生物技术制药工艺与技术知识点梳理

生物技术制药工艺与技术知识点梳理姓名_________________________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、单选题1.生物技术制药中的发酵过程通常需要哪些关键条件？

A.温度、pH值、氧气、营养物、无菌条件

B.光照、湿度、二氧化碳、温度、压力

C.氧气、温度、二氧化碳、pH值、辐射

D.营养物、pH值、光照、压力、辐射

2.哪种技术被广泛应用于生物技术制药中的细胞培养？

A.传统平板培养技术

B.悬浮培养技术

C.灌流培养技术

D.以上都是

3.生物反应器的基本类型有哪些？

A.气升式、鼓泡式、中空纤维式、膜式

B.真空反应器、机械搅拌反应器、生物反应器、发酵罐

C.常压反应器、高压反应器、中压反应器、低压反应器

D.纳米反应器、微型反应器、小型反应器、大型反应器

4.重组蛋白药物的纯化过程一般包括哪些步骤？

A.结晶、过滤、离子交换、凝胶过滤、亲和层析

B.结晶、萃取、过滤、层析、氧化

C.离子交换、萃取、层析、氧化、还原

D.过滤、萃取、结晶、氧化、还原

5.哪种方法被用于检测生物制药中的内毒素？

A.免疫荧光法

B.体外细胞毒性试验

C.limulusamebocytelysate(LAL)试验

D.生物活性测试

6.生物制药生产中的无菌操作主要目的是什么？

A.提高生产效率

B.降低产品成本

C.防止污染和产品质量下降

D.便于质量控制

7.以下哪种方法在生物制药生产中用于蛋白质结构分析？

A.电泳

B.质谱

C.核磁共振

D.X射线晶体学

8.生物制药生产过程中，如何控制杂质的产生？

A.通过使用高纯度原料、优化工艺流程、增加监测点

B.通过使用催化剂、优化反应条件、减少处理时间

C.通过使用防腐剂、增加洗涤步骤、减少储存时间

D.通过使用吸附剂、增加分离步骤、优化发酵条件

答案及解题思路：

1.A温度、pH值、氧气、营养物、无菌条件是发酵过程中的关键因素，这些条件影响微生物的生长和代谢。

2.D悬浮培养技术、灌流培养技术和气升式、鼓泡式、中空纤维式、膜式生物反应器都是生物技术制药中广泛应用的细胞培养技术。

3.A气升式、鼓泡式、中空纤维式、膜式是生物反应器的基本类型，每种类型都有其独特的应用和设计原理。

4.A结晶、过滤、离子交换、凝胶过滤、亲和层析是重组蛋白药物纯化过程中常见的步骤，这些步骤帮助去除不同类型的杂质。

5.CLAL试验是一种用于检测生物制药中的内毒素的常用方法，它利用海洋生物的细胞来检测内毒素的存在。

6.C生物制药生产中的无菌操作主要目的是防止污染和产品质量下降，保证产品的安全性和有效性。

7.C核磁共振是用于蛋白质结构分析的重要方法，它能够提供关于蛋白质三维结构的详细信息。

8.A通过使用高纯度原料、优化工艺流程、增加监测点等方法可以有效控制生物制药生产过程中杂质的产生。二、多选题1.生物技术制药工艺中的发酵过程通常需要哪些关键条件？

