生物制药工艺与技术考试试题及答案解析

生物制药工艺与技术考试试题及答案解析姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.生物制药工艺中的发酵过程通常涉及哪些关键步骤？

A.种子扩大培养、发酵过程、发酵终止

B.发酵原料处理、发酵过程、发酵终止

C.发酵原料处理、种子扩大培养、发酵过程

D.发酵终止、发酵原料处理、种子扩大培养

2.下列哪种细胞培养系统在生物制药中应用最广泛？

A.悬浮细胞培养

B.微载体培养

C.液体深层培养

D.固定化酶培养

3.生物反应器的基本类型有哪些？

A.好氧反应器、厌氧反应器、连续搅拌式反应器

B.气升式反应器、鼓泡式反应器、膜反应器

C.恒温反应器、间歇式反应器、连续式反应器

D.液体反应器、固体反应器、气体反应器

4.重组蛋白质药物的纯化过程中，常用的缓冲液有哪些？

A.生理盐水、磷酸盐缓冲液、Tris缓冲液

B.生理盐水、醋酸盐缓冲液、甘氨酸缓冲液

C.生理盐水、磷酸盐缓冲液、Tris缓冲液

D.生理盐水、醋酸盐缓冲液、甘氨酸缓冲液

5.下列哪种分离技术适用于大规模分离纯化生物活性物质？

A.超滤

B.凝胶过滤

C.水蒸气蒸馏

D.沉淀

6.生物制药工艺中，细胞培养的培养基成分主要包括哪些？

A.蛋白质、维生素、氨基酸、糖类

B.蛋白质、维生素、氨基酸、抗生素

C.蛋白质、维生素、氨基酸、抗生素

D.蛋白质、维生素、糖类、抗生素

7.重组蛋白质药物的稳定性研究主要关注哪些方面？

A.温度、pH值、光照、氧气

B.温度、pH值、湿度、氧气

C.温度、pH值、光照、湿度

D.温度、pH值、光照、压力

8.生物制药工艺中，如何提高发酵生产效率？

A.优化培养基成分、优化发酵条件、采用新型生物反应器

B.优化发酵条件、采用新型生物反应器、提高种子质量

C.提高种子质量、优化发酵条件、优化培养基成分

D.提高种子质量、优化培养基成分、采用新型生物反应器

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：发酵过程涉及种子扩大培养、发酵过程和发酵终止三个关键步骤。

2.答案：C

解题思路：液体深层培养在生物制药中应用最广泛，因为它具有操作简单、成本低等优点。

3.答案：B

解题思路：生物反应器的基本类型包括气升式反应器、鼓泡式反应器和膜反应器。

4.答案：C

解题思路：重组蛋白质药物的纯化过程中，常用的缓冲液包括磷酸盐缓冲液、Tris缓冲液和甘氨酸缓冲液。

5.答案：A

解题思路：超滤适用于大规模分离纯化生物活性物质，因为它具有操作简单、成本低等优点。

6.答案：A

解题思路：细胞培养的培养基成分主要包括蛋白质、维生素、氨基酸和糖类。

7.答案：A

解题思路：重组蛋白质药物的稳定性研究主要关注温度、pH值、光照和氧气等方面。

8.答案：A

解题思路：提高发酵生产效率的方法包括优化培养基成分、优化发酵条件和采用新型生物反应器。二、填空题1.生物制药工艺包括______、______、______、______和______等步骤。

