Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ester hóa? Các phương pháp chuyển dịch cân bằng cho phản ứng ester hóa?Trả lờiCác yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ester hóa là:Xúc tác:Đẩy nhanh quá trình ester hóaKo ảnh hưởng đến cân bằng của phản ứngCác xúc tác hay dùng: Acid prton: sulfuric, clorhydric, sulfonic, percloric, phosphoric. Acid Lewis: BF3, ZnCl2, SnCl4, SiF4, FeCl3. Các chất trao đổi ion.Dung môiThường là các alcol tham gia phản ứngDung môi trợ tan (aceton, benzen, toluene, chloroform, …)Nhiệt độLàm tăng tốc độ phản ứng của ester hóaMuốn nâng nhiệt độ lên cao hơn nhiệt độ sôi của alcol thì phải dùng thiết bị chịu áp suấtĐK cân bằng của phản ứng:Hằng số cân bằng của phản ứng ester hóa: K = (ester.nước)(acid.alcol)Ảnh hưởng cấu trúc alcol tới vận tốc ester hóa và nồng độ tại điểm cân bằng: ester hóa các alcol với acid acetic:+ Methanol có vận tốc phản ứng lớn nhất và nồng độ ester tại điểm cân bằng cao nhất.+ Alcol bậc nhất, alcol no có vận tốc phản ứng và hệ số cân bằng cao hơn alcol bậc hai hoặc không no tương ứng.+ Các alcol bậc 3 có vận tốc ester hóa bé nhấtAlcol càng phân nhánh và mạch nhánh càng gần nhóm –OH thì vận tốc ester hóa càng giảm, nồng độ ester tại điểm cân bằng càng thấpCác phương pháp chuyển dịch cân bằng cho phản ứng ester hóa là:Loại nồng độ 1 trong 2 chất tham gia phản ứng ( thường dùng alcol thừa nhiều lần)Loại khỏi phản ứng 1 trong 2 chất tạo thành Loại nước ra khỏi phản ứng:Acid, alcol có độ sôi cao: cất kéo liên tục ( sục khí trơ để tăng tốc độ)Acid có độ sôi cao, alcol có độ sôi thấp hơn nước: dùng alcol thừa nhiều lần và cất liên tục.Thêm một dung môi để tạo hỗn hợp sôi đẳng phí 3 cấu tử (benzene, toluene, chloroform, dicloroethan, tetraclorocarbon)Loại ester ra khỏi phản ứng:Nếu ester có độ sôi thấp nhất: liên tục cất loại ester trong quá trình phản ứng.Nếu ester tạo hỗn hợp đẳng phí 2 hoặc 3 cấu tử với các chất tham gia phản ứng: hỗn hợp hơi cất ra đc ngưng tụ tách lấy ester. Pha nước acid đc dẫn trở lại khối phản ứng.Trình bàymục đích của quá trình acyl hóa trong sản xuất hóa dược và nêu một số yếu tố cần chú ý trong quá trình acyl hóa?Trả lờiMục đích acyl hóa:Tạo ra hợp chất với những tính chất mới:Acyl hóa aniline thu được acetanilide là thuốc hạ nhiệtAcyl hóa ure với malonat tạo barbituric.Tạo nhóm bảo vệBảo vệ nhóm amin trong tổng hợp sulfamid.Tạo hợp chất trung gian:Amid của 1 số amin với acid carbocylic là trung gian tổng hợp dị vòng.Một số yếu tố cần chú ý trong quá trình acyl hóa:Xúc tác: có thể là acid hoặc bazoAcyl hóa alcol, amin bằng halogenid hoặc anhydric acid: xúc tác amin hữu cơ, carbonat kiềm hoặc kiềm.Acyl hóa alcol bằng acid carboxylic (ester hóa): xúc tác là acid sulfuric.Dung môi: Thường là các chất tham gia phản ứng: alcol, amin, tác nhân acyl hóaDung môi trợ tan: