制药工艺学考试提纲
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云南大学硕士招生考试916-《制药工艺学》考试大纲(研究生招生考试属于择优选拔性考试,考试大纲及书目仅供参考,考试内容及题型可包括但不仅限于以上范围,主要考察考生分析和解决问题的能力。
)《制药工艺学》专业课程考试大纲适用于云南大学制药工程专业的硕士研究生入学考试,涉及两大部分内容:(1)制药工艺学课程,(2)有机化学课程。
考题总分为150分,其中第一部分制药工艺学课程考试内容约占70分,第二部分有机化学课程考试内容约占80分。
要求学生全面掌握制药工艺学的基本概念、基本原理和基本技能,熟悉代表性产品的工艺研究、工艺过程与控制原理等,具有应用所学知识进行分析和解决工艺过程中存在问题的初步能力。
一、考试的内容(一)制药工艺学部分考试内容:1、绪论制药工艺学研究的对象与内容、化学合成药物的生产特点、GLP、GMP、GSP、GCP、实验室工艺研究过程、中试放大研究过程、我国现阶段制药工业主要发展战略、创新药的概念及研究开发过程、仿制药的概念及研究开发过程、药品注册管理和生产管理法律法规2、药物合成工艺路线的设计与选择工艺路线的概念、工艺路线设计与选择的研究对象、合成路线设计的相关概念、逆合成分析方法、追溯求源法、分子对称法、模拟类推法、药物合成工艺路线的评价标准、药物合成工艺路线的选择、收率的计算3、化学合成药物的工艺研究影响化学反应的因素、工艺研究的基本思路和方法、反应试剂的选择、催化剂的选择、反应溶剂的选择、配料比与反应浓度、加料顺序与投料方法、反应温度、反应压力、搅拌与搅拌方式、反应时间、优化催化反应、反应后处理方法、产物纯化与精制方法、重结晶技术、工艺过程控制的研究内容和方法、利用实验设计优化工艺4、手性药物的制备技术手性药物与生物活性、手性药物的制备技术、影响手性药物生产成本的主要因素、结晶法拆分外消旋混合物、结晶法拆分非对映异构体、对映异构体的动力学拆分、手性合成子与手性辅剂、手性源的组成和应用、不对称合成的定义和发展、不对称合成反应类型。
化学制药工艺学第一节、绪论1、化学制药工业的特点: ①品种多,更新速度快;②生产工艺复杂,需用原辅料繁多,而产量一般不大;③产品质量要求严格;④大多采用间歇式生产方式;⑤原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒性的;⑥“三废”多(废渣、废气、废液),且成分复杂,严重危害环境。
2、名词(清洁技术): 用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。
3、清洁技术的目标:分离和再利用本来要排放的污染物,实现“零排放”的循环利用策略。
4、清洁技术当前研究内容:①原料的绿色化;②化学反应绿色化;③催化剂或溶剂的绿色化;④研究新合成的方法和新工艺路线。
5、名词(化学制药工艺学):药物开发和生产过程中,设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线的一门科学;也是研究工艺原理和工业生产过程,制定生产工艺规程,实现化学制药生产过程最优化的一门科学。
6、化学合成药物的生产工艺研究分为:实验室工艺研究、中试放大研究、工业生产工艺研究。
第二节、药物合成工艺路线的设计和选择1、名词(全合成):化学合成药物一般以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得,这种途径被称为全合成。
2、名词(半合成):具有一定结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的。
3、IND:研究中新药。
4、(填空题):药物生产工艺路线是药物生产技术的基础和依据。
工艺路线的技术先进性和经济合理性,是衡量生产技术水平高低的尺度。
5、药物合成工艺路线设计,应从剖析药物的化学结构入手,然后根据其化学结构的特点采取相应的设计方法。
6、如何剖析药物的化学结构:①分清主要部分(主环)和次要部分(侧链),基本骨架与官能团;②研究分子中各部分的结合情况,找出易拆键的部位;③考虑骨架的组合方式,形成方法;④官能团的引入、转换和消除,官能团的保护与去保护等;⑤若为手型药物还需考虑手型中心的构建方法和整个工艺路线中的位置等问题。
《制药工艺学》课程考核大纲一、课程编号4302474二、课程性质专业主干课三、编写说明本大纲根据《制药工艺学》教学大纲的要求编写,它是制药工程专业《制药工艺学》(48学时)课程考核的基本依据,适用于制药工程本科专业。
四、课程考核要求与知识点第一章绪论1. 识记:(1)制药工艺学的研究对象、内容、目的;(2)现代制药工业的基本特点;(3)现代制药工业的发展状况;(4)我国现代制药工业的发展状况;(5)我国制药工业的发展方向;(6)新药研究与开发;(7)GMP的基本知识。
2. 理解:制药工艺学的学科性质、任务和研究范围。
3. 运用:新药与GMP知识。
第二章药物合成工艺路线的设计,评价与选择1. 识记:(1)药物合成路线设计的基本方法;(2)分子拆开技巧、逆合成法的运用;(3)药物工艺路线的评价与选择的原则和方法;(4)化学反应类型的选择、合成步骤和总收率、原辅材料供应、原辅材料更换和合成步骤改变。
