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生物制药工艺学复习思考题答案

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？

( 1 ）重组DNA药物（又称基因工程药物）

（2）基因药物：以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物

（3）天然生物药物

（4）合成或半合成生物药物

2.生物药物有哪些作用特点？

（一）药理学(pharmacology)特性：

1、活性强: 体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于生理生化机制。

3、毒副作用一般较少，营养价值高。

4、可能具免疫原性或产生过敏反应

(二)、理化特性：

1. 含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高；

2. 组成结构复杂，具严格空间结构，才有生物活性。对多种物理、化学、生物学因素不稳定。

3. 活性高，有效剂量小，对制品的有效性，安全性要严格要求（包括标准品的制订）。

3.DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。

1）细胞因子干扰素(IFN)类药物

（2）细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子

（3）造血功能药物

（4）生长因子类药物

（5）重组蛋白和多肽类激素

（6）心血管病治疗剂与酶制剂

（7）重组疫苗与治疗性抗体

4.术语：药物与药品生物药物，

DNA重组药物:又称基因工程药物，应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活多肽,蛋白质及其修饰物

基因药物：这类药物是以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础，包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

反义药物：以人工合成的10~几十个反义寡核苷酸序列与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构，抑制靶基因的转录和mRNA的翻译，从而起到抗肿瘤和抗病毒作用。

核酸疫苗：是指将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的载体上，然后直接导

入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，该抗原蛋白可直接诱导机体产生免疫应答。

RNAi ：在实验室中是一种强大的实验工具，利用具有同源性的双链RNA（dsRNA）诱导序

列特异的目标基因的沉寂，迅速阻断基因活性。

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？

浓缩方法：①盐析；②有机溶剂沉淀；③高分子脱水；④超滤；⑤真空浓缩或薄膜浓缩干燥方法：①低温真空干燥；②喷雾干燥；③冷冻干燥

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。

生化制药工艺中分离纯化特点:

(1) 生物材料组成复杂

(2) 目的物含量低

(3) 易变性、失活

(4) 分离方法有很大经验成分

(5) 步骤多，逐级分离

(6) 产品验证与化学上纯度概念不完全相同

分离纯化原理：

(1)根据分子形状与分子大小

(2)根据电荷差异

(3)根据分子极性与溶解度大小

(4) 根据吸附特性

(5) 根据生物配基特性

3.怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？

菌种保藏方法：①斜面低温保存②液体石蜡封藏法③甘油冷冻法④冷冻干燥法⑤液氮保藏法

菌种退化：菌种的生活能力、产孢子能力衰退和特殊产物产量的下降统称退化

检查方法：①单位容积中发酵液的活性物质含量，②琼脂培养皿上的单菌落形态，③不同培养时期菌体细胞的形态和主要遗传特性，④发酵过程中PH变动情况，⑤发酵液的气味、色泽。

3.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？

1）出发菌株的选择

①稳定性；②具备某种优良性状的菌株；

③对诱变剂敏感；④生理状态及生长时间

（2）诱变处理

①化学诱变；②物理诱变；③生物诱变

（3）筛选：

①随机筛选；②半理性化筛选

4.生物制药工艺中试放大的目的是什么？

（1）建立稳定工艺、大批量制备足量合格产品，供应临床前与临床研究；（2）研究工艺参

数制定工艺规程和检定规程，为正式生产提供工艺参数，保证能在以后生产中应用。

6.酶固定化的方法有哪些类别？

（1）吸附法：分为物理吸附法和离子交换吸附法；

（2）包埋法：将酶或细胞定位于凝胶高聚物网络中，如卡拉胶，海藻胶，聚丙烯酰胺；（3）共价键结合法：酶分子与载体分子，通过化学偶联使酶与载体共价结合；

（4）交联法：用双功能试剂将酶与载体交联固定化。

7.术语

冷冻干燥：较低温度（-15℃以下），快速地将细胞冻结，并且保持细胞完整，然后在真空中使水分升华。

喷雾干燥薄膜浓缩自然选育诱变育种转基因动物

蛋白质工程：在基因水平上设计表达新的功能蛋白

蛋白质组学：研究细胞、组织或个体全部蛋白质的表达状态与功能状态是后基因组时代的重要研究方向，我国已承担肝脏蛋白质组学的10%研究工作。

酶工程：是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。immobilized enzyme：同一个克隆的杂交瘤细胞基因相同，合成并分泌的特异性抗体质地均一，这种抗体即是单克隆抗体。

抗体酶：具催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶

模拟酶：用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内的化学反应过程。

组合生物合成：是指应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇，产生一些新的

非天然的基因簇，从而合成许多新的非天然的化合物，为生物药物的筛选提供丰富的化合物资源

药物基因组学：是一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物的反应的一门科学。DNA Shuffling：通过对目的基因酶切成随机片段,然后进行PCR重聚,由于同源重组而产生基因突变的方法.

