制药工艺复习题.docx

一 填空题1、从收率的角度看，应该把收率低的单元反应放在前头，收率高的反应步骤放在后边。2、在阿司匹林的工业生产中通常控制的反应温度为80，不得超过88，这样既考虑到乙酰化反应，又考虑到避免副反应。3、单因素平行试验优选法包括 平分法 、 黄金分割法 、 分数法4、正交设计是在全面试验点中挑选出最有代表性的点做试验，挑选的点在其范围内具有均匀分散和整齐可比的特点。5、正交表用_L-N(TQ)_表示。_L_表示正交设计，_T_表示水平数，_Q_表示因子数，_N_表示试验次数。6、常用的催化剂有_加氢催化剂_酸碱催化剂_相转移催化剂 _等。7、常用的相转移催化剂分为_ 鎓盐类_、_冠醚类_、_非环多醚类_等三大类。8、制药工艺研究分为_实验室工艺_、_中式放大_以及_工业化生产_三个阶段。9、一般来讲，如果反应是在酸性介质中进行，则应采用_搪瓷玻璃, _反应釜。如果反应是在碱性介质中进行，则应采用_不锈钢_反应釜。10、收率和转化率的关系是：_收率= 转化率 * 选择性， Y=X 11、物料衡算的理论基础是_质量守恒定律_。12、化学反应按照其过程,可分为_简单反应_和_复杂反应_。13、简单反应包括_单分子反应_、_双分子反应_和_零级反应_。14、复杂包括_可逆反应_、_平行反应_、_连续反应_。15、相转移催化剂可分为_鎓盐类、冠醚类及非环多醚类_三大类。16、常用中试放大反应有_经验放大法_、_相似放大法_、_数学模拟放大法_。17、中药浸提的过程三个阶段为_浸润与渗透_、_解吸与溶解_、_扩散_。18、现代中药制药工艺研究的对象是_中药和天然药物_，主要研究内容包括中药及天然药物的前处理工艺、中药有效成分的 提取工艺 、 分离纯化工艺、浓缩工艺 、干燥工艺19、常用的浸提溶剂有：_水_、_乙醇_、_乙醚_、_氯仿_、_石油醚_等。20、 生化药品的分类_氨基酸及其衍生物类药物_、_多肽和蛋白质类药物_、_酶类药物_、_核酸及其降解物和衍生物类药物_、_糖类药物_、_脂类药物_。21、 传统生化药物的一般工艺过程_生物材料的选取与预处理提取有活性部分有效成分的分离纯化制剂_。22、 赖氨酸提取精制的工艺过程_斜面菌株-种子培养-发酵-上柱交换-氨水洗脱-真空浓缩-调PH5-6-粗赖氨酸盐酸盐-重结晶，脱色-精制赖氨酸盐酸盐_23、常见的多效浓缩的操作流程根据加热蒸汽与料液的流向不同，一般可分为_顺流_、_逆流_、_平流_3种形式。24、 我国药物的三大药源指的是_化学药物_、_生物药物_、_中药_25、 目前常用的诱变剂可分为_物理诱变剂_、_化学诱变剂_、_生物诱变剂_三大类。26、常用的菌种保藏方法有：传代培养保藏法 液体石蜡覆盖保藏法 载体保藏法 寄主保藏法 冷冻保藏法 冷冻干燥保藏法等。27、 常用的细胞破碎方法：_高压匀浆法_、_化学渗透法_、_酶溶法 _、_超声破碎_。28、逆合成分析法的关键环节是_碳骨架构建与官能团的转化_29、正交设计的结果分析包括_极差分析_和_方差分析_。30.均匀设计的结果分析包括_回归分析_和_直观分析_。31、常用的分离方法有_筛分_，_过滤_，_蒸馏_等。32、氨基酸类药物的生产方法有蛋白质水解提取法，直接发酵法，微生物转化法，化学合成法，酌合成法33、蛋白水解法制备氨基酸常用蛋白原料有_毛发_、_血粉_、_废蚕丝_。采用的水解方法则有碱水解_、_酸水解_、和_酶水解_。二选择题1.从收率的角度看，应该把收率低的单元反应放在（A）A.前头B.中间C.后边D.都可2.从收率的角度看，应该把收率高的反应步骤放在（C）A.前头B.中间C.后边D.都可3. 可逆反应属于（A）A.复杂反应B.平行反应 C.基元反应D.简单反应4.平行反应属于（B）A.连续反应B.复杂反应C.