2. 理解:(1)药物工艺路线的设计和选择的方法和内容;(2)工艺路线设计的方法;(3)分子结构的拆开方法和分子结构的拆开方法;(4)化学反应类型的选择、合成步骤和总收率、原辅材料供应。
3. 运用:工艺路线设计的方法。
第三章制药工艺的研究与优化1. 识记:(1)影响制药工艺水平的反应条件和影响因素;(2)制药工艺优化的方法2. 理解:影响制药工艺水平的反应条件和影响因素。
3. 运用:制药工艺的优化。
第四章中试放大与生产工艺规程1. 识记:(1)中试放大的研究内容;(2)物料衡算;(3)生产工艺规程的作用和制定方法。
2. 理解:(1)制药工艺放大的基本方法;(2)中型试制中若干问题;(3)生产工艺规程的作用和制定。
3. 运用:制药工艺放大的基本方法。
第五章化学制药工艺实例1. 识记:(1)对乙酰氨基酚的合成路线及评价;(2)氢化可的松的生产工艺原理、合成路线的选择、工艺条件的选择和生产的工艺过程。
2. 理解:(1)对乙酰氨基酚的主要中间体生产工艺原理及过程;(2)氯霉素的合成路线。
制药工艺思考题第一章绪论化学制药工艺学的研究内容是什么?新药的定义是什么?NCE,New Chemical Entity, 新化学实体“me-too”模仿性新药创制IND, Investigational New Drug,申请作为临床研究用新药NGA, New Drug Application,申请作为注册新药什么是GMP, GLP,GCP,GSPGMP的中心指导思想是什么?GMP的实质:在药品生产过程中“严格执行GMP意味着不给任何偶然发生的事件以机会”。
第二章药物工艺路线的设计和选择什么是工艺路线?全合成药和半合成药?药物研究的一般过程是什么?药物工艺路线设计的意义是什么?克霉唑的生产为什么选路线3?布洛芬、克霉唑、益康唑、5-氟嘧啶分子式?什么是类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法?各举一例加以说明。
RS,(+) (-) ,D L、syn/anti、苏式和赤式手性碳原子和手性分子之间的关系?光学异构体的药性有几种情况,各举一例加以说明。
什么是手性药物与受体的三点契合模型?沙利度胺(反应停)的应用历史给我们什么启示?立体化学结构的药物合成,其原料选择原则是什么?什么是不对称合成?什么是外消旋混合物、外消旋化合物和外消旋固体溶液?其作用力如何?如何分别? 外消旋拆分法常见的有哪几种方法,各种方法的特点是什么?拆分剂的要求是什么?什么是“平顶型”反应,什么是“尖顶型”反应?什么是“一勺烩”工艺?什么是药物合成反应的“直线方式装配”?什么是药物合成反应的“汇聚方式装配”?,一般宜采用哪种装配方式,为什么?盐酸普鲁卡因的工艺选择相关的化学反应式第三章合成药物工艺研究根据毒性大小,中国药典如何对溶剂进行分类?药物生产工艺研究的八个重大课题是什么?如何根据反应过程的类型来考虑配料比?溶剂的作用?反应物、反应过渡状态、及生成物溶剂化,如何影响反应速度?溶剂对反应速度、反应方向、产品构型及互变异构体平衡如何影响如何,请各举一例。
化学制药工艺学重点
题型:
选择题10分(?题)名词解释15分(5题)填空题40分(40题)
计算题10分(1题)
论述题(=简答题)7+8=15分
合成题10分(1题)
第一章绪论
1.化学制药工艺学的定义
第二章药物合成工艺路线的设计和选择
1.药物合成工艺路线的设计方法(掌握类型即可)
2.逆合成分析概念
3.逆合成法概念(不确定是否为重点,背不背随意选择)
4.药物合成工艺路线的评价标准
5.药物合成工艺路线选择(优劣分析)
第三章化学合成药物的工艺研究
1.反应条件和影响因素
化学反应过程的分类:简单反应概念类型复杂反应概念类型
2.溶剂化效应概念
3.催化剂定义种类
4.相转移催化原理类型
第四章手性药物的制备技术
1.手性药物不同类型活性不同
2.手性药物的制备技术有什么
3.拆分的方法
4.动力学拆分定义类型
5.不对称合成有什么方法
6.手性源定义来源类型组成
7.奈普森合成过程P136
第五章中试放大与生产工艺的规程
1.物料平衡定义
2.物料平衡的理论基础依据是什么
3.计算基准是什么
4.计算题P155~P156 个人认为是考转化率
5.生产工艺规程的主要作用
第六章化学制药与环境保护
1.COD BOD 定义
2.三废特点
3.防止污染的主要措施
4.绿色生产工艺有什么方法
5.循环套用包括什么
1。
中药制药工艺复习提纲1.工艺不同,不仅影响饮片的外观,还能改变饮片内在的质量。
因此,需要根据中医临床用药原则,结合药材本身的性质、设计完整的中药饮片切制工艺,提出具体的操作技术要求,建立严格的质量检查标准和方法,以保证中药饮片质量,提高中医临床治疗效果。
2.通常可包括净制、软化、切制、干燥、包装、质检等过程3.制净主要解决药物纯净度问题4.挑选方法,常用手工操作或与筛簸交替进行5.筛选是根据药材和杂质的体积大小不同6.风选是利用药材和杂质的轻重不同7.尽可能一次完成清除杂质、分离和除去非药用部位的实际操作8.净制是使药物达到洁净的关键工序9.饮片类型,取决于药材的自然状况(如质地、形态等)和各种不同的需要(如炮炙、鉴别用药要求,饮片的外观要求等)。
10.大批量生产多采用机械切制。
小批量加工或持殊需求者多使用手工操作11.传统干燥主要包括阴干、晒干和传统烘房干燥,不需特殊设备,比较经济12.中药饮片的质量除受原药材质量决定外,饮片的干燥方法与温度也是影响其质量的重要因素。
