生物制药工艺学题库
第一章生物药物概述
1、生物药物(biopharmaceuticals)
指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液或其代谢产物，综合利用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理和方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。
2、抗生素（antibiotics）：
抗生素是生物，包括微生物，植物和动物在内，在其生命活动过程中所产生的(或由其它方法获得的)，能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的化学物质”。
3、生化药品
从生物体分离纯化得到的一类结构上十分接近人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病的物质
4、生物制品（biological products）
是指用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接加工制成，或用现代生物技术方法制成，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。
5、基因工程药物
采用新的生物技术方法，利用细菌、酵母或哺乳动物细胞作为活性宿主，进行生产的作为治疗、诊断等用途的多肽和蛋白质类药物
6、生物药物分类
按生理功能和用途分类
（1）治疗药物：对疑难杂症如肿瘤、爱滋病、免疫性疾病、内分泌障碍等具有特殊的作用；（2）预防药物：对传染病的预防；
（3）诊断药物：免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物和基因诊断药物等；某些生物活性物质亦是检测疾病的指标，如谷草转氨酶等；
（4）其它生物医药用品：生物药物在其他方面应用也很广泛：如生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料等。
按原料的来源分类
（1）人体组织来源的生物药物：主要有人血液制品类、人胎盘制品类、人尿制品类；（2）动物组织来源的生物药物：动物的脏器、其他小动物制得的药物如蛇毒、蜂毒等。（3）植物组织来源的生物药物：中草药、有效成分；
（4）微生物来源的药物：抗生素、酶、氨基酸、维生素等；
（5）海洋生物来源的药物；
7、生物药物的特性
（1）药理学特性
（2）在生产、制备中的特殊性
（3）检验上的特殊性
（4）剂型要求的特殊性
（5）保藏及运输的特殊性
第二章生物药物的质量管理与控制
1、生物药物质量检验的程序与方法
基本程序：取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告
2、药物的ADME
A: absorption，药物在生物体内的吸收；
D: distribution, 药物在生物体内的分布；
M: metabolism，药物在体内的代谢转化；
E: excretion，药物及其代谢产物自体内的排除。
3、药物的三级质量标准
1. 国家药典：凡例、正文、附录三大部分；
2. 部颁药品标准：性质与药典相同，具有法律的约束力。收载《中国药典》未收载的，但常用的药品及制剂。
3. 地方药品标准：对药典以外的某地区常用的药品、制剂的规格和标准，常制定地区性的
4、GLP
Good Laboratory Practice
（药品非临床研究质量管理规范）——确保实验资料的真实性、完整性和可靠性，用于为申请药品注册而进行的非临床研究
GCP
Good Clinical Practice
（药品临床试验管理规范）
GMP
Good Manufacture Practice
（药品生产质量管理规范）
GSP
Good Supply Practice
（药品经营质量管理规范）——保证医药商品进、存、销环节的药品质量
AQC
是检验分析结果的质量，是科学管理实验室的一种方法。
5、论述新药研究和开发的主要过程。
1、确定研究计划
2、准备化合物
3、药理筛选
4、化学实验
5、临床前1期
6、临床前2期
7、1期临床
8、2期临床
9、3期临床
10、注册申请上市
11、售后检测
6、论述基因工程药物的开研及申报程序
1. 工程细胞（菌）的构建与实验室研究阶段：
（1）目的基因的确定、获取、克隆与鉴定，载体的选择，宿主细胞的选择，DNA重组、重组子筛选鉴定，重组细胞遗传稳定性研究；
（2）工程细胞培养条件研究，工艺流程确定，培养过程中宿主/载体表达系统稳定性的研究，培养所用原材料及培养过程的质量控制方法的研究；
（3）产物提取纯化工艺的研究，表达产物的鉴定，生物效价检测，安全性检测及质量标准的研究。
2. 中试与质量检定阶段：
（1）工程细胞（菌）的稳定性考察；
（2）培养用原料的质量标准及各种杂质限量研究；
（3）设备造型及其材质试验；
（4）反应条件限度实验；
（5）原辅料、中间体及终产品质量分析方法的研究；
（6）分离纯化工艺的研究；
（7）安全生产条件及三废处理；
（8）生产中试样品并以此样品进行临床前药理、药效、毒理学试验。
3. 临床研究阶段：
I期临床试验研究：在卫生部指定的临床基地或经其批准自选临床医院进行。
II期临床试验研究：以确定药物有效性和适宜治疗剂量为主要目的，并了解药物毒副反应与禁忌症，掌握病人对药物剂量的反应。
I、II期临床试验研究，重点是考察健康受试者和治疗病人对药物的耐受程度。据此提出安全有效的用药剂量和给药方案。
4. 试生产与正式生产阶段：
新药产品试生产文号：2年试生产，产品可上市销售，在此期间进行III期临床试验研究，对新药进行社会性考察与评价。
试生产期满后，总结III期临床资料报批，申请转为正式生产。
第三章基因工程制药
1、基因工程药物生产的基本过程
基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌(或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。
主要程序
上游阶段
⒈目的基因和载体的获得
⒉构建DNA重组体
⒊DNA重组体转入宿主菌
⒋构建工程菌
下游阶段
⒌工程菌发酵
⒍表达产物的分离纯化
⒎产品的检验等
2大肠杆菌作为宿主表达真核蛋白质的特点
表达基因产物形式多样:细胞内不溶性表达(包含体)、细胞内可溶性表达、细胞周质表达等。真核生物的目的蛋白在原核细胞中主要是包含体、融合蛋白、寡聚型外源蛋白、整合型外源蛋白、分泌型外源蛋白等。
大肠杆菌中的表达不存在信号肽，产品多为胞内产物，提取困难。因分泌能力不足，真核蛋白质常形成不溶性的包含体，表达产物需经变性复性才恢复活性。
蛋白质不能糖基化。
目的蛋白质的N端常多余一个甲硫氨酸残基,容易引起免疫反应。
其内毒素很难除去。
第四章细胞工程制药
1、植物细胞工程制药的定义
以植物细胞为基本单位，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种、制造新品种、加速繁殖植物个体或获得有用物质的一门科学或技术。
2、动物细胞的类型
贴壁细胞、悬浮细胞、兼性贴壁细胞
3、细胞株、细胞系的定义
细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，遗传物质一般不会发生改变，叫细胞株。
细胞系：传代50代以后不能再传下去，部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死性，叫细胞系
第五章酶工程制药
1、固定化酶
固定化酶是指限制或者固定于特定空间位置的酶，具体来说，就是指经过物理、化学方法处理，使酶变成不易随水流失的固定化催化剂。
2、酶固定化的方法
载体结合法交联法包埋法
第六章发酵工程制药
1、发酵工程是现代生物技术的重要组成部分之一，是一门将微生物学、生物化学和化学工
程学的基本原理有机结合，利用微生物的代谢、转化功能，获得有用物质的工程技术。
