2026年(生物制药工程师)生物药物制剂试题及答案

2026年(生物制药工程师)生物药物制剂试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.在生物药物冻干制剂中，下列哪种保护剂最常用于防止蛋白聚集？A.甘露醇B.氯化钠C.聚山梨酯80D.乳糖答案：C解析：聚山梨酯80（Tween80）为非离子型表面活性剂，可竞争性地占据蛋白疏水位点，抑制界面诱导的聚集，是冻干制剂中最常用的蛋白保护剂之一。甘露醇与乳糖为填充剂或冻干保护剂，但无表面活性作用；氯化钠为张力调节剂，反而可能促进聚集。2.某单抗注射液在40℃加速试验中发现可见异物增多，最可能的原因是：A.蛋白氧化B.玻璃表面硅油脱落C.巯基二硫键交换D.脱酰胺作用答案：B解析：40℃下硅油层黏度降低，易从玻璃内壁脱落形成疏水微粒，成为蛋白吸附成核位点，产生可见异物；氧化、脱酰胺等主要影响电荷异构体或活性，而非可见异物。3.关于高浓度单抗制剂（>100mg/mL）的黏度控制，下列策略最有效的是：A.升高缓冲液离子强度至500mMB.引入负电荷突变降低等电点C.采用精氨酸谷氨酸共晶体系D.将pH调至等电点±0.5单位答案：C解析：精氨酸谷氨酸共晶可通过瞬时屏蔽Fab区互补决定簇（CDR）正电荷补丁，降低分子间弱吸引，显著降低黏度；升高离子强度易诱发聚集，负电荷突变需重新做CMC，调近pI会增大疏水吸引。4.预充式注射器（PFS）中，下列哪项最能反映钨诱导蛋白聚集的风险等级？A.钨含量<20ppmB.钨颗粒粒径<5μmC.钨以WO₄²⁻形式存在D.钨暴露量（μg/支）与蛋白浓度比值>0.1答案：D解析：风险由“暴露量/蛋白量”决定，比值>0.1时聚集动力学常数k增加一个数量级；单纯含量或粒径不足以评估，WO₄²⁻溶解度高反而风险低于不溶性钨氧化物。5.生物药物采用脂质体包裹时，若药物为亲水性大分子，其最可能位于：A.脂质双分子层B.脂质体表面C.脂质体内部水相D.脂质体外部界面答案：C解析：亲水性大分子无法穿过疏水双分子层，被动包裹后定位于内水相；表面吸附需静电或疏水作用，界面定位多见于两亲性小分子。6.下列哪种检测方法可区分蛋白可逆二聚体与不可逆共价二聚体？A.SECMALSB.CESDS（还原）C.AUC（sedimentationvelocity）D.DLS答案：B解析：CESDS在还原条件下断裂二硫键，不可逆共价二聚体消失，可逆二聚体因非共价作用在SDS存在下亦解离；SECMALS与AUC无法区分共价/非共价，DLS仅测流体力学半径。7.对于mRNA疫苗制剂，下列哪种阳离子脂质最有利于形成稳定的固态脂质纳米颗粒（LNP）且体内快速解离？A.DLinMC3DMA（pKa6.44）B.DOTAP（pKa>9）C.DODAP（pKa6.7）D.cKKE12（pKa6.2）答案：A解析：DLinMC3DMA的pKa接近生理pH，内涵体pH下降时质子化程度骤增，促进膜破裂释放mRNA，同时体内半衰期短，毒性低；DOTAP过强导致细胞毒性，cKKE12虽pKa合适但固态稳定性差。8.生物药物采用喷雾干燥时，出口温度高于蛋白玻璃化转变温度（Tg）会导致：A.水分残留降低B.颗粒密度增大C.蛋白展开聚集D.收率升高答案：C解析：出口温度>Tg时，蛋白分子链段运动增强，疏水核心暴露，易发生非晶聚集；水分降低与密度增大为伴随现象，但非主要风险。9.下列哪项不是生物药物容器密封完整性（CCI）测试的法定方法？A.色水法B.氦质谱法C.激光顶空分析（HSA）D.微生物挑战法答案：A解析：色水法已被USP<1207>列为“概率性”方法，需验证灵敏度，非法定直接放行方法；氦质谱、HSA、微生物挑战均为法定或推荐确定性方法。10.采用SephacrylS300HR进行病毒去除验证时，收集最先流出的1%体积，其回收率应满足：A.≥50%B.≥95%C.≤1%D.无要求答案：C解析：病毒为内标加样，先流出1%体积若回收率>1%说明病毒与蛋白共洗脱，层析步骤无效；蛋白回收率需≥95%，病毒需≤1%。