基元反应D.简单反应5.单因素平行试验优选法，不包括（D）A.平分法B.黄金分割法 C.分数法D.正交试验法6正交试验设计优选法的适合条件是（A）A.影响因素较多，水平数较小的情况 B.影响因素较多，水平数较多的情况C.影响因素较小，水平数较小的情况D.影响因素较小，水平数较多的情况7预设计一个3因素3水平的实验，应该选择哪一个正交表（A）A.L9(34) B.L8(27)C.L4(23)D. L18(37)8预设计一个5因素2水平的实验，应该选择哪一个正交表（B）A.L9(34)B.L8(27) C.L4(23)D.L18(37)10.关于催化剂的论述，下列观点错误的是（C）A.能显著改变反应速率，而本身的质量及化学性质在反应前后保持不变B.同等程度地加快正、逆反应的速率C.可改变反应的可能性和平衡常数D.不同类型的化学反应需选择不同的催化剂11.下列哪个物质可以作为酸催化剂（C）A.三乙胺 B.吡啶 C. AlCl3D.NaH12.酶的化学本质是（C）A.核酸 B.碱基C. 蛋白质D.氨基酸13.假设四个工序的收率分别Y1、Y2、Y3、Y4，则车间的总收率为（B）A.Y1+Y2+Y3+Y4B. Y1Y2Y3Y4C.（Y1+Y2）（Y3+Y4） D. Y1Y2+Y3Y414.关于中试放大的规模，下列叙述正确的是（A）A.比小型试验规模放大50100倍B.比小型试验规模放大5001000倍C.比小型试验规模放大1050倍D.比小型试验规模放大100500倍15.下列哪种材质适合储存浓硫酸（B）A.玻璃钢B.铁质C.铝质D.都可以16.适合碱性介质反应的反应釜是（C）A.搪瓷玻璃B.铸铁C.不锈钢D.都可以17中成药生产加工过程一般为（C）A药材前处理提取或粉碎制剂加工质量检验成药B药材前处理粉碎制剂加工质量检验成药C药材前处理提取制剂加工质量检验成药D药材前处理制剂加工提取或粉碎质量检验成药18.利用有机溶剂加热提取中药成分时，一般选用（D）A.煎煮法B.浸渍法C.回流提取法D.水蒸气蒸馏法19、下列属于多肽激素类生物药物的是（D）A、ATPB、四氢叶酸C、透明质酸D、降钙素20、目前分离的1000多种抗生素，约2/3产自（B）A、真菌B、放线菌C、细菌D、病毒21、以下可用于生物大分子与杂质分离并纯化的方法有（D）A、蒸馏B、冷冻干燥C、气相色谱法D、超滤22、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大，拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质，可采用（C）A、SDS凝胶电泳B、盐析法C、凝胶过滤D、吸附层析23.药品生产质量管理规范的缩写是（A） A、GMP B、GSP C、GAP D、GLP24.优化路线的研究对象不包括（D）A.即将上市的新药 B.专利到期的药物 C社会需求大的药物 D.成本低的药物三名词解释1.制药工艺学:是研究各类药物生产制备的一门学科；它是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。2.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。3.非基元反应:反应物分子经过若干步，即若干个基元反应才能转化为生成物的反应。4. 催化剂:某一种物质在化学反应系统中能改变化学反应速率，而其本身在反应前后化学性质并无变化，这种物质称之为催化剂(catalyst)。5. 催化反应:有催化剂参与的反应称为催化反应。当催化剂的作用是加快反应速率时，称为正催化作用；减慢反应速率时称为负催化作用。在某些反应中，反应产物本身即具有加速反应的作用，称为自动催化作用。6.