benzen, toluene, clorobenzen, chloroform, tetraclorocarbon, dicloromethan…Nhiệt độ: Acyl hóa là quá trình tỏa nhiệtGiai đoạn đầu cần cung nhiệtKhi phản ứng xảy ra mạnh cần làm lạnhGiai đoạn cuối cung mhieejt lại để phản ứng kết thúc. + Giới hạn nhiệt độ của 1 số phản ứng: Acyl hóa alcol bằng acid carboxylic: 200 độ C Acyl hóa amin: 120 – 140 độ C Với tác nhân halogenid acid: rút lấy dịch ciết (lọc, gạn) -> rửa DL dung mơi thích hợp - Để tăng cường hiệu chiết xuất, khuấy rút dịch chiết lại đổ lên - Có nhiều cách ngâm: ngâm tĩnh – động; ngâm nóng – lạnh; ngâm lần – nhiều lần Ưu điểm Nhược điểm PP đơn giản PP chiết gián đoạn: giảm suất, thao tác thủ công Dễ thực Nếu chiết lần ko thể ciết đc hoạt chất DL Thiết bị đơn giản, rẻ tiền Nếu chiết nhiều lần -> dịch chiết lỗng, tốn DM, tốn tgian • Phương pháp ngấm kiệt - Cbi DL -> ngâm DL vào DM bình ngấm kiệt -> sau tgian xác định -> rút nhỏ giọt dịch chiết phía -> bổ sung thêm DM phía (ko đc khuấy trộn) DM bình chiết thường ngập bề mặt dmoi 3-4cm - Ngấm kiệt đơn giản: pp ngấm kiệt sử dụng dmoi để chiết kiệt hoạt chất dung môi - Ngấm kiệt phân đoạn (tái ngấm kiệt): pp ngấm kiệt có sd dd chiết lỗng để chiết mẻ chiết mẻ có mật độ chiết khác Ưu điểm Nhược điểm DL đc chiết kiệt Tiến hành phức tạp so với pp ngâm Tiết kiệm DM Tốn DM (pp ngấm kiệt đơn giản) PP chiết xuất gián đoạn: giảm ngăng suất, lđ thủ công 8.Vẽ sơ đồ mô tả giai đoạn chiết xuất Rutin từ nụ hòe? Có thể dùng dung mơi để chiết xuất Rutin từ nụ hòe? Trả lời 9.Phân tích yếu tố dược liệu ảnh hưởng đến hiệu xuất chiết rutin? Trả lời Các yếu tố ảnh hưởng DL ảnh hưởng đến hiệu xuất chiết rutin là: • Gđ cbi dược liệu: Diệt men, nấm, rửa HCl giúp cho rutin ko bị thủy phân Tăng hiệu suất chiết xuất bảo quản DL • Gđ chiết xuất - PP chiết: PP ngâm nguội -> tăng hiệu suất chiết, giảm phá hủy rutin (vì rutin deex hỏng nđộ cao - Nđộ chiết xuất: nđộ phòng Chiết xuất rutin cần nđộ cao, mà nđộ phòng khoảng 17-18 độ C -> khó khăn trình chiết xuất -> làm giảm hiệu suất chiết xuất - Tgian chiết xuất: tiếng Với pp chiết lạnh, tgian chiết lâu nóng ngâm kiệt, qua lẫn nhiều tạp -> kos khăn tinh chế • Khuấy trộn: cho dung mơi thấm vào DL -> Làm tăng hòa tan rutin, tăng tính thấm, tăng diện tích tiếp xúc => tăng hiệu xuất • Dung mơi chiết: Natri borat 3% Là dd kiềm lỗng, bền với mơi trường chiết Rutin bị ảnh hưởng môi trường kiềm Làm tăng hiệu suất chiết xuất • Tỷ lệ DL DM Bằng 1/3, tăng lên làm nồng độ loãng, tỷ lệ đặc ko thể lọc đc rutin ( tăng DM: tốn tian, tốn tiền, nhiều tạp; giảm DM: ko thể tinh chế hết) • Gđ kết tinh lại: pH=3-4 (mơi trg acid) -> tạo tủa rutin • Gđ tinh chế: Dùng etanol 96 độ để hòa tan tủa rutin Hạ độ cồn dd 100 ml, xong cho H2O lạnh Để rutin kết tinh lại , tạp chất tan dmoi -> thu đc rutin Làm tăng hiệu xuất dmoi • Lý khác: - Thao tác, kỹ thuật bào chế - Dính dụng cụ, rơi vãi q trình bào chế - Cho dư lượng acid 10 Phân tích yếu tố thuộc kỹ thuật ảnh hưởng đến trình chiết xuất dược liệu? Trả lời a) Nồng độ chiết xuất - Khi nhiệt độ tăng -> lượng chât khuếch tán tăng, độ nhớt DM giảm - Bất lợi: + Hoạt chất bền nhiệt độ + Tạp chất: gôm, chất nhầy, tinh bột… + DM ễ bay + Với số HC đặc biệt tăng nđộ độ tan giảm -> để tăng độ tan cần phải giảm nđộ b) Tgian chiết xuất - Ngắn quá: ko chiết xuất hết - Dài quá: nhiều tạp chất c) Độ bền DL - Thô q: khó thấm - Mịn q: bết dính, tắc thiết bị, nhiều tạp Phân chia thích hợp d) Khuấy trộn - Hòa tan, khuếch tán, cân pha - Định luật Firk: chênh lệch nồng độ - Tăng cường khuấy trộn - Chọn cách khuấy thích hợp e) Siêu âm - Tăng diện tích tiếp xúc, phá vỡ màng tế bào, tăng cường xúc trộn, làm nóng chỗ Ngồi yếu tố khác: pH, chấn động cơ, dòng điện cao áp… III Vi sinh 11 Vì nói cơng nghệ sinh học theo đuổi đa ngành, nêu số lĩnh vực hoạt động cơng nghệ sinh học? Trả lời • CN sinh học theo đuổi đa ngành vì: - CNSH ưu tiên trình theo đuổi đa ngành Nét đặc trưng phát triển khoa học công nghệ pp dùng chiến lược đa ngành để đạt đc giải pháp cho vđề khác => dẫn đến đời lĩnh vực nghiên cứu đa ngành cuối tạo ngành với khái niệm pp đặc trưng - Ứng dụng đa ngành xảy có gặp gỡ ý tưởng hợp tác nhiều ngành dẫn đến hình thành ngành khoa học vs nhũng khái niệm pp riêng Tuy nhiên, - - - • - tổng hợp đa ngành thực xảy lĩnh vực mở loạt vđề nghiên cứu CNSH xuất thông qua tác động qua lại lẫn thành phần khác sinh học kỹ thuật Nhà CNSH phải biết hợp tác chặt chẽ với chuyên gia lĩnh vực liên quan y học, dinh dưỡng học, hóa học, dược học, bảo vệ môi trường xử lý chất thải -> tính chất phụ thuộc lẫn khoa học liên ngành mình, cần hiểu đc ngơn ngữ kỹ thuật ngành khác, hiểu đc tiềm hạn chế ngành khác Những ngành công nghiệp dựa sở CNSH ko cần nhiều nhân công, chúng tạo lượng vật chất có giá trị lớn Tuy nhiên lđ đòi hỏi phải có tri thức lđ bắp Những cơng ty CNSH có đặc điểm mà thường ko gặp công ty khác Có thể tóm tắt: + Cơng nghệ điều chỉnh gồm nhiều ngành, việc phát triển sản phẩm có lquan đến nhà sinh học phân tử, nhà nghiên cứu lâm sàng + Mtrg thương mại đc đặc trưng thay đổi nhanh chóng rủi ro đáng kể, đổi CNSH nhanh chóng làm thay đổi khác + Cần phải quản lý: quan quan chức năng, nhận thức cộng đồng, vđề sức khỏe an toàn, đánh giá rủi ro + Sự phát triển thương mại CNSH phụ thuộc nhiều vào đầu tư trc thu đc lợi nhuận Một số lĩnh vực hoạt động CNSH: Điều trị học: dược phẩm dùng để đtri bệnh gồm kháng sinh, vaccine, liệu pháp gen Chẩn đốn: Các kít dùng để chẩn đốn lâm sàng, thực phẩm, mơi trường, nơng nghiệp Nông nghiệp, lâm nghiệp, làm vườn: giống mới, động vật, thuốc trừ sâu Thực phẩm: bao gồm sản xuất thực phẩm, đồ uống, phụ gia, phân bón Mơi trường: xử lý chất thải, chất có chất sinh học, sản xuất