生物制药生产工艺及原理阅读题

生物制药生产工艺及原理阅读题姓名_________________________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.生物制药生产工艺中的发酵过程通常发生在哪个温度范围内？

A.2025℃

B.3037℃

C.3745℃

D.4555℃

2.细胞培养过程中，培养基的pH值应控制在什么范围内？

A.5.56.5

B.6.57.5

C.7.58.5

D.8.59.5

3.在生物制药中，哪种技术用于分离纯化目的蛋白？

A.透析

B.水洗

C.凝胶过滤

D.超滤

4.以下哪种方法不是蛋白质变性技术？

A.紫外线照射

B.超声波处理

C.高温

D.等电点沉淀

5.重组蛋白药物的质控项目中，哪个指标最为重要？

A.纯度

B.活性

C.安全性

D.稳定性

6.以下哪种细胞培养技术适用于大规模生产？

A.转瓶培养

B.振摇瓶培养

C.悬浮培养

D.固定化酶技术

7.在生物制药生产过程中，哪一步骤可能导致蛋白质降解？

A.发酵

B.过滤

C.纯化

D.包装

8.以下哪种方法不是用于蛋白质结晶的技术？

A.温度梯度结晶

B.盐度梯度结晶

C.液液相分离

D.超声波处理

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：发酵过程中，微生物的生长和代谢通常在适宜的温度范围内进行，大多数微生物的适宜温度为3745℃。

2.答案：B

解题思路：细胞培养过程中，培养基的pH值对于细胞的生长和代谢，通常应控制在6.57.5之间。

3.答案：C

解题思路：凝胶过滤是一种常用的蛋白质分离纯化技术，它利用不同分子大小在凝胶中的渗透速率差异进行分离。

4.答案：D

解题思路：紫外线照射、超声波处理和高温都是蛋白质变性技术，而等电点沉淀是一种蛋白质分离方法，不属于变性技术。

5.答案：D

解题思路：重组蛋白药物的稳定性是其质量控制中的关键指标，稳定性直接影响到药物在储存和使用过程中的活性。

6.答案：C

解题思路：悬浮培养技术适用于大规模生产，因为它能够提供更大的培养体积，并且更适合自动化控制。

7.答案：C

解题思路：在生物制药生产过程中，纯化步骤中的某些条件（如pH值、离子强度、温度等）可能会导致蛋白质降解。

8.答案：D

解题思路：温度梯度结晶、盐度梯度结晶和液液相分离都是常用的蛋白质结晶技术，而超声波处理不是专门用于蛋白质结晶的技术。二、填空题1.生物制药生产工艺包括______、______、______和______等环节。

2.发酵过程中，常用的微生物有______、______和______等。

3.细胞培养过程中，培养基的主要成分包括______、______、______和______等。

4.蛋白质纯化过程中，常用的方法有______、______、______和______等。

5.重组蛋白药物的质控项目包括______、______、______和______等。

答案及解题思路：

1.生物制药生产工艺包括细胞株构建、细胞培养、发酵过程和蛋白质纯化等环节。

解题思路：根据生物制药的常规生产流程，确定各主要步骤。

2.发酵过程中，常用的微生物有大肠杆菌、酵母和噬菌体等。

解题思路：发酵过程常使用微生物进行，列举常见的微生物类型。

3.细胞培养过程中，培养基的主要成分包括基础培养基、血清、抗生素和生长因子等。

解题思路：细胞培养需要提供适当的营养和环境，列出常见的培养基成分。

4.蛋白质纯化过程中，常用的方法有盐析、离子交换、凝胶过滤和亲和层析等。

解题思路：了解蛋白质纯化的技术手段，列出常用的方法。

5.重组蛋白药物的质控项目包括生物学活性、纯度、无菌和安全性等。

解题思路：质控是保证药物质量的关键步骤，列出质控中必须检查的项目。三、判断题1.生物制药生产工艺中，发酵过程是生产过程中的关键步骤。（√）

解题思路：发酵过程在生物制药中是的，因为它是生产蛋白质、酶等生物药物分子的基础。发酵过程中微生物的作用对于产品的质量和产量都有直接影响，因此，发酵过程被认为是生产过程中的关键步骤。

2.细胞培养过程中，培养基的pH值对细胞生长和蛋白质表达没有影响。（×）

解题思路：培养基的pH值对细胞培养过程有显著影响。适宜的pH值可以促进细胞的正常生长和代谢，而pH值过高或过低都可能抑制细胞的生长或导致蛋白质的错误折叠，影响蛋白质表达。