淬灭:指快速冷却,用来防止低温相变、提高金属硬度等,还可以用于制备金属玻璃.在这里,淬灭表明在荧光过程中,光子产生的数量在很短的时间内衰减或者消失.7. 中试放大:中试放大是在实验室小规模生产工艺路线的打通后，采用该工艺在模拟工业化生产的条件下所进行的工艺研究，以验证放大生产后原工艺的可行性，保证研发和生产时工艺的一致性。 中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件，及研究选定的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等，为正式生产提供数据，以及物质量和消耗等。8水提醇沉法:先以水为溶剂提取中药有效成分，再用不同浓度的乙醇沉淀去除提取液中杂质的方法。9. 萃取法:是设法使一种溶解于液相的物质传递到另一液相的操作。10. 诱变育种:用各种物理、化学、生物的因素人工诱发基因突变进行的筛选，称为诱变育种。11冷冻干燥:冷冻干燥保藏：保护剂降低菌体细胞冰点，减少冰晶对细胞伤害。低温避光，中期保藏，510年。四简答题1.药物合成工艺路线设计的常用方法有哪些？ 追溯求源法、类型反应法、分子对称法、模拟类推法、文献归纳法、2. 怎样选择药物的合成路线？3.中试放大的研究内容主要有哪些？答：中试放大（中间试验）是对已确定的工艺路线的实践审查。不仅要考查产品质量，经济效益，而且要考察工人劳动强度。中试放大阶段对车间布置、车间面积、安全生产、设备投资、生产成本等也必须进行审慎的分析比较，最后审定工艺操作方法、工序的划分和安排等。 中试放大的研究内容有：（1）生产工艺路线的复审 （2）设备材质与型式的选择 （3）搅拌器型式与搅拌速度的考查（4）反应条件的进一步研究 （5）工艺流程与操作方法的确定（6）原辅材料和中间体的质量监控（7）安全生产与“三废”防治措施的研究 （8） 消耗定额、原料成本、操作工时与生产周期的计算4.中药提取的影响因素有哪些？1.被提取物质的理化性质2.原料的粉碎度3.原料的干燥程度4.温度5.时间6.溶液的浓度差7.溶剂5.什么是分离纯化？常用的分离纯化方法有哪些？分离纯化技术;在工业中通过适当的技术手段与装备，耗费一定的能量来实现混合物的分离过程，研究实现这一分离纯化过程的科学技术称为分离纯化技术。分离纯化技术的方法：系统容积分离法，两相溶剂萃取法，沉淀法盐析法，分馏法，结晶法，色谱法6.制药工艺研究的三阶段各有什么特点？1试验工艺：初步弄清各部化学反应的规律，并不断的对所获得的数据进行分析，优化，整理，写出实验室工艺研究总结，为中式研究做好准备。2中式放大：将实验室研究中所确定的工艺条件进行模拟工业化生产的考察，优化，生产车间的设计与设备选型，三废处理，制定相关物质的质量标准，和工艺操作规程等提供数据和资料，并在车间试生产若干批号后，制定出生产工艺规程。3工业化生产：研究和应用更先进的核心技术路线和生产工艺。7.倒推法设计药物工艺路线的具体操作方法是什么？从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法，又称倒推法或逆向合成分析（retrosynthesisanalysis）。研究药物分子的化学结构，首先考虑哪些官能团可以通过官能团化或官能团转换可以得到；在确定分子的基本骨架后，寻找其最后一个结合点作为第一次切断的部位，考虑这个切断所得到的合成子可能是那种合成等价物，经过什么反应可以构建这个键；在对合成等价物进行新的剖析，继续切断，如此反复追溯求源直到最简单的化合物，即起始原料为止。起始原料应该是方便易得、价格合理的化工原料或天然化合物。最后是各步反应的合理排列与完整合成路线的确立8.微生物发酵制药的基本过程是什么？各阶段的主要任务是什么?