的营养物质，拟将其变废为宝，近年来工业上结合使用各项物理、化学或生物技术，将其破壁并降解成富含氨基酸和核苷酸的酵母抽提物，广泛使用于食品与医药行业，既减少环境污染又提高了啤酒工业效益。请根据所学知识，提出一套经济的且技术可行的工业制备方案。 答：自由发挥，只要陈述有理有据即可得分，得分值依内容的正确性和完整性评判。 4.简述pH对发酵液过滤特性的影响，并举例说明。
答：（1） pH直接影响发酵液中某些物质的电离程度和电荷性质，因此适当调节pH值可以改善发酵液的过滤特性。（2）氨基酸和蛋白质在酸性条件下带正电，碱性条件下带负电，等电点时净电荷为零，两性物质在等电点下的溶解度最小，等电点沉淀法在生物工业分离中广泛使用。（3）如味精生产，利用等电点沉淀法提取谷氨酸，一般蛋白质也在酸性范围达到等电点；膜分离中可通过调整pH值改变易吸附分子的电荷性质，减少膜堵塞和膜污染；此外，细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在特定pH下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于过滤进行。
5.以胞内酶提取为例，简要说明双水相系统工业化萃取的主要流程及操作注意点。 答：（1）主要流程：使用PEG/盐系统提取胞内酶时，可先使细胞碎片分配到下相，使蛋白质分配在上相；分离后，上相中的蛋白质可以加入适当的盐，进行二次双水相萃取，目的是利用盐相（下相）去除核酸和多糖；上相中的蛋白质进行第三次萃取，通过pH调节，使上相含色素，蛋白质分配在盐相，以便通过超滤将其和主体PEG分离，主体PEG可循环使用。 （2）操作注意点：实验放大的主要依据是分配系数，遇到的主要问题是细胞碎片相的粘度问题、萃取平衡时间以及相分离问题。需要带低速搅拌和溢流装置的混合－沉降系统；上下相分离利用重力沉降能耗成本低，但高粘度体系要选用离心分离；改变条件再次萃取并结合超滤、透析等处理可实现多聚物的彻底分离。 6.详细叙述利用混合柱生产无盐水的原理及操作方法？
答：采用强酸性阳离子交换树脂除去水中阳离子，平衡离子为氢离子；采用碱性阴离子交换树脂除去水中阴离子，平衡离子为氢氧根。 （1）水经过混合柱，离子交换后变为无盐水。 （2）逆向通入水，分开阴阳树脂。 （3）分别使用酸碱再生树脂。 （4）逆向通入空气混合树脂。
7. 生物药物在生产制备中的特殊性有哪些?主要有哪些制造方法? 生物药物是以生物材料为原料制取的。其制造技术具有下列特点。
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①目的物存在于组成非常复杂的生物材料中。②有些目的物在生物材料中含量极微，因 此分离纯化步骤多，难以获得高收率。③生物活性成分离开生物体后，易变性破坏，分离过 程必须十分小心，以保护有效物质的生物活性。④生物药物制造工艺几乎都在溶液中进行， 各种理化因素和生物学因素(如温度、pH、离子强度)对溶液中各种组分的综合影响常常难 以确定，以致许多工艺设计理论性不强，实验结果常带有很大经验成分。⑤为了保护目的物 的活性及结构完整性，生物制药工艺多采用温和的“多阶式”方法，即“逐级分离”法。因 此工艺流程长，操作繁琐。⑥生物药物的均一性检测与化学上的纯度概念不完全相同。由于 生物药品对环境变化十分敏感，结构与功能关系多变复杂，因此对其均一性的评估常常是有 条件的，或者只能通过不同角度测定，最后才能给出相对“均一性”结论。
生物药物分离制备方法的主要依据原理有两方面。①根据不同组分分配率的差别进行分 离。②根据生物大分子的特性采用多种分离手段交互进行，分离纯化的主要方法有：a．根据分子形状和分子大小不同的分离方法；b．根据分子电离性质(带电性)不同的分离方法；c． 根据分子极性大小与溶解度不同的分离方法；d．根据配基特异性不同的亲和色谱分离法。 精制一个具体生物药物，常常需要根据它的多种理化性质和生物学特性，采用多种分离 方法有机结合，才能达到预期目的。 8. 孔膜过滤技术的应用？
微孔滤膜孔径在0.025 -14μm范围内操作压力在1---10磅／英寸2之间。
孔径为0.01-0.05μm的膜可以截留噬菌体、较大病毒或大的胶体颗粒，可用于病毒分离。 孔径为0.1μm的膜用于试剂的超净、分离沉淀和胶体悬液，也有作生物膜模拟之用。 孔径为0.2μm的膜用于高纯水的制备、制剂除菌、细菌计数、空气病毒定量测定等。 孔径为0.45μm的微孔滤膜用得最多，常用来进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查、放射免疫测定、光测介质溶液的净化以及锅炉水中Fe（OH）3的分析等。 9. 简述辅酶Q10制备的工艺路线？
汽油 猪心肌渣 皂化 速冷 皂化物 萃取 水洗 减压浓缩 过滤 层析 减压浓缩 结晶 辅酶Q10结晶
10. 一般生化药物结晶的条件？
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1）纯度 ：纯度应不低于50% ，有时虽然纯度不高，若能创造条件，如加入有机溶剂和制成盐等，也能得到结晶。
2）浓度；一般要求结晶液的浓度较高 ，以利于溶液中溶质分子间的相互碰撞聚合。 3）pH值：一般选择在生化药物pI附近处，有利于晶体析出。如溶菌酶的5%溶 液，pH9.5～10，在4℃放置过夜便析出结晶？
4）温度：通常在低温条件下进行，低温不仅溶解度低，而且不易变性，又可避免细 菌繁殖。在中性盐溶液中结晶时，温度可在o℃至室温的范围内选择。在有机溶剂中一般要求低温，但温度过低时，有时由于粘度大会使结晶些成变慢，可在低温时析出结晶后适当升温。通过降温促使结晶时，如降温快，则结晶粒小，降温慢则颗粒大。生化制药愿要结晶颗粒小的，不包含杂质，减少给粉碎带来的麻烦。
5）时间：结晶的形成和生长常需要时间，要放置，如果在适合的条件下，在几个小时或几分钟内便可析出结晶。生化制药上要求在几小时之内能完成，时间不宜过长。 6）晶种：不易结晶的生化药物常加晶种 。 11. 影响离子交换树脂交换速度的因素？ ①树脂颗粒的大小：树脂颗粒大小要适中。 ②搅拌和流速。
③离子浓度：过稀、过浓都对交换速度不利。
④离子的水化半径：离子在水溶液中要发生水化，水化离子在水溶液中的大小以水化 半径来表示。水化半径小的离子，较易吸附。
一价阳离子；Li+ 二价阳离子：Mg2+ ⑥交联度愈低，树脂愈易膨胀，交换速度也就愈快。 ⑦有机溶剂的影响：当有机溶剂存在时，会降低树脂对有机离子的选择性，而容易吸附无机离子。 12. 简述制备胱氨酸的工艺路线？ [水解] [中和] 10N盐酸 30%NaOH ①猪毛 水解液 胱氨酸粗品（Ⅰ）（2分） 43 117℃，6.5—7小时 PH4.8 [粗制] ②2N盐酸，8%活性炭 30%NaOH 滤液 胱氨酸粗品（Ⅱ） （2分） 85℃，0.5小时 PH4.8 [粗制] ③1N盐酸，3—5%活性炭 12% 85℃，0.5小时 PH3.5 氨水 滤液 胱氨酸 —4.0 44 1分）（