定向进化:在实验室条件下人工模拟生物大分子自然进化过程，在体外对基因进行随机

诱变，使基因发生大量变异，并定向选择出所需性质的突变体，从而可以在短时间内实现自然界几百万年才能完成的进化过程。

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？

（1）加入凝聚剂（2）加入絮凝剂（3）吸附（4）等电点沉淀（5）加各种沉淀剂沉淀（6）变性沉淀

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？

（1）絮凝剂的分子量（2）絮凝剂的用量（3）溶液pH值（4）搅拌速度和时间：

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？

超声波空穴作用使细胞破裂。

6.术语凝聚作用：在某些电解质作用下，使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，

破坏了胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。

絮凝作用：往胶体悬浮液中加入絮凝剂时，胶粒可强烈的吸附在絮凝剂表面的功能基团，

而且一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同颗粒的表面，产生架桥连接，形成粗大的絮凝团沉淀出来，有助于过滤，这一过程既是絮凝作用。

渗透压冲击法：先把细胞放在高渗溶液中，细胞发生收缩，然后将介质快速稀释

或将细胞转入水或缓冲液中，细胞快速膨胀，使产物释放至溶液中。

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？

物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同。

溶剂萃取法优点：

①操作可连续化，速度快，生产周期短；

②对热敏物质破坏少；

③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。

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？单级萃取：操作简单

多级错流萃取：当萃取剂量相同时，多级萃取收率较单级萃取高。

多级逆流萃取：萃取剂耗量较少，萃取液平均浓度较高。

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？

①乳化液②PH ③温度和萃取时间④盐析作用⑤溶剂种类、用量及萃取方式的选择

萃取剂选择原则：①分配系数愈大愈好，若分配系数未知，则可根据“相似相容”的原则，选择结构相似的溶剂②选择分离因素大于1的溶剂③料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好④尽量选择毒性低的溶剂⑤溶剂的化学稳定性要好，腐蚀度低，沸点不宜太高，挥发性要低，价格便宜，来源方便，便于回收。

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？

PH低有利于酸性抗生素萃取，分配系数高；PH高有利于碱性抗生素萃取，分配系数高。

5、乳化剂为何能使乳状液稳定？

⑴界面膜形成防止液滴碰撞聚沉⑵界面电荷液滴间互相排斥阻止液滴聚集⑶介质粘

度增强界面膜强度。

6、破坏乳状液的方法有哪些？

1．加入表面活性剂 2离心3加电解质4加热 5吸附法破乳 6高压电破乳 7稀释法

7、影响乳状液类型的因素有哪些？

①相体积②乳化剂分子空间构型③界面张力④容器壁性质

8、双水相萃取的优缺点有哪些？影响双水相萃取的因素有哪

些？

9、超临界流体萃取有哪些特点？常用的流体为哪种？影响超临

界流体萃取的因素有哪些？超临界萃取的流程主要有哪几种类型？

①具有广泛的适应性：②萃取效率高，过程易于调节：③分离工艺流程简单：④有些分离过程可在接近室温下完成⑤分离过程必须在高压下进行，设备及工艺技术要求高，投资比较大，普及应用较为困难。

⑵二氧化碳

⑶压力大小、温度、助溶剂、物料性质

⑷等温法等压法吸附法

10、术语：有机溶剂萃取

反萃取：萃取逆过程，萃取液与反萃取剂接触，溶剂由有机相转入液

相的过程。

双节线多级错流萃取多级逆流萃取

反胶束萃取超临界流体萃取双水相萃取，能斯特分配定律，表观分配系数，萃取因素，萃取剂，萃余液，HLB值

第五章沉淀和结晶

1、什么是“盐析沉淀”？盐析的基本原理？

盐析法是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，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。