13提取的定义利用溶剂、仪器及设备的手段将天然物质中所含有的生理活性物质、有效成分及有效部位群提取出来的工艺过程14.原理通过浸润、溶解、扩散的过程,将其从细胞壁一侧的原生质中转至细胞另一侧提取溶剂中。
15.传统中医药的重要特征之一是采用复方,常常是多味中药的配伍共煎。
16.毒藜碱,与碱,槟榔碱在室温下为液体,利用其挥发性可用蒸馏或蒸汽蒸馏的方法将其分离得到17.大多数生物碱具碱性,具碱性的强弱取决于分子结构18.多数生物碱为弱碱,不溶或难溶于水,而能溶于氯仿,乙醚,丙酮,醇,苯等有机溶剂之中。
19.对于能与酸成盐的生物碱,因其酸水溶液能解离成离子而能在通过阳离子交换树脂时被交换留下,一些不能离子化的杂质则被分离;用弱碱性处理交换过的树脂使生物碱自树脂上洗脱下来,经精制既得总生物碱。
20.利用黄酮类化合物与杂质的极性不同,选用不同的溶剂进行萃取可达分离的目的。
制药微生物发酵过程分为菌体生长期、产物合成期和菌体自溶期三个阶段。
①菌体生长期(发酵前期):是指从接种至菌体达到一定临界浓度的时间,包括延滞期、对数生长期和减速期。
代谢特征:菌体的主要代谢是进行碳源、氮源等分解代谢,培养基质不断消耗,浓度减少;生长特征:菌体不断地生长和繁殖,浓度增加。
溶氧变化:不断下降,在菌体临界值时,溶解氧浓度最低;pH 变化:开始适当上升,然后下降--首先用氨基酸作为碳源释放出氨,而后氨被利用;开始适当下降,然后上升—首先利用糖作为碳源,释放出丙酮酸等有机酸,后又被利用所致。
②产物合成期(发酵中期or产物分泌期):主要进行代谢产物或目标产物的生物合成。
产物量逐渐增加,生产速率加快,直至达最大高峰,随后合成能力衰退。
呼吸强度无明显变化,菌体在增重,但不增加数目。
对外界变化敏感,容易影响代谢过程,从而影响整个发酵进程。
发酵条件如pH、温度、溶解氧等参数也要严格控制。
③菌体自溶期(发酵后期):菌体衰老,细胞开始自溶,氨基氮含量增加,pH上升,产物合成能力衰退,生产速率减慢。
发酵必须结束,否则产物被破坏,同时菌体自溶给过滤和提取等带来困难。
发酵培养的操作方式:按操作方式和工艺流程可把发酵培养分为分批式操作、流加式操作、半连续式操作、连续操作等几种。
1.分批式操作又称间歇式操作或不连续操作,是指把菌体和培养液一次性装入发酵罐,在最佳条件下进行发酵培养。
经过一段时间,完成菌体的生长和产物的合成与积累后,将全部培养物取出,结束发酵培养。
然后清洗发酵罐,装料、灭菌后再进行下一轮分批操作。
2.流加式操作又称补料-分批式操作,是指在分批式操作的基础上,连续不断地补充新培养基,但不取出培养液。
3.半连续式操作又称反复分批式操作或换培养液,是指菌体和培养液一起装入发酵罐,在菌体生长过程中,每隔一定时间,取出部分发酵培养物(带放),同时在一定时间内补充同等数量的心培养基;如此反复进行,放料4~5次,直至发酵结束,取出全部发酵液。
1、制药工艺学的研究对象与内容制药工艺学是主要研究、设计和选择安全、经济、先进的药物工业化生产途径和方法,解决药物在生产和工业化过程中的工程技术问题和实施药品生产质量管理规范,同时根据原料药物的理化性质、产品的质量要求和设备的特点,确定高产、节能的工艺路线和工业化的生产过程,实现制药生产过程的最优化。
制药工艺学研究的主要内容包括:化学制药工艺、中药制药工艺生物技术制药1、制药工艺研究的阶段:实验室工艺研究、中试放大研究2、化学合成药物生产的特点:1)品种多,更新快,生产工艺复杂; 2)需要原辅材料繁多,而产量一般不太大;3)产品质量要求严格;4)基本采用间歇生产方式;5)其原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒; 6)三废多,且成分复杂。
3、我国新药现阶段的主要发展战略:答:1)原创性新药研究开发,创制新颖的化学结构的新化学本体(突破性新药研究开发)2)模仿性新药创制,即在不侵犯别人知识产权的情况下,对新出现的、很成功的突破性新药进行较大的化学结构改造,寻求作用机理相同或相似,并具有某些优点的新化合物。
3)已知药物的化学结构修饰以及单一对映体或异构体的研究和开发(延伸性研究开发。
4)应用生物技术开发新的生化药物。
5)现有药物的药剂学研究开发。
(应用新辅料或制剂新技术,提高制剂质量、研究开发新剂型、新的给药系统和复方制剂)(三类新药) 6)新技术路线和新工艺的研究开发。
(制药工艺学研究开发重点)4、药物传递系统(DDS)分类:答:缓释给药系统(SR-DDS)、控释给药系统( C R-DDS )、靶向药物传递系统(T-DDS)、透皮给药系统、粘膜给药系统、植入给药系统第二章药物工艺路线的设计和选择1、药物工艺路线设计的主要方法答:1)类型反应法、2)分子对称法、3)追溯求源法、4)模拟类推法、5)光学异构体拆分法4、药物合成工艺路线中的装配方式:直线型装配方式、汇聚型装配方式5、衡量生产技术高低的尺度答:药物生产工艺路线是药物生产技术的基础和依据。
一、名词解释1.工艺路线:一般情况下,一个化学合成药物往往可有多种合成途径。
具有工业生产价值的合成途径,称为药物的工艺路线或技术路线。
2.半合成:由已知具有一定基本结构的天然产物经化学改造和物理处理过程制得。
例:紫杉醇、头孢类抗生素。
