生物制药工艺及技术专项训练题及答案解析

生物制药工艺及技术专项训练题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共20分）1.哺乳动物细胞表达治疗性抗体时，最有利于获得接近人源糖基化修饰的表达系统是？A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.CHO细胞D.昆虫细胞答案：C解析：大肠杆菌缺乏糖基化能力，酵母倾向于产生高甘露糖型糖链，昆虫细胞糖基化与人源有明显差异；CHO细胞可进行较接近人源的翻译后修饰，因此是治疗性抗体的主流表达系统。2.ProteinA亲和层析主要利用ProteinA与抗体哪个片段的特异性结合进行捕获？A.Fab片段B.Fc片段C.CDR区D.CH1区答案：B解析：ProteinA主要结合抗体Fc区，因此可高效捕获含完整Fc区的抗体分子。3.下列哪种方法不属于单抗下游工艺常用的病毒清除手段？A.低pH孵育B.S/D溶剂去污剂处理C.纳米膜过滤D.121℃高压蒸汽灭菌答案：D解析：高压蒸汽灭菌适用于器械、耗材和培养基等，不能用于含目标蛋白的制品；低pH孵育、S/D处理和纳滤均为生物药工艺中常用的病毒清除/灭活方法。4.除菌过滤一般选用孔径为多少的微孔滤膜？A.0.1μmB.0.22μmC.0.45μmD.1.0μm答案：B解析：0.22μm滤膜可有效截留微生物，是生物制品除菌过滤的标准孔径。5.流加培养与灌流培养相比，最主要区别是？A.是否在培养过程中更换或排出培养基并连续收获B.是否进行氧气供应C.是否使用一次性生物反应器D.是否添加消泡剂答案：A解析：流加培养仅补入营养物，不排出培养液；灌流培养则连续更换培养基并收获产物，从而维持高细胞密度和持续生产。6.下列哪种层析原理主要依据分子流体力学体积差异进行分离？A.离子交换层析B.疏水相互作用层析C.体积排阻层析D.亲和层析答案：C解析：体积排阻层析又称凝胶过滤，按分子大小分离，大分子不能进入凝胶孔内而先被洗脱。7.超滤/透滤（UF/DF）最主要的工艺作用是？A.去除细胞碎片B.蛋白质浓缩和缓冲液置换C.去除蛋白聚集体D.使病毒裂解答案：B解析：UF/DF通过截留目标蛋白并透过小分子溶质，实现浓缩和换液，常用于制剂前缓冲液置换。8.冻干过程中，一次干燥阶段主要去除的是？A.自由水B.结合水C.结晶水D.有机溶剂答案：A解析：一次干燥通过冰晶升华去除大部分自由水，二次干燥主要去除残留的结合水。9.GMP洁净室分级中，无菌操作核心区域通常为？A.A级B.C级C.D级D.一般生产区答案：A解析：A级相当于ISO4.8的局部高洁净环境，用于无菌灌装和敞口无菌操作等关键操作。10.生物制品培养基应尽可能避免使用动物来源成分，其主要原因是？A.降低原料成本B.降低外源因子污染风险C.提高细胞倍增速度D.简化培养基灭菌流程答案：B解析：动物来源成分可能引入病毒、支原体和其他外源因子，增加生物安全风险，因此商业化生产中优先使用化学成分明确或无动物源培养基。11.细胞培养中常用的pH缓冲系统通常依赖于？A.磷酸盐缓冲液B.碳酸氢钠/CO₂系统C.Tris-HCl缓冲液D.醋酸盐缓冲液答案：B解析：绝大多数哺乳动物细胞培养基以碳酸氢钠为缓冲剂，并通过培养箱中CO₂浓度调节pH。12.抗体滴度检测常用的高通量方法是？A.ELISAB.SDSC.WesternblotD.革兰染色答案：A解析：ELISA可用于特异性和定量检测抗体浓度，适合细胞培养上清中间的抗体滴度高通量分析。13.层析柱装填质量的主要评价指标不包括？A.理论塔板数B.拖尾因子C.不对称因子D.培养基颜色答案：D解析：柱效评价通常看HETP、理论塔板数、拖尾因子及不对称因子；培养基颜色不是层析柱装填质量的指标。14.下列哪项属于关键工艺参数（CPP）？A.层析柱生产厂家B.洗脱缓冲液pHC.操作人员姓名D.厂房地址答案：B解析：关键工艺参数是指对产品质量有显著影响的工艺参数，如洗脱pH、温度、时间等。15.生物药原液贮存中防止蛋白聚集，通常需要重点控制？A.温度、pH和离子强度B.包装标签颜色C.层析柱高度D.培养基品牌答案：A解析：温度波动、极端pH和高离子强度均可诱导蛋白去折叠和聚集，需在配方和贮存条件中严格控制。16.深层过滤在单抗收获中的主要作用是？A.去除细胞和胶体颗粒B.