生物制药工艺与设备技术练习题

生物制药工艺与设备技术练习题姓名_________________________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、单选题1.生物制药工艺过程中，常用的分离纯化技术不包括以下哪一项？

A.离心分离

B.膜分离

C.沉淀

D.气相色谱

2.下列哪种方法不是发酵过程中的无菌操作？

A.使用无菌空气

B.使用无菌水

C.使用紫外线消毒

D.使用高压蒸汽灭菌

3.重组蛋白质药物的纯化过程中，最常用的层析柱填料是？

A.离子交换树脂

B.膜分离材料

C.色谱填料

D.纤维素

4.下列哪一种生物制药工艺中不需要细胞培养过程？

A.重组蛋白质药物生产

B.抗体药物生产

C.疫苗生产

D.重组DNA技术

5.生物反应器的主要作用是什么？

A.提供生物反应环境

B.促进生物反应

C.提高生产效率

D.以上都是

6.以下哪一种设备在生物制药生产过程中用于无菌操作？

A.离心机

B.超声波清洗器

C.高压蒸汽灭菌器

D.生物反应器

7.生物制药工艺中，离心分离的目的是？

A.分离混合物中的固体和液体

B.提高纯度

C.获得均匀的悬浮液

D.以上都是

8.下列哪种设备不属于生物制药工艺中使用的离心设备？

A.离心管

B.离心机

C.离心杯

D.离心球

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：离心分离、膜分离、沉淀都是生物制药工艺中常用的分离纯化技术，而气相色谱主要用于分析，不是分离纯化技术。

