生物制藥生產工藝及原理閱讀題

生物制藥生產工藝及原理閱讀題姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.生物制藥生產工藝中的發(fā)酵過程通常發(fā)生在哪個溫度范圍內？

A.2025℃

B.3037℃

C.3745℃

D.4555℃

2.細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的pH值應控制在什么范圍內？

A.5.56.5

B.6.57.5

C.7.58.5

D.8.59.5

3.在生物制藥中，哪種技術用于分離純化目的蛋白？

A.透析

B.水洗

C.凝膠過濾

D.超濾

4.以下哪種方法不是蛋白質變性技術？

A.紫外線照射

B.超聲波處理

C.高溫

D.等電點沉淀

5.重組蛋白藥物的質控項目中，哪個指標最為重要？

A.純度

B.活性

C.安全性

D.穩(wěn)定性

6.以下哪種細胞培養(yǎng)技術適用于大規(guī)模生產？

A.轉瓶培養(yǎng)

B.振搖瓶培養(yǎng)

C.懸浮培養(yǎng)

D.固定化酶技術

7.在生物制藥生產過程中，哪一步驟可能導致蛋白質降解？

A.發(fā)酵

B.過濾

C.純化

D.包裝

8.以下哪種方法不是用于蛋白質結晶的技術？

A.溫度梯度結晶

B.鹽度梯度結晶

C.液液相分離

D.超聲波處理

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：發(fā)酵過程中，微生物的生長和代謝通常在適宜的溫度范圍內進行，大多數微生物的適宜溫度為3745℃。

2.答案：B

解題思路：細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的pH值對于細胞的生長和代謝，通常應控制在6.57.5之間。

3.答案：C

解題思路：凝膠過濾是一種常用的蛋白質分離純化技術，它利用不同分子大小在凝膠中的滲透速率差異進行分離。

4.答案：D

解題思路：紫外線照射、超聲波處理和高溫都是蛋白質變性技術，而等電點沉淀是一種蛋白質分離方法，不屬于變性技術。

5.答案：D

解題思路：重組蛋白藥物的穩(wěn)定性是其質量控制中的關鍵指標，穩(wěn)定性直接影響到藥物在儲存和使用過程中的活性。

6.答案：C

解題思路：懸浮培養(yǎng)技術適用于大規(guī)模生產，因為它能夠提供更大的培養(yǎng)體積，并且更適合自動化控制。

7.答案：C

解題思路：在生物制藥生產過程中，純化步驟中的某些條件（如pH值、離子強度、溫度等）可能會導致蛋白質降解。

8.答案：D

解題思路：溫度梯度結晶、鹽度梯度結晶和液液相分離都是常用的蛋白質結晶技術，而超聲波處理不是專門用于蛋白質結晶的技術。二、填空題1.生物制藥生產工藝包括______、______、______和______等環(huán)節(jié)。

2.發(fā)酵過程中，常用的微生物有______、______和______等。

3.細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的主要成分包括______、______、______和______等。

4.蛋白質純化過程中，常用的方法有______、______、______和______等。

5.重組蛋白藥物的質控項目包括______、______、______和______等。

答案及解題思路：

1.生物制藥生產工藝包括細胞株構建、細胞培養(yǎng)、發(fā)酵過程和蛋白質純化等環(huán)節(jié)。

解題思路：根據生物制藥的常規(guī)生產流程，確定各主要步驟。

2.發(fā)酵過程中，常用的微生物有大腸桿菌、酵母和噬菌體等。

解題思路：發(fā)酵過程常使用微生物進行，列舉常見的微生物類型。

3.細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的主要成分包括基礎培養(yǎng)基、血清、抗生素和生長因子等。

解題思路：細胞培養(yǎng)需要提供適當的營養(yǎng)和環(huán)境，列出常見的培養(yǎng)基成分。

4.蛋白質純化過程中，常用的方法有鹽析、離子交換、凝膠過濾和親和層析等。

解題思路：了解蛋白質純化的技術手段，列出常用的方法。

5.重組蛋白藥物的質控項目包括生物學活性、純度、無菌和安全性等。

解題思路：質控是保證藥物質量的關鍵步驟，列出質控中必須檢查的項目。三、判斷題1.生物制藥生產工藝中，發(fā)酵過程是生產過程中的關鍵步驟。（√）

解題思路：發(fā)酵過程在生物制藥中是的，因為它是生產蛋白質、酶等生物藥物分子的基礎。發(fā)酵過程中微生物的作用對于產品的質量和產量都有直接影響，因此，發(fā)酵過程被認為是生產過程中的關鍵步驟。

2.細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的pH值對細胞生長和蛋白質表達沒有影響。（×）

解題思路：培養(yǎng)基的pH值對細胞培養(yǎng)過程有顯著影響。適宜的pH值可以促進細胞的正常生長和代謝，而pH值過高或過低都可能抑制細胞的生長或導致蛋白質的錯誤折疊，影響蛋白質表達。