11.生物药物制剂中添加0.01%硫柳汞（thimerosal）的主要限制是：A.与蛋白形成Michael加合物B.加速甲硫氨酸氧化C.诱导抗药抗体（ADA）D.在欧盟禁止用于肌注疫苗答案：D解析：EMA自2001年起禁止硫柳汞用于肌注疫苗防腐剂，因潜在神经毒性；Michael加合物为甲醛相关反应，甲硫氨酸氧化与ADA风险无直接证据。12.高浓度蛋白制剂出现“剪切变稀”现象，其本质原因是：A.蛋白结构展开B.可逆聚集体解离C.非牛顿流体行为D.蛋白降解答案：C解析：高浓度下蛋白形成弱物理网络，剪切力破坏网络，黏度下降，属假塑性流体，结构未展开亦未降解；聚集体解离需能量更高。13.关于生物药物光稳定性试验，ICHQ5C要求的光照总剂量为：A.200Wh/m²可见光B.1.2millionlux·h+200Wh/m²紫外C.600lux·hD.5000lux·h答案：B解析：ICHQ5C沿用Q1B，总剂量1.2millionlux·h可见光+200Wh/m²紫外，以评估光氧化、脱色等风险。14.采用动态蒸汽吸附（DVS）测定冻干饼水分吸附等温线时，出现“回滞”现象说明：A.冻干饼结晶度增加B.存在非晶相C.水分解吸完全可逆D.毛细管冷凝答案：B解析：非晶相吸水后结构塌陷，解吸路径不同，形成回滞；结晶样品吸附解吸路径重合。15.生物药物制剂中，下列哪种金属离子最易催化组氨酸氧化？A.Fe²⁺B.Ca²⁺C.Zn²⁺D.Mg²⁺答案：A解析：Fe²⁺通过Fenton反应生成·OH，攻击组氨酸咪唑环；Ca²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺无氧化还原活性。16.对于ADC药物（抗体药物偶联物），下列哪项最可能影响其“药物抗体比”（DAR）测定准确性？A.缓冲液含0.05%Tween20B.样品未避光C.采用MALDITOF而非LCMSD.还原剂TCEP过量答案：D解析：TCEP过量会过度还原链间二硫键，导致轻链重链完全解离，疏水小分子毒素脱落，DAR偏低；MALDITOF可测DAR，Tween20与避光无直接影响。17.生物药物采用“吹灌封”（BFS）技术时，最需关注的蛋白质量属性是：A.亚可见颗粒（2–10μm）B.可见异物C.蛋白含量D.pH答案：A解析：BFS高温挤出塑料颗粒易生成2–10μm亚可见颗粒，成为蛋白聚集核；可见异物控制良好，含量与pH不受热影响。18.下列哪种方法最适合评估冻干蛋白长期储存中的“非酶促褐变”？A.RPHPLCB.荧光光谱（Ex370nm/Em440nm）C.FTIRD.DSC答案：B解析：美拉德反应终末产物类黑精在Ex370/Em440nm有特征荧光，灵敏度达ppm级；RPHPLC测氧化或脱酰胺，FTIR测二级结构，DSC测热稳定性。19.生物药物制剂中添加蔗糖与海藻糖的主要差异在于：A.蔗糖易水解生成还原糖B.海藻糖玻璃化转变温度更高C.蔗糖粘度大D.海藻糖易结晶答案：B解析：海藻糖Tg≈120℃，蔗糖Tg≈75℃，更高Tg利于提高冻干饼稳定性；蔗糖水解需酸催化，常规pH5.5–6.5水解速率低，海藻糖不易结晶。20.采用“微流控芯片”制备mRNALNP时，下列哪项参数对粒径分布影响最大？A.总流速（TFR）B.有机相/水相比例（FRR）C.芯片通道深宽比D.温度答案：B解析：FRR决定过饱和度，直接影响成核速率，对粒径分布PDI贡献>70%；TFR影响混合时间但可缩放，深宽比与温度为次级因素。二、配伍选择题（每题1分，共10分。每组备选项可重复选用，也可不选用）【A】冻干保护剂【B】张力调节剂【C】表面活性剂【D】抗氧化剂【E】螯合剂21.组氨酸蔗糖体系中的蔗糖——A22.0.01%聚山梨酯80——C23.0.05mMDTPA——E24.20mM甲硫氨酸——D25.氯化钠注射液中的氯化钠——B三、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确答案，多选、少选、错选均不得分）26.