生物制药工艺学思考题及答案
生物制药工艺学思考题及答案
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
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？
生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性，解除其对谷氨酸脱氢酶的抑制，源源不断生产谷氨酸。
维生素发酵生产工艺
1. 比较分析现行维生素C的两种生产工艺过程及本质区别，有什么优势？
现行的维生素c生产工艺过程有：莱氏化学合成法和两步发酵法。
莱氏化学合成法：D-葡萄糖为原料，进过催化氢化生成D-山梨醇，然后生物氧化转变为L-山梨糖，酸性液中丙酮化，对α-β-二仲醇进行保护。L-山梨糖高锰酸钾在碱性溶液中氧化为二丙酮-2-酮-L-古龙酸，除去丙酮，内酯化和烯醇化得到L-抗坏血酸。整个合成过程必须保持第4
位碳原子的构型不变。
两部发酵法：①催化氢化：催化氢化D-葡萄糖，控制压力，在氢做还原剂、镍做催化剂的条件下，将醛基还原成醇基，从而制备D-山梨醇。②第一部发酵：D-山梨醇C2位羟基氧化为羰基，其他基团不变，微生物转化得L-山梨糖。
③第二部发酵：L-山梨糖到2-酮基-L-古龙酸需要将C1位醇基氧化为羧基，保持其他基团不发生变化。
其中两步发酵法更具有优势。原因如下：①以生物氧化代替化学氧化简化了生产工艺。②省略了丙酮化反应步骤，节省了丙酮、硫酸等大量化工原料和其防爆设备，节约了成本，有利于安全生产。③三废和污染较小。④提高了生产能力。
2.维生素C的生产工艺中，手性中心是如何实现的？
维生素C分子中含有两个手性碳原子，故有四个光学异构体。其中L(+)-抗坏血酸括性最高，D（-）-异抗坏血酸活性仅为其20％，工业上将其作为食品抗氧剂。D(-)-抗坏血酸和L(+)-异抗坏血酸几乎无活性。
3. 在未来，一步发酵能取代两部发酵，成为维
生素生产的主流工艺吗，为什么？
一步法发酵对工业菌株的山梨醇/糖旁路代谢途径进行敲除。与原始菌株比较，发现单菌发酵24h后，培养基中剩余的山梨醇糖含量基本保持恒定，NSR缺失株相对于原始菌株残糖量提高了85.9%。
基因工程制药工艺
1. 工程菌与宿主菌对培养基要求有何不同，为什么？
碳源：大肠杆菌以蛋白胨等蛋白质的降解物作为碳源；酵母利用葡萄糖、半乳糖等单糖类物质为碳源。
氮源：不同工程菌对氮源利用能力差异大，具有很高的选择性。大肠杆菌利用酵母粉等大分子有机氮源；酵母利用氨基酸为氮源。
选择剂：基因工程大肠杆菌含有抗生素抗性基因，抗生素作为选择剂；基因工程酵母菌常用氨基酸营养缺陷型。
2. 影响工程菌培养工艺的主要参数是什么？如何优化控制？
温度：生长与生产温度不一致。较高温度表达量大，易形成包涵体。策略：较低温度下有利
于表达可溶性蛋白质。对于热敏感的蛋白质，高温会降解破坏。策略：生产期可采用先高温，然后低温，变温表达，避免蛋白质降解。
pH：了解发酵过程中各个阶段的适宜pH以后，进一步设法控制pH在合适的范围内。分阶段控制pH：根据试验结果来确定生长最适pH 和产物最适pH，以达到最佳生产。
溶解氧：从供应量和需要量（菌体生长、质粒稳定性、产物积累）二个方面考虑，使之需氧不超过设备的供氧能力，在临界溶解氧浓度之上。
3. 诱导物对生长和产物合成有何影响，为什么？
诱导物用来诱导表达型工程菌。在细胞生长到一定阶段，必需添加诱导物，以解除目标基因的抑制状态，活化基因，进行转录和翻译，生成产物。适宜的诱导时间非常重要。诱导物的浓度及其发酵温度会影响表达量和产物存在形式。化学诱导型启动子：lzc、tac、T7等，诱导时间为对数生长期。温度诱导型启动子：P L、P R等，诱导时间为对数期或稍后一些。
基因工程制药工艺
1. 什么是基因工程菌，工程菌构建的基本过程和各阶段的主要任务是什么，所涉及基因工程原理是什么？
将目的基因导入细菌体内使其表达，产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌。工程菌构建的基本过程如下：目标基因克隆（PCR、文库筛选、化学合成）→表达载体构建（酶切、链接）→遗传转化与筛选（外源基因导入与培养）→工程菌（获得新形状、功能、产生物质）
酶切：在特异位点上催化双链DNA分子的断裂，产生相应的限制性片段。（DNA+缓冲液+限制性内切酶；37℃，1小时；加热、加EDTA 终止；电泳检查酶切完整性）
链接：DNA双链上相邻的3’羟基和5’磷酸基团共价结合形成3’-5’磷酸二酯键，使原来断开的DNA缺口重新连接起来。（载体片段和基因片段，缓冲液，连接酶；16-26℃，数小时；70℃加热10min终止反应）
