生物制药工艺实践知识考点

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、填空题1.生物制药工艺中，常用的微生物发酵方法有好氧发酵和厌氧发酵。

2.生物反应器的主要类型包括好氧发酵罐、厌氧发酵罐和膜反应器。

3.生物制药工艺中，细胞培养的培养基成分通常包括基础营养物质、生长因子、血清和抗生素。

4.亲和层析过程中，常用的配基有抗体、抗原和配体。

5.蛋白质纯化过程中，常用的缓冲液有磷酸盐缓冲液、TrisHCl缓冲液、甘氨酸缓冲液和醋酸盐缓冲液。

6.生物制药工艺中，常用的无菌操作技术包括消毒、灭菌和无菌接种。

7.离心分离技术中，常用的转速包括低速离心、中速离心和高速离心。

8.超滤技术在生物制药工艺中，主要应用于蛋白浓缩、多肽分离和病毒灭活。

答案及解题思路：

答案：

1.好氧发酵厌氧发酵

2.好氧发酵罐厌氧发酵罐膜反应器

3.基础营养物质生长因子血清抗生素

4.抗体抗原配体

5.磷酸盐缓冲液TrisHCl缓冲液甘氨酸缓冲液醋酸盐缓冲液

6.消毒灭菌无菌接种

7.低速离心中速离心高速离心

8.蛋白质浓缩多肽分离病毒灭活

解题思路：

1.微生物发酵方法根据发酵过程中氧气需求的不同分为好氧发酵和厌氧发酵。

2.生物反应器根据其工作原理和应用范围分为好氧发酵罐、厌氧发酵罐和膜反应器。

3.细胞培养培养基需要包含提供细胞生长所需的基本营养物质、促进细胞生长的生长因子、细胞生长所必需的血清以及防止污染的抗生素。

4.亲和层析利用生物分子之间的特异性相互作用来纯化蛋白质，常用的配基包括抗体、抗原和配体。

5.蛋白质纯化过程中，不同的缓冲液用于保持蛋白质的稳定性和活性，常见的缓冲液包括磷酸盐、TrisHCl、甘氨酸和醋酸盐缓冲液。

6.无菌操作技术是保证生物制药工艺过程中产品无菌的重要措施，包括消毒、灭菌和无菌接种。

7.离心分离技术根据转速的不同可分为低速、中速和高速离心，用于分离不同密度的物质。

8.超滤技术利用膜的选择性来分离和浓缩生物大分子，在生物制药工艺中主要应用于蛋白质浓缩、多肽分离和病毒灭活等过程。二、选择题1.生物制药工艺中，以下哪项不是发酵过程的必要条件？

A.温度

B.湿度

C.氧气

D.营养物质

2.以下哪种细胞培养方法在生物制药工艺中应用最广泛？

A.水平旋转瓶培养

B.悬浮培养

C.静止期培养

D.气升式培养

3.生物反应器的主要功能是什么？

A.提供细胞生长的环境

B.提供生物化学反应的场所

C.产物的提取与纯化

D.以上都是

4.亲和层析过程中，以下哪种情况可能导致层析效果下降？

A.流速过快

B.流速过慢

C.洗脱剂浓度过高

D.洗脱剂浓度过低

5.蛋白质纯化过程中，以下哪种技术主要用于去除蛋白中的杂质？

A.离心分离

B.超滤

C.离子交换层析

D.沉淀

6.生物制药工艺中，以下哪项不是无菌操作技术？

A.灭菌

B.消毒

C.银离子处理

D.紫外线照射

7.离心分离技术中，以下哪种离心方式适用于分离较重的颗粒？

A.离心

B.超速离心

C.高速离心

D.低速离心

8.超滤技术在生物制药工艺中，以下哪个方面应用最为广泛？

A.溶剂回收

B.蛋白质浓缩

C.细胞破碎

D.毒素去除

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：发酵过程的必要条件包括温度、氧气和营养物质，湿度虽然对发酵环境有影响，但不是必要条件。

2.答案：A

解题思路：水平旋转瓶培养方法在生物制药工艺中应用最广泛，因为它能够提供较大的接触面积，有利于细胞的生长和代谢。

3.答案：D

解题思路：生物反应器的主要功能是提供细胞生长的环境、生物化学反应的场所，以及产物的提取与纯化，因此答案是D，即以上都是。

4.答案：A

解题思路：流速过快可能导致层析柱中的物质没有充分结合，降低层析效果。

5.答案：A

解题思路：离心分离技术主要用于去除蛋白质中的大颗粒杂质，如细胞碎片和沉淀物。

6.答案：C

解题思路：银离子处理不是无菌操作技术，其他选项如灭菌、消毒和紫外线照射都是无菌操作技术的一部分。

7.答案：B

解题思路：超速离心适用于分离较重的颗粒，因为它能产生极高的离心力。

8.答案：B

解题思路：超滤技术在生物制药工艺中，蛋白质浓缩方面的应用最为广泛，因为它能够有效去除溶剂并浓缩蛋白质。三、判断题1.生物制药工艺中，发酵过程是生物反应器的主要功能。（）

