大学《制药工艺》章节试题及答案

大学《制药工艺》章节试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.制药工艺学研究的核心内容是？A.药物的药效学评价B.药物合成与制剂的生产工艺路线设计、优化与放大C.药物的药代动力学D.药物的毒理学评价答案：B2.逆合成分析（retrosyntheticanalysis）的主要目的是？A.确定原料药的最佳晶型B.由目标分子出发反推其前体及起始原料，进而设计合成工艺路线C.测定反应速率常数D.计算反应热效应答案：B解析：逆合成分析与正向合成思维相反，是切断目标分子中的化学键、逆向推导前体结构，从而得到可行的合成路线。3.关于"汇聚式合成"（convergentsynthesis），下列说法正确的是？A.线性合成路线相对分子质量增加快，总收率更高B.汇聚式合成将分子量相当的片段分别制备后再组装，总收率通常高于相同步骤数的线性合成C.汇聚式合成只适用于多肽合成D.汇聚式合成不需要使用保护基答案：B解析：线性路线总收率为各步收率之积，步骤越多收率越低；汇聚式合成的片段可并行制备，等效串联步数较少，故总收率通常更高。4.关于雷尼镍（RaneyNi）催化加氢，下列说法不正确的是？A.雷尼镍由镍铝合金经碱处理溶去铝后制得B.可催化还原硝基、羰基、碳碳双键等官能团C.雷尼镍性质稳定，可敞口长期保存D.加氢反应多为放热反应，需严格控制温度和氢气压力答案：C解析：雷尼镍是多孔骨架镍，比表面积大、活性高，在空气中极易自燃，必须浸没于溶剂或惰性气氛中保存。5.影响化学反应速率的主要条件不包括？A.反应温度B.催化剂种类与用量C.反应物浓度D.产品的晶型答案：D解析：晶型是产品固相性质，不是该化学反应速率的影响因素。6.湿法制粒压片中，制粒工序的主要目的不包括？A.改善粉末流动性B.防止物料分层、保证含量均匀度C.提高药物熔点D.改善物料可压性答案：C解析：制粒可改善流动性、可压性与混合均匀性，但不能改变药物本身的熔点。7.关于制药用纯化水与注射用水，下列说法正确的是？A.纯化水可直接用于配制注射剂B.注射用水对细菌内毒素无控制要求C.纯化水的电导率控制要求与注射用水相同D.注射用水以纯化水为原料经蒸馏制得，需严格控制微生物与细菌内毒素答案：D解析：注射剂配制必须使用注射用水；注射用水对细菌内毒素、电导率等均有严格限度，电导率要求严于纯化水。8.中试放大研究中，实验室小试确定的反应温度在小试烧瓶中表现良好，放大时最合理的做法是？A.提高搅拌转速即可完全等效，其他条件不变B.考察放大条件下传热与传质差异，重新优化温度、搅拌和加料方式C.按小试时间直接放大生产，无需调整D.只改变设备材质，其余工艺参数均不变答案：B解析：放大后单位体积传热面积减小、混合时间延长，传热传质条件显著改变，必须重新优化相关工艺参数。9.冷冻干燥（冻干）常用于下列哪种制剂的生产？A.普通口服片剂B.对热敏感且需长期稳定保存的注射用无菌粉末C.口服溶液剂D.软膏剂答案：B10.原子利用率（原子经济性）的计算公式是？A.目标产物质量÷实际产物总质量×100%B.目标产物相对分子质量÷各反应物相对分子质量之和×100%C.实际产量÷理论产量×100%D.反应物质量÷产物质量×100%答案：B解析：原子利用率反映反应物中的原子有多大比例进入目标产物，是评价绿色化学工艺的重要指标；实际收率则由转化率和选择性共同决定。二、判断题（每题2分，共20分）1.制药工艺中的"工艺路线"仅指导药物的化学合成路线，不涉及制剂生产工序。答案：错误解析：广义的工艺路线包括化学合成、分离纯化以及制剂生产的全过程。2.溶剂效应是反应条件优化中必须考虑的重要因素，同一反应在不同溶剂中的速率和选择性可能显著不同。答案：正确3.反应温度越高反应速率一定越快，因此在工艺优化中应尽可能提高反应温度。答案：错误解析：温度过高可能加剧副反应、导致产物分解或催化剂失活，工艺中往往存在最优温度区间。4.中试放大搅拌条件设计时，工程上常按几何相似、单位体积功率相近的原则估算放大后的搅拌转速。答案：正确5.重结晶是提纯固体药物的常用方法，其关键是选择适宜的溶剂。答案：正确6.制药生产中的"灭菌"与"消毒"是同一概念。答案：错误解析：灭菌是指杀灭或除去所有微生物（包括芽孢），消毒仅杀死病原微生物，两者要求不同。7.同一药物的不同晶型可能具有不同的溶解度和生物利用度。答案：正确8.若某步反应的选择性为100%，则该步反应的摩尔收率等于该步的转化率。答案：正确解析：原料转化率=产物收率+副产物收率，其中收率=转化率×选择性；选择性为100%即无副反应，收率等于转化率。9.制药车间生产中的"三废"仅指废水，不包括废气和废渣。答案：错误10.工艺验证的目的之一是证明生产工艺在规定参数范围内能稳定生产出符合质量标准的产品。答案：正确三、名词解释（每题5分，共15分）1.