2、根据液体深层发酵操作方式的不同，发酵过程一般可分为分批发酵、连续发酵和补料分
批发酵三种类型
第七章抗生素概述
1、医用抗生素应具备的条件
(1）难使病原菌产生耐药性
（2）较大的差异毒力：指药物对病原菌和宿主组织的毒力差异。
（3）最小抑菌浓度（MIC）要低：抗生素的抗菌活性用最小抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）表示，能够抑制微生物生长的最低抗生素浓度即为MIC值，单位是μg/mL。
（4）抗菌谱要广：抗生素对各种微生物的抗菌活性称为抗菌谱。
2、MIC, 抗菌谱
能够抑制微生物生长的最小抗生素浓度即为MIC值
抗生素对各种微生物的抗菌活性称为抗菌谱
3、按抗生素结构相似性、作用机理相似性可将抗生素分为哪几类？举1例代表性抗生素。
4、简述抗生素的生产工艺流程图。
工艺流程：菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵液预处理及过滤→提取及精制→成品检验→成品包装→出厂检验。
5、琼脂扩散法(管碟法)测定抗生素生物效价的原理及实验步骤。
管碟法原理:
抗生素在涂布特定菌的琼脂培养基内扩散，形成一定浓度抗生素的球型区，抑制试验菌生长，通过透明培养基观察抑菌圈，抗生素剂量的对数与抑菌圈面积或直径成正比。在同样条件下将已知效价的标准品溶液与未知效价的供试品溶液的剂量反应(抑菌圈)进行比较；操作分为八步：
1 试验菌的纯化与悬液的制备
2 缓冲液、灭菌水与培养基的制备
3 标准品、供试品的称量、溶解与稀释
4 双碟的制备及放管
5 滴加药液
6 恒温培养
7 测量抑菌圈直径或面积
8 计算
第八章β-内酰胺类抗生素
1、β-内酰胺类抗生素的结构特点。
结构的共同点：
1、与内酰胺中氮原子相邻的碳原子上有一羧基。
2、与内酰胺中氮原子相对的碳原子上有一氨基。
2、β-内酰胺类抗生素的作用机制。临床应用的β-内酰胺类抗生素主要有哪些？
作用机制是通过抑制肽聚糖转肽酶及D-丙氨酸羧肽酶的活性抑制肽聚糖合成，从而干扰细胞壁合成
青霉素、头孢菌素
3、溶剂萃取法提取青霉素的原理是什么？工业生产常用的萃取剂。
青霉素与碱金属所生成的盐类在水中溶解度很大，而青霉素游离酸易溶于有机溶剂中，利用
这种性质，将青霉素在酸性溶液中转入有机溶剂中，然后再转入中性水相中，经过这样反复几次萃取，就能达到提纯和浓缩的目的
醋酸丁酯，氯仿
4、青霉素生产菌种是？
形成绿色孢子和黄色孢子两种产黄青霉菌株
第九章大环内酯类抗生素
1、大环内酯类抗生素的结构特点。
以一个大环内酯为母体，通过羟基以苷键和1~3个分子的糖相连接的一类抗生物质
2、大环内酯类抗生素的分类。代表性抗生素。
1、多氧大环内酯抗生素吉他霉素
2. 多烯大环内酯抗生素制霉菌素
3．蒽沙大环内酯抗生素利福霉素
3、红霉素的物理性质。
碱性化合物，和无机或有机酸类形成水中溶解度大的盐。红霉素碱三种结晶形式的结晶水含量和熔点各不相同，但活性等未变。风干红霉素含水为7～10％。晶体失水后，仍不失去活性。
红霉素碱易溶于醇类、醚、丙酮、氯仿和醋酸乙酯、醋酸戊酯，不甚溶于水，在水中的溶解度随温度增高而减少，以55℃时为最小，利用此性质加温至45—55℃并保温，使红霉素碱从水中析出结晶。
4、红霉素提取的工艺过程。
提取和精制
红霉素是一个碱性化合物，碱性时可溶于有机溶剂中，而在酸性时则能溶于水中。主要采用溶剂萃取法，溶剂有醋酸丁(戊)酯、二氯甲烷、丙酮等。进行反萃取时酸的提取液，有醋酸缓冲液、磷酸缓冲液，也有用柠檬酸缓冲液。
提取的步骤：
发酵液→过滤→调pH9.8~10.2、丁(戊)酯萃取→萃取液
调pH4.0~4.2、缓冲液反萃取→调pH9.8~10.2、丁(戊)酯二次萃取→萃取液
加丙酮结晶→重结晶→干燥得成品
第十章四环类抗生素
1、四环类抗生素的结构特点。
以四并苯为母核的一类有机化合物
2、四环素提取的工艺过程。
1．沉淀法
提取：调pH＝9.0左右，加一定量氯化钙，形成钙盐沉淀。以草酸溶液溶解，草酸钙析出，过滤得滤液。滤液调pH4.6～4.8，析出四环素粗碱。粗碱再溶于草酸水溶液中，经活性炭脱色，然后调pH4.0，得四环素碱成品。也可用碳链为C10～C30的季铵碱来沉淀四环类抗生素。
结晶：联罐结晶，操作可连续，提高设备利用率。
结晶温度：10℃左右，温度高，母液单位增大。
搅拌转速：90～120r/min为宜，太高粒子过细，分离难。
结晶时加些尿素晶体比较紧密，含水量较低，晶体易过滤。
析出的结晶碱可用40—45℃热水洗涤，如不易结晶时，也可加些晶种。
四环素精碱制造盐酸盐：利用其盐酸盐在有机溶剂中、在不同温度下有不同的结晶速度的性质。温度升高，结晶速度增大。为此将四环素精碱悬浮在丁醇中，加入化学纯浓盐酸，温度≯18℃，迅速滤掉不溶解杂质，加热，即有盐酸盐析出，用无水丙酮洗涤，干燥，得盐酸盐成品。
2．离子交换法
原理：四环类抗生素在酸性下(当pH 通常用强酸1×3树脂(含3％二乙烯苯)。 缺点：生产周期较长；由于树脂本身的酸性很强，而使其形成脱水四环素。因此质量、收率都较低。另外，强酸1×3树脂的机械强度较差，易破损。 第十一章氨基糖苷类抗生素 1、氨基糖苷类抗生素的结构特点。 1.由氨基环醇、氨基糖和糖组成 2.水溶性好，性质稳定，抗菌谱广，抗菌杀菌能力强，吸收排泄良好 2、链霉素的性质 链霉素在中性溶液中以三价阳离子形式存在，可用离子交换法 方法进行提取。 链霉素分子中含有很多亲水性基团，故易溶于水，而难溶于有机溶剂 链霉素是一种有机碱，可以和很多无机酸和有机酸形成盐类，医疗上使用的是硫酸盐。 坂口反应可以检测胍基。 在稀碱溶液中，链霉素降解为链霉胍和链霉二糖胺，后者进一步水解为链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺，而链霉糖经分子重排形成麦芽酚，遇氯化高铁溶液呈紫色，利用此反应可测定链霉素的效价。 链霉素分子中的醛基和伯胺的反应在链霉素精制中很重要。 3、链霉素提取和精制的工艺过程。 链霉素提取采用离子交换法方法，一般过程为发酵液的过滤及预处理、吸附和洗脱、精制及干燥等过程 发酵液→过滤→吸附→洗脱→脱色、中和、精制→精制液脱色、浓缩→成品浓缩液→无菌过滤得水针剂 →无菌过滤+干燥得粉针剂 目前生产上采用什么树脂提取链霉素。羧酸树脂的钠型 第十二章生化药品概论 1、按照药物的化学本质和化学特性，生化药品可分为哪些类？并各举1例。 氨基酸及其衍生类药物 多肽及蛋白类药物 酶类药物 核酸及其降解物和衍生类药物 糖类药物 脂类药物 2、传统生化药物的一般工艺过程。 1生物材料的选取与预处理 2提取有活性部分 3有效成分的分离纯化 4制剂 3、影响生化药物原料中有效成分含量的因素。 （1）合适的生物品种 （2）合适的组织器官 （3）生物材料的种属特异性 （4）发育生长阶段 （5）合适的生理状态 （6）对生物技术产品宿主菌或细胞的要求 4、动物细胞的冻存过程。 用常规方法消化分散细胞，离心收集（800r/min），按每毫升5*10^6个细胞浓度添加保护剂（甘油或DMSO），然后以1ml量分装于2ml的保存瓶中，在0~4摄氏度预冻2~4小时，摇匀，置于-70摄氏度冰箱冻存。 第十三章氨基酸药物 1、氨基酸的生产方法。 天然蛋白质水解法、直接发酵法、微生物生物转化法、酶法及化学合成法 2、赖氨酸提取精制的工艺过程。 第十四章多肽与蛋白质类药物 1、EBF, FDGF, IL, CSF, IFN, EPO, hGH的中文名称。 EBF早期B细胞因子 FDGF成纤维细胞衍化生长因子 IL白细胞介素 CSF克隆刺激因子 IFN干扰素 EPO促红细胞生长素 hGH人生长素 2、简述构建基因工程菌的一般过程。 1、目的基因的获取 2、PCR技术扩增目的基因 3、基因表达载体的构建 4、将目的基因导入受体细胞 5、目的基因的检测与鉴定 第十五章核酸类药物 1、核酸类药物的分类。 天然结构的核酸类物质 自然结构碱基、核苷、核苷酸结构类似物 2、具有生物活性DNA的制备过程。 