lượng Các hóa chất trung gian: cần thiết cho CNSH enzyme, AND, ARN, hóa chất đặc biệt Thiết bị: phần cứng, phần mềm tin học, bình phản ứng sinh học thiết bị khác có tính hỗ trợ cho CNSH 12 Kể tên phương pháp lên men theo thiết bị sử dụng, ưu nhược điểm phương pháp Trả lời Theo kiểu thiết bị sử dụng: • LM nổi: LM bề mặt (tĩnh) LM nuôi cấy lắc LM bán rắn: chất ẩm - Bề mặt dịch thể: Ưu điểm Đơn giản Nhược điểm Khó giữ vơ trùng Khó khí hóa tự động hóa Tốn nhân cơng, tốn diện tích - Bề mặt bán rắn: Ưu điểm Đơn giản Dễ xử lý cục Nhược điểm Khó giữ vơ trùng Khó khí hóa tự động hóa Tốn nhân cơng, tốn diện tích • LM chìm: TB nồi lên men (câu 13) 13 Nêu ưu nhược điểm phương pháp lên men chìm? Trả lời LÊN MEN CHÌM ( VSV hiếu khí kỵ khí) Ưu: - Tốn diện tích - dễ giới hóa tự động hóa - Kiểm sốt tồn dễ dàng - Chi phí nhân lực cho đv SP thấp Nhược: - Kinh phí lớn cho trang thiết bị - Cán chun mơn hóa - Không thể xử lý cục - Phế liệu thải dễ nhiễm MT 14 Trình bày quy trình lên men sinh tổng hợp Penicilin từ nấm mốc Penicilium chrysogenumbằng phương pháp lên men chìm (điều kiện cấp khí, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng, vẽ sơ đồ quy trình) Trả lời Chủng giống: P.chrysogenum • pH: 6,0-6,5 • Đk cấp khí: hiếu khí ( 1,2 – 1,5 (thể tích /phút) ) • Nhiệt độ: 24 độ C • Thời gian : 6-7 ngày • Dinh dưỡng: Môi trường giàu acidamin • Sơ đồ quy trình: 15 Vẽ sơ đồ quy trình lên men tổng hợp ethanol theo phương pháp bất động tế bào ? Nêu ưu nhược điểm phương pháp Trả lời 16.Trình bày sơ đồ công đoạn tinh chế sản phẩm sau lên men ? Trả lời Sấy khô IV Bào chế cơng nghiệp 17 Phân tích yếu tố làm ảnh hưởng đến tiêu chuẩn chất lượng sau viên nén: - Hàm lượng hoạt chất - Độ bền học - Độ rã 18 So sánh phương pháp dập viên phương pháp xát hạt ướt, xát hạt khô, dập thẳng : Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng ? Trả lời Ưu điểm Nhược điểm Phạm vi áp dụng PP xát hạt ướt Tá dược rẻ tiền Chịu nén, viên bền đạt đc chất lượng Sd dụng cụ thiết bị linh động (có thể kết hợp dcu thơ đến máy móc đa để làm hạt) Sd nước làm ẩm phải sấy khô nhiệt độ cao Tgian kéo dài Ko áp dụng cho DC ko chịu kko nđộ ẩm Thông dụng Là pp lựa chọn hàng đầu cho chất ko bị ảnh hưởng nhiệt độ ẩm Xát hạt khơ Thích hợp cho HC bền với nhiệt độ ẩm Dập thẳng Nhanh Đơn giản Ít gây hư hỏng thỏng Hiệu suất thấp Tá dược đắt, khó thu Giá thành cao (do hao mòn hồi, sửa chữa dập viên máy móc lớn, đầu tư thiết ko đạt bị chun dụng…) Ít thơng dụng Là lựa chọn cuối so với pp xát hạt ướt pp nén trực tiếp Hạn chế thích hợp với viên liều nhỏ, tỷ lệ hoạt chất 30% Khó áp dụng cho viên liều cao 19 Lập bảng so sánh phương pháp bao đường bao phim cho viên nén? Trả lời Bao đường Bao phim Tính chất màng Vỏ bao dày ( 50-100%) Mỏng (2-4% KL nhân, kết tủa nhanh - Phương pháp dùng lực học * Xay nghiền – Lực nén ép/va