细胞培养

基因工程

蛋白质表达

蛋白质纯化

药物制剂

2.常用的细胞培养技术包括______、______和______。

培养基制备

细胞传代

细胞冻存

3.重组蛋白质药物的纯化过程中，常用的步骤包括______、______、______和______。

预处理

初级纯化

中级纯化

精密纯化

4.生物制药工艺中，细胞培养的培养基成分主要包括______、______、______和______。

营养成分

氨基酸

糖类

无机盐

5.重组蛋白质药物的稳定性研究主要关注______、______和______等方面。

热稳定性

湿度稳定性

光照稳定性

答案及解题思路：

答案：

1.细胞培养、基因工程、蛋白质表达、蛋白质纯化、药物制剂

2.培养基制备、细胞传代、细胞冻存

3.预处理、初级纯化、中级纯化、精密纯化

4.营养成分、氨基酸、糖类、无机盐

5.热稳定性、湿度稳定性、光照稳定性

解题思路：

1.生物制药工艺是一个复杂的过程，从细胞培养开始，通过基因工程和蛋白质表达，再到纯化和制剂，最终得到药物产品。

2.细胞培养技术是生物制药的基础，包括培养基的制备、细胞的传代和冻存等步骤，以保证细胞生长和繁殖。

3.重组蛋白质药物的纯化过程需要经过多个步骤，包括预处理去除杂质，初级纯化去除大部分杂质，中级纯化和精密纯化以获得高纯度的蛋白质。

4.细胞培养的培养基需要包含营养成分、氨基酸、糖类和无机盐等，以满足细胞生长的营养需求。

5.重组蛋白质药物的稳定性研究关注其热稳定性、湿度稳定性和光照稳定性，以保证药物在储存和使用过程中的稳定性和有效性。三、判断题1.生物制药工艺中，发酵过程是最关键的步骤。（）