3、世界第一种被批准用于临床的艾滋病治疗药物。 叠氮胸苷（Azidothymidine，AZT） 第十六章酶类药物 1、酶类药物的分类。 消化酶类 消炎酶类 治疗心血的酶类 抗肿瘤酶类 氧化还原有关的酶 其他药用酶类 酶的提取和结晶方法。 提取方法 （1）水溶液法：常用稀盐溶液或缓冲液提取。 （2）有机溶剂法：某些结合酶如微粒体和线粒体膜的酶，由于和脂质牢固结合，为此必须除去结合的脂质，且不能使酶变性，最常用的有机溶剂是丁醇。 （3）表面活性剂法：表面活性剂能与蛋白质结含而分散在溶液中，可用于提取结合酶，此法用得较少。 结晶方法 盐析法 有机溶剂法 复合结晶法 透析平衡法 等电点法 2、有机溶剂提取酶时最常用的溶剂是——。 最常用的有机溶剂是丁醇。 第十七章糖类药物 1、糖类药物的类型及生物活性。 单糖葡萄糖 低聚糖蔗糖 多糖甘露聚糖 糖类药物的生理活性 抗感染作用 促进DNA、蛋白合成 抗辐射作用 抗凝血、降血脂 2、多糖的提取纯化方法。 提取方法： 1、稀碱液 2、热水提取 3、粘多糖的提取：碱解、酶解 纯化方法 （1）乙醇沉淀法 （2）分级沉淀法 （3）季胺盐络合法 （4）离子交换层析法 3、根据题目《某种生物多糖的提取、纯化及生物活性研究》，设计你的研究方案。 第十八章脂类药物 1、脂类药物的生产方法。EPA DHA （－）直接从生物材料中提取 （二）化学合成或半合成法、 （三）生物转化法 EPA 二十碳五烯酸 DHA二十二碳六烯酸 2、脂类药物在临床上的应用。 1、胆酸类药物临床应用 胆酸类化合物是人及动物肝脏产生的甾体类化合物，对肠道脂肪起乳化作用，促进脂肪消化吸收，同时促进肠道正常菌丛繁殖，抑制致病菌生长，保持肠道正常功能。 2、色素类药物临床应用 色素类药物有胆红素、胆绿素、血红素、原卟啉、血卟啉及其衍生物。 3、不饱和脂肪酸类药物临床应用 该类药物包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸等。 4、磷脂类 5、固醇类 6、人工硫磺类 第十九章维生素及辅酶类药物 1、维生素定义 维生素是维持机体正常代谢机能的一类化学结构不同的小分子有机化合物，在体内不能合成，大多需从外界摄取。 2、维生素的临床用途。 维生素缺乏的临床表现是源于多种代谢功能的失调，大多数维生素是许多生化反应中的酶的辅酶和辅基。有的维生素可在体内转变为激素，因此用维生素及辅酶能治疗多种疾病。 维生素A夜盲症 D佝偻症 E营养不良 B1脚气 B2口角炎 B12恶性贫血 C治疗坏血病 辅酶A治疗白细胞减少 辅酶I冠心病 辅酶Q肝病心脏病 第二十章甾类激素药物 1、甾类化合物的结构特点。 其结构中都具有环戊烷多氢菲的甾核 2、甾类激素药物的分类。 肾上腺皮质激素 性激素 蛋白同化激素 第二十一章生物制品 1、名词解释：生物制品、亚单位疫苗、核酸疫苗、免疫佐剂、基因治疗、热原质、细胞免疫、体液免疫、单克隆抗体。 生物制品： 以天然生物材料为原材料。经过物理的，化学的，生化的，或生物学的工艺制备或以现代生物学技术获得的，并以分析技术控制中间产物和终产物质量的功能性生物制剂 亚单位疫苗、 利用病原体的某一部分通过基因工程克隆而制得的疫苗 核酸疫苗 把外源基因克隆到真核质粒表达载体上，然后将重组的质粒DNA直接注射到动物体内，使外源基因在生物体内表达，产生的抗原激活机体的免疫系统，引发免疫反应 免疫佐剂 与抗原同时或预先应用，能增强机体对抗原的免疫应答能力，或改变免疫应答类型的物质基因治疗、 将具有正常功能的基因转移到病人体内并发挥功能，纠正病人体内所缺乏的蛋白质或赋予机体新的抗病功能 热原质、 注入人体或动物体内能引起发热反应的多糖物质 细胞免疫、 主要由各种淋巴细胞来执行的免疫功能 体液免疫、 通过形成抗体而产生的免疫能力 单克隆抗体。 是由识别一种抗体决定簇的细胞克隆所产生的均一抗体 2、生物制品根据其组成和用途可分为哪几类？ 1、预防用生物制品——疫苗 2、治疗性生物制品 3、诊断用生物制品 3、鼠源单克隆抗体制备过程。 一、杂交瘤细胞系的制备：1、制备B淋巴细胞2、原生质体融合3、杂交瘤筛选与克隆化 二、杂交瘤细胞的培养 三、单克隆抗体的分离纯化：1、离心2、沉淀3、纯化 4、生物制品的质量标准强调哪些性质？ 特殊性，安全性，有效性，可接受性 5、亚基疫苗的优点 1、避免直接使用病原体而使接受者可能致病的危险 2、具有更高的安全性 3、单独使用特异性蛋白可能会增强疫苗的效果 生物制药工艺学思考题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。 2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μ g/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么 《生物制药工艺学》复习思考题 第一章生物药物概论 1、生物药物有哪几类？DNA重组药物与基因药物有什么区别？ 2、生物药物有哪些作用特点？ 3、DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。 4、术语：药物与药品，生物药物，DNA重组药物，基因药物，反义药物，核酸疫苗，RNAi 第二章生物制药工艺技术基础 1、生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？ 2、简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。 3、怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？ 4、诱变育种的总体流程是怎样的？选择出发菌需注意哪些事项？ 5、生物制药工艺中试放大的目的是什么？ 6、酶固定化的方法有哪些类别？ 7、术语：冷冻干燥，喷雾干燥，薄膜浓缩，自然选育，诱变育种，蛋白质工程，转基因动物，蛋白质组学，酶工程，immobilized enzyme，抗体酶，模拟酶，组合生物合成，药物基因组学，DNA Shuffling，定向进化，甘油冷冻保藏法，液氮保藏法，斜面保藏法，沙土管保藏法 第三章生物材料的预处理 1、去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？ 2、去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？ 3、影响絮凝效果的主要因素有哪些？ 4、细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？ 5、超声波破碎细胞的原理？ 6、术语：凝聚作用，絮凝作用，渗透压冲击法，错流过滤，超声波破壁，酶法破壁，高压匀浆法，高速珠磨法，反复冻融法，渗透压冲击法，液氮研磨法，丙酮粉 第四章萃取法 1、溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？ 2、溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？ 3、影响有机溶剂萃取的因素有哪些？萃取剂的选择需遵循哪些原则？ 4、使用有机溶剂萃取时，改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数？ 5、乳化剂为何能使乳状液稳定？ 6、破坏乳状液的方法有哪些？ 三、名词解释 1. 生物制品（Biological Products）生物制品是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断。人用生物制品包括：细菌类疫苗(含类毒素) 、病毒类疫苗、抗毒素及抗血清、血液制品、细胞因子、生长因子、酶体内以及体外诊断制品，以及其他生物活性制剂，如毒素、抗原、变态反应原、单克隆抗体、抗原抗体复合物、免疫调节剂及微生态制剂等。 2. 分叉中间体在微生物代谢过程中，一些中间代谢产物既可以被微生物用来合成初级代谢产物，也可以被用来合成次级代谢产物，这样的中间体被称为分叉中间体。 