转化：把外源基因导入宿主细胞的过程。（氯化钙法向大肠杆菌导入外源基因）
2. 目标基因克隆的主要方法有哪些？分析其特点及其适用范围
①PCR扩增。优点：简便快速，高效，数kb单基因克隆。缺点：DNA聚合酶活性和保真性限制。（94℃变性→55℃退火→72℃延伸→94℃变性……）
②文库筛选。优点：长片段，无碱基错误，位置序列基因克隆。缺点：繁琐，过程复杂，耗时，昂贵。
③化学合成：简便，准确，已知序列基因克隆，引物合成。缺点：受合成仪性能限制，长度很短。
3. 大肠杆菌中高效表达蛋白药物着重设计哪几个方面？
为了确保工程菌构建的有效性，必须遵循GMP及其有关生物制品研究技术指导原则，做好菌种的记录和管理。①表达载体，详细记录表达载体，包括基因的来源、克隆和鉴定，表达载体的构建、结构和遗传特性。②宿主细胞:详细记录宿主细胞的资料，包括细胞株系名称、来源、传代历史、鉴定结果及基本生物学特性等。③目标基因序列:目标基因的序列包括插入基因和表达载体两端控制区的核苷酸序列，以及所有与表达有关的序列，做到序列清楚。
重组人干扰素生产工艺
1. 重组人干扰素生产工艺路线有哪几条，有何缺点？
①体外诱生干扰素制备工艺：仙台病毒诱导人白细胞：血浆→人白细胞（病毒诱导）→分离纯化→人白干扰素。缺点：产量低，1g IFNα需要105L人血白细胞，来源困难，工艺复杂，收率低，价格昂贵，潜在的血源性病毒污染的可能性。
②Namalva细胞培养（病毒培养）→合成干扰素→分离纯化→多压型混合干扰素。优点：首次实现大规模商业化生产，用细胞培养8000L。缺点：活性低，退出临床应用。
③工程菌构建→发酵培养→包涵体→复性→重组人干扰素。工艺特点：发酵过程，随后变性、复性过程。缺点：生物合成、纯化及制剂阶段均使用了一些动物或人血液提取成分，仍然没有摆脱潜在的传播血源性疾病的危险。
④工程ＣＨＯ细胞系构建→细胞培养→收集培养液→分离纯化→重组人干扰素。工艺特点：分泌表达，产量低，成本高，过程控制严格。可以做到无血清培养。
⑤基因工程假单胞杆菌发酵生产工艺。工艺特点：发酵周期短：几个小时，无需变性、复性过程，获得有活性产品，纯化过程：淘汰抗体亲和层析，制剂中采用非人血清白蛋白新型保护剂，使得整个制造过程中不使用任何血液提取成分。
2. 重组人干扰素发酵工段的关键控制点是什么，如何实现最优化过程控制？
①摇瓶培养：摇瓶培养：30℃，pH7.0，250rpm，16-20h；
②种子罐培养：接种：接入50L种子罐，接种量10%培养：30℃，pH7.0控制：级联调节通气量和搅拌转速。
3. 干扰素纯化工艺的原理是什么？
基于蛋白质的电荷性除去杂质，准确控制缓冲液和上样液的pH及电导值，纯化干扰素
4. 干扰素纯化工艺过程中各工段的目的是什么？
①溶解粗干扰素：配置缓冲液（超纯水，pH7.5磷酸缓冲液，0.45μm滤器和10ku超滤系统，百级层流下收集），冷却至2-10℃。在均浆器中完全溶解粗干扰素。
②等点沉淀与疏水层析：磷酸调节至pH5.0，沉淀杂蛋白，离心收集上清液（含有人干扰素）。用NaOH调节上清液pH7.0，并用5M NaCl调节溶液电导值180ms/cm，上样，进行疏水层析，利用干扰素的疏水性进行吸附。在2-10℃下，用0.025M磷酸缓冲液（pH7.0）+1.6M NaCl进行洗涤，除去非疏水性蛋白。用0.01M磷酸缓冲液（pH8.0）进行洗脱，收集洗脱液，干扰素。
或②等电点沉淀与盐析：磷酸调节pH4.5，调节电导值40 ms/cm，2-10℃静置过夜，除杂蛋白。1000ku超滤膜过滤，除去大蛋白。调整溶液pH8.0，10ku超滤膜，0.005M缓冲液。
③阴离子交换层析与浓缩：0.01M磷酸缓冲液（pH8.0）平衡树脂，盐浓度线性梯度5~50ms/cm进行洗脱，2-10℃，配合SDS-PAGE 收集干扰素峰。把目标馏分合并，调整溶液pH 和电导值，10ku超滤膜，0.05M醋酸缓冲液（5.0）中透析。
④阳离子交换层析与浓缩：用0.1M醋酸缓冲液（pH0.5）平衡树脂。上样，相同缓冲液冲洗。盐浓度线性梯度5-50ms/cm进行洗脱，配
合SDS-PAGE收集干扰素峰。合并馏分，10ku 超滤膜系统。
⑤凝胶过滤层析：0.15M NaCl的0.01M磷酸缓冲液（pH7.0）清洗系统和树脂。上样，相同洗脱液进行洗脱。合并干扰素部分。
⑥无菌过滤分装：0.22μm膜过滤干扰素溶液，分装，-20℃以下的冰箱中保存。
动物细胞培养制药工艺
1. 离体动物细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的代谢特征是什么？蛋白质的合成、修饰、分泌功能与制药有何关系？