答案：√

解题思路：发酵过程是生物制药工艺中的步骤，它涉及微生物的生长、代谢和产物的形成，直接影响到最终产品的质量和产量。

2.离心技术在生物制药工艺中主要用于分离细胞和细胞碎片。（）

答案：√

解题思路：离心技术通过利用离心力分离不同密度和形状的颗粒，因此在生物制药中常用于分离细胞、细胞碎片以及大分子物质。

3.生物反应器的基本类型包括搅拌式反应器、气升式反应器和膜生物反应器。（）

答案：√

解题思路：生物反应器是进行生物反应和细胞培养的设备，搅拌式、气升式和膜生物反应器是其常见的类型，分别适用于不同的生产需求。

4.重组蛋白质药物的纯化过程中，层析技术是最常用的分离纯化方法。（）

答案：√

解题思路：层析技术因其高效和选择性，在重组蛋白质药物的纯化过程中被广泛应用，是常用的分离纯化方法之一。

5.生物制药工艺中，细胞培养的培养基成分主要包括糖、氨基酸、维生素和微量元素。（）

答案：√

解题思路：细胞培养的培养基需要提供细胞生长所需的所有营养成分，包括糖、氨基酸、维生素和微量元素等，以保证细胞正常生长和代谢。

：四、简答题1.简述生物制药工艺的基本步骤。

1.1指出细胞库的建立

1.2前期研究：包括靶点确认、分子克隆等

1.3稳定表达细胞株的筛选和培养

1.4生物反应器的准备和操作

1.5收集发酵液并进行初步分离

1.6重组蛋白质的纯化

1.7质量控制与检测

1.8成品制剂及包装

2.简述细胞培养技术在生物制药工艺中的应用。

2.1培养生产蛋白质的细胞系

2.2筛选和优化培养基配方

2.3增殖细胞以提高产量

2.4检测和优化细胞培养条件

2.5分离纯化目的蛋白质

3.简述重组蛋白质药物的纯化过程。

3.1使用缓冲液对发酵液进行预处理

3.2进行粗分离，去除非目标蛋白和其他杂质

3.3利用亲和层析等方法进行初步纯化

3.4进一步通过离子交换层析、分子排阻层析等进行纯化

3.5通过质谱和色谱技术鉴定纯度和均一性

3.6考虑到蛋白质药物的稳定性和活性，可能需要进行复水性处理

4.简述生物制药工艺中细胞培养的培养基成分及其作用。

4.1蛋白质：提供氨基酸和肽

4.2脂肪和糖：提供碳源

4.3无机盐和微量元素：维持渗透压和生理活性

4.4糖醇和维生素：提供生长因子和辅助营养物质

4.5药物添加剂：如抗生素以防止污染

5.简述重组蛋白质药物的稳定性研究。

5.1研究温度、pH值、溶液中盐浓度等条件对蛋白质稳定性的影响

5.2确定最佳储存条件和保质期

5.3检测和评估蛋白质的结构变化和功能变化

5.4使用物理和化学方法（如冻干、稳定剂等）提高蛋白质稳定性

答案及解题思路：

1.解答思路：列出生物制药工艺中的主要步骤，保证步骤顺序合理且包含所有关键过程。

2.解答思路：说明细胞培养技术在各个阶段的应用，包括细胞系建立、增殖、分离纯化等。

3.解答思路：描述重组蛋白质药物纯化的步骤，包括预处理、粗分离、层析纯化等。

4.解答思路：详细列举培养基的主要成分和各自的作用，以支持细胞生长和生产目的蛋白质。

5.解答思路：阐述影响蛋白质稳定性的因素和稳定性研究的必要性，包括温度、pH值等。五、论述题1.论述生物制药工艺中发酵过程的关键技术。

【解题思路】

介绍发酵过程的基本概念及在生物制药工艺中的重要性。

详细论述发酵过程的关键技术，如菌种筛选、培养基配方、发酵条件控制（如温度、pH、溶氧等）等。

分析发酵过程的关键技术如何影响产品的质量和产量。

【答案】

生物制药工艺中的发酵过程是关键环节，涉及多种关键技术。菌种筛选是发酵过程的第一步，选择具有高效生产目的产物的菌种。培养基配方直接关系到菌种的生长和产物的形成，需要精确控制碳源、氮源、无机盐等营养成分。发酵条件如温度、pH、溶氧等也是影响发酵过程的重要因素，需严格控制和优化。通过优化这些关键技术，可以保证发酵过程的稳定性和高效性，从而提高产品的质量和产量。

2.论述生物制药工艺中细胞培养技术的应用及优缺点。

【解题思路】

介绍细胞培养技术在生物制药工艺中的应用。

分析细胞培养技术的优点和缺点。

【答案】

细胞培养技术在生物制药工艺中应用广泛，主要包括以下优点：可以大规模培养目的细胞，实现生物药物的工业化生产；通过优化细胞培养条件，提高目的产物的产量和纯度。但是细胞培养技术也存在一些缺点，如培养条件复杂、成本较高、产物表达水平有限等。

3.论述重组蛋白质药物的纯化工艺及其影响因素。

【解题思路】

介绍重组蛋白质药物的纯化工艺流程。

分析影响纯化工艺的因素，如纯化步骤、选择合适的纯化方法等。

【答案】

重组蛋白质药物的纯化工艺主要包括以下步骤：粗分离、纯化、浓缩、纯度检测。影响纯化工艺的因素有：纯化步骤的选择、纯化方法的合理性、缓冲液和洗脱液的选择等。合理选择纯化步骤和方法，可提高纯化效率，降低成本。

4.论述生物制药工艺中细胞培养的培养基成分及其选择依据。

【解题思路】

介绍细胞培养的培养基成分。

分析选择培养基成分的依据。

【答案】

细胞培养的培养基主要包括以下成分：糖、氨基酸、维生素、生长因子、无机盐等。选择培养基成分的依据有：目的细胞的生长需求、营养成分的平衡、培养基的成本等。

5.论述重组蛋白质药物的稳定性研究及其对产品质量的影响。

【解题思路】

介绍重组蛋白质药物的稳定性研究。

分析稳定性对产品质量的影响。

【答案】

重组蛋白质药物的稳定性研究主要涉及以下方面：蛋白质的变性、降解、聚集等。稳定性对产品质量具有重要影响，良好的稳定性可以保证药物在储存、运输和使用过程中的有效性和安全性。研究稳定性有助于优化生产过程，提高产品质量。六、案例分析题1.某生物制药公司在生产重组蛋白质药物过程中，发酵效率较低，请分析原因并提出改进措施。