3. 热阻和相对热阻热阻是指微生物在某一种特定条件下（温度和加热方式）的致死时间。 相对热阻是指某一种微生物在某一条件下的致死时间与另一种微生物在相同条件下的致死时间之比。 4. 种子（广义和狭义）广义种子: 从菌种开始，到发酵罐接种之前的所有生产过程。 狭义种子：种子罐中的种子。 5. 摄氧率单位体积发酵液每小时消耗氧的量。 6. 呼吸强度单位重量的菌体（折干）每小时消耗氧的量。 7. 呼吸临界氧浓在溶氧浓度低时，呼吸强度随溶氧浓度增加而增加，当溶氧浓度达到某一值后，呼吸强度不再随溶氧浓度的增加而变化，此时的溶氧度称为呼吸临界氧浓度。影响因素：微生物的种类、培养温度以及生长阶段。 8. 凝聚价或凝聚值电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值表示，定义为使胶粒产生凝聚作用的最小电解质浓度。化合价越高，凝聚能力越强。凝聚能力：Al3+>Fe 3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+ >Na+>Li+ 常用的凝聚剂：Al 2(SO 4 ) 3 ·18H 2 O、AlCl 3 ·6H 2 O、FeCl 3 、ZnSO 4 、MgCO 3 等 9. 凝聚作用在某些电解质作用下，使扩散双电层的排列电位降低，破坏胶体系统的分散状态，而使之凝聚的过程。影响凝聚作用的主要因素是无机盐的种类、化合价以及无机盐的用量。 10. 絮凝作用某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。 11. 多级错流萃取料液经萃取后的萃余液再用新鲜萃取剂进行萃取的方法。 12. 多级逆流萃取在第一级中加入料液，萃余液顺序作为后一级的料液，而在最后一级加入萃取剂，萃取液顺序作为前一级的萃取剂。 13. 超临界流体抗溶剂法（Supercritical Fluid Anti-solvent，SAS）先用有机溶剂溶解溶质，再加入超临界流体作抗溶剂，使溶质的溶解度大大下降，溶质从溶液中结晶析出。 14. 超临界溶液快速膨胀法（Rapid Expansion of Supercritical Solution, RESS）是利用高密度的超临界流体溶解固体溶质，通过喷嘴快速泄压至1个大气压的低密度气体，溶质的溶解度急剧减小至万分之一以下，造成固体溶质结晶析出。 15. 道南电位由于带电荷粒子在不同相间的分布不同而产生的相间电位差即为道南电位。 16. 吸附等温线当固体吸附剂从溶液中吸附溶质达到平衡时，其吸附量与溶液浓度和温度有关。当温度一定时，吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线。 17. 批一次性投入料液，不补料，直到放罐。(或许） 18. 浓差极化当溶剂透过膜而溶质留在膜上时，它使得膜面上溶质浓度增大而高于主体中溶质浓度，这种现象称为浓差极化。为避免浓差极化现象，通常采用错流过滤。 19. 亲和色谱（Affinity Chromatography）具有很高的选择和分离性能以及较大的载量，纯化倍数高，并能保持较高的活性。 20. 疏水相互作用色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography）利用蛋白质表面存有的疏水性部位，与带有疏水性配基的载体在高盐浓度时结合，洗脱时将盐浓度逐渐降低，蛋白质因疏水性不同而逐个地先后被洗脱而分离。该法中蛋白质与固定相结合力较弱，利于保持活性。 21. 膨胀床色谱传统色谱的最大缺点是不能处理含固体颗粒的料液。色谱吸附剂直接与原料液在搅拌罐中混合来吸附目标产物或流化床吸附。膨胀床色谱操作过程：被处理的料液从膨胀床底部泵入，床内的吸附剂将不同程度地向上膨胀，料液中的固体颗粒可以顺利地通过床层，目标产物在膨胀床内可被吸附剂吸附，从而可达到从料液中吸附和初步纯化目标化合物的目的。原理：吸附介质颗粒在向上流动液体的作用下膨胀起来，液体中的目 第一章生物药物概述 1、生物药物(biopharmaceuticals) 指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液或其代谢产物，综合利用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理和方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。 2、抗生素（antibiotics）： 抗生素是生物，包括微生物，植物和动物在内，在其生命活动过程中所产生的(或由其它方法获得的)，能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的化学物质”。 3、生化药品 从生物体分离纯化得到的一类结构上十分接近人体内的正常生理活性物质，具有调节人体生理功能，达到预防和治疗疾病的物质 4、生物制品（biological products） 是指用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接加工制成，或用现代生物技术方法制成，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。 5、基因工程药物 采用新的生物技术方法，利用细菌、酵母或哺乳动物细胞作为活性宿主，进行生产的作为治疗、诊断等用途的多肽和蛋白质类药物 6、生物药物分类 按生理功能和用途分类 （1）治疗药物：对疑难杂症如肿瘤、爱滋病、免疫性疾病、内分泌障碍等具有特殊的作用；（2）预防药物：对传染病的预防； （3）诊断药物：免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物和基因诊断药物等；某些生物活性物质亦是检测疾病的指标，如谷草转氨酶等； （4）其它生物医药用品：生物药物在其他方面应用也很广泛：如生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料等。 按原料的来源分类 （1）人体组织来源的生物药物：主要有人血液制品类、人胎盘制品类、人尿制品类；（2）动物组织来源的生物药物：动物的脏器、其他小动物制得的药物如蛇毒、蜂毒等。（3）植物组织来源的生物药物：中草药、有效成分； （4）微生物来源的药物：抗生素、酶、氨基酸、维生素等； （5）海洋生物来源的药物； 7、生物药物的特性 （1）药理学特性 （2）在生产、制备中的特殊性 （3）检验上的特殊性 （4）剂型要求的特殊性 （5）保藏及运输的特殊性 第二章生物药物的质量管理与控制 1、生物药物质量检验的程序与方法 基本程序：取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告 2、药物的ADME A: absorption，药物在生物体内的吸收； D: distribution, 药物在生物体内的分布； M: metabolism，药物在体内的代谢转化； E: excretion，药物及其代谢产物自体内的排除。 3、药物的三级质量标准 1. 国家药典：凡例、正文、附录三大部分； 2. 部颁药品标准：性质与药典相同，具有法律的约束力。收载《中国药典》未收载的，但常用的药品及制剂。 3. 地方药品标准：对药典以外的某地区常用的药品、制剂的规格和标准，常制定地区性的 抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH 控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么？ L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、小短杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。