葡萄糖代谢：糖酵解为主，生成丙酮酸和乳酸。丙酮酸经TCA循环，氧化产生CO2和水，释放能量。葡萄糖一小部分进入PPP途径，生成4、5、7碳糖和NADPH。
谷氨酰胺：作为氮源，转氨、脱氨（为主），合成非必需氨基酸。大多数谷氨酰胺通过脱氨生成谷氨酸，并释放铵离子。小部分谷氨酰胺通过转氨生成其他嘌呤、嘧啶和氨基糖等合成代谢的前体。
氨基酸在粗糙内质网上的核糖体上，以mRNA为模板，进行密码翻译，生成蛋白质的多
肽链。在粗糙内质网腔和高尔基体内加工修饰形成糖基化蛋白质。糖基结构易变化，不同细胞系糖基化特征不同，要根据药物的结构选择适宜细胞系。
2. 制药动物细胞系的种类和特点有哪些？
有限细胞系：是生长和寿命有限的细胞，经过若干传代培养后失去增殖能力，老化死亡。有限生长，无致瘤性，有接触抑制性。e.g.2BS。寿命取决于细胞来源的物种和年龄、器官。胚成纤维细胞人（50代），鸡胚（30代），小鼠（8代）
无限细胞系：寿命和活性不受传代次数影响的细胞系，可连续培养。也称为永久细胞系或连续细胞系。没有接触抑制现象，对培养条件和营养因子等要求低，倍增时间短，非常适合于制药工业生产。
人源细胞系：Namalwa，WI-38，MRC-5
哺乳动物细胞系：CHO，贴壁或悬浮培养，对剪切力和渗透压有较高的忍受能力。BHK-21，C127，Vero
杂交瘤细胞系：脾脏B细胞与骨髓瘤细胞通过原生质体融合，获得的杂交细胞。无血清培养，
高密度悬浮生长，容易转染和生长，大量分泌和高效表达
3. 与大肠杆菌和酵母系统相比，哺乳动物源细胞系统制药的优缺点，如何选择？
CHO细胞：Chinese hamster ovary，中国仓鼠卵巢，亚二倍体核型，2n=22。特点：贴壁型生长，也可悬浮培养，对剪切力和渗透压有较高的忍受能力。最为普遍和成熟表达糖基化蛋白药物的细胞。多种衍生突变株，高表达。
BHK-21细胞：成纤维样细胞，非整倍体，2n=44.用于增殖病毒、制备疫苗和重组蛋白。
C127细胞，贴壁生长，适合于牛乳头病毒DNA载体的转化。
Vero细胞：多倍体核型，贴壁依赖性。Vero6最为常用，增至病毒，生产疫苗。
4. 工程动物细胞系的建立：基本过程，表达载体设计，转化与培养方案筛选和鉴定方法。它们与基因工程微生物的异同是什么？
5. 动物细胞培养基组成成分及其作用是什么？与微生物培养基培养基相比，有何特殊性？
动物细胞培养基的成分主要有糖类、氨基酸、维生素与无机盐、激素及附加成分。作用：糖类提供细胞生长的碳源和能源。分解后释放出能量ATP。氨基酸可通过生糖或生酮途径转变为糖或脂肪酸，间接提供能量。维生素既不是细胞的物质基础，也不是能量物质，对代谢和生长起调节和控制作用。无机盐是细胞代谢所需酶的辅基，同时保持细胞的渗透压和缓冲PH的变化。激素对细胞的生长有刺激作用。贴附因子的作用
是让细胞的贴壁生长。
6. 生产用最适动物细胞培养基应该选择哪种，为什么？
合成培养基，组分稳定，容易配置。已有几十种合成培养基，大部分已商品化
7. 如何控制动物细胞培养基的质量？
培养用水质：必须按照GMP要求进行制备，除去普通水中的各类元素、有毒或有害物质及微生物和热源，达到纯水标准。
缓冲液：H2CO3/NaCHO3；
NaH2PO4/Na2HPO4；恒定pH。
平衡盐溶液：BBS，由NaCl、无机盐和葡萄糖、缓冲剂、指示剂组成。满足细胞对盐离子、碳营养要求；pH和渗透压要求；直观观察pH。
磷酸盐缓冲液：PBS，KCl、KH2PO4、NaCl、NaHPO4。培养物、器皿的洗涤液。
氨基酸配置：50倍浓缩液。使用L型氨基酸，对于DL混合型氨基酸，使用量应该加倍。谷氨酰胺不稳定，需单独配置（100倍浓缩液，-20℃保存）。
8. 基质依赖性与非依赖性细胞系对培养条件的要求有什么不同？如何满足？
贴壁依赖性细胞：依赖于生长基质，并在表面才能生长的细胞。只能贴壁生长。多数天然细胞。
非贴壁依赖性细胞：不依赖于生长基质，可悬浮生长。淋巴细胞、杂交瘤细胞、肿瘤细胞。
生长基质：改变介质表面特性，支撑、促进动物细胞贴附的物质。为支持介质表面提供适量带正电荷，细胞被吸附在介质上。
9. 细胞大规模培养有几种方法，有何特点，如何选择应用？
①单层贴壁培养。单层贴壁培养是指把细胞贴附于一定的固体支持表面上，生长形成单层细胞的培养方法，适合于贴壁依赖性细胞培养。
②悬浮培养。悬浮培养是指细胞在细胞反应器内游离悬浮生长的培养过程，主要对于非贴壁性依赖性细胞，如杂交瘤细胞。
③微囊培养。把动物细胞包埋在微载体内或胶囊内固定化后，进行悬浮培养，适合于贴壁依赖性和非贴壁依赖性细胞。
④微载体培养。微载体是三维培养系统，有很大的比表面积，细胞贴附于载体上增值，再悬浮于细胞液中，兼具有贴壁和悬浮培养的双重优点。
10. 比较微生物发酵控制过程的异同
动物细胞微生物
温度在线，恒温，水
套层，电热片，