下列哪些策略可同时降低高浓度单抗制剂黏度并提高物理稳定性？A.引入负电荷突变B.添加50mM精氨酸HClC.将pH调至距pI2个单位D.采用超滤换液至低离子强度E.添加0.05%泊洛沙姆188答案：B、C、E解析：精氨酸屏蔽电荷补丁，泊洛沙姆188为表面活性剂抑制界面聚集，远离pI降低静电吸引；负电荷突变需验证活性，低离子强度反而增大吸引。27.关于生物药物“可见异物”与“亚可见颗粒”的法规要求，下列说法正确的是：A.可见异物检查每批需100%目检B.亚可见颗粒≥10μm限度为6000支/容器C.光阻法不适用于高浓度蛋白（>50mg/mL）D.显微计数法可区分蛋白聚集与硅油滴E.可见异物复检需双人独立检查答案：A、D、E解析：EP/USP要求100%目检，双人复检；显微计数法通过形态区分硅油滴与蛋白聚集；光阻法可用于高浓度但需稀释验证，≥10μm限度为6000支/容器为旧版，现行USP<787>为“无普遍限度”。28.下列哪些因素会加速mRNALNP在2–8℃储存中的降解？A.阳离子脂质不饱和度过高B.LNP粒径>200nmC.水相pH8.5D.冻融循环E.添加10%蔗糖答案：A、C、D解析：不饱和脂质易氧化，pH8.5加速mRNA碱水解，冻融致融合；粒径>200nm影响细胞摄取但非降解主因，蔗糖为冻干保护剂。29.生物药物采用“连续制造”模式时，为确保质量源于设计（QbD），需监控的关键过程参数（CPP）包括：A.超滤跨膜压力（TMP）B.层析线性流速C.原液储存时间D.在线pH与电导E.灌装泵速答案：A、B、D、E解析：连续制造强调实时放行，TMP、流速、pH、电导、泵速均影响质量；原液储存时间属间歇步骤，连续线中已最小化。30.下列哪些检测可用于评估ADC药物“细胞毒性payload”在储存中的化学稳定性？A.RPHPLC（疏水层析）B.质谱（QTOF）C.细胞毒性IC50测定D.紫外光谱（λmax248nm）E.疏水相互作用层析（HIC）答案：A、B、C解析：RPHPLC与QTOF可测payload水解/脱落，IC50反映活性；紫外光谱灵敏度不足，HIC测DAR而非payload化学变化。四、名词解释（每题4分，共20分）31.蛋白“液液相分离”（LLPS）答案：指高浓度蛋白溶液在特定pH、离子强度、温度下形成富蛋白相与贫蛋白相的可逆分层现象，表现为溶液浑浊或双相，可成为聚集成核前体。解析：LLPS为热力学可逆过程，与“非经典成核”相关，可通过降低浓度、调节pH或添加精氨酸抑制。32.“药物抗体比”（DAR）答案：ADC分子中每个抗体所偶联的细胞毒性药物平均数量，常用紫外可见光谱或LCMS测定，影响药效与毒性。解析：DAR分布宽度（DARw）亦为关键，高DAR易致聚集、清除加快。33.“玻璃化转变温度”（Tg）答案：非晶态聚合物或糖类由脆性玻璃态转变为橡胶态的特征温度，高于Tg分子链段运动加剧，导致冻干饼塌陷、蛋白聚集。解析：冻干保护剂需提高Tg，常用海藻糖、葡聚糖。34.“临界胶束浓度”（CMC）答案：表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度，低于CMC以单体存在，高于CMC形成胶束，可增溶疏水杂质，但过高可能萃取容器组分。解析：生物制剂中Tween80浓度通常远低于CMC（≈0.012mM），以单体形式抑制界面吸附。35.“亚可见颗粒”（subvisibleparticles）答案：粒径在2–100μm之间、肉眼不可见的颗粒，包括蛋白聚集、硅油、纤维素等，USP<787>规定检测方法为光阻法或显微计数法。解析：10μm以上颗粒与免疫原性关联，需控制在每支6000个以下（建议水平）。五、简答题（每题8分，共40分）36.简述高浓度单抗制剂出现“高黏度”对生产与给药的影响，并提出三项降低黏度的制剂学策略。答案：影响：1.超滤浓缩通量下降，TMP升高，膜污染加剧；2.灌装泵速受限，出现滴漏、气泡；3.皮下注射需减小针头内径（≤30G），患者疼痛且注射时间长，依从性差；4.弹簧式自动注射器驱动力不足，导致剂量不准。