘液组成的子实体，肉眼可见。在子实体中细胞变成休眠细胞，称为粘孢子。 （3）真菌：重要的药源真菌主要是青霉属（Penicillium ），曲霉属（Aspergillus ），头孢菌属（Cephalosporium ）的菌株。 传统中药中的大型真菌，如灵芝、虫草等，被称为药用真菌。现代研究表明，药用真菌也是通过产生具有药理活性的代谢产物而起作用，如大分子多糖、小分子萜类、多肽等。 五、药用微生物 （1）传统中药（汉药方）大型药用真菌，如灵芝、虫草。（2）粘细菌的子实体结构部分 （3）各种具有明显药效作用的菌剂，如减毒或灭活的疫苗、益肠道菌剂、农用微生物菌剂。 四、次级代谢产物合成的特点 ① 次级代谢产物多在细胞停止生长以后合成② 初级代谢产物可直接或修饰后成为次级代谢产物合成的前体。 ③ 合成反应包括聚合作用和修饰④ 次级代谢产物分泌胞外⑤ 合成反应受初级代谢影响间接松弛，主要受次级代谢自身系统控制。 六、次要组分 大部分微生物通常能够产生一系列密切相关的次级代谢产物，其中仅有一种或两种是主要的，其余的都是微量组分，这些微量组分即称为次要组分。 在已知的药源微生物中发现未知的次要组分的例子很多，如白霉素、制霉菌素、多粘菌素等 。 次要组分的实际重要性时非常大的，如头孢霉素C 、卡那霉素B 的发现。 次要组分多数是主要产物的结构类似物，少数呈现不同结构 七、微生物药物的几个相关概念 （7）化疗指数（chemotherapeutic index ，CI ）判断一种药物的安全性和有效性的综合指标。 一般以动物半数致死量（LD50）和治疗感染动物的半数有效量（effective dose, ED50）的比值表示，即CI ＝LD50/ED50；化疗指数愈大，表明药物毒性愈小，相对较安全，但并非绝对安全，如化疗指数高的青霉素可致过敏性休克。 （10）药物相互作用 不同药物同时存在时，将会对各自的活性产生相互的影响。累加作用：相互无关 协同作用：相互促进 拮抗作用：相互抑制 CI= 治疗对象对药物不呈现明显毒性反应的最大耐受剂量 明显疗效的最低给药剂量

第二版生物制药技术习题答案完整版

第二版生物制药技术习 题答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

第一章绪论1、生化药物：从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的，能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质。 P1 2、按照药物的化学本质，把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、 核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类。P3-5 3、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类。P5 4、肝素的化学成分属于一种多糖，其最常见的用途是抗血凝。P4 5、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶，能专一性清除氧自由基。P4 6、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用，有药用价值，人体生化反应中重要的辅酶：NAD、NADP、FMN和FAD 。P4 7、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸，重要的天然前列腺素有 PGE1、PGE2、PGF2α等。P5 8、请说明酶类药物主要有几类，并分别举例。P4 第二章生物药物的质量管理与控制 1、中试：是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程。P28 2、热原：是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质。P42 3、生物检定法：利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。 4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。 5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程，它们分别是吸收Absorption、 分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion。 6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种。

制药工艺学_课后答案

第二章化学制药工艺路线的设计与选择 2-1工艺路线设计有几种方法,各有什么特点？如何选择？ 答:(1)类型反应法,类型反应法就是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。类型反应法既包括各类化学结构的有机合成通法,又包括官能团的形成,转换或保护等合成反应。对于有明显结构特征与官能团的化合物,通常采用类型反应法进行合成工艺路线。 (2)分子对称法,药物分子中存在对称性时,往往可由两个相同的分子片段经化学合成反应制得,或在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来。该法简单,路线清晰,主要用于非甾体类激素的合成。 (3)追溯求源法,从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步步逆向推导,进行寻源的思考方法,研究药物分子化学结构,寻找出最后一个结合点,逆向切断链接消除重排与官能团形成与转化,如此反复追溯求源直到最简单的化合物,即期始原料为止,即期始原料应该就是方便易的,价格合理的化学原料或天然化合物,最后就是各步的合理排列与完整合成路线的确定。 2—2工艺路线评价的标准就是什么？为什么？ 答:原因:一个药物可以有多条合成路线,且各有特点,哪条路线可以发展成为适合于工业生产的工艺路线则必需通过深入细致的综合比较与论证,从中选择出最为合理的合成路线,并制定出具体的实验室工艺研究方案。 工艺路线的评价标准:1)化学合成途径简捷,即原辅材料转化为药物的路线简短;2)所需的原辅材料品种少并且易得,并有足够数量的供应; 3)中间体容易提纯,质量符合要求,最好就是多不反应连续操作; 4)反应在易于控制的条件下进行,如无毒,安全; 5)设备要求不苛刻; 6)“三废”少且易于治理; 7)操作简便,经分离,纯化易达到药用标准; 8)收率最佳,成本最低,经济效益好。

微生物发酵类药物

微生物发酵中药的相关调查 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然 药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的, 而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果 而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株 或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一 种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。 一、微生物发酵中药的应用历史 早在千余年前,我国已开始用发酵方法制药,直到现在临床仍在应用的发酵(制品) 中药有六神曲、半夏曲、淡豆豉、豆黄等,其工艺均为固体发酵。 1、微生物发酵中药中所应用到的很多微生物是药用真菌或者含有真菌的混合菌群，其中药用真菌很多本身作为中药来应用。因此一定意义上讲，中药与微生物，特别 是与一些药用真菌具有密切的联系。 早在东汉年间《神龙本草经》中，就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌分 别列项论述，这些药物至今沿用不衰。 2、微生物发酵中药应用历史悠久，也是传统中药加工炮制的重要方法之一，一般 主要是起到中药复合炮制的作用。而且很多发酵之后的药物在临床应用上取得了较 好效果。 微生物发酵中药在中医药应用中得到了很大的体现。如片仔癀的主要成分是三 七的微生物发酵物；神曲由面粉、赤小豆、苦杏仁、鲜青蒿、鲜苍耳、鲜辣蓼按一 定比例混匀后经发酵而成的曲剂。 3、某些传统的微生物制剂一直使用至今，其中以不同中药作为辅料，采用微生物 处理后自身成为发酵物组成的一部分，如半夏炮制，神曲制备等。同时随着历史的 发展，微生物发酵中药的应用也在不断变化。 半夏在整个炮制过程中使用到了一些中药，最终形成具有一定功效的以半夏为 主要组成部分的中药炮制品。半夏至汉代始用汤洗去毒，即为炮制品。南北朝时增 加生姜制、热汤洗、白芥子末制、头醋制等炮制品。唐代增加姜汁制，宋代增加麸炒、热洒炒、酸浆浸、米醋炒浸、生姜甘草桑白皮制、猪苓制、白矾制、萝卜制、 姜矾牙皂制和半夏曲。金之时期，增加米泔浸、香油炒、菜油拌炒。明代增加盐水洗、面炒醋制、杏仁炒。清代增加巴豆制、活生姜制、猪胆汁炒、皂荚白矾姜汁竹 沥制，有仙半夏和法半夏。由此可见，半夏的炮制方法繁多，而且种类各异，如仙 半夏、半夏曲等，已经成为含半夏的一个复方 二、微生物发酵中药的研究现状　 中药发酵研究开始于80 年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中 药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究,即生物转化,我们认为它与中药发酵是密不可分的 1、利用中药为培养基的组成部分，构建药性菌质，比较发酵前后中药相关成分的