具有下述共同特性：①细胞形态为短杆至棒状；②无鞭毛，不运动；③不形成芽孢；④革兰氏阳性；⑤生物素缺陷型；⑥三羧酸循环、戊糖磷酸途径突变；⑦在通气培养条件下产生大量L-谷氨酸。 3. 生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么？ 山东***大学 专业 年级（ 科） 《生物制药工艺学》期末考试试卷（A 卷） 姓 名： 学 号： 班 级: 考试时间： 补（重）考：（否） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 核分人 得分 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 说明：本试卷总计100分，全试卷共5页，完成答卷时间2小时。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 一、填空题（本大题共10题，每题1分，共10分） 1．微生物的诱变育种常用的诱变剂有物理诱变剂、化学诱变剂和 。 2．工业生产中对大量培养基和发酵设备的灭菌，最有效最常用的方法是 。 3．微生物菌种的 是指利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理，通过 分离、筛选排除衰退型菌株，选择维持原有生产水平的菌株的过程。 4．在超临界流体萃取过程中，为提高溶解度小的物质的溶解能力，常加入 。 5．采用液氮超低温保藏法保藏菌种时，应将盛装菌种的安瓿管保藏在 ℃液 氮管中进行保存。 6．高分子聚合物沉淀法中应用最多的沉淀剂是 。 7．疏水相互作用色谱常用的分离载体为多聚糖和 。 8．较纯的固体一般有 和无定形沉淀两种状态。 9．抗生素包括天然抗生素、半合成抗生素和 。 10．需要通过工业发酵生产的维生素为 和 。 得分 阅卷人 （签全名） 二、单项选择题（本大题共10 题，每题1分，共10分） 1．采用冷冻干燥法保存菌种时常用的保护剂是（ ）。 A ．乙醇 B ．甘油 C.脱脂牛奶 D ．液体石蜡 E ．蛋白胨 2．蛋白质盐析常用的中性盐是（ ）。 A ．碳酸钙 B ．磷酸钠 C.氯化钠 D ．硫酸镁 E ．硫酸铵 3．采用有机溶剂沉淀法时，最重要的因素是（ ）。 A ．温度 B ．湿度 C.压力 D ．pH E ．金属离子 4．次级代谢产物的产生菌一般是（ ）。 A ．细菌 B ．放线菌 C.霉菌 D ．噬菌体 E ．真菌 5．利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为（ ）。 A ．离子交换法 B ．等电点沉淀法 C.亲和色谱法 D ．双水相萃取法 E ．吸附法 6．聚电解质沉淀法中应用较多的沉淀剂为（ ）。 A ．聚乙二醇 B ．酸性多糖 C.EDTA D ．EDTA-Na E ．硫酸铅 7．下面属于β-内酰胺类抗生素的是（ ）。 A ．青霉素 B ．链霉素 C.红霉素 D ．土霉素 E ．金霉素 8．目前分辨率和选择性最好的凝胶过滤介质为（ ）。 A ．聚丙烯酰胺凝胶 B ．葡聚糖凝胶 C.琼脂糖凝胶 D ．聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶 E ．葡聚糖琼脂糖凝胶 9．结晶过程的推动力是（ ）。 A ．温度 B ．pH C.溶质溶度 D ．过饱和度 E ．时间 10．链霉素发酵生产的菌种为（ ）。 A ．产黄青霉菌 B ．灰色链霉菌 C.红色链霉菌 D ．金色链霉菌 E ．土壤细菌 三、多项选择题（本大题共10题，每题1分，共10分） 得分 阅卷人 （签全名） 得分 阅卷人 （签全名） 生物制药工艺学名词解释： 第一章： 1.药品：一定剂型和规格的药物并赋予一定的形式（如包装），而且经过有关部门的批准，有明确的作用用途。 药物：能影响机体生理、生化和病理过程，用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。 2.生物药物Biopharmaceuticals：以生物体、生物组织或其成份为原料综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。 3.生物活性Biologicalactivity,Bioactivity：对活组织如疫苗有影响的特性。 4.酶工程enzymeengineering：酶学与工程学互相渗透结合，发展形成的生物技术，它是从应用目的出发，研究酶和应用酶的特异催化功能，并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。 5.固定化酶immobilizedenzyme：是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂。 6.组合生物合成combinatorialbiosynthesis（组合生物学combinatorialbiology）：应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇，产生一些非天然的化合物。 7.药物基因组学：一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物反应的科学。 8.凝聚作用coagulation：指在电解质作用下，胶粒粒子的扩散双电子层排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，使胶体粒子发生聚集的过程。 9.萃取extraction：将物质从基质中分离出来的过程。一般指有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。 10.反萃取stripping/backextraction：将萃取液与反萃取剂相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。 11.萃取因素/萃取比：萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。 12.分离因素separationfactor：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。 13.双相萃取技术two-aqueousphaseextraction：利用不同的高分子溶液相互混合可产两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。 14.超临界流体萃取技术：利用处于临界压力和临界温度以上的一些溶剂流体所具有特异增加物质溶解能力来进行分离纯化的技术。 15.固相析出分离法solidphasecrystallization：通过改变溶液条件，使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术。 16.盐析法saltprecipitation：利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的 中国药科大学 生物制药工艺学 期末试卷A卷 2013-2014学年第一学期 专业班级学号姓名 题号一二三四总分 得分 核分人： 得分评卷人一、填空题（每空0.5分，共30分） 1、细胞破碎包括哪三大类方法、和。 2、萃取因素也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入的总量与该溶质在 中总量之比。 3、晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度，其中影响晶体大小的主要因素有 ， ， ， 。 4、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入 致孔剂，待网格骨架固化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉，形成不受外界环境条件影响的 ，其孔径远大于2～4nm，可达 ，故称“大孔”。 