策略：1.添加50–150mM精氨酸HCl，通过屏蔽电荷补丁、破坏蛋白弱吸引网络，可降低黏度40–60%；2.将pH调至距pI≥2单位，减少静电吸引，但需验证化学稳定性；3.引入0.05%泊洛沙姆188或Tween80，抑制界面诱导的不可逆聚集，维持低黏度平台。37.说明“冻干饼回熔”（cakecollapse）的机理，并给出工艺与处方层面的预防措施。答案：机理：干燥阶段（一次或二次）温度高于冻干饼玻璃化转变温度（Tg’或Tg），非晶相黏度骤降，冰晶升华后骨架塌陷，形成玻璃状凹陷，水分残留升高，蛋白聚集。预防：工艺：1.一次干燥板层温度≤Tg’–2℃，通过DSC或FDM测定Tg’；2.降低干燥速率，延长一次干燥时间，避免局部过热；3.采用退火处理（–5℃/2h），使结晶赋形剂（甘露醇、甘氨酸）完全结晶，提高骨架强度。处方：1.提高总固体量至10%w/v，增加骨架支撑；2.使用高Tg保护剂（海藻糖、葡聚糖）替代部分蔗糖；3.避免使用高比例结晶盐（NaCl），降低共晶点。38.阐述“可见异物”与“蛋白聚集”之间的关联，并说明如何在稳定性试验中区分“固有颗粒”与“外来颗粒”。答案：关联：蛋白聚集可形成>50μm丝状或片状颗粒，成为可见异物；反之，外来颗粒（玻璃、橡胶、纤维）提供疏水界面，诱导蛋白吸附、成核，形成二次聚集。区分：1.偏光显微镜：玻璃、金属显示双折射，蛋白无；2.荧光染色：ThioflavinT与蛋白βsheet结合发绿光，外来颗粒无；3.红外微光谱：蛋白酰胺I带（1600–1700cm⁻¹）可映射颗粒化学组成；4.溶剂洗涤：用0.1%Tween20轻轻冲洗，蛋白颗粒可溶解或分散，外来颗粒不溶；5.动态图像分析：形态圆度、长径比，蛋白聚集多为不规则絮状，硅油滴呈完美球形。39.描述“连续病毒灭活”在低pH处理中的实施要点，并说明如何实时验证灭活终点。答案：实施要点：1.连续流反应器采用CSTR级联（≥3级），确保停留时间分布（RTD）接近活塞流；2.精确控制pH3.6±0.1，温度25±1℃，通过在线pH电极与温度传感器PID调节；3.每级体积与流速设计使平均停留时间≥30min，Peclet数>100；4.加酸点采用静态混合器，确保瞬时均匀，避免局部过酸；5.中间取样口用于滴度测定，采用实时qRTPCR（特异性针对病毒RNA）与感染性检测（TCID₅₀）并行。实时验证：1.在线RTD曲线：注入惰性示踪剂（NaCl脉冲），UV电导检测，计算方差σ²，确保实际停留时间≥设计值；2.病毒内标：在入口连续加低滴度XMuLV，出口每5min取样，TCID₅₀下降≥4log₁₀视为终点；3.若出口检测未达4log₁₀，自动回流至首级，形成闭环直至合格。40.说明“脂质纳米颗粒”（LNP）在mRNA疫苗冷链外储运的挑战，并提出两项新型稳定化技术。答案：挑战：1.2–8℃下阳离子脂质易水解、氧化，产生溶血磷脂，破坏膜完整性；2.mRNA在低温仍发生碱水解，尤其是pH>8时；3.冻融导致LNP融合、粒径增大，mRNA泄漏；4.冷链断裂后温度波动，加速脂质相分离。技术：1.玻璃化冻干：采用非晶海藻糖蔗糖（3:1）为冻干保护剂，Tg>100℃，复溶后粒径<100nm，包封率>90%，可在25℃稳定6个月；2.脂质前药策略：将阳离子脂质设计为可逆质子化前药（pH7.4中性），降低水解速率，同时内涵体pH下降后恢复正电荷，维持转染效率，40℃加速1个月降解<5%。六、综合案例分析题（共30分）41.案例：某单抗注射液（150mg/mL，pH5.5，组氨酸蔗糖体系，含0.04%聚山梨酯80）在25℃加速6个月后，发现可见异物增多（≥10支/批），SECMALS显示可逆二聚体由1.2%升至4.8%，但CESDS（还原）无共价二聚；DLS测得流体力学半径由11.2nm增至18.5nm；亚可见颗粒（≥10μm）由2000支/容器升至15000支/容器。问题：（1）分析可见异物与聚集增加的根因（6分）；（2）设计三项处方优化实验，并给出判断指标（9分）；（3）提出两项工艺改进，降低亚可见颗粒（6分）；