A.适宜的pH值

B.控制适宜的温度

C.供应必要的营养物质

D.适当的气体环境

E.避免污染和感染

2.生物反应器的设计原则有哪些？

A.最大程度地提高反应效率

B.保证生物细胞的稳定性和安全性

C.便于操作和维护

D.节能和降低成本

E.环保和减少废物排放

3.重组蛋白药物的纯化过程一般包括哪些步骤？

A.预处理

B.混合与沉淀

C.吸附

D.洗脱

E.检测与分析

4.生物制药生产中的无菌操作包括哪些内容？

A.环境消毒和净化

B.人员的无菌操作训练

C.设备的无菌处理

D.原料的无菌处理

E.操作过程中的无菌防护

5.生物制药生产过程中，如何控制杂质的产生？

A.优化发酵工艺

B.选择合适的培养基和添加剂

C.控制pH值和温度

D.加强设备清洗和消毒

E.定期监测和调整

6.生物制药生产中的质量控制包括哪些方面？

A.原料质量检测

B.中间产品质量控制

C.最终产品检测

D.过程控制

E.环境监测和人员健康监测

7.生物技术制药中的发酵过程可能会受到哪些因素的影响？

A.原料质量

B.培养基组成

C.环境因素（如温度、pH值、气体环境）

D.菌株特性

E.操作条件

8.以下哪些技术被广泛应用于生物技术制药中的细胞培养？

A.微生物发酵技术

B.动物细胞培养技术

C.植物细胞培养技术

D.真核细胞培养技术

E.体外基因编辑技术

答案及解题思路：

答案：

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D,E

3.A,B,C,D,E

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,D,E

6.A,B,C,D,E

7.A,B,C,D,E

8.B,C,D,E

解题思路：

对于多选题，首先理解每个选项的含义和其在生物技术制药工艺中的应用。

针对每个问题，逐一分析每个选项是否符合题目要求。

例如在第一个问题中，发酵过程的关键条件涉及微生物生长的基本需求，因此适宜的pH值、温度、营养物质和气体环境都是关键条件。

对于第二个问题，生物反应器的设计原则应综合考虑工艺需求、操作便利性、成本和环境影响等多个方面。

在解答时，应结合实际案例和知识点梳理，保证答案的准确性和完整性。三、判断题1.生物技术制药中的发酵过程通常不需要严格控制温度。

答案：错误

解题思路：发酵过程是生物技术制药的核心步骤之一，微生物在发酵过程中对温度有严格的要求。不同的微生物对温度的适应性不同，因此发酵过程中需要严格控制温度以优化微生物的生长和代谢，保证产品的质量和产量。

2.生物反应器的设计原则包括提高产量和降低成本。

答案：正确

解题思路：生物反应器是生物制药生产过程中的关键设备，其设计原则确实包括提高产量和降低成本。通过优化反应器的设计，可以提高生产效率，减少能耗和原材料浪费，从而降低生产成本。

3.重组蛋白药物的纯化过程只需要通过一次过滤就可以得到纯品。

答案：错误

解题思路：重组蛋白药物的纯化过程通常涉及多个步骤，包括预纯化、粗纯化、精纯化和最终纯化等。单次过滤无法达到足够的纯度，需要经过多个纯化步骤才能得到符合质量标准的纯品。

4.生物制药生产中的无菌操作主要目的是防止微生物污染。

答案：正确

解题思路：生物制药生产对无菌操作要求极高，因为微生物污染可能导致产品质量下降甚至生产失败。无菌操作是防止微生物污染的关键措施，保证产品的安全性和有效性。

5.生物制药生产过程中的质量控制主要包括原材料的质量控制和最终产品的质量检测。

答案：正确

解题思路：生物制药生产过程中的质量控制包括对原材料、中间产品和最终产品的全面监控。原材料的质量控制是保证产品安全性和有效性的基础，而最终产品的质量检测则是对产品最终品质的把关。

6.生物技术制药中的发酵过程可能会受到培养基成分的影响。

答案：正确

解题思路：发酵过程中的培养基成分对微生物的生长和代谢有直接影响。培养基的组成、比例和稳定性等因素都可能影响发酵过程，进而影响产品的产量和质量。

7.生物反应器的设计原则中，提高产量是唯一的目标。

答案：错误

解题思路：生物反应器的设计原则不仅包括提高产量，还包括提高效率、降低成本、优化操作条件等方面。在设计过程中，需要综合考虑多个因素，以实现最佳的生产效果。

8.生物制药生产过程中，杂质的产生主要来自于原材料的污染。

答案：错误

解题思路：生物制药生产过程中，杂质的产生不仅来自于原材料的污染，还可能来自生产设备、操作过程、环境因素等多方面。因此，需要对生产全过程进行严格的质量控制，以保证产品的纯度和质量。四、填空题1.生物技术制药中的发酵过程通常需要以下关键条件：