3.全合成:化学合成药物一般由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得。
例:磺胺嘧啶、阿司匹林。
4.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的合成设计。
主要包括各类有机化合物的通用合成方法,功能基的形成与转化的单元反应,人名反应等。
5.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一步地逆向推导进行追溯寻源的方法,也称倒推法。
6.分子对称法:有许多具有分子对称性的药物可用分子中相同两个部分进行合成。
7.模拟类推法:对化学结构复杂的药物即合成路线不明显的各种化学结构只好揣测。
通过文献调研,改进他人尚不完善的概念来进行药物工艺路线设计。
可模拟类似化合物的合成方法。
故也称文献归纳法。
(注意:与文献中已有的路线对比,比较其差异。
)8.“一勺烩”工艺:在合成步骤改变中,若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时,可将两步或几步反应按顺序,不经分离,在同一个反应罐中进行,习称“一勺烩”或“一锅合成”。
(one pot preparation)9.溶剂化效应:溶剂化效应指每一个溶解的分子或离子,被一层溶剂分子疏密程度不同地包围着的现象。
(这是溶质离子和溶剂偶极分子间相互作用的结果。
该过程形成离子与溶剂分子的络合物,并放出大量的热而降低位能。
溶剂化作用改变了溶剂和离子的结构。
)10.催化剂的活性:就是催化剂的催化能力,是评价催化剂好坏的重要指标。
在工业上,催化剂的活性常用单位时间内单位重量(或单位表面积)的催化剂在指定条件下所得的产品量来表示。
(催化剂的性能:催化剂的活性、选择性、稳定性)11.催化剂的选择性:就是催化剂对复杂反应有选择地发生催化作用的性能。
制药工艺学复习材料一、名词解释发酵:通过微生物、动物细胞和植物细胞的培养,大量生成和积累特定的代谢产物或菌体的过程。
发酵工程:发酵工程又称微生物工程,是利用微生物(天然微生物、基因重组微生物)、各种来源的动植物细胞制造工业原料与产品并提供服务的技术。
初级代谢产物:是菌体对数生长期产生的产物,如氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、维生素、糖类等,这类代谢产物对菌体生长、分化和繁殖都是必需的,也是重要的医药产品。
次级代谢产物:一般在菌体生长的稳定期合成,与菌体生长繁殖无明显关系,具有较大的经济价值,如抗生素、生物碱、色素、酶的抑制剂、细胞毒素等。
微生物转化:微生物代谢过程中的某一种酶或酶系将一种化合物转化为含有特殊功能基团产物的生物化学反应称为微生物转化。
自然选育:不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。
诱变育种:用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选,称为诱变育种。
诱变剂:能够提高生物体突变频率的物质称为诱变剂,诱变剂可分为物理、化学和生物三大类。
培养基:供微生物生长繁殖和合成目标产物所需要的,按一定比例人工配制的多种营养物质的混合物。
(广义上讲,培养基是指一切可供微生物生长、繁殖所需的一组营养物质和原料。
)前体: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多大的变化。
前体明显提高产品产量和质量,一定条件下还能控制菌体合成代谢产物的方向。
前体不仅有毒性,而且被菌体分解,因此采用多次少量流加工艺。
种子:将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程称为种子扩大培养。
这些纯种培养物称为种子。
生物热:微生物在生长繁殖过程中产生的热能。
搅拌热:搅拌器转动引起的液体之间和液体与设备之间的摩擦所产生的热量。
蒸发热:空气进入发酵罐与发酵液广泛接触后,排出引起水分蒸发所需的热能。
一、名词解释1、全合成:化学合成药物一般由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得。
2、半合成:由已知具有一定基本结构的天然产物经化学改造和物理处理过程制得。
3、不对称合成:手征性分子或前手征性分子在形成新的手征性中心的反应过程中,占优势地生成某一立体构型产物,而其非对映异构体的生成量却很少。
可利用手性试剂、手性催化剂、微生物、等来进行不对称合成。
4、相转移催化剂:在水—有机相两相反应中加入少量季铵盐,季嶙盐成冠醚等试剂能使反应顺利进行。
5、基元反应:反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。
6、物料衡算:研究某一个体系内进、出物料及组成的变化,即物料平衡。
所谓体系就是物料衡算的范围,可以是一个设备或多个设备,可以是一个单元操作或整个化工过程。
7、生化需氧量(BOD):在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 mg/L。
反映了水中可被微生物分解的有机物总量,其值越高,表示水体被污染程度越高。