3.蛋白質變性技術可以使蛋白質的結構和活性發(fā)生改變。（√）

解題思路：蛋白質變性技術是一種常用的生物化學方法，它可以通過加熱、加入有機溶劑等方法破壞蛋白質的二級和三級結構，使其活性發(fā)生變化，失去其生物學功能。

4.重組蛋白藥物的質控項目中，蛋白質含量是唯一需要檢測的指標。（×）

解題思路：在重組蛋白藥物的質控項目中，蛋白質含量雖然是一個重要指標，但不是唯一的。還需要檢測其他指標，如純度、分子量、活性、無菌性、無熱原性等，以保證藥品的質量和安全。

5.在生物制藥生產過程中，冷凍干燥技術可以防止蛋白質降解。（√）

解題思路：冷凍干燥技術通過將生物制劑迅速冷凍到冰點以下，然后在減壓下升華，以減少凍干過程中水分子的活性，從而有效防止蛋白質的降解。這種技術常用于穩(wěn)定生物制品，如疫苗、抗體和某些蛋白質藥物。四、簡答題1.簡述生物制藥生產工藝的主要環(huán)節(jié)。

解答：

生物制藥生產工藝主要包括以下幾個主要環(huán)節(jié)：

基因工程菌或細胞株的構建；

發(fā)酵培養(yǎng)，包括種子培養(yǎng)和發(fā)酵生產；

產品提取和純化；

質量控制；

制劑生產；

產品包裝和儲存。

2.說明發(fā)酵過程中，影響微生物生長和繁殖的因素有哪些。

解答：

發(fā)酵過程中影響微生物生長和繁殖的因素包括：

溫度：不同微生物對溫度的適應性不同；

氧氣供應：好氧菌需要充足的氧氣，厭氧菌則需無氧環(huán)境；

pH值：微生物的生長需要特定的pH環(huán)境；

營養(yǎng)物質：包括碳源、氮源、生長因子等；

抗生素和毒性物質：抑制或殺死微生物；

毒素和代謝產物：可能抑制微生物生長；

水分和濕度：影響微生物的水合作用和代謝。

3.舉例說明細胞培養(yǎng)過程中常用的培養(yǎng)基成分。

解答：

細胞培養(yǎng)過程中常用的培養(yǎng)基成分包括：

碳源：葡萄糖、乳糖等；

氮源：氨基酸、蛋白胨等；

無機鹽：磷酸鹽、硫酸鹽、氯化鈉等；

生長因子：維生素、激素等；

血清或血漿：提供豐富的生長因子和營養(yǎng)物質；

其他添加劑：如抗生素（防止污染）、抗氧化劑等。

4.簡述蛋白質純化過程中，常用的幾種方法及其原理。

解答：

蛋白質純化過程中常用的方法及其原理包括：

鹽析：通過改變溶液的離子強度，使蛋白質沉淀出來；

等電聚焦：利用蛋白質的等電點，在電場作用下使蛋白質聚焦分離；

凝膠過濾：根據蛋白質的大小差異，通過凝膠介質進行分離；

離子交換層析：利用蛋白質電荷差異，通過帶相反電荷的樹脂進行分離；

膜分離技術：如反滲透、超濾等，根據分子量大小進行分離。

5.重組蛋白藥物的質控項目中，哪些指標需要重點關注？

解答：

重組蛋白藥物的質控項目中，需要重點關注以下指標：

純度：保證產品中目標蛋白的純度；

生物活性：評估蛋白質的功能活性；

穩(wěn)定性：考察蛋白質在不同條件下的穩(wěn)定性；

安全性：包括無菌、無熱原、無內毒素等；

溶液特性：如pH值、滲透壓等；

有效性：對于治療性蛋白質，評估其治療效果。

答案及解題思路：

1.答案：見解答部分。

解題思路：梳理生物制藥生產工藝的主要步驟，結合教材或相關資料。

2.答案：見解答部分。

解題思路：回顧微生物生長的基本條件，列舉影響微生物生長和繁殖的因素。

3.答案：見解答部分。

解題思路：回憶細胞培養(yǎng)的基本知識，列舉常用的培養(yǎng)基成分。

4.答案：見解答部分。

解題思路：理解蛋白質純化方法的原理，列舉并解釋常用方法。

5.答案：見解答部分。

解題思路：結合重組蛋白藥物的生產和質量控制要求，列舉質控的關鍵指標。五、論述題1.論述生物制藥生產過程中，發(fā)酵過程的重要性。

發(fā)酵過程是生物制藥生產中的關鍵步驟，其重要性體現在以下幾個方面：

a.發(fā)酵過程是生物制藥生產中獲取目的蛋白的重要途徑，如細菌發(fā)酵生產抗生素、酵母發(fā)酵生產疫苗等。

b.發(fā)酵過程可以優(yōu)化培養(yǎng)基配方，提高目的蛋白的產量和質量。

c.發(fā)酵過程中，通過控制溫度、pH值、溶氧等條件，可以保證微生物的生長和代謝，從而提高目的蛋白的表達量。

2.分析細胞培養(yǎng)過程中，如何提高蛋白質表達量。

細胞培養(yǎng)過程中，提高蛋白質表達量的方法

a.選擇合適的細胞株，如CHO細胞、HEK293細胞等，這些細胞具有高表達外源蛋白的能力。