答：（1）身材菌种选育与保存阶段采用各种选育技术，获得高产，性能稳定，容易培养的优良菌种，并进行有效的妥善保藏，为生产提供源泉。（2）发酵阶段发酵阶段包括生产菌活化，种子制备，发酵培养，是生物加工过程控制（3）分离纯化阶段分离纯化阶段包括发酵液预处理与过滤，分离提取，精制，成品检验，包装出厂检验，是生物分离过程控制。9.中试放大的研究方法有哪些？一、逐级经验放大凭经验通过逐级放大（实验室装置、中间装置、中型装置和大型装置）来摸索反应过程和反应器的规律二、相似模拟放大根据相似理论，保持无量纲特征数（相似准数）相等的原则进行放大。三、数学模拟放大概念;用数学方程式表述实际过程和实验结果，通过计算机模拟研究、设计、放大。10.制药生产菌种的选育方法有哪些？1自然分离制药微生物新菌种，2诱变育种、3原生质体融合与基因重排技术、4基因工程技术育种。11.影响催化剂活性的因素有哪些？影响的规律是怎样的？影响催化剂活性的因素较多：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、氧化铝、硅酸等。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，叫做催化毒物。有些催化剂对毒物非常敏感，微量的催化毒物即可以使催化剂的活性减少甚至消失12.微生物培养基的组成成分有哪些？分别有什么作用？答：碳源：构成微生物细胞和代谢产物碳素的营养物质。氮源：构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。无机盐：是生理活性物质的组成成分或具有生理调节作用。水：是生物细胞的主要成分，营养传递的介质，良好的导体，调节细胞生长环境温度。前体与促进剂：前体是直接参与产物的生物合成，组成产物分子的一部分。促进剂是加入后能提高产量的，而不是营养物。消沫剂：消除泡沫，防止逃液和染菌。13. 催化剂的作用机制。催化剂作用机理1）降低反应活化能，加快反应速度，缩短 平衡时间（对正、逆反应均适用）；2）催化剂具有特殊的选择性不同的催化剂适用于不同类型的化学反 应；对同样的反应物系统，应用不同催化剂，获得不同产物14. 均匀设计法的优点。（1）均匀设计的最大优点是可以大大减少试验次数。（2）由于均匀试验充分利用了试验点分布的均匀性，所得的适宜条件虽然不一定是全面试验中的最优条件，但至少也在某种程度上接近最优条件。（3）均匀设计可以处理各因素有不同水平数的试验安排问题。还可以处理某些带约束条件的试验设计问题。五计算题1甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸。已知甲苯的投料量为1000kg，反应产物中含对甲苯磺酸1460kg，未反应的甲苯20kg。试分别计算甲苯的转化率、对甲苯磺酸的收率和选择性。解： 则甲苯的转换率为对甲苯磺酸的转换率为对甲苯磺酸的选择性为2. 在混酸配制过程中，已知混酸组成为H2SO446(质量百分比，下同)、HNO346、H2O 8，配制混酸用的原料为92.5的工业硫酸、98的硝酸以及含有H2SO469的硝化废酸。试通过物料衡算确定配制1000kg混酸时各原料的用量。为简化计算，设原料中除水外的其他杂质可忽略不计。解混酸配制搅拌釜混酸配制过程可在搅拌釜中进行。以搅拌釜为衡算范围绘制混酸配制过程的物料衡算示意 图，如图1所示。图中为92.5的硫酸用量， 硝化混酸1000kg 为98的硝酸用量，为含69硫酸的废 酸用量。 图1 混酸配制过程物料衡算示意图图中共有4股物料，3个未知数需列出3个独立方程。对HNO3进行物料衡算得 （a）对H2SO4进行物料衡算得 （b）对H2O进行物料衡算得 （c）联解（a）、（b）和（c）得469.4 kg 399.5 kg 131.1 kg根据物料衡算结果，可编制混酸配制过程的物料平衡表，如表1 所示。