3.蛋白质变性技术可以使蛋白质的结构和活性发生改变。（√）

解题思路：蛋白质变性技术是一种常用的生物化学方法，它可以通过加热、加入有机溶剂等方法破坏蛋白质的二级和三级结构，使其活性发生变化，失去其生物学功能。

4.重组蛋白药物的质控项目中，蛋白质含量是唯一需要检测的指标。（×）

解题思路：在重组蛋白药物的质控项目中，蛋白质含量虽然是一个重要指标，但不是唯一的。还需要检测其他指标，如纯度、分子量、活性、无菌性、无热原性等，以保证药品的质量和安全。

5.在生物制药生产过程中，冷冻干燥技术可以防止蛋白质降解。（√）

解题思路：冷冻干燥技术通过将生物制剂迅速冷冻到冰点以下，然后在减压下升华，以减少冻干过程中水分子的活性，从而有效防止蛋白质的降解。这种技术常用于稳定生物制品，如疫苗、抗体和某些蛋白质药物。四、简答题1.简述生物制药生产工艺的主要环节。

解答：

生物制药生产工艺主要包括以下几个主要环节：

基因工程菌或细胞株的构建；

发酵培养，包括种子培养和发酵生产；

产品提取和纯化；

质量控制；

制剂生产；

产品包装和储存。

2.说明发酵过程中，影响微生物生长和繁殖的因素有哪些。

解答：

发酵过程中影响微生物生长和繁殖的因素包括：

温度：不同微生物对温度的适应性不同；

氧气供应：好氧菌需要充足的氧气，厌氧菌则需无氧环境；

pH值：微生物的生长需要特定的pH环境；

营养物质：包括碳源、氮源、生长因子等；

抗生素和毒性物质：抑制或杀死微生物；

毒素和代谢产物：可能抑制微生物生长；

水分和湿度：影响微生物的水合作用和代谢。

3.举例说明细胞培养过程中常用的培养基成分。

解答：

细胞培养过程中常用的培养基成分包括：

碳源：葡萄糖、乳糖等；

氮源：氨基酸、蛋白胨等；

无机盐：磷酸盐、硫酸盐、氯化钠等；

生长因子：维生素、激素等；

血清或血浆：提供丰富的生长因子和营养物质；

其他添加剂：如抗生素（防止污染）、抗氧化剂等。

4.简述蛋白质纯化过程中，常用的几种方法及其原理。

解答：

蛋白质纯化过程中常用的方法及其原理包括：

盐析：通过改变溶液的离子强度，使蛋白质沉淀出来；

等电聚焦：利用蛋白质的等电点，在电场作用下使蛋白质聚焦分离；

凝胶过滤：根据蛋白质的大小差异，通过凝胶介质进行分离；

离子交换层析：利用蛋白质电荷差异，通过带相反电荷的树脂进行分离；

膜分离技术：如反渗透、超滤等，根据分子量大小进行分离。

5.重组蛋白药物的质控项目中，哪些指标需要重点关注？

解答：

重组蛋白药物的质控项目中，需要重点关注以下指标：

纯度：保证产品中目标蛋白的纯度；

生物活性：评估蛋白质的功能活性；

稳定性：考察蛋白质在不同条件下的稳定性；

安全性：包括无菌、无热原、无内毒素等；

溶液特性：如pH值、渗透压等；

有效性：对于治疗性蛋白质，评估其治疗效果。

答案及解题思路：

1.答案：见解答部分。

解题思路：梳理生物制药生产工艺的主要步骤，结合教材或相关资料。

2.答案：见解答部分。

解题思路：回顾微生物生长的基本条件，列举影响微生物生长和繁殖的因素。

3.答案：见解答部分。

解题思路：回忆细胞培养的基本知识，列举常用的培养基成分。

4.答案：见解答部分。

解题思路：理解蛋白质纯化方法的原理，列举并解释常用方法。

5.答案：见解答部分。

解题思路：结合重组蛋白药物的生产和质量控制要求，列举质控的关键指标。五、论述题1.论述生物制药生产过程中，发酵过程的重要性。

发酵过程是生物制药生产中的关键步骤，其重要性体现在以下几个方面：

a.发酵过程是生物制药生产中获取目的蛋白的重要途径，如细菌发酵生产抗生素、酵母发酵生产疫苗等。

b.发酵过程可以优化培养基配方，提高目的蛋白的产量和质量。

c.发酵过程中，通过控制温度、pH值、溶氧等条件，可以保证微生物的生长和代谢，从而提高目的蛋白的表达量。

2.分析细胞培养过程中，如何提高蛋白质表达量。

细胞培养过程中，提高蛋白质表达量的方法