加温三基点，发酵热对生长和生产影响，变温控制，降温
搅拌，泡沫低转速，加剪切
保护剂，消沫剂
基于供氧与混合，
化学消沫剂与分散
剂，机械消沫
溶解氧临界氧浓度供氧与耗氧的平
衡，临界氧浓度之
上
CO2需要通入，调节
pH
尾气，呼吸强度
pH 恒定，缓冲剂，
通气，补料，综三基点，变pH，加酸/碱；缓冲剂，补
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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
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
制药工艺学题+答案
一、名词解释 1、清洁技术:制药工业中的清洁技术就就是用化学原理与工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺与技术。其主要研究内容有:(1)原料的绿色化(2)催化剂或溶剂的绿色化(3)化学反应绿色化(4)研究新合成方法与新工艺路线 2、全合成制药:就是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应与物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。 3、半合成制药:就是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造与物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以就是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。 4、药物的工艺路线:具有工业生产价值的合成途径,称为药物的工艺路线或技术路线。 5、倒推法或逆向合成分析:从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法,又称倒推法、逆合成分析法。 6、类型反应法:就是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行药物合成设计的思考方法。包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法,功能基的形成、转换、保护的合成反应单元等等。对于有明显类型结构特点与功能基的化合物,常常采用此种方法进行设计。7.Sandmeyer反应: 重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理,得到氯代或溴代芳烃: 8. “一勺烩”或“一锅煮”:对于有些生产工艺路线长,工序繁杂,占用设备多的药物生产。若一个反应所用的溶剂与产生的副产物对下一步反应影响不大时,往往可以将几步反应合并,在一个反应釜内完成,中间体无需纯化而合成复杂分子,生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。改革后的工艺可节约设备与劳动力,简化了后处理。 9、质子性溶剂:质子性溶剂含有易取代的氢原子,既可与含负离子的反应物发生氢键结合产生溶剂化作用,也可与负离子的孤电子对配位,或与中性分子中的氧原子(或氮原子)形成氢键,或由于偶极矩的相互作用而产生溶剂化作用。质子性溶剂有水、醇类、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氢氟酸-氟化锑(HF-SbF3)、氟磺酸-三氟化锑(FSO3H—SbF3)、三氟醋酸(CF3COOH)以及氨或胺类化合物等。 10、非质子性溶剂:非质子性溶剂不含易取代的氢原子,主要靠偶极矩或范德华力的相互作用而产生溶剂化作用。非质子溶剂又分为非质子极性溶剂与非质子非极性溶剂(或惰性溶剂)。非质子性极性溶剂有醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等)、卤素化合物(氯甲烷、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等)、酮类(丙酮、甲乙酮等)、含氮烃类 (硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、喹啉)、亚砜类(二甲基亚砜)、酰胺类(甲酰胺、二甲酰胺、N-甲基吡咯酮、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺等)。芳烃类(氯苯、苯、甲苯、二甲苯等)与脂肪烃类(正已烷、庚烷、环己烷与各种沸程的石油醚)一般又称为惰性溶剂。