温度：适宜的温度有助于微生物的生长和代谢。

pH值：特定的pH值有利于微生物酶的活性。

氧气：好氧发酵需要充足的氧气，而厌氧发酵则需要无氧环境。

营养物质：包括碳源、氮源、无机盐、维生素等。

2.生物反应器的基本类型有：

搅拌式：通过搅拌器使培养基均匀混合。

固定床式：微生物附着在固体表面进行发酵。

流化床式：固体颗粒在气体流中悬浮进行发酵。

3.重组蛋白药物的纯化过程一般包括：

预纯化：初步去除大分子杂质。

粗纯化：进一步去除小分子杂质。

精纯化：最终得到高纯度的重组蛋白。

4.生物制药生产中的无菌操作包括：

消毒：使用化学或物理方法杀灭或去除微生物。

灭菌：使用物理或化学方法杀灭所有微生物，包括芽孢和孢子。

空气净化：通过过滤系统去除空气中的微生物。

5.生物制药生产过程中的质量控制包括：

原材料的质量控制：保证原料符合规定的质量标准。

生产过程控制：监控生产过程中的关键参数，保证生产过程稳定。

最终产品检测：对成品进行检测，保证其符合规定的质量标准。

6.生物技术制药中的发酵过程可能会受到以下因素的影响：

培养基成分：包括碳源、氮源、无机盐等。

温度：影响微生物的生长速度和代谢。

pH值：影响微生物酶的活性和微生物的生长。

7.以下技术被广泛应用于生物技术制药中的细胞培养：

微载体培养：细胞附着在微载体上进行培养。

悬浮培养：细胞在液体培养基中悬浮生长。

8.生物制药生产过程中，如何控制杂质的产生：

优化生产过程：通过优化发酵条件、培养方法等减少杂质产生。

使用高效纯化技术：采用高效液相色谱、亲和层析等技术去除杂质。

答案及解题思路：

答案：

1.温度、pH值、氧气、营养物质

2.搅拌式、固定床式、流化床式

3.预纯化、粗纯化、精纯化

4.消毒、灭菌、空气净化

5.原材料的质量控制、生产过程控制、最终产品检测

6.培养基成分、温度、pH值

7.微载体培养、悬浮培养

8.优化生产过程、使用高效纯化技术

解题思路：

对于填空题，解题思路通常是基于对相关知识点记忆和理解。例如对于发酵过程的关键条件，需要记住微生物生长和代谢所需的温度、pH值、氧气和营养物质等基本条件。对于生物反应器类型，需要了解不同类型的反应器及其工作原理。类似地，对于纯化过程、无菌操作、质量控制、发酵过程的影响因素、细胞培养技术以及杂质控制方法，都需要对相应的知识点有深刻的理解和记忆。五、简答题1.简述生物技术制药中的发酵过程的关键条件。