中和表面电荷破坏蛋白质表面水化层

2、影响盐析效果的因素有哪些？

无机盐种类蛋白质种类蛋白质浓度温度 PH

3、影响有机溶剂沉淀的因素有哪些？

有机溶剂种类及用量 PH 温度无机盐含量某些金属离子的助沉淀作用样品浓度

4、有哪些方法可形成过饱和溶液？

蒸发法温度诱导法盐析结晶法透析结晶法有机溶剂结晶法等点点法微量扩散法化学反应结晶法共沸蒸馏结晶

5、哪些因素可影响晶体的大小？

过饱和度温度搅拌速度晶种

6、等电点沉淀有哪些特点？如何应用？

对于两性物质，等电点时净电荷为零，分子间排斥电位降低，吸引力增大，能相互聚集起来，发生沉淀。

7、术语：Ks盐析：在一定PH和温度下改变离子强度进行盐析。

β盐析：在一定离子强度下改变PH和温度进行盐析

盐析分布曲线：表征蛋白质沉淀速度，-Ds/dP对盐饱和度P的关系曲线

透析结晶法：

第六章吸附法

1、化学吸附与物理吸附的区别？

2、吸附剂及被吸附物的极性对吸附的影响如何？

极性吸附剂易吸附极性物质，非极性吸附剂易吸附非极性物质；

极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；

非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。

3、吸附剂用量及被吸附物浓度对吸附效果的影响如何？

一般吸附物浓度大时，吸附量也大，但吸附选择性下降。

吸附剂用量大，吸附总量上升，选择性下降。

4、例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。

5、大网格高聚物吸附剂（大孔吸附树脂）与传统吸附剂相比有何优点？

选择性好解吸容易理化性质稳定机械强度好可反复使用流体吸力较小

其孔隙大小、骨架结构和极性，可按照需要，根据不同的原料和合成条件而改变，因此可适用于吸附各种有机化合物。

适合弱电解质及非离子型化合物分离

6、术语：正吸附：吸附提取液中有效成分

负吸附：吸附除去提取液中杂质

大网格高聚物吸附剂：

第七章

1. V e=V0+V i K d

V e----淋出体积V0-----粒间体积

V i K d-----对于某种大小的溶质分子来说可以渗透进去的那部分孔体积，是总的孔体积V i的一部分

K d-----分配系数

凝胶层析原理：当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大分子停留的时间较长，样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分子

2.常用的凝胶层析的名称，特点和用途

a．葡聚糖凝胶

商品名为Sephadex G类

其交联度是通过交联剂的加量及反应条件来控制的。

特点：孔径。

稳定性。

吸附作用。

芳香族化合物和杂环化合物

用途：对烯酸，稀碱，盐溶液稳定

还能经受高压灭菌

B．修饰葡聚糖凝胶

（一）亲脂性葡聚糖凝胶（Lipophilic Sephadex）

骨架结构上引入一些有机基团，如甲基、羟丙基，使呈亲脂性，同时保留亲水性。

（二）交联葡聚糖离子交换剂（Sephadex –ion-exchanger）

将活性交换基团连接于葡聚糖凝胶上制成的各种交换剂。

（三）Supperdex系凝胶

由高交联度多孔琼脂糖与葡聚糖共价结合而成。

（四）Sephacryl系凝胶

是由烯丙烷基葡聚糖经甲叉双丙烯酰胺共价交联制成的。

理化稳定性好，为硬性凝胶，可耐高压灭菌。

C．聚丙烯酰胺凝胶

商品名为生物凝胶-P（Bio-Gel P）

该凝胶由丙烯酰胺组成；以亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，聚合而成。

特点：

1、孔径；

2、稳定性、强度；

3、无非特异吸附，保存方便；

4、编号反映出它的分离界限。

D．琼脂糖类凝胶（Sepharose ）

特点：1、没有共价键的交联。

2、孔径琼脂糖的浓度。

3、琼脂糖凝胶的化学稳定性较差。

4、非特异性吸附力低。

5、颗粒强度差。

6、分离范围大。

3. 凝胶的选择—凝胶性质、分离目的

? (1).将分子量极为悬殊的两类物质分开，如蛋白质与盐类，称作类分离或组分离。

?(2).将分子量相差不大的大分子物质加以分离，如分离血清球蛋白与白蛋白，这叫做分级分离。

4. 一）层析柱的选择

对于类分离，柱床体积一般为样品溶液体积的5倍，柱比5到10。

对于分级分离，柱床体积大于样品体积25倍以上，甚至多达100倍。柱比在25至100之间二）填柱

凝胶柱底部支持物，有棉花、玻璃纤维、玻璃珠、垂熔玻璃等。

空柱中应留约1/5的水或溶剂.