b.優(yōu)化培養(yǎng)基配方，增加目的蛋白的底物和營養(yǎng)物質，如氨基酸、核苷酸等。

c.調控細胞培養(yǎng)條件，如溫度、pH值、溶氧等，以促進細胞生長和蛋白表達。

d.采用基因工程技術，如基因工程菌構建、基因沉默等，提高目的蛋白的表達水平。

3.討論蛋白質純化過程中，如何避免蛋白質降解。

蛋白質純化過程中，避免蛋白質降解的方法

a.優(yōu)化蛋白質純化工藝，如采用溫和的緩沖液、降低操作溫度等。

b.嚴格控制操作過程，如避免劇烈攪拌、減少剪切力等。

c.采用抗氧化劑、金屬螯合劑等保護劑，降低蛋白質氧化和金屬離子誘導的降解。

d.優(yōu)化蛋白質復性條件，如溫度、pH值、緩沖液等，減少蛋白質結構變化導致的降解。

4.闡述重組蛋白藥物質控項目的意義及其在保證產品質量中的作用。

重組蛋白藥物質控項目的意義及其在保證產品質量中的作用

a.質量控制項目有助于保證重組蛋白藥物的安全性、有效性和穩(wěn)定性。

b.通過檢測目的蛋白的純度、活性、含量等指標，可以評估產品質量。

c.質量控制項目有助于發(fā)覺生產過程中的問題，及時采取措施，提高產品質量。

5.分析生物制藥生產過程中，影響產品質量的主要因素及其控制方法。

生物制藥生產過程中，影響產品質量的主要因素及其控制方法

a.原料質量：嚴格控制原料質量，如選擇優(yōu)質菌種、原料等。

b.生產工藝：優(yōu)化生產工藝，如優(yōu)化發(fā)酵、細胞培養(yǎng)、純化等環(huán)節(jié)。

c.設備與設施：保證設備與設施的正常運行，如定期維護、清潔等。

d.操作人員：提高操作人員的技術水平，減少人為誤差。

e.環(huán)境因素：控制生產環(huán)境，如溫度、濕度、無菌操作等。

答案及解題思路：

1.答案：發(fā)酵過程是生物制藥生產中獲取目的蛋白的重要途徑，優(yōu)化培養(yǎng)基配方、調控細胞培養(yǎng)條件、采用基因工程技術等可以提高目的蛋白的表達量。

解題思路：從發(fā)酵過程在生物制藥生產中的地位、目的蛋白獲取途徑、優(yōu)化方法等方面進行分析。

2.答案：選擇合適的細胞株、優(yōu)化培養(yǎng)基配方、調控細胞培養(yǎng)條件、采用基因工程技術等可以提高蛋白質表達量。

解題思路：從細胞株選擇、培養(yǎng)基配方、細胞培養(yǎng)條件、基因工程技術等方面進行分析。

3.答案：優(yōu)化蛋白質純化工藝、嚴格控制操作過程、采用抗氧化劑、金屬螯合劑等保護劑、優(yōu)化蛋白質復性條件等可以避免蛋白質降解。

解題思路：從蛋白質純化工藝、操作過程、保護劑、蛋白質復性條件等方面進行分析。

4.答案：重組蛋白藥物質控項目有助于保證藥物的安全性、有效性和穩(wěn)定性，檢測目的蛋白的純度、活性、含量等指標可以評估產品質量，發(fā)覺生產過程中的問題，提高產品質量。

解題思路：從質量控制項目的意義、檢測指標、評估產品質量、發(fā)覺問題等方面進行分析。

5.答案：影響產品質量的主要因素包括原料質量、生產工藝、設備與設施、操作人員、環(huán)境因素等，相應的控制方法有嚴格控制原料質量、優(yōu)化生產工藝、保證設備與設施正常運行、提高操作人員技術水平、控制生產環(huán)境等。

解題思路：從影響產品質量的主要因素、控制方法等方面進行分析。六、計算題1.假設某培養(yǎng)基的初始pH值為6.5，經過發(fā)酵過程中微生物代謝，最終pH值變?yōu)?.5，求pH值變化幅度。

2.若某細胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的初始濃度為1000g/L，經過一定時間后，濃度變?yōu)?00g/L，求細胞增殖率。

3.假設某蛋白質純化過程中，純度從20%提高至95%，求純化倍數。

4.計算某重組蛋白藥物的蛋白質含量，若原料液體積為100mL，蛋白質濃度為0.5g/mL，求蛋白質含量。

5.某冷凍干燥過程中，凍干前樣品體積為50mL，凍干后體積為5mL，求凍干率。

答案及解題思路：

1.答案：pH值變化幅度=最終pH值初始pH值=7.56.5=1.0

解題思路：pH值變化幅度計算簡單，直接用最終pH值減去初始pH值。

2.答案：細胞增殖率=(最終濃度初始濃度)/初始濃度100%=(500g/L1000g/L)/1000g/L100%=50%

解題思路：細胞增殖率計算時，需注意濃度減少表示細胞可能死亡，因