常用BOD5,即5日生化需氧量,表示在20 ℃下培养5日,1L水中溶解氧的减少量,单位 mg/L。
8、化学需氧量(COD):在一定条件下用强氧化剂(我国为重铬酸钾)氧化废水中的有机物所需的氧的量,单位 mg/L。
COD与BOD之差,表示未能被微生物降解的污染物含量。
9、中药净制:净制是中药炮制的第一道工序,是将原药材加工成净药材的处理过程。
10、药用部位:植物体中有效成分含量较高、药用效果较强的某一完整或其中一部分植物器官。
如根、茎、果实、果皮、种子、心、肉等二、简答1.GLP、GCP、GMP、GSPGMP(Good Manufacturing Practice):药品生产质量管理规范——生产GLP(Good Laboratory Practice):实验室试验规范——研究GCP(Good Clinical Practice):临床试用规范——临床GSP(Good Supply Practice):医药商品质量管理规范——流通GAP(Good Agricultural Practice):中药材种植管理规范2.类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法(1)类型反应法:利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行的合成设计。
生物制药工艺学考试要点1.抗生素:由生物在其生命过程中产生的一类在低浓度下能选择性抑制他种生物或细胞生长的生理活性物质及其衍生物。
2.生物制品:用微生物及其代谢产物、原虫、动物病毒素、人、或动物血液或组织等直接加工制成,或用现代生物技术方法制备的,用于预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的药品。
疫苗、抗血清、抗毒素、类毒素、免疫制剂、诊断制剂等。
3.生化制药技术基本原理:一、利用,混合物中几个组分分配系数的差异,把它们分配到两个或几个相中(盐析、有机溶剂提取、层析、结晶)二、将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域(离心、超滤、电泳)4.生化制药基本工艺:材料的选择及预处理,组织与细胞的破碎及细胞的分离,活性物质的提取和纯化,活性物质的浓缩、干燥和保存。
5.胰脏:“酶库”6.放线菌是抗生素生产菌7.生物材料选择的基本原则:有效成分高、原料新鲜。
(动物:年龄与性别。
采集后立即出去结缔组织、脂肪组织,速冻。
)(植物:生长季节最佳采集时间。
择时采集并就地去除不需要部分,有用部分保鲜处理)(微生物:对数生长期,酶和核酸含量最高。
以微生物为材料时的两种情况:一、利用微生物菌体分泌到培养基中的代谢产物和胞外酶。
二、利用菌体含有的带白纸、核酸和胞内酶。
及时将菌体细胞与培养液分开。
)8.机械破碎:组织捣碎法、匀浆器破碎、研磨器破碎9.物理:超声波破碎(降温)、渗透压法、温度差法10.化学:1)溶剂处理,丙酮、甲苯、丁醇、氯仿。
2)表面活性剂处理:十二烷基硫酸钠、氯化十二烷基吡啶、吐温和胆酸盐。
11.酶学:1)自溶法,在一定PH和适当的温度下,利用组织细胞内自身的酶系统将细胞破碎的方法。
此过程需较长时间,常用少量防腐剂如甲苯、氯仿等防止细胞的污染。
2)酶溶法利用各种水解酶,如溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶、半纤维素酶、脂酶等,将细胞壁分解,使细胞内含物释放出来12.细胞器分离:差速离心。
离心介质:蔗糖、葡聚糖、聚乙二醇。
第二章化学合成药物工艺路线的设计和选择工艺路线设计与选择的研究对象(1)即将上市的新药在新药研究的初期阶段,对研究中新药(investigational new drug,IND) 的成本等经济问题考虑较少,化学合成工作一般以实验室规模进行。
当IND在临床试验中显示出优异性质之后,便要加紧进行生产工艺研究,并根据社会的潜在需求量确定生产规模。
这时必须把药物工艺路线的工业化、最优化和降低生产成本放在首位。
●(2)专利即将到期的药物药物专利到期后,其它企业便可以仿制,药物的价格将大幅度下降,成本低、价格廉的生产企业将在市场上具有更强的竞争力,设计、选择合理的工艺路线显得尤为重要。
(3)产量大、应用广泛的药物某些活性确切老药,社会需求量大、应用面广,如能设计、选择更加合理的工艺路线,简化操作程序、提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染,可为企业带来极大的经济效益和良好的社会效益。
半合成与全合成药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支,从使用的原料来分,有机合成可分为全合成和半合成两类。
●半合成(semi synthesis):由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过程制得复杂化合物的过程。
●全合成(total synthesis):以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