5、在作分级分离时，为了提高分辨率，多采用比样品体积大倍的柱体积， 的柱比，较吸液量、较粒的凝胶固定相。 6、写出下列离子交换剂类型：732 ，724 ，717 ，CM-C , DEAE-C ，PBE94 。 7、请写出下列药物英文的中文全称：IFN（Interferon）、 第1页（共8页） IL(Interleukin) 、 CSF（Colony Stimulating Factor）、rhGH（Recombinant Human Growth Hormone）、Ins（Insulin）。 8、生物药物的分类：、、、 。 9、在生化制药工艺中干燥的方法主要包括：、 、。 10、疫苗制备时，可用 、 和 方法扩增病毒。 11、各向异性膜分为两层，一层是，厚度为0.1~1μm，决定了膜的 性质，另一层是，厚度约0.1mm，作用是。 12、制备型高效液相色谱的重要参数有、、 、。 13、密度梯度离心常用的介质有、 、。 14、用100μmol/L NADH使乳酸脱氢酶吸附在固定化丙酮酸类似物上，若NADH从洗脱液中去除，则脱氢酶被洗脱，这种洗脱方法称为。 15、生化药物的主要资源有 、 、 和 。 16、粘多糖是一类含有 和 的多糖。 17、铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)脂质是 ，临床应用效果 ，原因是 。从发现年代上看,该物质 于青霉素被发现。 第2页（共8页） 湖南城市学院生物工程专业 《现代生物制药工艺学》考试试卷标准答案及评分细则考核方式: 闭卷考试时量：120 分钟试卷类型：A 一、名词解释（每题2分，共16分分） 01、用于预防、治疗人类疾病，有目的的调节人体生理功能，并规定有适应症和用法、用量的物质。 02、利用抗生素对敏感菌的杀死或抑制程度作为客观指标来衡量抗生素的效力。 03、有些抗生素如四环素，在弱酸性条件下不对称碳原子可逆的发生异构化，形成差向四环素。 04、一种生物制药中的温和”多阶式”分离，即将药物中的杂质一级一级分离。 05、在压力差的驱动下用可以阻挡不同大小分子的滤板或滤膜将液体过滤的方法。 06、药物从片剂或胶囊等固体口服制剂，在规定的介质中在一定条件下，溶出的速度和程度。 07、是指接入的种子液体积和接种后的培养液总体积之比。 08、以多肽激素和多肽细胞生长调节因子为主的一大类内源性成分。 二、选择题（每题2分，共20分） 题09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答 案 B B A C B B C A D C 三、填空题（每空1分，共15分） 答案 19、砂土管冷冻管 20,、四并苯 21、对数生长期 22、微生物发酵工程、基因工程、细胞培养工程 23、链霉二糖胺 24、阳离子交换纤维素阴离子交换纤维素 25、丙酮 26、青霉素酸 27、羟基 28、供体，受体载体 四、回答题：（每题6分，共24分） 29、简述胸腺素的生产工艺流程。 答：胸腺（绞碎）→胸腺碎块（生理盐水）→提取液组分1（加热去蛋白）→上清液组分2（丙酮、-10°C）→丙酮粉组分3（磷酸盐缓冲液、硫酸铵饱和度0.25）→上清液组分4（硫酸铵饱和度0.50）→盐析物（tris-HCl缓冲液）→超滤液（脱盐、干燥）→胸腺素 30、请简述生物药物质量检验的程序。 答：①药物的取样，取样应具有科学性、真实性、代表性。②药物的鉴别试验检验其是否为此品③杂质检查④药物的安全性保证药物无毒无菌等⑤药物的含量测定⑥检验报告的书写必须真实和有原始记录。 31、如何减少四环素成品的差向四环素和ADT的含量？ 答：首先四环素发酵液通过加入草酸除去钙离子和促使蛋白质凝固等手段进行预处理，为了使差向四环素和ADT的含量降低，此过程应在低温、短时下进行。此外，还可此外还可在母液中加尿素，使其与四环素形成复合物而纯化；也可加入丁醇：乙醇（3:1）混合溶剂，加入乙醇可降低母液四环素损失；但降低成品中的ADT含量的最有效方法是筛选不产生ADT的菌株。 《生物制药工艺学》四年制本科课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：0705060 课程名称：生物制药工艺学 英文名称：Bio-pharmaceuticals 课程性质：专业课 总学时：48学时（理论学时：36学时） 学分：2.5学分 适用专业：药学、药物制剂专业 预修课程：有机化学、药理学、生物化学、分子生物学 建议教材：《生物制药工艺学》（吴梧桐主编，中国医药出版社出版） 课程简介： 生物制药工艺学是药学专业的一门专业课,是从事各种生物药物的研究、生产、制剂的综合性应用技术科学。根据药学专业培养的目 标和要求,本课程的主要内容是介绍当前生物制药所需的基本理论和 技术,重点讨论各类生物药品的来源、结构、性质、用途、制造原理、工艺过程与生产方法。在教学过程中,旨在着重培养学生具备从事生 物药品研究、生产和开发的基本知识、基本理论和基本技能。通过本 课程的学习,应使学生达到以下要求: 1. 掌握生物制药所需的基本理论和技术 2. 掌握各类生物药品提取分离的基本原理和技能 3. 熟悉各类生物药品的来源、结构、性质、用途 4. 了解本学科的成就、新进展 本课程总教学时数为 48 学时,其中理论课教学为 36 学时,实验课教学为 12 学时。 大纲的使用说明:凡本大纲所列各章节项目中划有横线“”的,表示必需掌握熟识的重点内容.注明“*”的,一般课堂上不作讲授,供学生参阅或学有余力的自学提高,其余均为应当了解的理论和知识. 二、教学内容与要求 第一篇生物制药工艺基础 第一章生物药物概述 （一）目的要求： 掌握生物药物的含义及特点；熟悉生物药物的分类；了解生物药物研究范围，用途和研究趋势。 （二）学时安排：理论课：2学时 （三）教学内容 1、基本概念或关键词：生物制药；生物药物；特性；分类 2、主要教学内容： （1）概述生物制药的含义 （2）生物药物的研究范围。 （3）生物药物的特性、分类与用途 （4）生物制药的研究发展前景 第二章生物制药工艺技术基础 （一）目的要求： 掌握生物材料的来源，生物活性物质的提取方法及生化物质分离纯化的基本 中国药科大学生物制药工艺学期末试卷（A 卷） 一、填空题（每空0.5分，共30 分） 1．酶转化法与直接发酵法生产氨基酸的反应本质相同，均属酶转化反应。但两者相 比，酶转化法所需设备及工艺简单，产物浓度高，转化率高，生产周期短，副产物少，酶的利用率也高。 2．多肽的化学合成有液相合成和固相合成，常用的氨基保护基有苄氧羰基、叔丁氧羰基（BOC）和9-芴甲氧羰基(Fmoc) 。其中Fmoc 最常用。3．到目前为止，多糖的构效关系方面的研究还是很不完善的，但可以确定多糖的活 性与其高级结构、分支度及其侧链、分子量、及多糖中的取代基等密切 相关。 4、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、流动相中传 质阻力、固定相中传质阻力。 5、写出下列离子交换剂类型：732 强酸型阳离子交换树脂，724 弱酸型阳离子 交换树脂，717 强碱型阴离子交换树脂，CM-C 阳离子交换纤维 素,DEAE-C 阴离子交换纤维素，PBE94 阴离子交换剂。 6、常用的吸附剂有活性炭，硅胶和大孔吸附树脂等。 7、过饱和溶液的形成方法有蒸发法、温度诱导法、盐析结晶法、有机溶剂结晶法、 等电点法、微量扩散法、化学反应结晶、共沸蒸馏结晶（八选七）。 8、根据色谱机理，色谱柱分为：反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、凝胶过滤色 谱（或亲和色谱）。 10、透析的方法有：旋转透析器，平面透析器，连续透析器，浅流透析器。 11、常用的制备型离心机转子有角度转子，水平转子，区带转子，垂直转子。 12、克服浓差极化现象的措施有搅拌，震动，错流，切流。 13、供体，受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件 14、写出下列英文缩写的中文名称：IFN 干扰素；IL-2 白介素－2 ；TNF 肿瘤坏死因子。 