去除水分C.置换缓冲液D.进行病毒灭活答案：A解析：深层过滤通过机械截留和吸附作用去除细胞碎片及胶体颗粒，常用于收获液澄清。17.病毒过滤（纳滤）通常可有效截留？A.直径约20～50nm以上的病毒颗粒B.单个氨基酸C.无机盐离子D.水分子答案：A解析：纳滤膜孔径较小，可在保留目标蛋白的前提下截留病毒颗粒，但不一定能彻底去除所有小体积非包膜病毒。18.生物反应器培养中，KLa表示？A.体积传质系数B.细胞比生长速率C.底物抑制常数D.代谢产率系数答案：A解析：KLa表示氧气从气相到液相的体积传质系数，是反应器供氧能力的重要参数。19.关于细胞株稳定性研究，通常需要在连续传代至超过生产代次的条件下考察？A.细胞形态B.产物表达量与质量C.培养基颜色D.操作人员效率答案：B解析：细胞株稳定性研究主要关注传代过程中目标产物表达水平、分子质量和关键质量属性是否保持一致。20.一次性使用技术（SU）在生物制药中的主要优势是？A.降低交叉污染风险，减少清洗验证B.提高产品纯度C.完全消除工艺验证D.不需要层析纯化答案：A解析：一次性耗材即用即弃，可显著降低批次间交叉污染风险，并减少清洁验证工作量，但不能完全替代工艺验证。二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪些层析方法可用于生物大分子纯化？A.离子交换层析B.疏水相互作用层析C.体积排阻层析D.亲和层析E.气相色谱答案：ABCD解析：气相色谱主要用于挥发性小分子分析，不适于生物大分子纯化。其余四种均为蛋白质层析纯化中常用方法。2.关于CHO细胞培养工艺，下列说法正确的有？A.CHO细胞可进行较接近人源的糖基化修饰B.培养过程需控制营养物浓度C.可采用无血清悬浮培养D.仅在贴壁培养下才能表达蛋白E.葡萄糖不足可能导致产物表达量下降答案：ABCE解析：CHO细胞可适应无血清悬浮培养，具有较好的规模化生产潜力。D项错误，CHO细胞既可通过贴壁培养也可通过悬浮培养表达目标蛋白。3.在生物制品工艺验证中，通常需要开展的研究包括？A.病毒清除验证B.层析柱清洁/再生周期验证C.中间体和原液存放时限验证D.除菌过滤器完整性测试及验证E.制剂仓库存放温度记录答案：ABCD解析：E项属于日常仓储管理数据，不是工艺验证专项研究。工艺验证需要系统证明病毒清除效果、树脂寿命、中间产品稳定性及关键过滤步骤的有效性。4.下列哪些属于单抗药物关键质量属性（CQA）？A.聚集体含量B.电荷变异体分布C.糖型/糖基化谱D.生物学活性E.包装标签印刷字体答案：ABCD解析：聚集体、电荷异构体、糖基化谱和生物活性均可能影响单抗的安全性与有效性，应作为CQA控制。标签字体不属于药物内在质量属性。5.关于低pH病毒灭活工艺，下列说法正确的有？A.通常使用酸性缓冲液处理含抗体样品B.常用于含Fc区抗体的下游工艺C.灭活效率受pH、温度和时间影响D.该步骤可完全替代除病毒过滤E.属于正交病毒清除策略之一答案：ABCE解析：低pH灭活常用pH3.0～3.8处理一定时间，可有效灭活包膜病毒。但单独一步不能完全替代除病毒过滤，需要多种机制正交组合以实现充分病毒清除。6.在细胞培养过程中，常见的代谢副产物包括？A.乳酸B.氨C.二氧化碳D.葡萄糖E.谷氨酰胺答案：ABC解析：葡萄糖和谷氨酰胺是培养过程中的营养物质，不是代谢副产物；乳酸、氨和CO₂则是细胞代谢产生的抑制性副产物。7.关于ProteinA层析，下列描述正确的有？A.介质配基为重组ProteinAB.洗脱条件通常为低pHC.主要捕获具有完整Fc区的抗体D.能够完全去除宿主细胞蛋白E.载量和回收率是层析工艺放大的关键参数答案：ABCE解析：ProteinA层析能有效富集抗体并去除大量杂质，但不能做到HCP等杂质的完全去除，仍需后续精纯步骤。8.UF/DF工艺中，膜的性能评价参数包括？A.膜材及截留分子量B.透过通量C.产品回收率D.膜完整性E.细胞培养基配方答案：ABCD解析：UF/DF膜性能主要取决于截留分子量、通量、回收率及完整性等参数，与细胞培养基配方无关。9.下列哪些措施有助于降低生物药免疫原性风险？A.减少聚集体和颗粒B.保持正确的糖基化/翻译后修饰C.使用人源化抗体序列D.提高宿主蛋白残留量E.避免过度化学修饰答案：ABCE解析：宿主蛋白残留属于工艺相关杂质，应尽量降低而非提高，否则可能增加免疫原性风险。