不断搅拌下使胶粒均匀沉降，使不发生凝胶分层和胶面倾斜。

5. （一）分子扩散

（二）涡流扩散

（三）流动相中传质阻力

（三）固定相中传质阻力

6.分子量的测定

在凝胶的分离范围内，不同分子量的物质其洗脱体积V e及分配系数K d值随分子量增加而下降。

对于一个特定凝胶柱，待测定物质的洗脱体积与分子量的关系符合公式

V e=-K log M+C

（1）求解法:（两个已知分子量的蛋白质过柱）

V el=C－K logM1

V e2=C－K log M2

（2）标准曲线法:（先以3个以上已知分子量的标准蛋白过柱）:

标准曲线法准确性较高

7.名解

A．层析柱长度与直径的比值称作“柱比”

B．全排阻：分子量最大，大于该种凝胶的排阻限，完全不能进入颗粒内部，只能从颗粒间隙流过

C．全渗入：分子量最小，小于该种凝胶的渗入限，其分子可以自由进出凝胶颗粒

D．排阻系数K d：他反应了物质分子进出凝胶的程度，对一定种类规格的凝胶，物质的排阻系数值为该物质的特征常数（V e=V0+V i K d）

E．将分子量极为悬殊的两类物质分开，如蛋白质与盐类，称作类分离或组分离 F．将分子量相差不大的大分子物质加以分离，如分离血清球蛋白与白蛋白，这叫做分级分离

G．层析柱由于进出口之间液位压力差形成的对凝胶颗粒的压力称作“操作压”

H．凝胶层析中，两物质（A和B）和分辨率（R）定义为

I．用交联葡聚糖作为薄层层析的支撑载体，称“薄层凝胶层析”