15、青霉素属于β-内酰胺类抗生素，它的性质很不稳定，用溶剂萃取法分离时整个提炼过程应在低温，快速，准确调节pH 值下进行。 16、四环类抗生素是一类以四并苯（萘并萘）为母核的一族抗生素；链霉素是氨基糖苷类抗生素；红霉素是分子内含有14 元环大环内酯类抗生素。 二、名词解释（每小题3 分，共24分） 1、基因药物：核酸类药物，以遗传物质DNA、RNA 为治疗物质基础的药物（1 分），如核酸疫苗、反义药物。（1 分）与基因工程类药物不同，基因工程药物化学组成上主要是蛋白质或多肽，但基因药物组成上主要为核酸（1 分）。 附件六：吉林大学珠海学院本科插班生招生考试大纲 吉林大学珠海学院2017年本科插班生招生入学考试 《制药工程》专业课程考试大纲 考试科目名称：生物制药工艺学 一、考试的内容、要求和目的 1、考试内容： 第一章生物药物概述 一、学习目的与要求 1、掌握生物药物概念、性质、特点与研究范围。 2、熟悉现代生物药物的分类和用途。 3、了解生物制药工业的历史、现状和发展前景。 二、考核知识点 1、识记：生物药物，基因工程药物，基因药物，生化药物，微生物药物，生物制品等的 概念；生物药物的类别。 2、理解：生物药物的性质和作用特点；基因工程药物与基因药物的区别；生物药物的发 展前景与方向。 3、应用：生物药物的应用范围；DNA重组药物的应用范围；生物药物的发展与药学发展 的关系。 第二章生物制药工艺技术基础 一、学习目的与要求 1、掌握生物活性物质的特点。 2、掌握生物活性物质制备的步骤及提取、浓缩与干燥方法。 3、了解中试放大工艺设计特点方法和内容。 二、考核知识点 1、识记：生物活性物质的存在特点；微生物纯培养，诱变育种，核酸疫苗等概念； 2、理解：各种方法的异同及诸多因素对生化物质溶解度的影响；以及提取的方法和工艺 要点；基因工程制药的基本内容；微生物菌种保藏和防止菌种退化的方法；生物药物分 离纯化的原理。 3、应用：DNA重组体的几种主要表达系统和特点； 第三章生物材料的预处理和液固分离 一、学习目的与要求 1、掌握常用细胞破碎的方法，各种方法的优缺点和适用范围。 2、熟悉生物材料预处理的目的，去除杂蛋白、多糖和金属离子的方法和原理。 3、了解液固分离的方法和设备。 二、考核知识点 1、识记：常用细胞破碎的方法；凝聚作用和絮凝作用；过滤和离心分离的概念。 2、理解：细胞破碎的方法和各自特点、适用范围。细胞培养液的预处理方法和原理；去除杂蛋白、多糖和金属离子的方法和原理；影响液固分离的因素。 3、应用：举例说明不同生物材料的细胞破碎方法；错流过滤的使用特点。 第四章萃取法分离原理 一、学习目的与要求 1、掌握溶剂萃取的基本原理，萃取方式，破乳化方法。 2、掌握双水相萃取原理、影响因素及其应用。 3、掌握超临界萃取的原理，影响因素。 4、熟悉反胶束萃取原理及其在生化药物分离纯化中的应用。 5、了解萃取设备和溶媒回收方法。 6、了解超临界萃取方式及流程。 二、考核知识点 1、识记：溶剂萃取法，反萃取，萃取比（萃取因素），分配比，萃取率，双水相萃取法，反胶束萃取，超临界萃取的概念；乳化和破乳化的概念； 2、理解：各种萃取方法的特点；影响溶剂萃取的因素；超临界萃取的原理和影响因素，超临界萃取剂的特点。 3、应用：举例说明不同萃取法的应用；破坏乳状液的方法；超临界萃取方式，萃取流程及应用。 第五章固相析出分离法 一、学习目的与要求 1、掌握盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀法等固相析出分离法的基本原理、影响因素和优缺点。 2、熟悉结晶的方法，影响因素，以及提高晶体质量的方法。 3、了解成盐沉淀法、亲和沉淀法、高分子聚合物沉淀法的特点。 二、考核知识点 1、识记：盐析，有机溶剂沉淀，等电点沉淀法等的概念；Ks盐析，β盐析，盐析分布曲 诚信应考, 考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《生物制药工艺学》试卷A( 2007/01/11 ) 注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上( 或答题纸上) ； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共大题，满分100 分，考试时间120 分钟。 一、名词解释：（共20分，每个2分） 发酵、热原质、人工免疫、细胞因子、手性药物、生物合成技术、核酸疫苗、生物制品、交联度、分级分离 二、多选题（答案为不定项选择，共20分，每小题2分） 1.按分子所带电荷进行分离的方法主要有（） A、离子交换层析法 B、电泳法 C、等电聚焦 D、亲和层析 2.HPLC具有哪“三高”（） A、高压 B、高效 C、高灵敏度 D、高速 3.工业上生产5’核苷酸的主要原料是（） A、RNA B、DNA C、啤酒酵母 D、解脂假丝酵母 4.细胞生长调节因子具有以下特点？（） A、同源性 B、多源性 C、多效性 D、协同性 5.生物制品免疫效力试验包括（） A、定量免疫定量攻击法 B、变量免疫定量攻击法 C、定量免疫变量攻击法 D、被动保护力测定 6.抗生素工业生产的主要方法包括( ) A.生物合成法 B.化学合成法 C.酶转化法 D.基因工程法 7.鱼油多不饱和脂肪酸的主要组成成分包括（） A.二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等ω -3系多不饱和脂肪酸（PUFA） B.花生四烯酸 C.胆汁酸 D.棕榈酸 8.多糖类药物的主要生理功能主要有（） A.调节免疫功能和抗感染、抗肿瘤、抗衰老； B.抗凝血； C.促进细胞DNA、蛋白质的合成； D.解热镇痛 9.下列药物属于酶类药物的有（） A.透明质酸 B.胸腺激素 C.木瓜蛋白酶 D.细胞色素C 10.生物活性物质的提取方法包括（） A.用酸、碱、盐水溶液提取 B.用表面活性剂提取 生物制药工艺学 一、离心技术 1. 制备超离心三种转子P318 2. 制备超离心三种离心方法P320 3. 沉降速度和沉降系数 P328 ①沉降速度： 即在离心力作用下，物质粒子于单位时间内沿离心力方向移动的距离。 ②沉降系数： 即物质粒子在单位离心场中的沉降速度，量纲为秒。 一般所说沉降系数为S 20,w 。 4. 分析超离心的两种方法 P331 Svedberg 方程式： 测分子量实质是用不同方法测其沉降速度。 原理 测量量 沉降速度法 根据沉降速度测出沉降系数以推出分子量。 界面位移量与离心时间。 沉降平衡法 特定平衡下,离心力与扩散力平衡，液面浓度为0， 池底浓度为2c 。 任意两位移处的浓度。 5. 超离心的其他两种应用P334 ①对生物大分子的均一性估计； ②生物分子形状、大小及水合度的判断。 二、膜分离技术 1. 各向同性膜与各项异性膜P341 ①各向同性膜：厚度大，孔隙为圆柱体。流速低，易堵塞。 ②各向异性膜：1）正反两面结构不同：功能层是孔径一定、薄的“皮肤层”，支 持层为孔隙大得多、更厚的海绵层； 2）喇叭口滤膜，孔隙为圆台形。 2. 截留分子量P343 分子量截留值是指阻留率达90%以上的最小被截留物质的分子量。 3. 浓差极化现象P346 超滤是在外压作用下进行的。外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，大分子被截留在膜表面，并逐渐形成浓度梯度，产生浓差极化现象。 ?害处：引起流速下降、影响膜的选择透过性。 ?解决方法：振动、搅拌、错流、切流等技术。 4. 五种微孔滤膜P355 3-1-7 《生物制药工艺学》教学方法和手段改革方案及案例 学习情景：酶类药物生产工艺 实施说明： 任务目标描述；通过任务驱动，研究性学习等教学活动，要求学生掌握酶类药物生产工艺中的技术要点。 教学方法：任务驱动（启发、引导），研究性学习（决策、实施检查和评价），注意学生主体性。 教学资源：多媒体、视屏、PPT、教材。 