制药工艺学期末考总结_制药工艺学期末考试

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GMP总目标：生产出安全有效、均一稳定的符合质量标准的药品

原则：一切按规章办事，一切有记录可查，以硬件为基本条件，以软件为基础，以人员（湿件）素质为保证。第一篇 化学制药工艺篇

研究意义：天然存在的量少，不能满足需要；有价值的药物需规模化生产；改革工艺提高质量。

属于有机合成化学。从剖析化学结构入手，然后根据结构特点采取相应的设计方法。

药物的合成工艺。具体方法有：类型反应法、分子对称法、倒推法等。

类型反应法，适用于有明显结构特点及功能基特点的化合物。

手性:指一个实物与镜中影像不能重合的性质。表示分子结构的不对称性。具有药理活性的手性化合物为手性药物。对映体：互为镜像分子。具旋光性，D（＋）右旋，L（－）左旋。手性分子具有1个对映体。非对映体：具有2n-1个光学异构体，1个对映体，其它为非对映体。手性化合物不一定具旋光性

理想的药物工艺路线

1化学合成途径简易 2原辅材料易得3中间体容易以较纯形式分离出来，质量合乎要求，最好是多步反应连续操作4可在易于控制的条件下制备，如安全无毒5设备条件要求不苛刻

6三废少且易于治理7操作简便，经分离纯化易达到药物标准8收率最佳、成本最低、经济效益最好9最好能够进行生物合成。

化学反应 两种类型：尖顶型和平顶型，合成步骤 直线式和汇聚式

工序合并（一勺烩）：两步或几步反应按顺序，不经分离、在同一个反应罐中进行。

反应条件及影响因素：

配料比和反应物浓度（摩尔比）溶剂：浓度、次序、温度、压力等催化：酸碱、金属、相转移、酶能量与供给：热、光、搅拌等反应时间及反应终点的监控后处理：蒸馏、萃取、重结晶、柱分离等产品纯化与检验：精制、干燥、包装等

反应类型：

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。

非基元反应：凡反应物分子经过若干步，即若干基元反应才能转化为生成物的分应。

简单反应：一个基元反应组成的化学反应。

复杂反应：两个以上基元反应构成的化学反应

可逆反应，通过加大某一反应物（便宜易得）的投料量或移出生成物来控制反应速度。

平行反应，不能用改变反应物的配料比或反应时间来改变生成物比例，但可以用温度、溶剂、催化剂等来调节。

合适的配料比可提高收率、降低成本、减少后处理，需要从几个方面来考虑，1，可逆反应增加反应物之一的浓度5~20%或除去生成物之一；2当反应生成物的产量取决于反应液中某一反应物的浓度时，增加其配料比；最合适的配料比应符合收率较高、单耗较低的要求。3，反应中有一反应物不稳定时可增加其用量4，当主副反应的反应物不同时增加主反应的反应物量；5，为防止连续反应，有些反应的配料比应小于理论量，使反应到一定程度停止。

溶剂影响反应速度、反应方向、产品构型、互变异构平衡、溶解度。

溶剂化：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。（水化）

溶剂化效应：放出热量，使反应位能降低。如反应物易溶剂化，相当于活化能增高，故降低了反应速度；如过渡态易溶剂化，则过渡态位能降低，反应加速。极性越大，对反应越有利。

重结晶溶剂要求：室温下微溶，在溶剂沸点时易溶，且对杂质有良好的溶解性。需要考虑沸点（小于物质熔点）、挥发性和晶型。

反应温度与压力：

Vant Hoff规则：反应温度每升高10℃，反应速度增加1-2倍。

温度影响反应速度：指数型、爆炸极限型、催化反应型、反常型。

催化剂，特点：降低了反应的活化能，加快反应速度；选择性（不同化学反应不同；同样反应获得不同的产物）；反应条件温和；无三废或少三废。其实用价值取决于活性、选择性和稳定性。催化活性：单位时间内单位重量或单位比表面积的催化剂在指定条件下催化生成的产品量。毒化剂：对催化剂活性有抑制作用的物质