中试放大答案：中试放大是在实验室小试成功后，在放大设备（批量通常为工业规模的1/10～1/100）上对反应与分离单元操作进行的重复验证和再优化过程。其目的是考察放大条件下传热、传质、搅拌混合、安全等因素对工艺的影响，确定工业化生产的工艺参数、设备选型、物料衡算与质量控制标准，为工业化装置设计提供可靠依据。2.原子经济性答案：原子经济性又称原子利用率，指化学反应中反应物的原子有多大比例转化为目标产物中的原子，计算式为原子利用率原子利用率越高，表明原料利用越充分、副产物和废弃物越少，是绿色化学工艺评价的核心指标之一。3.冷冻干燥（冻干）答案：冷冻干燥是将药液在低温下冻结成固态，再在真空条件下使冰直接升华，并经解吸干燥除去残余水分，从而获得干燥固体产品的方法。冻干过程在低温和真空下进行，可避免热敏性药物降解，产品结构疏松、含水量极低、复溶性好，常用于注射用无菌粉末和生物制品的生产。四、简答题（每题5分，共25分）1.简述化学制药工艺路线设计的基本步骤。答案：(1)对目标分子进行结构分析和逆合成分析，切断化学键推导关键中间体与前体；(2)按逆合成切断规则设计多个可能的合成路线并选择起始原料；(3)对各路线进行反应条件预设计，考察保护基、官能团兼容性与反应可行性；(4)从收率、步骤数、原料来源与成本、安全性、环保性等角度综合评价优选路线；(5)通过实验验证与优化，最终确定工业化工艺路线。2.简述中试放大研究的主要任务。答案：(1)考察放大条件下反应的传热、传质与混合特性，确定反应器形式和搅拌方式；(2)优化温度、压力、加料速度、搅拌转速等条件，确定工艺参数控制范围；(3)进行物料衡算，核算收率、消耗定额与能量消耗；(4)验证过滤、萃取、结晶、干燥等后处理工序的可行性与设备选型；(5)制定中间体与成品质量控制标准，为工业化设计提供数据。3.简述湿法制粒压片的基本工艺流程及湿法制粒的目的。答案：工艺流程：原辅料粉碎过筛→称量配料→加入润湿剂或粘合剂制软材→制粒→干燥→整粒→总混（加入润滑剂、崩解剂等）→压片。湿法制粒的目的：(1)改善粉末流动性，保证压片机均匀加料；(2)防止粉体分层，保证片剂含量均匀度；(3)改善物料可压性；(4)减少粉尘飞扬，改善生产环境。4.简述纯化水与注射用水在制药用途上的主要区别。答案：纯化水可用于制备非无菌制剂（如口服制剂）的溶剂、分析检验用水以及作为制备注射用水的原料水，但不能直接用于注射剂、滴眼剂等无菌制剂的配料；注射用水以纯化水为原料经蒸馏或等效方法制成，仅用于无菌制剂（如注射剂）配制及无菌设备的最终清洗，其对微生物、细菌内毒素和电导率的控制要求远严于纯化水。5.简述微生物发酵制药的基本工艺流程。答案：菌种选育（诱变育种或基因工程构建高产菌株）→种子扩大培养（斜面、摇瓶、种子罐）→发酵培养（控制温度、pH值、溶氧、补料等）→发酵液预处理（酸化、加热、絮凝等）→提取分离（过滤、离心、萃取、吸附、沉淀等）→精制纯化（结晶、色谱、膜分离等）→成品干燥与质量检验。五、计算与综合题（每题10分，共20分）1.某药物A的纯化采用冷却结晶工艺。将2000kg含A40%（质量分数，溶剂为水）的溶液冷却至结晶温度，过滤后得到湿晶体（湿基含水8%），母液中含A8%（其余为水）。设过滤过程无机械损失，湿晶体中除水外均为纯A。试计算：(1)湿晶体的质量（kg）；(2)湿晶体中纯A的质量（kg）；(3)该结晶工序的收率（%，保留1位小数）。答案：设湿晶体质量为W（kg），母液质量为M（kg）。总物料衡算：W药物A衡算（进料中A质量为2000×0.92联立并代入M=0.92解得：W(1)湿晶体质量：W=761.9kg；(2)湿晶体中纯A质量：(3)结晶收率：η解析：本题为结晶工序物料衡算。关键是视湿晶体为"纯A+水"两元体系，母液为"8%A+92%水"体系，分别列写总物料衡算方程和组分A的衡算方程，联立求解即可。收率按湿晶体中纯A质量与进料中A总质量之比计算。2.布洛芬（(R,S(1)写出原子利用率（原子经济性）的计算式，并说明其物理意义；(2)从绿色化学角度，分析BHC工艺相对经典工艺的主要改进之处；(3)除原子经济性外，评价一条制药工艺路线还应考虑哪些因素？至少列出4项。答案：(1)原子利用率计算式：原子利用率其物理意义是反应物分子中的原子有多大比例进入目标产物分子中。原子利用率越高，原料浪费越少，副产物与废弃物越少，对环境越友好，是绿色化学工艺评价的核心指标。(2)BHC工艺的主要改进：①反应步骤由6步缩短为3步，减少中间体分离，缩短生产流程；②采用Pd配合物催化的羰基化反应，以廉价的CO一步引入羧基，替代化学计量型氧化剂和复杂试剂；③原子利用率由约40%提高到约99%，副产物和废物显著减少；④减少强酸、强碱用量与废水排放，降低能耗与生产成本，实现从源头减少污染。(3)还应考虑的因素（至少4项）：总收率与选择性；原料及试剂来源、价格与供应稳定性；反应条件温和程度（温度、压力、溶剂、腐蚀性）；操作与生产安全；三废种类