a.原因分析：

1.培养基成分不适宜

2.发酵温度控制不当

3.氧气供应不足

4.培养基pH值不稳定

5.细胞培养时间过长或过短

b.改进措施：

1.优化培养基成分，增加关键营养物质

2.精确控制发酵温度，保持恒定

3.增加搅拌速度或使用气升式发酵罐以提高氧气供应

4.监测并调整培养基pH值，保持适宜范围

5.调整细胞培养时间，保证细胞生长和表达的最佳平衡

2.某生物制药公司在生产重组蛋白质药物过程中，产品质量不稳定，请分析原因并提出改进措施。

a.原因分析：

1.原料质量不均一

2.生产工艺参数波动

3.设备维护不当

4.环境污染

5.质量控制体系不完善

b.改进措施：

1.严格筛选和检验原料，保证质量均一

2.稳定生产工艺参数，减少波动

3.定期维护设备，保证正常运行

4.加强环境监测，控制污染源

5.完善质量控制体系，加强过程监控和产品检验

3.某生物制药公司在生产重组蛋白质药物过程中，纯化过程出现杂质，请分析原因并提出改进措施。

a.原因分析：

1.纯化步骤设计不合理

2.操作不规范

3.设备污染

4.杂质来源未识别

b.改进措施：

1.优化纯化步骤，保证高效去除杂质

2.加强操作培训，规范操作流程

3.定期清洁和消毒设备，防止污染

4.识别并控制杂质来源，如原料、空气、水等

4.某生物制药公司在生产重组蛋白质药物过程中，细胞培养出现污染，请分析原因并提出改进措施。

a.原因分析：

1.环境污染

2.设备污染

3.人员操作不当

4.培养基或试剂污染

b.改进措施：

1.加强环境监控，控制污染源

2.定期清洁和消毒设备，防止交叉污染

3.严格执行操作规程，减少人为因素

4.使用高质量培养基和试剂，减少污染风险

5.某生物制药公司在生产重组蛋白质药物过程中，产品质量不符合要求，请分析原因并提出改进措施。

a.原因分析：

1.原料质量不达标

2.生产工艺参数失控

3.设备故障

4.质量控制不严格

b.改进措施：

1.严格筛选原料，保证质量达标

2.精确控制生产工艺参数，防止失控

3.及时维修和更换故障设备

4.加强质量控制，严格执行检验标准

答案及解题思路：

1.答案：发酵效率低的原因可能包括培养基成分不适宜、发酵温度控制不当、氧气供应不足等。改进措施包括优化培养基成分、精确控制发酵温度、增加氧气供应等。

解题思路：首先分析发酵效率低的可能原因，然后针对每个原因提出相应的改进措施。

2.答案：产品质量不稳定的原因可能包括原料质量不均一、生产工艺参数波动、设备维护不当等。改进措施包括严格筛选原料、稳定生产工艺参数、定期维护设备等。

解题思路：分析产品质量不稳定的原因，针对每个原因提出相应的改进措施。

3.答案：纯化过程出现杂质的原因可能包括纯化步骤设计不合理、操作不规范、设备污染等。改进措施包括优化纯化步骤、加强操作规范、定期清洁和消毒设备等。

解题思路：分析杂质出现的原因，针对每个原因提出相应的改进措施。

4.答案：细胞培养出现污染的原因可能包括环境污染、设备污染、人员操作不当等。改进措施包括加强环境监控、定期清洁和消毒设备、严格执行操作规程等。

解题思路：分析污染出现的原因，针对每个原因提出相应的改进措施。

5.答案：产品质量不符合要求的原因可能包括原料质量不达标、生产工艺参数失控、设备故障等。改进措施包括严格筛选原料、精确控制生产工艺参数、及时维修和更换故障设备等。

解题思路：分析产品质量不符合要求的原因，针对每个原因提出相应的改进措施。七、综合题1.分析生物制药工艺中发酵过程的影响因素，并提出优化措施。

答案：

a.发酵过程的影响因素包括：

温度：影响微生物的生长和代谢；

pH值：影响微生物的酶活性；

氧气供应：影响好氧微生物的生长；

营养物质：如碳源、氮源、维生素和矿物质等；

培养基的物理状态：如液体、固体或半固体；

污染控制：避免杂菌污染。

b.优化措施：

使用自动控制系统，精确控制发酵过程中的温度、pH值和氧气供应；

采用缓冲系统保持pH值的稳定性；

通过通风或通气系统控制氧气供应；

优化培养基配方，保证充足的营养供应；

采用无菌操作技术，减少污染风险。

2.分析生物制药工艺中细胞培养技术的应用及注意事项。

答案：

a.细胞培养技术的应用包括：

细胞培养用于生产生物制药，如疫苗、单克隆抗体和重组蛋白等；

研究细胞生物学和分子生物学的基本原理；

开