相转移催化剂PTC：使反应物由一项转移到另一相中参加反应的物质。鎓盐类（长碳链的季铵盐）、冠醚（18冠-6）和开链聚醚类（聚乙二醇）

制药工艺的优化：以概率论和数理统计为理论基础。优化过程包括试验设计、实施和分析试验结果三阶段。设计实验的方法有：单因素平行试验优选法，多因素正交设计，均匀设计优选法。正交设计结果分析：极差和方差分析，均匀设计结果分析：直观分析和回归分析。

化学制药工艺的放大：

放大系数：放大后规模与放大前的比值（投料量、产量）放大现象：因过程规模的放大造成指标不能重复的现象。实验室研究的目的：迅速打通工艺路线。工业生产的目的是：生产符合质量标准的方法。

中试放大的基本方法是：逐级经验放大，相似模拟放大，化学反应工程理论指导放大，数学模型放大。

可进行中试的小型试验标准：（对小试的要求）

收率稳定，质量可靠；2，操作条件已确定，产品、中间体及原料分析方法已经制定；3，某些设备、管道材质的耐腐蚀试验已经进行，并能提出所需的一般设备；4，进行过物料衡算，三废问题已有初步的处理方法；5，已提出所需原料的规格和单耗数量；6，已提出安全生产要求；

中试放大的研究内容：

1工艺路线和单元操作方法的复审；2设备材质与型式的选择；3搅拌器型式与搅拌速度的考察；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物料衡算.物料衡算：理论依据：质量守恒定律

物料衡算的基准：间歇操作以每批为基准；连续操作以单位时间为基准；或以每公斤产品为基准，确定原辅材料的消耗定额。

生产工艺规程 作用：它是组织工业生产的指导性文件，是生产准备工作的依据，是新建和扩建生产车间或工厂的基本技术条件。

工艺经济性：指在工艺方案实施过程中，考虑各种生产要素的投入和产出的对比结果，即劳动消耗与有用成果的对比结果。目的：在完成年产量的前提下，选出一个投资省、周期短、见效快的最佳设计方案。

绝对经济效益指标：方案本身的效益与费用比较，筛选方案。

相对经济效益指标：方案不同部分比较，优化方案１４４

第二篇 生物制药工艺学

发酵制药过程：菌株选育、发酵（生产菌的活化、种子制备、发酵培养）、分离纯化

发酵过程：菌体生长期（包括延滞期、对数生长期、减速期）、产物合成期、菌体自溶期

生长动力学曲线要注意的问题：缩短延滞期：种子罐与发酵罐培养基接近，以对数期菌体为种子、加大接种量延长静止期：补料、增加营养物质提前结束发酵，避免菌体自溶

基质浓度(S)与比生长速率的关系符合Monod 方程：Monod方程：μ=μmaxS/(Ks+S)

生长与产物的关系模型：偶联型半偶联型非偶联型

次级代谢产物生物合成过程：前体聚合，结构修饰，装配

微生物菌种的建立：自然分离：（稀释法、滤膜法）自然选育：（单菌落分离）诱变育种：【诱变剂（物理、化学和生物）】杂交育种：【接合（直接混合成异核体）、原生质体融合、基因工程技术育种、基因组shuffling技术】

菌种保存中的液氮保存：加入冷冻保护剂（5～10％甘油或DMSO）制成孢子或菌悬液，浓度>108个/mL，分装于小的安瓿或聚丙烯小管后密封。先降至0 ℃，再以每分钟降1 ℃的速度，一直降到-35 ℃，然后放入液氮罐中保存。培养基的配制：原则：生物学原则（符合不同微生物要求）、工艺原则（不影响通气和搅拌、分离和处理）、低成本原则、高效经济原则

种子罐级数的确定取决于菌种生长特性、菌体繁殖速度和发酵罐体积。一般可分为一、二、三级种子。

微生物培养技术：固体表面培养技术，液体深层培养技术，固定化培养技术，高密度培养技术。

发酵培养的操作方式：分批式（间歇式）操作，流加式操作，半连续式操作，连续式操作。

发酵终点控制相关指标：发酵产率，转化率或得率，发酵系数。

抗生素的效价，以活性质量或指定单位表示.一个优良菌种应具备的条件：生长繁殖快，发酵单位高；遗传性能稳定，以一定条件下能保持持久的、高产量的抗生素生产能力；培养条件粗放，发酵过程易于控制；合成的代谢副产物少，生产抗生素的质量好。