教学必备的技能：能根据教学方法合理的设计教学情景；使学生掌握酶类药物生产过程中的关键技术，并能逐步推演酶类药物生产步骤。 实施过程： （一）任务驱动——教师提出任务要求 酶类药物生产过程和原理。注重经典工艺设计思想，教师提出任务要求，教师下达任务书，提出问题，比如：生产过程中应该注意哪些关键流程，这些流程对生产有何影响等。 （二）自发讨论式教学——师生互动 学生通过资讯、计划获得决策（学生查阅资料、写出计划、最后决策）， 同时通过教师层层递进的提问，学生获得指导，师生之间互相讨论，电脑设计等 内容中的一些概念有层次的提出，学生能自觉地投入到思考和讨论中，增强了学习的主动性。 （三）动手实施——学生实际操作 任务实施：在抉择基础上，学生实施工作任务，并进行验证。 准备：由学生自主设计酶类药物生产流程，并对其中工艺进行描述和解释。（教师指导） 操作：根据设计，生产酶类药物，并对其活性，纯度进行验证。（教师指导）在此教学活动中，倡导发挥学生学习的主动性，使之全面参与学习过程， 即学生自行设计方案并完成相关准备、教师随时指导，学生自助式发现、分析和解决实践过程中的问题，自检实践结果，为保证任务的实施、教师随时指导 （四）教学总结——师生互动 任务评价、总结：小组互评、总结。 教师：根据学生实习任务的完成情况，师生互动总结理论知识点，进行 工作任务评价，进一步巩固任务课题目标。 学生：完成生产工艺原理分析与实践报告。 附：教学方案、任务评价标准 教学方案 自助式发现、分析和解决实践过程中的问题，自检实践结果，为保证任务的实施、教师随时指导。 （四）教学总结——师生互动 任务评价、总结：小组互评、总结。 教师：根据学生实习任务的完成情况，师生互动总结理论知识点（超氧化物岐化酶生产流程）、生产过程的可能出现的问题，并解释原因，进行工作任务评价，进一步巩固任务课题目标。 学生：完成各超氧化物岐化酶的生产实践报告。 被动的学习既无法调动学习积极性又限制了学生的个性发展和创新能力的培养， 1.简述生物制药工艺学的性质与任务。 答：性质：生物制药工艺学是一门生命科学与工程技术理论和实践紧密结合的崭新的综合性制药工程学科。 任务：1）生物制药的来源及其原料药物生产的主要途径和工艺工程。2）生物药物的一般提取、分离、纯化、制造原理和生产方法。3）各类生物药物的结构、性质、用途及其工艺和质量控制。 2.简述糖类药物的分类、生理功能 答：糖类的分类方法有很多种，根据其分子构成一般分为单糖、双糖、多糖。 糖类的生理功能 （1）供给能量 这是糖类最重要的生理功能。糖类产热快，供能及时，价格最便宜。每克糖类能提供16.7kJ（4.0kcal）的能量，而脑神经及神经组织只能靠血液中的葡萄糖供给能量，如果血糖过低，可出现昏迷、休克和死亡。 （2）构成机体的重要物质 所有的神经组织和细胞中都含有糖类，作为控制和代替遗传物质的基础，脱氧核糖核酸和核糖核酸都含有核糖。 （3）节约蛋白质 当机体供能不足时，可动用蛋白质和脂肪代谢产生的能量来弥补，如果膳食镇南关提供了足够能量的糖类，这样就可以节省蛋白质，而且摄入蛋白质的同时摄入糖类，有利于氨基酸的活化和三磷腺甘的形成，从而有利于蛋白质的合成，增加体内氨储留。营养学上称此为糖类对蛋白质的节约作用。（4）抗生酮作用 脂肪在体内氧化要靠糖类供给能量，当糖类供给不足或因疾病（糖尿病）不能利用糖类时，机体所需要的热能大部分由脂肪供给，而脂肪在缺少糖类是，氧化不完全，会产生酮体。酮体是一种酸性物质，在体内积存过多可引起身体疲劳、促进衰老，甚至引起酸中毒，所以酮体对人体的危害是非常大的，如果糖类供应充足，脂肪完全可进行氧化，不会产生酮体。 （5）保肝解毒 当肝糖原及葡萄糖充足时，肝对某些化学物质如四氧化碳、砷及酒精等多种有毒物质有较强的解毒能力，对各种细菌感染引起的毒血症也有较强的解毒作用。 3.谈谈生物药物的特性与分类 答：（1）在化学构成上十分接近于体内的正常生理物质，容易为机体吸收利用； （2）在药理上具有更高的生化机制合理性和特异治疗有效性； （3）在医疗上具有药理活性高、针对性强、毒性低、副作用小、疗效可靠； （4）原材料中浓度较低； （5）常为生物大分子，组成、结构复杂，空间构象严格。 （6）化学与生物学性质不稳定，对各种理化因素敏感，生物活性易受影响。 分类：天然生化药物、微生物药物、基因工程药物、基因药物、生物制品 4.简述生物药物的研究发展趋势 答：资源的综合利用与扩大开发；大力发展现代生物技术医药产品；应用化学方法和蛋白工程技术创制新结构药物；中西结合创制新型生物药物 5.简述生物材料的来源 中国药科大学生物制药工艺学期末试卷（B 卷） 一、填空题（每空0.5 分，共30 分） 1多糖构效关系研究还不够完善，但目前的研究已表明，多糖的活性与其高级结构、分支度及其侧链、分子量以及多糖中的取代基有关。 2、利用产氨短杆菌发酵法生产肌苷酸，第一步是用诱变育种的方法筛选缺乏S AMP 合成酶的腺嘌呤缺陷型菌株，在发酵培养基中提供亚适量的腺嘌呤；另外，改变细胞膜对5 ′-IMP 的透性，选育Mn2+ 不敏感的变异株。 3、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、流动相中传质阻力、固定相中传质阻力。 4、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分PI(等电点) 值以下时，它因带正电荷而下移，如果柱中有两种蛋白组分，pI 值较大（高）者会超过另一组分，移动至柱下部pH 较高的位点进行聚焦（交换）。 5、亲和层析洗脱方法有非专一性洗脱，特殊洗脱，专一性洗脱。 6、晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度，其中影响晶体大小的主要因素有过饱和度，温度，搅拌速度，晶种。 7、常用的吸附剂有活性炭、硅胶和白陶土等。 8、在萃取过程中被提取的溶液称为料液，其中欲提取的物质称溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂。达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。 9、从细胞培养液中提取有效组分时,往往需要除去细胞及蛋白质,常用的除去细胞及蛋白质的方法有加入凝聚剂，加入絮凝剂，变性沉淀，等电点沉淀等。 10、影响絮凝效果的主要因素有絮凝剂的分子量，絮凝剂的用量，溶液pH值，搅拌速度和时间。 11、色谱介质按分离机理分为反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、凝胶过滤色谱，亲和色谱。 12、基因治疗中常用的非病毒载体有裸露DNA 、基因缝合线法、脂质体载体和哺乳动物人工染色体。 13、四环类抗生素是一类以四并苯（萘并萘）为母核的一族抗生素；链霉素是氨基糖苷类抗生素；红霉素是分子内含有14元环大环内酯类抗生素; 写出青霉素的化学结构通式。14、请列举应用基因药物来治疗肿瘤的几种方案：导入抑癌基因或细胞因子、自杀基因、抑制血管生成、反义药物、导入MHCI 类抗原基因、导入MDRI基因等方法。 二、名词解释（每小题3 分，共30 分） 1、酶促半合成人胰岛素： 以猪胰岛素为原料，利用胰蛋白酶的转酰胺作用（1 分）将猪胰岛素B 链之30 位丙氨酸转化（1 分）为苏氨酸即得人胰岛素（1 分）。 2、亲和膜： 结合亲和技术和膜分离技术的优点，利用亲和配基修饰的微滤膜（2 分）为亲和吸附介质,纯化目标蛋白质（1 分）。 3、全排阻： 当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较大的分子完全不能进入颗粒内部，只能从颗粒间隙流过，称“全排阻”（2分）。其流经体积最小，等于外水体积V0 （1分）。 4、类分离： 将分子量极为悬殊的两类物质分开（2 分），如蛋白质与盐类（1 分），称作类分离或生物制药工艺学思考题及答案完整版
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