工艺路线设计的基本方法一. 类型反应法二. 追溯求源法三.分子对称法四、模拟类推法使用追溯求源法设计抗真菌药益康唑的工艺路线采用模拟类推法设计喹诺酮类抗菌药诺氟沙星和环丙沙星的工艺路线采用分子对称法设计骨骼肌松弛药肌安松和中药活性成分川芎嗪的工艺路线第三章化学合成药物工艺研究反应条件和影响因素(1)配料比:参与反应的各物料之间物质量的比例称为配料比(也称投料比)。
通常物料量以摩尔为单位,则称为物料的摩尔比。
(2)溶剂:溶剂主要作为化学反应的介质,反应溶剂性质和用量直接影响反应物的浓度、溶剂化作用、加料次序、反应温度和反应压力等。
吉林大学珠海学院2019年本科插班生招生入学考试《制药工程》专业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:(考核比重:35%)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:各种制备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。
制药工艺学(工程版)一、名词1、制药工艺学:研究药物的工业生产过程的共性、规律及其应用的一门学科。
2、发酵制药:利用只要微生物的生长繁殖,通过发酵,代谢合成药物,然后从中分离提取,代谢合成药物,然后从中分离提取、精制纯化,获得药品的过程3、自然选育:不经过人工诱变处理,根据菌种的自然突变而进行的菌种筛选过程。
4、分子定向育种:在分子水平,体外模拟自然进化机制,是突变、重组、选择的重复循环,获得有益突变,淘汰有害突变,使进化向有益的方向发展5、培养基: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。
6、杂菌:除生产菌以外的任何微生物。
7、污染:感染杂菌的培养或发酵体系。
8、消毒:杀灭或清除病原微生物,达到无害化程度,杀灭率99.9%以上。
9、杀菌:杀灭或清除一切微生物,达到无活微生物存在的过程,杀灭率99.9999%以上。
10、灭菌:微生物杀灭率99.%以上。
11、化学灭菌:用化学物质杀灭微生物的灭菌操作。
12、物理灭菌:各种物理条件如高温、辐射、超声波及过滤等进行灭菌13、种子活化:将保存菌种接种在固体培养基上,在适宜的条件下培养,恢复其固有生物特性14、高密度培养:菌体浓度(干重)至少达到50g/L以上的一种理想培养,发酵工艺目标和方向。
16、分批式操作:培养液一次性装入发酵罐,一次性接种,经过一段时间培养,一次性卸出全部培养物。
17、流加式操作装入大部分培养液,一次性接种,在培养过程中连续不断补充新培养基,但不取出培养液。
18、半连续式操作:培养液一起装入发酵罐,一次性接种。
间歇取出部分发酵培养物(带放),同时补充同等数量的新培养基;然后继续培养,直至发酵结束。
19、连续式操作:培养液一起装入发酵罐,接种后培养过程中,不断补充新培养基,同时取出包括培养液和菌体在内的发酵液,直至发酵结束。
20、灌流式操作:培养液一起装入发酵罐,接种后培养过程中,不断补充新培养基,取出部分条件培养基,菌体仍然滞留罐内。
考试题型:1、单选题2、名词解释(专业术语)3、简答题(答重点就好)4、综合题(简单工艺、大的综述)第一章绪论1、制药产业链:从药物的研发到上市销售,要经历很多环节和过程,这就构成了制药产业链。
2、工艺过程:是由直接关联单元操作的次序与操作条件组成,包括化学合成反应或生物合成反应过程、分离纯化过程与质量控制。
3、辅助过程:包括基础设施的设计和布局、动力供应、原料供应、包装、储运、三废处理等。
4、制药工艺学:是研究药的工业生产过程的共性规律及其应用的一门学科,包括制备原理、工艺路线和质量控制。
5、化学制药工艺:是化学合成药物的生产工艺原理、工艺路线设计、选择和改造,在反应器内进行反应合成药物的过程。
生物制药工艺:是以生物体和生物反应过程为基础,依赖于生物机体或细胞的生长繁殖及其代谢过程,在反应器内进行生物反应合成过程,进而生产制造出商品化药物。
中药制药工艺:指以中医药理论为指导,根据中药处方,运用现代工业化生产将中药材饮片制成一定规格制剂的技术过程。
6、基因工程技术制药:是在体外通过重组DNA技术,对生物的遗传物质基因进行剪切、拼接、重新组合,与适宜的载体连接,构成完整的基因表达系统,然后导入宿主生物细胞内,与原有遗传物质整合或以质粒形式单独在细胞中繁殖,并表达活性蛋白质、多肽或核酸等药物。
7、制剂工艺:研究药物剂型、进行制剂的设计和制备技术的过程。
8:、全合成制药:是由简单的化工原料经过一系列的化学合成和物理处理,生产药物的过程。
半合成制药:是由已知的具有一定基本结构的天然产物经过化学结构改造和物理处理,生产药物的过程。
9、手性制药:利用手性化合物的不同对映异构体的不同的生物活性,开发出药效高、副作用小的药物。
10、PAT(processing analysis technology ):在线过程分析技术API (Active Pharmaceutical Ingredient) :原料药NCE:新化学实体(具有特定生物活性的新化合物)GMP:药品生产质量管理规范11、制药工艺学的研究内容:制药工艺学是综合应用化学、生物、机械设备与工程单元操作等课程的专业知识,深化理解并掌握工艺原理,充分考虑药品的特殊性,针对生产条件、所需环境等的具体要求,研究药物制造原理、生产技术、工艺路线与过程优化、工艺放大与质量控制,从而分析和解决药物生产过程的实际问题。