10.符合GMP要求的批记录应包含哪些要素？A.产品名称、批号和生产日期B.所用设备及关键操作参数C.关键中间体检验结果D.操作人员签名及日期E.批签发合格证明答案：ABCD解析：批签发合格证明由批签发机构出具，不属于生产批记录内容。批记录应完整反映生产、检验和过程控制信息。三、判断题（每题1分，共10分）1.在CHO细胞批式培养中，由于培养基体积固定，细胞会持续指数增长至培养结束，不会出现下降期。答案：错误解析：批式培养中营养物逐渐耗尽、代谢副产物积累，通常会出现生长停止和活力下降的阶段。2.层析介质的配基脱落可能会进入产品，因此需要在工艺中评估并控制脱落风险。答案：正确3.低pH病毒灭活通常对抗体类产品耐受性较好，是单抗平台常用的病毒灭活步骤。答案：正确4.除病毒过滤器（纳滤）的完整性检测只在过滤前进行，过滤后无需检测。答案：错误解析：除病毒过滤器的完整性检测应在过滤前和过滤后均进行，以确认滤器在运行过程中未发生损坏。5.在QbD理念下，风险评估可用于确定关键工艺参数及其控制范围。答案：正确6.培养基灭菌后pH和渗透压不会发生变化，因此可以直接使用，无需检测。答案：错误解析：高温灭菌可能导致营养成分分解、pH和渗透压变化，使用前应进行质量确认。7.体积排阻层析中，分子量越大的蛋白质洗脱体积越大。答案：错误解析：大分子不能进入凝胶孔隙，路径较短，先被洗脱，因此洗脱体积较小。8.在流加培养中，通过补料可以维持营养物浓度并延长细胞培养周期。答案：正确9.生物药制剂的稳定性研究可通过强制降解试验考察辅料、工艺和环境条件对产品的影响。答案：正确10.为保证产品质量，生物药生产过程中的所有操作单元都必须在A级洁净区进行。答案：错误解析：A级洁净区主要用于无菌操作和灌装关键步骤；细胞培养、纯化等操作通常可在C级或D级环境下进行。四、名词解释（每题4分，共20分）1.关键质量属性（CQA）答案：关键质量属性是指物理、化学、生物学或微生物学性质或特征，其应处于适当的限度、范围或分布之内，以确保产品达到预期的临床安全性和有效性。2.流加培养（fed-batchculture）答案：流加培养是在培养过程中以一定方式向反应器补加浓缩营养物，但不排出培养液的一种培养模式。其可在维持较低代谢副产物积累的同时延长培养周期、提高产物浓度。3.亲和层析答案：亲和层析是利用目标分子与固相载体上固定化配基之间特异性、可逆结合而进行分离纯化的层析方法。单抗工艺中的ProteinA亲和层析即为典型代表。4.病毒清除验证答案：病毒清除验证是通过在缩小规模的代表性工艺中加入高滴度模型病毒，检测纯化工艺中各个步骤去除或灭活病毒的能力，并以对数降低因子（LRV）评价工艺的病毒清除效率。5.生物类似药答案：生物类似药是指在质量、安全性和有效性方面与已获准注册的参照生物药高度相似的生物制品，其开发需通过全面的可比性研究证明与参照药无临床意义上的差异。五、简答题（每题5分，共15分）1.简述生物制药下游纯化工艺中“捕获、精纯、制剂”三个阶段的划分及各阶段常用方法。答案：（1）捕获阶段：主要目标是快速分离目标蛋白、去除细胞碎片和大量宿主杂质，并进行初步浓缩。常用方法有离心、深层过滤、ProteinA亲和层析等。（2）精纯阶段：主要目标是去除残余宿主蛋白、DNA、聚集体、片段和病毒等杂质。常用方法有离子交换层析、疏水相互作用层析、体积排阻层析、纳滤和低pH病毒灭活等。（3）制剂阶段：主要目标是将原液转换为制剂缓冲液体系，调整至目标浓度并完成无菌灌装。常用方法有超滤/透滤（UF/DF）、除菌过滤、冻干及无菌灌装。2.简述细胞培养中葡萄糖控制的必要性及过量或不足的影响。答案：葡萄糖是细胞生长和产物合成的主要碳源和能量来源。控制葡萄糖浓度的必要性体现在维持细胞代谢平衡、保障产物表达质量。若葡萄糖过量，细胞会过度产生乳酸和氨等代谢副产物，导致培养环境酸化、渗透压升高，抑制细胞生长。若葡萄糖不足，细胞因缺乏能量来源而导致生长减慢、活力下降，目标产物表达量降低。因此，在生产中通常通过流加策略维持葡萄糖在适宜范围内，并定期监测残糖浓度。3.简述生物药无菌保证的主要措施。答案：（1）对培养基、缓冲液和接触产品的设备进行有效灭菌或消毒；（2）对不能终端灭菌的制品采用无菌工艺，在A级洁净环境下进行灌装和密封；（3）使用0.22μm除菌过滤器，并在过滤前后进行完整性测试；（4）对操作人员进行无