2.答案：C

解题思路：发酵过程中的无菌操作通常包括使用无菌空气、无菌水和高压蒸汽灭菌，而紫外线消毒虽然可以起到一定的消毒作用，但不是发酵过程中的无菌操作。

3.答案：A

解题思路：重组蛋白质药物的纯化过程中，离子交换树脂是最常用的层析柱填料，因为它可以有效分离蛋白质。

4.答案：D

解题思路：重组DNA技术不需要细胞培养过程，而其他选项都需要细胞培养。

5.答案：D

解题思路：生物反应器的主要作用是提供生物反应环境、促进生物反应和提高生产效率。

6.答案：D

解题思路：生物反应器在生物制药生产过程中用于无菌操作，而其他选项虽然也有一定的消毒作用，但不是主要用于无菌操作。

7.答案：D

解题思路：离心分离的目的是分离混合物中的固体和液体、提高纯度、获得均匀的悬浮液。

8.答案：A

解题思路：离心管、离心机和离心杯都是生物制药工艺中使用的离心设备，而离心球不是。二、多选题1.生物制药工艺中，细胞培养需要考虑的参数有哪些？

A.温度

B.pH值

C.氧气供应

D.培养基成分

E.培养基浓度

F.培养基的pH稳定性

G.培养基的营养成分

2.下列哪些属于生物制药生产过程中可能遇到的污染？

A.细菌污染

B.真菌污染

C.病毒污染

D.污染性颗粒

E.金属离子污染

F.化学污染物

3.重组蛋白质药物纯化过程中，常用的纯化方法有哪些？

A.离子交换层析

B.膜分离技术

C.柱层析

D.沉淀法

E.超滤

F.色谱法

4.生物反应器的主要类型包括哪些？

A.好氧式生物反应器

B.厌氧式生物反应器

C.气升式生物反应器

D.悬浮式生物反应器

E.固定床生物反应器

5.以下哪些属于生物制药工艺中的下游加工过程？

A.结晶

B.分离

C.浓缩

D.过滤

E.沉淀

6.以下哪些是生物制药工艺中使用的分离纯化技术？

A.离子交换

B.膜分离

C.超滤

D.凝胶过滤

E.色谱法

7.下列哪些是生物制药工艺中的质量控制参数？

A.产品纯度

B.产品活性

C.细胞活力

D.培养基成分稳定性

E.设备运行参数

8.生物制药生产过程中，哪些设备需要定期进行维护？

A.生物反应器

B.过滤系统

C.纯化柱

D.蒸馏设备

E.气体供应系统

答案及解题思路：

答案：

1.A,B,C,D,E,F,G

2.A,B,C,D,E,F

3.A,B,C,D,E,F

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.A,B,C,D,E

解题思路：

1.细胞培养参数涉及生长环境的基本条件，包括温度、pH、氧气供应、培养基成分等，这些都是保证细胞正常生长和繁殖的必要条件。

2.生物制药生产过程中可能遇到的污染包括微生物污染、颗粒污染、化学污染等，这些都是影响产品质量和生产安全的重要因素。

3.重组蛋白质药物的纯化方法多样，包括离子交换、膜分离、柱层析等，每种方法都有其特点和适用范围。

4.生物反应器的类型多样，根据不同的培养方式和需求选择合适的反应器类型。

5.下游加工过程包括产品的分离、纯化、浓缩等步骤，这些步骤对于产品的质量和纯度。

6.分离纯化技术是生物制药工艺中的重要环节，包括离子交换、膜分离、超滤、凝胶过滤等。

7.质量控制参数包括产品的纯度、活性、细胞活力等，以及保证生产过程稳定性的相关参数。

8.生物制药生产过程中，设备维护是保证生产连续性和产品质量的关键，需要定期对生物反应器、过滤系统、纯化柱等设备进行维护。三、判断题1.生物制药工艺过程中，无菌操作是非常重要的环节。（√）

解题思路：无菌操作是生物制药工艺中防止污染和保证产品质量的关键步骤，特别是在生产生物制品和药物时，无菌条件对于避免微生物污染尤为重要。

2.发酵过程中的污染主要包括细菌、病毒、真菌和酵母。（√）

解题思路：发酵过程容易受到各种微生物的污染，包括细菌、病毒、真菌和酵母等，这些微生物的污染会严重影响发酵产品的质量和产量。

3.重组蛋白质药物纯化过程中，离子交换层析是最常用的纯化方法。（√）

解题思路：在重组蛋白质药物纯化中，离子交换层析因其高效的分离能力和对蛋白质电荷特异性的操作，是常用的纯化技术之一。

4.生物反应器中的搅拌速度对细胞生长和产品质量有重要影响。（√）

解题思路：搅拌速度是生物反应器操作的重要参数，它直接影响到细胞的生长环境，进而影响细胞代谢和产品质量。

5.离心分离是一种基于粒子大小和密度差异的分离纯化技术。（√）

解题思路：离心分离通过离心力将不同大小和密度的粒子分离开来，是实现混合物中粒子分离的一种常用技术。

6.生物制药生产过程中的产品质量主要取决于原材料质量。（√）

解题思路：原材料质量是生物制药产品质量的基础，原料中存在的杂质和污染物会直接影响最终产品的质量。

7.生物制药工艺中的质量控制包括原料、中间产品和成品的质量控制。（√）

解题思路：生物制药生产过程中的质量控制涵盖了从原料采购到成品出厂的整个生产过程，保证每一步都符合质量标准。

8.生物制药生产过程中的污染源主要来自于空气和人员操作。（√）

解题思路：空气和人员操作是生物制药生产过程中主要的污染源，因此严格控制这两个方面对于保证生产环境的无菌。四、填空题1.生物制药工艺主要包括________、________和________等过程。

