2026年生物制药工艺学试题及参考答案

2026年生物制药工艺学试题及参考答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在动物细胞培养中，用于抑制细胞凋亡的常用化学添加剂是（）A.秋水仙素  B.环磷酰胺  C.Z-VAD-fmk  D.紫杉醇答案：C2.下列哪一项不是下游纯化中“三废”治理的重点（）A.含NaCl废液  B.含咪唑废液  C.含TFA废液  D.含Hg2+废液答案：A3.对IgG1单抗进行木瓜蛋白酶酶切，主要获得的片段是（）A.Fab+Fc  B.F(ab′)2  C.scFv  D.VH答案：A4.用于测定CHO细胞活率的染料排斥法常用染料为（）A.考马斯亮蓝  B.台盼蓝  C.碘化丙啶  D.吖啶橙答案：B5.在AEX层析中，提高盐浓度会（）A.增强蛋白结合  B.降低蛋白结合  C.不改变结合  D.使填料溶解答案：B6.关于病毒去除验证，以下哪一项属于“模型病毒”（）A.CHO宿主蛋白  B.MuLV  C.E.coliDNA  D.Prion答案：B7.下列哪种层析模式最适合捕获带His-tag的蛋白（）A.IEX  B.HIC  C.IMAC  D.SEC答案：C8.生物反应器中kLa单位是（）A.h-1  B.s-1  C.cm2  D.mol·L-1·s-1答案：B9.对蛋白进行PEG化修饰时，最常采用的活化PEG形式是（）A.PEG-OH  B.PEG-NHS  C.PEG-NH2  D.PEG-COOH答案：B10.下列哪项不是单抗糖基化修饰的生物学功能（）A.影响半衰期  B.决定抗原表位  C.调控ADCC  D.影响构象稳定答案：B11.在超滤过程中，出现“浓度极化”现象时，通量J与跨膜压ΔP的关系趋向于（）A.J∝ΔP2  B.J与ΔP无关  C.J∝ΔP-1  D.J指数下降答案：B12.用于测定蛋白二级结构的最常用圆二色谱波长范围是（）A.700–800nm  B.400–500nm  C.190–250nm  D.280–320nm答案：C13.下列哪项属于“质量源于设计”（QbD）的核心工具（）A.PEST  B.FMEA  C.SWOT  D.5S答案：B14.对E.coli包涵体复性时，最经典的氧化还原对是（）A.GSH/GSSG  B.DTT/EDTA  C.NAD+/NADH  D.Cys/CySS答案：A15.在双水相萃取中，提高PEG分子量将（）A.提高蛋白分配系数  B.降低蛋白分配系数  C.无影响  D.使相图消失答案：A16.下列哪项不是FDA认可的“well-characterizedbiologic”必备文件（）A.一级结构  B.高级结构  C.临床前毒理  D.宿主细胞DNA残留答案：C17.关于冻干保护剂，下列哪种属于非还原性二糖（）A.麦芽糖  B.乳糖  C.蔗糖  D.葡萄糖答案：C18.在DoE中，用于筛选显著因子的设计表是（）A.CCD  B.Box-Behnken  C.Plackett-Burman  D.Latinsquare答案：C19.用于测定单抗热稳定性的“Tm”常用技术是（）A.DSC  B.FTIR  C.NMR  D.MALDI-TOF答案：A20.下列哪项不是连续流层析的优势（）A.设备占地小  B.树脂利用率高  C.验证更简单  D.可在线缓冲液配制答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）21.下列哪些操作可降低蛋白聚集（）A.降低pH至3.0  B.加入0.5M精氨酸  C.降低蛋白浓度  D.加入1mMEDTA答案：B、C、D22.关于病毒过滤，下列说法正确的是（）A.孔径通常为20nm  B.属于正切流过滤  C.可去除非包膜病毒  D.需进行细菌挑战试验答案：A、C23.下列哪些属于“高-risk”变更（）A.更换关键原料供应商  B.发酵温度±0.5℃  C.更换层析填料基架  D.变更最终制剂规格答案：A、C、D24.关于蛋白A层析，下列哪些说法正确（）A.可在pH3.0洗脱  B.对IgG4结合弱于IgG1  C.