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
生物制药工艺学思考题和答案解析
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？
中医药大学生物制药工艺试卷
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
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
生物制药工艺处理学考试2013-12(A卷)
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）
【免费下载】生物制药工艺学复习题
《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, APC 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，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？
生物制药工艺学
《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
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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）。
生物制药工艺学试题4参考答案
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
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
(完整版)生物制药工艺学_吴晓英_例卷
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
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
1生物制药工艺学习题集生物药物概述
生物制药工艺学习题集 第一章生物药物概述 一、填空： 1、我国药物的三大药源指的是____________ 、___________ 2、现代生物药物已形成四大类型，包括__________________ 3、请写出下列药物英文的中文全称：IFN ( In terfero n ) _________________________________ 、IL(lnterleukin) 、CSF( Colony Stimulating Factor) 、EPO (Erythropoietin ) _________________________________ 、EGF ( Epidermal Growth Factor ) _______________ 、NGF ( Nerve Growth Factor ) ________________________ 、rhGH (Recomb inant Huma n Growth Hormone ) ______________________________________ 、Ins (Insulin ) __________ 、HCG ( Human Choriogonadotrophin ) ______________________ 、LH _______________ 、SOD _____________ 、tPA _____________________ 4、常用的3-内酰胺类抗生素有____________________ 、 _____________ ;氨基糖苷类抗生素 有___________ ;大环内酯类抗生素有________________ ;四环类抗生素有 _______________ ;多肽类抗生素有_____________ ;多烯类抗生素有_______________ ; 蒽环类抗生素有______________ 5、嵌合抗体是指用__________________ 替换___________________ ,保留___________________ ; 人源化抗体是指抗体可变区中仅______________________ 为鼠源，其___________________ 及恒定区均来自人源。
《生物制药工艺学》教学方法和手段改革方案及案例
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，