答案：发酵、提取、纯化

解题思路：生物制药工艺是一个复杂的过程，包括发酵阶段产生生物产品，提取阶段从发酵液中分离出目标产物，以及纯化阶段去除杂质。

2.细胞培养过程中，培养基的主要作用是________和________。

答案：提供营养和维持细胞生长环境

解题思路：培养基是为细胞生长提供必需营养素和维持细胞生长所需条件的介质。

3.重组蛋白质药物纯化过程中，常用的纯化方法有________、________、________和________等。

答案：盐析、离子交换、亲和层析、凝胶过滤

解题思路：纯化方法的选择取决于蛋白质的性质和目标产品的要求。

4.生物反应器的主要类型有________、________、________和________等。

答案：固定床反应器、流化床反应器、搅拌式反应器和膜生物反应器

解题思路：生物反应器类型多样，根据操作方式和反应条件不同而有所区别。

5.生物制药工艺中的质量控制参数主要包括________、________和________等。

答案：产品纯度、生物活性、无菌性

解题思路：质量控制参数是保证生物制药产品安全有效的重要指标。

6.离心分离是一种基于________差异的分离纯化技术。

答案：密度

解题思路：离心分离利用物质密度的不同来实现分离，是生物制药中常用的分离技术。

7.生物制药生产过程中，无菌操作的主要目的是防止________的污染。

答案：微生物

解题思路：无菌操作是防止微生物污染，保证产品安全的重要措施。

8.生物制药生产过程中，设备维护主要包括________、________和________等。

答案：日常清洁、定期检查和故障排除

解题思路：设备维护是保证生产连续性和产品质量的关键环节。五、名词解释1.生物制药

生物制药是指利用生物技术手段，从生物体、生物组织、细胞、细胞器或者生物体中提取的代谢产物，以及通过基因工程、细胞工程等生物技术改造的微生物、细胞或者细胞组分，制备成用于预防、治疗、诊断人类疾病的产品。