第一章绪论一、制药工艺学研究的对象与内容内容包括:化学制药工艺、中药制药工艺、生物技术制药对象:化学类药物、中药及天然药物、生物技术药物二、制药工艺研究的阶段化学制剂工业的发展方向、药品剂型的创新改革、加快中药现代化的步伐三、化学合成药物生产的特点1)品种多,更新快,生产工艺复杂;2)需要原辅材料繁多,而产量一般不太大;3)产品质量要求严格;4)基本采用间歇生产方式;5)其原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒;6)三废多,且成分复杂。
四、我国新药现阶段的主要发展战略1)原创性新药研究开发,创制新颖的化学结构的新化学本体(NCEs)(突破性新药研究开发)。
2)模仿性(me-too)新药创制,即在不侵犯别人知识产权的情况下,对新出现的、很成功的突破性新药进行较大的化学结构改造,寻求作用机理相同或相似,并具有某些优点的新化合物。
3)已知药物的化学结构修饰以及单一对映体或异构体的研究和开发(延伸性研究开发。
4)应用生物技术开发新的生化药物。
5)现有药物的药剂学研究开发。
(应用新辅料或制剂新技术,提高制剂质量、研究开发新剂型、新的给药系统和复方制剂)(三类新药)6)新技术路线和新工艺的研究开发。
(制药工艺学研究开发重点)五、GLP、GCP、GMP、GSP(简)GMP (Good Manufacturing Practice ):药品生产质量管理规范——生产GLP (Good Laboratory Practice ):实验室试验规范——研究GCP (Good Clinical Practice ):临床试用规范——临床GSP (Good Supply Practice):医药商品质量管理规范——流通六、药物传递系统(DDS)分类缓释给药系统(SR-DDS)、控释给药系统(C R-DDS )、靶向药物传递系统(T-DDS)、透皮给药系统、粘膜给药系统、植入给药系统七、手性药物拆分的重要性第二章药物工艺路线的设计和选择一、药物工艺路线设计的主要方法1)类型反应法、2)分子对称法、3)追溯求源法、4)模拟类推法、5)光学异构体拆分法二、类型反应法、分子对称法、追溯求源法、模拟类推法(简)1、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的合成设计。
主要包括各类有机化合物的通用合成方法,功能基的形成、转换,保护的合成反应单元。
对于有明显类型结构特点以及功能基特点的化合物,可采用此种方法进行设计。
例如:抗霉菌药物克霉唑、抗炎药布洛芬2、分子对称法——有许多具有分子对称性的药物可用分子中相同两个部分进行合成。
例1:雌激素类药物已烯雌酚、已烷雌酚、肌肉松弛药肌安松、抗麻风病药克风敏追溯求源法—从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步地逆向推导进行追溯3、寻源的方法,也称倒推法。
首先从药物合成的最后一个结合点考虑它的前驱物质是什么和用什么反应得到,如此继续追溯求源直到最后是可能的化工原料、中间体和其它易得的天然化合物为止。
药物分子中具有C-N,C—S,C—O等碳杂键的部位,是该分子的拆键部位,即其合成时的连接部位。
例如:抗霉菌药益康唑、止血药氨甲环酸(凝血酸)、姜黄素4、模拟类推法:对化学结构复杂的药物即合成路线不明显的各种化学结构只好揣测。
通过文献调研,改进他人尚不完善的概念来进行药物工艺路线设计。
可模拟类似化合物的合成方法。
故也称文献归纳法。
例如:祛痰药杜鹃素和紫花杜鹃素、模拟巴马汀(Palmatine,2-48)和镇痛药延胡索酸乙素(四氢巴马汀硫酸盐、诺氟沙星(氟哌酸,Norfloxacin)和环丙沙星三、全合成、半合成全合成-化学合成药物一般由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得。
半合成—由已知具有一定基本结构的天然产物经化学改造和物理处理过程制得。
四、药物合成工艺路线中的装配方式五、衡量生产技术高低的尺度六、进行药物的化学结构整体及部位剖析的要点七、外消旋体的一般性质在化学药物合成中,若在完全没有手征性因素存在的分子中,则所得产物(或中间体)是由等量的左旋体(-)与右旋体(+)组成的外消旋体。
外消旋体是由等量的对映体分子组成。
八、不对称合成的定义不对称合成系指手征性分子或前手征性分子在形成新的手征性中心的反应过程中,占优势地生成某一立体构型产物,而其非对映异构体的生成量却很少。
第三章药物工艺路线的评价与选择一、药物合成工艺路线的装配方式二、理想工艺路线特点:化学合成途径简洁,即原辅材料转化为药物的路线要简短;所需的原辅材料品种少且易得,并有足够数量的供应;中间体容易提纯,质量符合要求,最好是多步反应连续操作;反应在易于控制的条件下进行,如安全、无毒;设备条件要求不苛刻;“三废”少且易于治理;操作简便,经分离、纯化易达到药用标准;收率最佳、成本最低、经济效益最好。
三、one-pot reaction(一勺烩)(特点)四、相转移催化反应、常用的相转移催化剂,影响相转移催化的因素相转移催化(phase transfer catalyzed reaction, PTC),它是有机合成中最引人瞩目的新技术。
在水-有机相两相反应中加入相转移催化剂,作用是使一种反应物由一相转移到另一相参加反应,促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类三大类。