chạm – Lực cắt – Lực mài mòn * Sự biến dạng TP chất rắn lực tác động: Lực tác dụng thấp: biến dạng đàn hồi Lực tác dụng cao hơn: biến dạng dẻo Tăng dần đến giới hạn: biến dạng gẫy vỡ • 21 Q trình tạo hạt gì, mục đích việc tạo hạt, liệt kê phương pháp tạo hạt hay sử dụng bào chế viên nén? Trả lời - Tạo hạt quy trình cơng nghệ nhằm liên kết tiểu phân rắn lại với thành khối kết tụ có kích thước đồng khoảng 0,1 -2,0 mm (sx viên nén dùng hạt có kt 0,5-1,5mm) - Mục đích: tăng khả trơn chảy khả chịu nén khối bột=> Viên có KLđồng nhất, độ bền học tốt - Tránh phân lớp tiếp theo, giảm bay bụi, tránh nhiễm chéo qt sx - Các pp tạo hạt hay đc sd bào chế viên nén: + Tạo hạt nóng chảy: Sd nhiệt làm nóng chay 1/các tphan có nhiệt độ nóng chảy thấp cơng thức Các tá dược thường dùng: PEG, acid stearic, loại sáp,… + Tạo pellet PP: đùn tạo cầu ; Bồi dần; ngồi phun sấy, phun đơng tụ… 22 Trình bày vai trò q trình lọc sản xuất thuốc? Ứng dụng trường hợp nào, liệt kê vật liệu thường dùng để lọc? Trả lời • Vai trò q trình lọc - Là q trình tách riêng thành phần không tan khỏi môi trường (mơi trường lỏng khí) - Thu hồi lấy phần kết tủa - Thu hồi lấy dung dịch - Loại bỏ dị vật (cả vi sinh vật) khỏi dung dịch khỏi mơi trường khí - Ứng dụng sản xuất thuốc tiêm truyền, nhỏ mắt, thuốc uống dạng dung dịch, lọc khí nạp ống thuốc tiêm, thổi khí vô khuẩn nhà xưởng sản xuất LAF kiểm sốt mơi trường • Ứng dụng TH nào: Trong sản xuất thuốc tiêm truyền, nhỏ mắt, thuốc uống dạng dung dịch, lọc khí nạp thuốc tiêm, thổi khí khí vơ khuẩn nhà xưởng, sản xuất LAF kiểm sốt, mơi trường • Các vật liệu thường dùng để lọc: - Cellulose: bông, vải, giấy lọc, màng cellulose (acetat, nitrat tổng hợp) -Thủy tinh xốp: Phễu xốp G3, G4 - Sứ xốp (nến lọc) 23 Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến trình lọc, liệt kê phương pháp lọc hay sử dụng sản xuất thuốc? Trả lời • Các yếu tố ảnh hưởng đến qt lọc: Q= Trong đó: Q: tốc độ chảy theo thể tích, A: diện tích màng, L: độ dày màng, P: chênh lệch áp suất hai bên màng, : độ nhớt chất lỏng (ảnh hưởng nhiệt độ), K: hệ số thấm màng • Các pp lọc hay đc sd sản xuất thuốc: - Lọc áp suất thuỷ tĩnh: lọc thô, lọc (quy mô nhỏ: bông, giấy, vải: phễu giá, ống lọc,… - Lọc áp suất giảm: lọc :phễu xốp, màng lọc (bơm hút) - Lọc áp suất cao: lọc trong, lọc cản trùng: màng lọc, nến lọc (bơm nén, suất cao) 24 Trình bày yêu cầu chất lượng viên nén đem bao yêu cầu lớp vỏ bao? Trả lời - Yêu cầu lớp vỏ bao • Tăng vẻ đẹp cho sản phẩm (bề mặt nhẵn, màu đều) • Độ bền học thích hợp ( Khơng vỡ, nứt) • Đạt YC mục đích bao (bảo vệ, tan/ruột, kiểm sốt giải phóng) • Lớp bao phải rã nhanh chóng : dày, ruột • Che dấu mùi vị khó chịu DC • Lớp bao mỏng tốt - Yêu cầu chất lượng viên đem bao • Mặt viên phải lồi • Cạnh viên phải mỏng • Viên có độ bền học tốt, độ cứng> 6,0kg/cm2, độ mài mòn thấp