2.生物反应器

生物反应器是一种用于进行生物化学反应的装置，它可以为微生物、细胞或其他生物体提供适宜的生长和代谢环境，用于生产生物活性物质，如药物、酶、生物制品等。

3.细胞培养

细胞培养是指将细胞从生物体内取出，在无菌条件下，利用合适的培养基在体外培养，以研究细胞生长、分化和功能的一门技术。

4.重组蛋白质

重组蛋白质是指通过基因工程手段，将外源基因插入到宿主细胞中，使宿主细胞表达出特定的蛋白质。

5.无菌操作

无菌操作是指在无微生物污染的环境下进行实验操作的技术，旨在防止微生物污染，保证实验结果的准确性和安全性。

6.分离纯化

分离纯化是指从复杂的混合物中分离出目标物质，并通过物理或化学方法去除杂质的过程。

7.生物反应器中的搅拌速度

生物反应器中的搅拌速度是指搅拌器在反应器内旋转的速度，它对混合均匀、提供适宜的溶氧条件、控制温度等。

8.质量控制

质量控制是指在生产过程中，对产品进行全面监测和评估，以保证产品质量符合规定的标准和要求。

答案及解题思路：

答案：

1.生物制药：利用生物技术手段制备的用于预防、治疗、诊断人类疾病的产品。

2.生物反应器：进行生物化学反应的装置，为微生物、细胞等提供适宜的生长和代谢环境。

3.细胞培养：在无菌条件下，体外培养细胞的技术，用于研究细胞生长、分化和功能。

4.重组蛋白质：通过基因工程手段改造宿主细胞表达的特定蛋白质。

5.无菌操作：在无微生物污染的环境下进行的实验操作，防止微生物污染。

6.分离纯化：从复杂混合物中分离目标物质，去除杂质的过程。

7.生物反应器中的搅拌速度：搅拌器在反应器内旋转的速度，影响混合均匀、溶氧和温度控制。

8.质量控制：在生产过程中，对产品进行全面监测和评估，保证产品质量符合规定标准。

解题思路：

1.生物制药的定义需要涵盖其技术手段和产品用途。

2.生物反应器的定义需强调其在生物反应中的作用和环境提供。

3.细胞培养的定义应包括无菌条件、体外培养和目的。

4.重组蛋白质的定义需突出基因工程和蛋白质表达。

5.无菌操作的定义要明确其操作环境和目的。

6.分离纯化的定义需包括分离对象和过程。

7.生物反应器中搅拌速度的定义应包含其作用和影响因素。

8.质量控制的定义要强调其在生产过程中的全面性和目的。六、简答题1.简述生物制药工艺的主要步骤。

答案：

生物制药工艺的主要步骤包括：细胞培养、发酵、提取、纯化、制剂和包装。具体步骤

1.细胞培养：在生物反应器中培养微生物或细胞，使其产生目标产物。

2.发酵：在特定的条件下，让微生物或细胞大量繁殖并产生目标产物。

3.提取：将发酵液中的目标产物提取出来。

4.纯化：通过一系列的分离纯化技术，如离心、过滤、层析等，去除杂质，获得高纯度的目标产物。

5.制剂：将纯化的目标产物制成适合临床使用的剂型。

6.包装：将制剂进行无菌包装，保证产品的安全性和稳定性。

解题思路：理解生物制药工艺的基本流程，并掌握每个步骤的关键点。

2.解释什么是细胞培养，以及在生物制药工艺中的作用。

答案：

细胞培养是指在一个受控的环境中，对细胞进行体外培养的过程。在生物制药工艺中，细胞培养是产生生物药物的关键步骤，其作用包括：

1.产生生物药物：通过培养微生物或细胞，使其产生所需的生物药物。

2.优化生产条件：通过细胞培养，可以优化培养基成分、温度、pH等条件，提高产物的产量和质量。

3.研究细胞生物学：细胞培养为研究细胞生物学提供了实验模型。

解题思路：明确细胞培养的定义和目的，以及其在生物制药工艺中的重要性。

3.介绍重组蛋白质药物的纯化方法。

答案：

重组蛋白质药物的纯化方法包括：

1.离心：通过离心分离不同大小的颗粒。

2.过滤：利用不同孔径的滤膜去除大分子杂质。

3.层析：根据蛋白质的物理化学性质（如电荷、大小、亲和力等）进行分离。

4.结晶：通过改变溶液条件使蛋白质结晶，然后收集晶体。

5.超滤：利用半透膜去除小分子杂质。

解题思路：了解各种纯化方法的原理和适用范围。

4.解释什么是无菌操作，以及在生物制药工艺中的重要性。

答案：

无菌操作是指在无菌条件下进行实验或生产活动，以防止微生物污染。在生物制药工艺中，无菌操作的重要性体现在：

1.保证产品质量：防止微生物污染，保证生物药物的安全性和有效性。

2.避免交叉污染：防止不同产品之间的交叉污染，保障生产环境的清洁。

3.保障人员安全：防止微生物感染，保障生产人员的健康。

解题思路：理解无菌操作的定义和其在生物制药工艺中的保护作用。

5.简述生物制药工艺中的质量控制参数。

答案：

生物制药工艺中的质量控制参数包括：

1.产物产量：衡量目标产物的量。

2.产物质量：包括纯度、活性、安全性等指标。

3.培养基成分：包括营养物质、pH值、温度等。

4.发酵条件：包括搅拌速度、溶解氧、温度等。

5.纯化过程参数：包括层析条件、离心速度等。

解题思路：掌握生物制药工艺中质量控制的关键参数。

6.分析生物反应器中搅拌速度对细胞生长和产品质量的影响。