a.选择合适的细胞株，如CHO细胞、HEK293细胞等，这些细胞具有高表达外源蛋白的能力。

b.优化培养基配方，增加目的蛋白的底物和营养物质，如氨基酸、核苷酸等。

c.调控细胞培养条件，如温度、pH值、溶氧等，以促进细胞生长和蛋白表达。

d.采用基因工程技术，如基因工程菌构建、基因沉默等，提高目的蛋白的表达水平。

3.讨论蛋白质纯化过程中，如何避免蛋白质降解。

蛋白质纯化过程中，避免蛋白质降解的方法

a.优化蛋白质纯化工艺，如采用温和的缓冲液、降低操作温度等。

b.严格控制操作过程，如避免剧烈搅拌、减少剪切力等。

c.采用抗氧化剂、金属螯合剂等保护剂，降低蛋白质氧化和金属离子诱导的降解。

d.优化蛋白质复性条件，如温度、pH值、缓冲液等，减少蛋白质结构变化导致的降解。

4.阐述重组蛋白药物质控项目的意义及其在保证产品质量中的作用。

重组蛋白药物质控项目的意义及其在保证产品质量中的作用

a.质量控制项目有助于保证重组蛋白药物的安全性、有效性和稳定性。

b.通过检测目的蛋白的纯度、活性、含量等指标，可以评估产品质量。

c.质量控制项目有助于发觉生产过程中的问题，及时采取措施，提高产品质量。

5.分析生物制药生产过程中，影响产品质量的主要因素及其控制方法。

生物制药生产过程中，影响产品质量的主要因素及其控制方法

a.原料质量：严格控制原料质量，如选择优质菌种、原料等。

b.生产工艺：优化生产工艺，如优化发酵、细胞培养、纯化等环节。

c.设备与设施：保证设备与设施的正常运行，如定期维护、清洁等。

d.操作人员：提高操作人员的技术水平，减少人为误差。

e.环境因素：控制生产环境，如温度、湿度、无菌操作等。

答案及解题思路：

1.答案：发酵过程是生物制药生产中获取目的蛋白的重要途径，优化培养基配方、调控细胞培养条件、采用基因工程技术等可以提高目的蛋白的表达量。

解题思路：从发酵过程在生物制药生产中的地位、目的蛋白获取途径、优化方法等方面进行分析。

2.答案：选择合适的细胞株、优化培养基配方、调控细胞培养条件、采用基因工程技术等可以提高蛋白质表达量。

解题思路：从细胞株选择、培养基配方、细胞培养条件、基因工程技术等方面进行分析。

3.答案：优化蛋白质纯化工艺、严格控制操作过程、采用抗氧化剂、金属螯合剂等保护剂、优化蛋白质复性条件等可以避免蛋白质降解。

解题思路：从蛋白质纯化工艺、操作过程、保护剂、蛋白质复性条件等方面进行分析。

4.答案：重组蛋白药物质控项目有助于保证药物的安全性、有效性和稳定性，检测目的蛋白的纯度、活性、含量等指标可以评估产品质量，发觉生产过程中的问题，提高产品质量。

解题思路：从质量控制项目的意义、检测指标、评估产品质量、发觉问题等方面进行分析。

5.答案：影响产品质量的主要因素包括原料质量、生产工艺、设备与设施、操作人员、环境因素等，相应的控制方法有严格控制原料质量、优化生产工艺、保证设备与设施正常运行、提高操作人员技术水平、控制生产环境等。

解题思路：从影响产品质量的主要因素、控制方法等方面进行分析。六、计算题1.假设某培养基的初始pH值为6.5，经过发酵过程中微生物代谢，最终pH值变为7.5，求pH值变化幅度。

2.若某细胞培养过程中，培养基的初始浓度为1000g/L，经过一定时间后，浓度变为500g/L，求细胞增殖率。

3.假设某蛋白质纯化过程中，纯度从20%提高至95%，求纯化倍数。

4.计算某重组蛋白药物的蛋白质含量，若原料液体积为100mL，蛋白质浓度为0.5g/mL，求蛋白质含量。

5.某冷冻干燥过程中，冻干前样品体积为50mL，冻干后体积为5mL，求冻干率。

答案及解题思路：

1.答案：pH值变化幅度=最终pH值初始pH值=7.56.5=1.0

解题思路：pH值变化幅度计算简单，直接用最终pH值减去初始pH值。

2.答案：细胞增殖率=(最终浓度初始浓度)/初始浓度100%=(500g/L1000g/L)/1000g/L100%=50%

解题思路：细胞增殖率计算时，需注意浓度减少表示细胞可能死亡，因