抗生素的质量控制: 性状描述、鉴别试验、一般项目检查、含量测定

生化药品是维持生命活动必需的生化成分，也是人体基本的生化成分

传统生化制药的一般工艺: 生物材料的选取与预处理提取有效活性部分有效成分的分离纯化制剂 生物活性物质的提取影响因素:温度，酸碱度，盐浓度，活性物质的保护措施：添加保护剂（如还原剂半胱氨酸、巯基乙醇、金属螯合剂EDTA，保护酶的活性中心和活性基团）；抑制水解酶（添加酶抑制剂）；其他如避免高温、紫外线、强烈搅拌等。

常用提取方法：酸、碱、盐水溶液提取，表面活性剂提取，有机溶剂提取

生化物质的分离纯化：分离原理：分子形状和大小不同（如差速离心、膜分离、凝胶层析）；分子荷电性质差异（离子交换、电泳、等电聚焦）；分子极性大小及溶解度不同（溶剂提取、逆流分配、盐析）；物质吸附性质不同（选择性吸附或吸附层析）；生物分子与其配体的特异亲和性：亲和层析或沉淀 法。

Lys的提取与精制：沉淀法、有机溶剂抽提法、电渗析法、离子交换树脂吸附法

核酸类药物包括核酸、核苷酸、核苷、碱基及衍生物。

糖类药物，糖类化合物可分为单糖，低聚糖，多糖。多糖提取与纯化，提取方法：稀碱液提取，热水提取，粘多糖提取/酶解。纯化的方法：乙醇沉淀法，分级沉淀法，季铵盐络合法，离子交换层析。

生物制品，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。

疫苗的三阶段： 以牛痘及脊髓灰质炎疫苗为代表的减毒、灭活疫苗（天花、小儿麻痹症），有潜在致病性；天然或重组成分为主的亚单位疫苗；表达特定抗原蛋白的核酸疫苗（HIV、HBV、流感病毒、结核病毒等）

亚基疫苗：利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制利的疫苗。如以病毒外壳结合蛋白为疫苗。

重组疫苗：通过基因工程方法，对非致病微生物进行基因改造，使之携带并表达某种特定病原体的抗原决定簇基因，产生免疫原性；或修饰或删除致病微生物的毒性基因，使之保持免疫原性。这种活体疫苗称活体重组疫苗。

核酸疫苗：把外源的抗原基因克隆到真核质粒表达载体上，再将重组的质粒DNA直接注射动物体内，使之表达产生抗原激活免疫系统。包括RNA疫苗和DNA疫苗。

生物制品的一般制造方法：1，病毒类疫苗：毒种的选择和减毒，病毒繁殖，疫苗灭活，疫苗的纯化，冻干。2，细菌类疫苗和类病毒，菌种选择，培养基成分的选择，培养条件的控制，杀菌，稀释、分装和冻干。

核酸疫苗制备：工程菌扩增～收集裂解细胞和质粒的抽提～质粒DNA纯化～质粒凝缩

单抗是指单个淋巴细胞针对某一抗原决定簇产生的单个抗体

中药制药工艺学

工艺对药物疗效的影响：1有效成分的种类、数量及存在形式直接影响药效：2控制有效成分的释放速度3影响药物吸收速度.中药制药工艺内容包括，前处理部分和制剂剂型部分。前处理部分包括，粉碎，提取，分离纯化，浓缩干燥。制剂剂型部分，工艺路线、辅料选择和工艺条件（如pH，渗透压）

有效成分提取原理分浸润、溶解、扩散3个过程。浸润借助于毛细管力和吸水力使溶媒进入细胞的过程。溶质扩散的原因存在渗透压差和浓度差。

中药材的组织结构中，薄壁组织分化程度浅，主要组成是果胶和纤维质，又可分为同化组织、蓄水组织、贮藏组织、通气组织。

增溶现象：中药中含有某些能降低表面活性物质如皂苷、树胶、蛋白质，形成胶团，将不溶性或部分溶解的成分包围起来，增加了其溶解度；另外由于中药煎煮液属于胶体溶液，使难溶分子混悬于其中形成溶胶或粗分散体系，增加其溶解。