答案：

生物反应器中搅拌速度对细胞生长和产品质量有重要影响：

1.影响细胞生长：适当的搅拌速度有助于细胞均匀分布，提高氧气和营养物质的传递效率，促进细胞生长。

2.影响产品质量：搅拌速度过高可能导致细胞损伤，影响产物质量；速度过低则可能导致传质效率降低，影响产物产量。

解题思路：分析搅拌速度对生物反应器内环境和产物质量的双向影响。

7.说明生物制药生产过程中，如何防止污染的发生。

答案：

生物制药生产过程中防止污染的措施包括：

1.无菌操作：严格遵守无菌操作规程，减少微生物污染。

2.清洁和消毒：定期清洁和消毒生产设备，保持生产环境的清洁。

3.空气净化：使用空气净化系统，控制生产环境中的微生物数量。

4.严格的质量控制：对原料、中间产品、最终产品进行严格的质量检测。

解题思路：了解生物制药生产中防止污染的关键措施。

8.列举生物制药生产过程中常见的设备，并简述其作用。

答案：

生物制药生产过程中常见的设备包括：

1.生物反应器：用于细胞培养和发酵，产生生物药物。

2.离心机：用于分离和纯化细胞和产物。

3.过滤器：用于去除悬浮物和微粒。

4.层析柱：用于蛋白质的分离和纯化。

5.超滤膜：用于去除小分子杂质。

解题思路：列举常见设备，并解释其作用在生物制药生产中的重要性。七、论述题1.分析生物制药工艺过程中，细胞培养过程中的关键技术及注意事项。

答案：

关键技术：

1.细胞选择与鉴定：选择合适的细胞株，并进行鉴定以保证其遗传稳定性。

2.培养基优化：根据细胞特性选择合适的培养基成分，包括糖、氨基酸、维生素、无机盐等。

3.环境控制：维持适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳浓度等。

4.传代与冻存：合理进行细胞传代，并使用液氮冻存技术保存细胞。

注意事项：

1.避免污染：严格控制无菌操作，防止细菌、真菌和病毒等微生物的污染。

2.细胞健康监测：定期检查细胞生长状态，及时发觉和处理异常情况。

3.环境稳定：保证培养环境稳定，避免温度、pH等参数的剧烈波动。

解题思路：

本题要求分析细胞培养过程中的关键技术及注意事项。列出关键技术，包括细胞选择、培养基优化、环境控制和传代冻存等。针对每个关键技术，详细阐述其具体操作和注意事项。强调无菌操作和细胞健康监测的重要性。

2.讨论重组蛋白质药物纯化过程中的关键步骤及影响因素。

答案：

关键步骤：

1.初步纯化：通过亲和层析、离子交换层析等方法去除大部分杂质。

2.中间纯化：使用凝胶过滤、反相层析等方法进一步纯化。

3.精制：通过超滤、透析等方法去除小分子杂质。

影响因素：

1.蛋白质稳定性：温度、pH、离子强度等环境因素会影响蛋白质的稳定性。

2.杂质类型：不同类型的杂质对纯化过程的影响不同。

3.纯化方法：不同的纯化方法对蛋白质的纯度和收率有影响。

解题思路：

本题要求讨论重组蛋白质药物纯化过程中的关键步骤及影响因素。列出关键步骤，包括初步纯化、中间纯化和精制。针对每个步骤，详细阐述其具体操作。接着，分析影响纯化过程的各种因素，如蛋白质稳定性、杂质类型和纯化方法等。

3.探讨生物制药生产过程中，如何保证产品质量和安全。

答案：

保证产品质量：

1.严格遵循GMP（良好生产规范）进行生产。

2.定期对生产设备和环境进行清洁和消毒。

3.加强原辅料、中间产品和最终产品的质量控制。

保证产品安全：

1.对原料进行严格筛选，保证其安全性和有效性。

2.定期对生产工艺进行风险评估，并及时采取措施消除风险。

3.对产品进行全面的生物学和理化检测。

解题思路：

本题要求探讨生物制药生产过程中保证产品质量和安全的措施。阐述保证产品质量的方法，如遵循GMP、清洁消毒和生产过程控制等。讨论保证产品安全的方法，包括原料筛选、风险评估和检测等。

4.分析生物制药生产过程中，如何进行无菌操作以防止污染。

答案：

无菌操作：

1.严格遵循无菌操作规程，如穿戴无菌服、手套、口罩等。

2.使用无菌设备，如无菌操作台、无菌过滤器等。

3.控制操作环境，如温度、湿度、空气洁净度等。

防止污染：

1.定期对操作环境进行消毒和监测。

2.对设备和工具进行清洁和消毒。

3.加强人员培训，提高无菌操作意识。

解题思路：

本题要求分析生物制药生产过程中无菌操作的方法和防止污染的措施。列出无菌操作的方法，包括穿戴无菌服、使用无菌设备和控制操作环境等。讨论防止污染的措施，如消毒监测、清洁消毒和人员培训等。

5.讨论生物反应器中搅拌速度对细胞生长和产品质量的影响及调整方法。

答案：

影响因素：

1.细胞生长：搅拌速度会影响细胞生长速度和密度。

2.产品质量：搅拌速度影响产品质量，如蛋白质的纯度和收率。

调整方法：

1.根据细胞特性选择合适的搅拌速度。

2.定期监测搅拌速度和细胞生长情况，及时调整。

3.使用智能控制系统，实现搅拌速度的自动调节。

解题思路：

本题要求讨论生物反应器中搅拌速度对