关键条件：

温度：根据不同微生物种类的最适生长温度进行调控。

pH值：维持微生物生长的最佳酸碱度。

氧气供应：有氧或厌氧发酵过程需要不同的氧气供应。

营养物质：提供微生物生长所需的碳源、氮源、矿物质等。

水分：保持发酵体系的湿度，维持微生物的生长和代谢。

2.简述生物反应器的设计原则。

设计原则：

符合发酵过程需求：包括反应体积、温度、pH值、氧气供应等。

可控性：便于实现发酵过程中的参数调控。

安全性：保证发酵过程及产品安全。

易于操作与维护：便于生产过程中的操作和设备维护。

经济性：降低生产成本，提高经济效益。

3.简述重组蛋白药物的纯化过程。

纯化过程：

初步分离：利用盐析、离心等方法去除不溶性杂质。

吸附与洗脱：利用亲和层析、离子交换层析等方法去除可溶性杂质。

柱层析：利用凝胶过滤、亲和层析等方法进一步纯化目标蛋白。

结晶：通过改变溶液条件使目标蛋白结晶析出。

4.简述生物制药生产中的无菌操作。

无菌操作：

使用无菌设备与耗材。

严格控制操作环境，如洁净度等级、温度、湿度等。

人员操作规范，如穿戴无菌服装、洗手消毒等。

防止微生物污染，如使用紫外线消毒、环氧乙烷灭菌等。

5.简述生物制药生产过程中的质量控制。

质量控制：

原料质量检测：保证原料符合生产要求。

中间产品检测：对发酵、纯化等环节的产品进行检测。

成品质量检测：对成品进行生物学、化学、物理等方面的检测。

质量风险评估：对生产过程中可能出现的风险进行评估与控制。

6.简述生物技术制药中的发酵过程可能会受到哪些因素的影响。

影响因素：

微生物种类的选择与培养条件。

原料质量与配比。

设备与工艺参数。

操作人员技术水平。

环境因素，如温度、湿度、氧气供应等。

7.简述以下哪些技术被广泛应用于生物技术制药中的细胞培养。

应用技术：

传统摇瓶培养。

生物反应器培养。

旋转生物反应器培养。

微生物流化床培养。

8.简述生物制药生产过程中，如何控制杂质的产生。

控制方法：

选择合适的原料和发酵条件，降低杂质的产生。

优化纯化工艺，去除杂质。

加强设备与工艺的清洁与消毒，防止污染。

建立完善的质量控制体系，对生产过程进行监控。

答案及解题思路：

1.答案：关键条件包括温度、pH值、氧气供应、营养物质和水分。

解题思路：从微生物生长的基本需求出发，总结影响发酵过程的关键因素。

2.答案：设计原则包括符合发酵过程需求、可控性、安全性、易于操作与维护和经济性。

解题思路：结合生物反应器的作用和设计目标，分析其设计原则。

3.答案：纯化过程包括初步分离、吸附与洗脱、柱层析和结晶。

解题思路：了解重组蛋白药物纯化的基本步骤和常用方法。

4.答案：无菌操作包括使用无菌设备与耗材、严格控制操作环境、人员操作规范和防止微生物污染。

解题思路：分析无菌操作的目的和实施方法。

5.答案：质量控制包括原料质量检测、中间产品检测、成品质量检测和质量风险评估。

解题思路：了解生物制药生产过程中的质量控制要点。

6.答案：影响因素包括微生物种类、原料质量、设备与工艺参数、操作人员技术水平和环境因素。

解题思路：从发酵过程的基本环节和外部环境入手，分析影响因素。

7.答案：应用技术包括传统摇瓶培养、生物反应器培养、旋转生物反应器培养和微生物流化床培养。

解题思路：列举生物技术制药中常用的细胞培养技术。

8.答案：控制方法包括选择合适的原料和发酵条件、优化纯化工艺、加强设备与工艺的清洁与消毒和建立完善的质量控制体系。

解题思路：从原料、工艺、设备和质量控制等方面，分析如何控制杂质产生。六、论述题1.阐述生物技术制药中发酵过程的重要性及其影响因素。

发酵过程在生物技术制药中的重要性：

发酵是生物制药中生产活性物质的关键步骤，如抗生素、疫苗、激素等。

发酵过程直接影响到产品的产量和质量。

影响发酵过程的因素：

培养基成分：营养物质、pH值、氧气供应等。

发酵条件：温度、湿度、压力等。

微生物菌株：菌株的遗传特性、生长周期等。

2.分析生物反应器的设计原则及其在生物制药中的应用。

生物反应器设计原则：

符合微生物生长需求，提供适宜的物理和化学环境。

保证操作安全，便于自动化控制。

提高生产效率和产品质量。

生物反应器在生物制药中的应用：

适用于大规模培养微生物或细胞。