理想提取溶剂的基本条件，1能最大量地提取中草药的有效成分，而不提取或极少量提取杂质2性质稳定，不与有效成分发生化学反应3廉价易得，或可以回收4使用方便，操作安全。

溶剂浸出法，水浸出法，溶媒浸出法，渗漉法，水提醇沉法或醇提水沉法（50~60%时可除去淀粉等杂质，达75%时，可除去蛋白质等杂质，达80%可除去全部蛋白质、多糖、无机盐等杂质。）

挥发油：可用水蒸气蒸馏、浸出法、压榨法等提取。

纯化方法，透析法，盐析法，离子交换法，凝胶滤过法，硅胶吸附柱色谱法，聚酰胺吸附法

提高蒸发效果缩短浓缩时间应采取的措施，增大蒸发面积（大面积容器或搅拌）、减轻液体表面压力，增加饱和蒸气压差、采用通风设备，加快液面空气流动速度、提高温度。

煎煮浓缩：利用蒸发原理，使一部分溶媒汽化而达到浓缩的目的。薄膜浓缩：利用液体形成薄膜而蒸发。

多效浓缩：将前次的二次蒸气作为一效的加热蒸气的浓缩。

薄膜浓缩设备，升膜式蒸发器，降膜式蒸发器，刮板式薄膜蒸发器，离心式薄膜蒸发器

多效浓缩中，减少加热蒸气消耗的途径有两种：一是减少提取过程中的溶剂量（可采用多效逆流萃取）；二是开发二次蒸气的剩余热焓量（采用多效蒸发）。

剂型和工艺选择：

工艺选择从以下几方面考虑：临床治疗的要求，新技术、新设备的采用，新辅料应用，质量标准，生产符合GMP要求 辅料、制备技术和设备是制剂的三大支柱

崩解剂，主要利用其毛细管作用（淀粉和纤维素类）、膨胀作用（羧甲基淀粉钠）、产气作用（枸椽酸或酒石酸与碳酸钠或碳酸氢钠）、酶解作用（淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等）。加入法有内加法（混合制粒）、外加法（整粒后）、内外加法（两者对半）。制粒目的：改善粉末流动性、可压性；防止各成分因密度差异分层；防止粉末粘冲和飞扬。

直接压片法，要求药粉有适当的粒度、结晶形态和可压性。对辅料的要求：有良好的流动性和可压性、对空气、湿、热稳定、能与多种药物配伍有较大的容药量、粒度与大多数药物相近。如微晶纤维素、乳糖、甘露醇等。对机械的要求：强制饲粉装置、预压机构、除尘装置。

包衣分为糖衣、薄膜衣，糖衣工艺：隔离层粉衣层糖衣层有色糖衣打光干燥包装 片剂设计方法，1确定药物在胃肠道中释放的最适部位2生产方法：最先选用直接压片。3赋形剂选择4片剂处方的初步确定5确定生产工艺

注射剂分为溶液型注射剂、注射用无菌粉末、混悬型注射剂、乳剂型注射剂四类。

热原除去方法：高温（250度30 min)、酸碱法（KCr2O7NaOH)、吸附法（活性炭0.1-0.5%)、离子交换法、凝胶过滤法、反渗透法。

注射剂洁净区，一般10000级或100级,温度18~24℃，相对湿度45~65%, 亮度不低于3000lx，噪声不超过80dB。原料精滤到封口过程。

配制用注射用水的贮存时间不得超过12h。

大输液由静脉滴注输入体内的大剂量注射液。分为电解质输液（补充体内水分、电解质，纠正体内酸碱失衡）、营养输液（糖类、氨基酸、脂肪乳输液）、胶体输液（多糖、明胶、高分子聚合物等）。

注射剂处方设计，1药物的物理化学性质2溶解性3化学稳定性4生物学稳定性5安全性

化学制药三废的特点1.数量少、成分复杂，综合利用率低 2.种类多，变动性大3.间歇排放4.化学好氧量高，pH变化大 废气除尘的方法：1机械除尘2洗涤除尘3过滤除尘

含有机物的废气处理方法：1冷凝法2吸收法3吸附法4燃烧法5生物法

废渣的处理方法：1燃烧法2化学法3热解法4埋填法