可用尿素再生  D.属于亲和层析答案：A、B、D25.下列哪些检测可用于宿主蛋白残留（）A.ELISA  B.qPCR  C.LC-MS/MS  D.Westernblot答案：A、C、D26.下列哪些属于“连续制造”关键技术（）A.在线拉曼  B.周期性逆流层析  C.灌流培养  D.一次性搅拌釜答案：A、B、C27.关于高浓度制剂（>100mg/mL），下列哪些现象可能出现（）A.黏度升高  B.乳光  C.自缔合  D.玻璃化转变温度升高答案：A、B、C28.下列哪些属于“关键质量属性”（CQA）（）A.糖型  B.电荷异构体  C.宿主DNA残留  D.制剂外观答案：A、B、C29.下列哪些方法可用于去除内毒素（）A.TritonX-114萃取  B.阴离子层析  C.超滤  D.活性炭吸附答案：A、B、D30.关于“生物类似药”可比性研究，下列哪些必须开展（）A.头对头临床III期  B.质量比对  C.药代比对  D.免疫原性比对答案：B、C、D三、填空题（每空1分，共20分）31.在灌流培养中，常用细胞截留设备包括__________和__________。答案：交替切向流过滤（ATF）、旋转滤器（spin-filter）32.根据ICHQ5E，变更分级分为__________、__________和__________三类。答案：重大、中等、微小33.蛋白A层析洗脱峰出现“双峰”现象，最常见原因是__________。答案：抗体铰链区氧化导致构象异构34.用于测定蛋白自由巯基的经典试剂是__________，其检测波长为__________nm。答案：Ellman试剂（DTNB），41235.在冻干曲线中，__________阶段决定最终水分，__________阶段决定蛋糕外观。答案：二次干燥、一次干燥36.当UF/DF通量下降至初始50%时，可采用__________清洗，常用NaOH浓度为__________M。答案：原位碱洗，0.137.连续流层析中，树脂利用率η=__________×100%。答案：产物捕获量/树脂理论载量38.根据DoE，中心复合设计（CCD）中星号臂α=__________时具有旋转性。答案：2k/439.单抗电荷异构体测定常用__________，其分离原理基于__________。答案：IEF或cIEF，等电点差异40.在E.coli发酵中，采用__________启动子需加入IPTG，其终浓度通常为__________mM。答案：T7，0.5四、简答题（共30分）41.（封闭型，6分）简述蛋白A层析后低pH病毒灭活的操作要点及控制参数。答案：1.收集洗脱峰立即调pH至3.6±0.1；2.维持18–30℃，时间≥30min；3.灭活结束后立即用1MTris中和至pH5.0；4.控制蛋白浓度<20mg/mL以防聚集；5.每批次放置指示病毒做同步验证；6.记录pH、温度、时间曲线并双人复核。42.（开放型，8分）结合实例说明如何利用质量源于设计（QbD）优化单抗糖型。答案：实例为某抗HER2单抗。步骤1：定义CQA为G0F+G1F≥80%；步骤2：通过风险评估确定细胞株、培养pH、Mn2+浓度为关键参数；步骤3：采用DoE设计3因素5水平实验，发现Mn2+与UDP-GnT表达呈正相关；步骤4：建立设计空间：Mn2+0–0.5μM，pH6.8–7.2；步骤5：实施控制策略，在线拉曼监控Mn2+，反馈补加MnCl2；步骤6：验证三批次，G0F+G1F稳定在82–85%，符合目标。43.（封闭型，6分）写出超滤通量下降的三大机理并给出解决措施。答案：1.浓度极化：提高切向流速、降低通量；2.膜孔堵塞：采用0.1μm预过滤、间歇反冲；3.蛋白吸附：选用低吸附改性膜、表面活性剂预冲洗。44.（开放型，10分）某双特异抗体（BsAb）下游工艺路线为：蛋白A→低pH→阴离子→阳离子→病毒过滤→UF/DF。质检发现阳离子流穿液中HCP>500ppm，请分析可能原因并提出改进方案。答案：原因：1.蛋白A洗脱条件剧烈导致HCP共洗脱；2.阴离子层析载量过高，HCP突破；3.阳离子为流穿模式，对HCP去除有限。改进：1.蛋白A改用pH梯度洗脱，减少杂蛋白共洗；2.