主要因素有:催化剂、搅拌速度、溶剂和水含量等五、相转移催化反应历程(简)六、药物结构剖析的方法第四章药物工艺研究与优化一、影响药物合成反应的7个因素1)反应物浓度与配料比、2)溶剂、3)催化、4)传热、5)反应时间及反应终点的监控6)纯化技术、7)中间体的质量控制方法二、研究反应条件的影响因素的方法1)反应物浓度与配料比:参与反应的各物料相互间物质量的比例称为配料比。
通常物料以摩尔为单位,则称为投料的摩尔比。
生产上常使用重量为物料数量单位,其比例称为重量比。
2)溶剂:化学反应的介质、传热的介质3)催化:酸碱催化、金属催化、相转移催化、酶催化等,加速化学反应、缩短生产周期、提高产品的纯度和收率。
4)传热:药物合成工艺研究需要考察反应时的温度对反应的影响,选择合适的温度范围。
5)反应时间及反应终点的监控:适时地控制反应终点,可以确定反应的时间6)纯化技术:蒸馏、过滤、萃取、重结晶、吸附、膜分离等。
7)中间体的质量控制方法:所有中间体都必须制定相应的质量控制项目,并建立有效的质量分析方法。
三、常用溶剂的极性大小溶剂的分类:按结构中是否有活泼氢一般可分为质子性溶剂和非质子性溶剂质子性溶剂有水、醇类、乙酸、硫酸、多聚磷酸等。
非质子性溶剂有醚类、卤素化合物、酮类、含氮类烃、亚砜类、酰胺类。
四、溶剂对化学反应的影响溶剂对反应速度、反应方向、产品构型的影响1、溶剂对反应速度的影响有机反应按其反应机理可分为两大类:自由基反应;离子型反应。
在自由基反应中,溶剂对反应并无显著影响;在离子型反应中,溶剂对反应影响是很大。
2、溶剂对反应方向的影响甲苯与溴进行溴化时,取代反应发生在苯环上,还是在甲基侧链上,可用不同极性的溶剂来控制。
3、溶剂对产品构型的影响由于溶剂极性不同,有时反应产物中顺反异构体的比例不同。
Wittig试剂与醛类或不对称酮类反应时,得到的烯烃是一对顺反异构体。
五、溶剂化作用,及其对反应的影响(简)1、溶剂对反应速度的影响有机反应按其反应机理可分为两大类:自由基反应;离子型反应。
在自由基反应中,溶剂对反应并无显著影响;在离子型反应中,溶剂对反应影响是很大。
2、溶剂对反应方向的影响甲苯与溴进行溴化时,取代反应发生在苯环上,还是在甲基侧链上,可用不同极性的溶剂来控制。
3、溶剂对产品构型的影响由于溶剂极性不同,有时反应产物中顺反异构体的比例不同。
Wittig试剂与醛类或不对称酮类反应时,得到的烯烃是一对顺反异构体。
4、溶剂极性对互变异构体平衡的影响溶剂极性的不同影响了化合物酮型-烯醇型互变异构体系中两种型式的含量,因而也影响产物收率等。
5、重结晶溶剂的选择在选择精制溶剂时,应通盘考虑溶解度、溶解杂质的能力、脱色力、安全、供应情况和价格、溶剂回收的难易和回收费用等因素。
六、催化剂的定义,及其作用形式催化剂:某一种物质在化学反应系统中能改变化学反应速度,而本身在化学反应前后化学性质没有变化作用形式:正催化负催化自动催化七、影响催化剂活性的因素1)温度:温度对催化剂活性影响很大,温度太低时,催化剂的活性小,反应速度很慢,随着温度上升,反应速度逐渐增大,但达到最大反应速度后,又开始降低。
绝大多数催化剂都有活性温度范围。
2)助催化剂:在制备催化剂时,往往加入少量物质(<10%),这种物质对反应的活性很小,但却能显著提高催化剂活性、稳定性或选择性。
3)载体(担体):常把催化剂负载在某种惰性物质上,这种物质称为载体。
常用的载体活性碳、硅藻土等。
使用载体可以使催化剂分散,从而使有效面积增大,既可以提高其活性,又可以节约其用量。
同时还可以增加催化剂的机械强度,防止其活性组分在高温下发生熔结现象,影响催化剂的使用寿命。
4)毒化剂:对于催化剂的活性有抑制作用的物质,叫做毒化剂或催化抑制剂。
有些催化剂对毒物非常敏感,微量的毒化剂即可以使催化剂的活性减少甚至消失。
八、基元反应、非基元反应基元反应:凡反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。
非基元反应:凡反应物分子要经过若干步,即若干个基元反应才能转化为生成物的反应,称为非基元反应。
九、重结晶溶剂的选择策略(简)重结晶溶剂的选择还必须与产品的晶型结合。
对多晶型药物重结晶溶剂的选择必须结合药理药效及制剂生产实际,通过实验研究加以确定。
例如盐酸洛美利嗪重结晶。
十、“相似相溶”规律“相似相溶”规律——溶质的极性大,就需要极性大的溶剂才能使它溶解。
溶质的极性小,则需要用低极性或非极性溶剂才能使之溶解。
第五章化学制药工艺的放大一、制药工艺放大的基本方法逐级经验放大法、相似放大法和数学模拟放大法二、物料衡算、及其基准物料衡算—是研究某一个体系内进、出物料及组成的变化,即物料平衡。
所谓体系就是物料衡算的范围,可以是一个设备或多个设备,可以是一个单元操作或整个化工过程。
通常采用的基准有:1)以每批操作为基础,适用于间歇操作设备、标准或定型设备的物料衡算,化学制药产品的生产间歇操作居多。
2)以单位时间为基准,适用于连续操作设备的物料衡算。
3)以每公斤产品为基准,以确定原辅材料的消耗定额。
三、放大实验中的常见问题(简)1、原辅材料规格:应将某些工业规格的原辅材料所含杂质与试剂的相应指标进行对比,并通过对比实验对反应收率和产品质量的影响,制定合理的原辅材料的规格标准,规定主要杂质的允许限度。