表1 混酸配制过程的物料平衡表输入物料名称工业品量/kg质量组成/%输出物料名称工业品量/kg质量组成/%硝酸469.4HNO3 98H2O 2硝化混酸1000H2SO4 46HNO3 46H2O 8硫酸399.5H2SO4 92.5H2O 7.5废酸131.1H2SO4 69H2O 31总计1000总计1000图1中共有3股物料，3个未知数，需列出3个独立的方程。对全塔进行总物料衡算得3. 在普拉洛芬的生产中，由2-氯烟酸（1-1）制备2-苯氧基烟酸（1-3）的工艺，苯酚（1-2）的投料量为302.3kg，2-氯烟酸（1-1）的投料量为422.0kg，未反应的2-氯烟酸（1-1）为20.0kg，生产2-苯氧基烟酸（1-3）524.0kg。化学反应和分子量为：试计算:(1)原料2-氯烟酸的转化率；(2)产物2-苯氧基烟酸的收率； (3)产物2-苯氧基烟酸的选择性。4. 丙烷充分燃烧时，通入的空气量为理论量的125%，反应式为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，（以1mol的空气为计算基准、1mol的甲烷为计算基准）请问：（1）100mol燃烧产物需要多少摩尔空气；（2）列出物料衡算表。解：画出物料流程示意图（1） 取1mol C3H8 为计算基准完全燃烧所需氧的理论量 5mol实际供氧量 1.2556.25mol供空气量 6.250.2129.76mol烟道气中N2量 29.760.7923.51mol烟道气中水量 4mol烟道气中CO2量 3mol烟道气中氧量 6.2551.25mol产生烟道气的量3+4+1.25+23.51 31.76mol100mol烟道气所需空气的量10029.7631.7693.7mol（二）取1mol 空气为计算基准1mol 空气为计算基准中氧量为0.21mol燃烧丙烷耗氧量 0.211.250.168 mol燃烧丙烷的量 0.16850.0336mol衡算结果列于下表：5.一种废酸，组成为23%HN03、57% H2SO4和20%的H2O，加入93%的H2SO4及90%的HNO3，要求配制成27%的HNO3，60%的H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的量。（为简化计算，设原料中除水外的其他杂质可忽略不计。）试通过物料衡算确定配制1000kg混酸时：（1）所需废酸的量；（2）所需硫酸的量；（3）所需硝酸的量。 解：设 x废酸量，kg； y浓H2SO4量，kg； z浓HNO3量；（1）画物料流程简图（2）选择基准，可以选废酸或浓酸的量为基准，也可以用混合酸的量为基准，因为四种酸的组成均已知，选任何一种作基准计算都很方便。（3）列物料衡算式，该体系有3种组分，可以列出3个独立方程，所以能求出3个未知量。基准：100kg混合酸总物料衡算 x + y + z=100 (1)H2SO4的衡算式 0.57x + 0.93y=1000.6=60 (2)HNO3的衡算式 0.23x + 0.90z=1000.27=27 (3)解(1)，(2)，(3)方程，得x=41.8kg废酸；y = 39kg浓H2SO4；z = 19.2kg浓HNO3即由41.8kg废酸、39kg浓H2SO4和19.2kg浓HNO3可以混合成100kg混合酸。根据水平衡，可以核对以上结果：加入的水量 = 41.8 0.2 + 39 0.07 + 19.2 0.10 = 13kg混合后的酸，含13H2O，所以计算结果正确。以上物料衡算式，亦可以选总物料衡算式及H2SO4与HNO3二个衡算式或H2SO4、HNO3和H2O三个组分衡算式进行计算，均可以求得上述结果。