阴离子降低载量至50g/L，增加柱高；3.在阴离子后增加混合模式层析（CaptoCore700）；4.采用DoE优化阳离子pH与电导，使HCP与BsAb电荷差异最大化；5.验证后HCP降至<50ppm。五、计算与分析题（共30分）45.（计算题，10分）某50kDa蛋白用30kDa超滤膜浓缩，初始体积10L，蛋白浓度2g/L，目标浓度20g/L。已知膜面积0.5m2，初始通量80L·m-2·h-1，浓缩极化模型J=J0·exp(-k·C)，其中k=0.02L·g-1，C为瞬时浓度。求：1.浓缩所需时间；2.若允许最长处理时间3h，需多大膜面积？答案：1.质量守恒：V·C=V0·C0=20kg。瞬时体积V=20/C，通量J=80·exp(-0.02C)。dV/dt=-J·A=-80·exp(-0.02C)·0.5=-40·exp(-0.02C)。换元积分：t=∫(10→1)dV/(40·exp(-0.02·20/V))=0.575h≈34.5min。2.设膜面积为A，t=3h=∫(10→1)dV/(80·exp(-0.02·20/V)·A)，解得A≥0.096m2，取0.1m2。46.（分析题，10分）某单抗制剂处方含10mM组氨酸、5%蔗糖、0.01%聚山梨酯80，pH6.0。加速试验40℃3个月后，发现不溶性微粒由初始500增至5000#/mL，且DSC显示Tm下降3℃。请分析可能降解途径并给出改进策略。答案：降解途径：1.蔗糖高温酸催化水解生成葡萄糖+果糖，发生美拉德反应，蛋白糖化；2.聚山梨酯80氧化生成过氧化物，导致甲硫氨酸氧化；3.蛋白氧化后疏水核心暴露，形成可溶性聚集体→微粒。改进：1.改用非还原性海藻糖替代蔗糖；2.加入0.5mM甲硫氨酸作为抗氧化剂；3.降低pH至5.5减少糖化；4.采用低过氧化值聚山梨酯80（<0.5meqO2/kg）；5.充氮包装，残氧<1%。验证40℃3个月后微粒<1000#/mL，Tm恢复。47.（综合题，10分）某2000LCHO灌流培养，每日收获1.5kg单抗，拟采用连续流蛋白A层析，树脂载量30g/L，循环时间6min，柱体积1L。求：1.所需树脂体积；2.若树脂寿命200cycle，年运行8000h，计算年树脂消耗及成本（树脂单价$8000/L）；3.与批次模式（每批2000L，树脂载量50g/L，周期24h）比较，年树脂成本差异。答案：1.每日处理1.5kg，连续流速Q=1.5kg/(30g/L×1L×10cycle/h)=5L/h，树脂体积1L即可。2.年循环数=8000×10=80000cycle，需树脂80000/200=400L，成本400×8000=$3.2M。3.批次模式：每批2000L产单抗约8kg，需树脂8kg/(50g/L)=160L，年批次数=8000/24≈333，总树脂160L（可重复使用），寿命同200cycle，需树脂160×333/200≈266L，成本266×8000=2.13M六、案例设计题（共20分）48.某初创公司开发一款抗PD-1×LAG-3双特异抗体，采用CHO-K1GS系统，目标年产量100kg。请设计一套包含上游、下游、制剂、质量、环保的完整工艺路线，并说明关键控制点。要求：1.上游采用强化fed-batch；2.下游必须包含连续流层析；3.制剂为高浓度预充针；4.给出至少5个KPI。答案：上游：采用CHO-K1GS，2000L一次性反应器，强化fed-batch，每日灌流换液1VVD，VCD80×106cells/mL，qP50pg/cell/day，日产量4kg，收率95%。关键控制：pH7.0±0.05，溶氧40%，CO2<80mmHg，渗透压<400mOsm/kg，乳酸<15mM。下游：连续离心→深层过滤→连续蛋白A（1L，30g/L，10cycle/h）→低pH病毒灭活→连续病毒过滤→连续AEX（Membrane，流穿）→UF/DF→20nm病毒过滤→0.2μm除菌。关键控制：蛋白A载量<30g/L，病毒过滤通量<200LMH，内毒素<0.1EU/mg，HCP<50ppm，DNA<10pg/mg。制剂：UF/DF至150mg/mL，加入20mM组氨酸、5%海藻糖、0.01%