可实现连续生产，降低生产成本。

3.阐述重组蛋白药物的纯化过程及其在生物制药中的应用。

重组蛋白药物的纯化过程：

沉淀法：利用蛋白质的溶解度差异进行分离。

离子交换层析：根据蛋白质带电性质进行分离。

凝胶过滤：根据蛋白质分子量进行分离。

纯化过程在生物制药中的应用：

提高药物纯度，降低副作用。

便于后续的制剂工艺。

4.阐述生物制药生产中的无菌操作及其重要性。

无菌操作：

使用无菌设备、无菌操作技术，避免微生物污染。

操作人员需穿戴无菌防护服。

无菌操作的重要性：

防止微生物污染，保证产品质量。

降低生产风险，提高生产安全性。

5.阐述生物制药生产过程中的质量控制及其在生物制药中的应用。

质量控制：

对原料、过程、成品进行严格检测，保证产品质量。

建立完善的质量管理体系。

质量控制的应用：

提高产品合格率，降低生产成本。

保障消费者用药安全。

6.阐述生物技术制药中的发酵过程可能会受到哪些因素的影响及其对生产的影响。

影响发酵过程的因素：

培养基成分、发酵条件、微生物菌株等。

对生产的影响：

影响产品产量和质量。

增加生产成本。

7.分析以下哪些技术被广泛应用于生物技术制药中的细胞培养及其优缺点。

细胞培养技术：

培养基选择：液体培养基、半固体培养基、固体培养基。

培养方式：静态培养、动态培养。

优缺点分析：

液体培养基：优点是便于操作，缺点是难以实现大规模培养。

固体培养基：优点是便于观察细胞形态，缺点是培养速度慢。

8.阐述生物制药生产过程中，如何控制杂质的产生及其对产品质量的影响。

控制杂质产生的方法：

严格筛选原料，避免杂质混入。

采用高效的分离纯化技术。

建立完善的操作规程，降低人为因素影响。

杂质对产品质量的影响：

影响药物疗效和安全性。

增加生产成本。

答案及解题思路：

答案：

1.发酵过程在生物技术制药中是生产活性物质的关键步骤，直接影响产品产量和质量。影响因素包括培养基成分、发酵条件、微生物菌株等。

2.生物反应器设计原则包括符合微生物生长需求、保证操作安全、提高生产效率和产品质量。在生物制药中，生物反应器适用于大规模培养微生物或细胞，实现连续生产。

3.重组蛋白药物的纯化过程包括沉淀法、离子交换层析、凝胶过滤等。纯化过程提高药物纯度，降低副作用。

4.生物制药生产中的无菌操作包括使用无菌设备、无菌操作技术，操作人员穿戴无菌防护服。无菌操作防止微生物污染，保证产品质量。

5.生物制药生产过程中的质量控制包括对原料、过程、成品进行严格检测，建立完善的质量管理体系。质量控制提高产品合格率，降低生产成本。

6.影响发酵过程的因素包括培养基成分、发酵条件、微生物菌株等，对生产的影响是影响产品产量和质量。

7.生物技术制药中广泛应用于细胞培养的技术包括液体培养基、半固体培养基、固体培养基和静态培养、动态培养。液体培养基优点是便于操作，缺点是难以实现大规模培养；固体培养基优点是便于观察细胞形态，缺点是培养速度慢。

8.控制杂质产生的方法包括严格筛选原料、采用高效的分离纯化技术、建立完善的操作规程。杂质对产品质量的影响是影响药物疗效和安全性，增加生产成本。

解题思路：

1.结合发酵过程在生物技术制药中的重要性，分析影响因素。

2.分析生物反应器设计原则，结合其在生物制药中的应用。

3.阐述重组蛋白药物的纯化过程，结合其在生物制药中的应用。

4.结合无菌操作的定义和重要性，分析其在生物制药生产中的应用。

5.结合质量控制的定义和重要性，分析其在生物制药生产中的应用。

6.分析发酵过程可能受到的影响因素，以及这些因素对生产的影响。

7.分析细胞培养技术的种类和优缺点，结合其在生物技术制药中的应用。

8.分析控制杂质产生的方法，以及杂质对产品质量的影响。七、应用题1.设计一个生物反应器，用于生产某种重组蛋白药物。

设计内容：

描述反应器的类型（如：生物反应罐、膜反应器等）及其选型理由。

设计反应器的尺寸和操作参数（如：温度、pH、搅拌速度等）。

分析反应器的材料和密封设计。

2.根据实际情况，分析一个生物制药生产过程中的无菌操作流程。

流程分析：

描述无菌操作的起始步骤和关键环节。

分析环境消毒和无菌空气的要求。

评估操作人员、设备和材料的无菌处理流程。

3.针对某种重组蛋白药物的纯化过程，提出改进方案。

改进方案