J．内水体积：凝胶过滤层析中，柱床的凝胶颗粒内的溶剂体积。

外水体积：层析中物质在过柱过程中完全不被滞留的洗脱液体积，相当于层析柱流动相的体积。

第八章

1.洗脱：（1）调节洗脱液的pH值。

（2）用高浓度的同性离子将目的物离子取代下来。

对阳离子交换树脂而言，目的物的pI值愈大（愈碱），将其洗脱下来所需溶液的pH值也愈高。

2.命名：强酸类 1～100号

弱酸类 101～200；

强碱类201～300；

弱碱类301~400；

中强酸类401～500

交联度：是合成载体骨架时交联剂重量的百分数，用“×”将树脂编号与交联度分开。

弱酸101 ×4其交联度为4％。

国内常用树脂命名：724；732；717

例：（一）苯乙烯型离子交换树脂

（二）丙烯酸型离子交换树脂

3. 影响离子交换选择性的因素：

离子价与离子水合半径

离子价与离子浓度

交换环境

树脂结构

偶极离子排斥

4.偶极离子的排斥作用（p251）：偶极离子

RSO3-Na+ + H3+NRCOO - RSO3- H3+ NRCOO - +Na+ 钠盐树脂

RSO3- H + + H3+NRCOO - RSO3- H3+ NRCOO H氢型树脂

与钠型树脂相比，氢型树脂有较大的有效交换容量

5.（一）大孔型离子交换树脂的特征

1）载体骨架交联度高。

（2）孔径大。

（3）表面积大，表面吸附强，对大分子物质的交换容量大。

（4）孔隙率大。

（二）均孔型离子交换树脂

交联度均匀，孔径大小一致，交换容量都较高，膨胀度、机械强度好。

6. 离子交换纤维素特点：(1)开放的长链骨架，亲水性强，表面积大，易吸附

大分子。

(2)交换基团稀疏，对大分子的实际交换容量大。

(3)吸附力弱，交换和洗脱条件缓和，不宜变性。

(4)分辨率高。

?升高环境的pH、降低pH或是增加离子强度都能将被吸附物质洗脱下来。

7. 酸、碱性蛋白如何选用合适的离子交换纤维素（P259-260）

8.色谱聚焦的原理：（一）自动形成pH梯度。

（二）蛋白质的色谱行为

（三）聚焦效应

9.常用的离子交换树脂：724；弱酸阳离子交换树脂

732；强酸阳离子交换树脂

717；强碱阴离子交换树脂

常用离子交换纤维素：羧甲基纤维素（CM-C）：弱酸性阳离子交换纤维素，

pK=3.6 。

二乙基氨基乙基纤维素（DEAE-C）：强碱型阴离子交换纤维素，pK=9.1

9.CMC：羧甲基纤维素

DEAE-C：二甲胺基乙基纤维素

PBE94：PBE94是以交联琼脂糖6B（Sepharose 6B）为载体，并在糖基上通过醚键偶合上配基制成的多缓冲交换剂，是阴离子交换剂

尼柯尔斯方程：

交换带：交换带：交换离子A1由于被树脂吸附，其浓度从起始浓度C o逐渐下降到0的树脂层。

交换容量：meq/g 树脂

树脂再生：使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程。

偶极离子排斥：P250-251

蛇笼树脂：两性树脂

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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

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。

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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？

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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。

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《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

生物制药工艺学期末考试

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三、填空题（每空1分，共20分） 1、生物制药是属于纯培养过程，不允许任何污染。采用（）方法对玻璃器皿进行灭菌，采用（）方法制备无菌空气。 2、氨基酸在药品、食品、饮料和化工等行业中有重要应用，目前氨基酸生产工艺包括（）工艺、（）工艺、化学合成工艺和蛋白质水解工艺。 3、微生物发酵培养的操作方式包括：分批式操作、（）、半连续式操作、连续式操作和（）。 4、从微生物生长、能源利用和产物生成速度的变化及其之间的动力学关系出发，Gaden把发酵过程分为三种模型包括：( )、生长与生产半偶联型和( )。 5、泡沫是大规模发酵中不可避免的，化学消沫的原理是使用消沫剂，降低泡沫的（）和粘度。采用（）可提高消沫剂的效果。 6、PCR的基本过程包括变性、退火、延伸三个阶段，双链DNA的变性温度为（），退火温度常用为（），聚合酶催化的延伸温度为（）。 7、重组大肠杆菌表达蛋白质的存在场所包括分泌到胞外、（）和细胞质，其中在细胞质中，可能的存在形式为可溶性蛋白质和（）。 8、原代动物细胞培养中，通常加入（）%血清。 9、离体动物细胞培养中，为了促进生长，需要使用（）。 10、重组人红细胞生成素的生产用哺乳动物细胞系是（），培养温度是（）。 11、表达载体的结构包括复制子、（）和（）。四、简答题（每题5分，共30分） 1、发酵制药所需要的生产菌种需要具备哪些特性？ 2、如何控制发酵培养基质量？

3、简述青霉素发酵培养下的细胞生长过程中细胞学变化及工艺控制？ 4、工程大肠杆菌构建的基本过程是什么？ 5、使用工程假单胞杆菌生产重组人干扰素a2b，在发酵工段控制要点及其原理是什么？ 6、比较单层贴壁培养和微囊培养的优缺点。

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

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(含答案)

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

生物制药工艺学复习题

《生物制药工艺学》复习思考题生物药物概论生物药物有哪几类？DNA重组药物与基因药物有什么区别？生物药物有哪些作用特点？ DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。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 生物制药工艺技术基础生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？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。怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？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？生物制药工艺中试放大的目的是什么？酶固定化的方法有哪些类别？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，沙土管保藏法生物材料的预处理去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？影响絮凝效果的主要因素有哪些？细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？超声波破碎细胞的原理？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，丙酮粉萃取法溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？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？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？乳化剂为何能使乳状液稳定？破坏乳状液的方法有哪些？影响乳状液类型的因素有哪些？双水相萃取的优缺点有哪些？影响双水相萃取的因素有哪些？超临界流体萃取有哪些特点？常用的流体为哪种？影响超临界流体萃取的因素有哪些？超临界萃取的流程主要有哪几种类型？术语：有机溶剂萃取，反萃取，双节线，多级错流萃取，多级逆流萃取，反胶束萃取，超临界流体萃取，双水相萃取，能斯特分配定律，表观分配系数，萃取因素，萃取剂，萃余液，HLB值沉淀和结晶什么是“盐析沉淀”？盐析的基本原理？影响盐析效果的因素有哪些？

生物制药工艺学复习思考题答案

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