2.细胞培养的培养基成分中，糖类物质对细胞的生长具有重要作用。（）

3.亲和层析过程中，配基的选择对层析效果有重要影响。（）

4.蛋白质纯化过程中，离子交换层析主要用于去除蛋白中的盐离子。（）

5.生物制药工艺中，无菌操作技术是保证产品安全性的关键。（）

6.离心分离技术中，高速离心适用于分离较轻的颗粒。（）

7.超滤技术在生物制药工艺中，主要用于溶剂回收。（）

8.生物制药工艺中，细胞培养是获取生物活性物质的主要途径。（）

答案及解题思路：

1.答案：√

解题思路：发酵过程是生物反应器的主要功能，因为生物反应器是用于进行微生物发酵的设备，其中发酵过程是产生生物制品的关键步骤。

2.答案：√

解题思路：糖类物质是细胞的主要能源来源，对于细胞的生长和代谢，因此在细胞培养的培养基中，糖类物质是必不可少的。

3.答案：√

解题思路：亲和层析是一种利用生物分子间特异性相互作用的层析技术，配基的选择直接影响到目标蛋白与配基的亲和力，从而影响层析效果。

4.答案：×

解题思路：离子交换层析主要用于分离蛋白质，通过改变溶液的离子强度来调整蛋白质的电荷，从而实现蛋白质的分离，而不是去除蛋白中的盐离子。

5.答案：√

解题思路：在生物制药工艺中，无菌操作技术，因为它能防止微生物污染，保证最终产品的安全性和有效性。

6.答案：×

解题思路：高速离心适用于分离密度差异较大的颗粒，而不是根据颗粒的轻重。较轻的颗粒通常通过低速离心分离。

7.答案：×

解题思路：超滤技术主要用于蛋白质浓缩和纯化，以及去除溶液中的小分子物质，而不是主要用于溶剂回收。

8.答案：√

解题思路：细胞培养是生物制药工艺中获取生物活性物质的主要途径，通过培养特定的细胞系来生产药物或其他生物制品。

：四、简答题1.简述生物反应器的主要类型及其特点。

解答：

生物反应器主要有以下几种类型：

恒温培养反应器：特点包括温度恒定，适合微生物、细胞等生物的繁殖和生长。

高压反应器：特点为可以在高压条件下进行反应，适用于酶促反应、发酵等过程。

微生物发酵反应器：特点包括反应速度快、操作简便、设备简单。

液液培养反应器：特点是可以进行多步反应，适用于多酶反应、代谢工程等。

2.简述细胞培养的基本步骤。

解答：

细胞培养的基本步骤包括：

选择合适的细胞系。

准备培养基和培养器皿。

将细胞接种于培养皿。

在适宜的条件下进行培养。

定期观察细胞生长状况。

进行细胞传代、冻存等操作。

3.简述亲和层析的原理和操作步骤。

解答：

亲和层析原理：利用待纯化物质与其特定配体之间的特异性相互作用，如抗原抗体、酶底物等，实现物质分离。

操作步骤：

准备亲和层析柱。

将配体固定在层析柱的基质上。

混合待纯化物质与配体溶液，使其发生特异性结合。

洗脱结合物质，去除非特异性结合物质。

收集洗脱液，得到纯化的目标物质。

4.简述蛋白质纯化的主要方法及其优缺点。

解答：

蛋白质纯化的主要方法包括：

凝胶过滤：优点是简单易行，但纯度较低。

离心分离：优点是分离效果好，但操作复杂。

水分配层析：优点是分辨率高，但操作复杂。

电泳：优点是分辨率高，但操作复杂。

亲和层析：优点是纯度高，但需要特定的配体。

5.简述无菌操作技术在生物制药工艺中的应用。

解答：

无菌操作技术在生物制药工艺中的应用包括：

防止微生物污染。

保证生产过程的安全性。

保证产品的质量。

6.简述离心分离技术在生物制药工艺中的应用。

解答：

离心分离技术在生物制药工艺中的应用包括：

分离细胞和细胞碎片。

分离不同大小和密度的颗粒。

获取纯净的细胞或细胞培养物。

7.简述超滤技术在生物制药工艺中的应用。

解答：

超滤技术在生物制药工艺中的应用包括：

分离分子量不同的物质。

提取生物活性物质。

获取高纯度的小分子物质。

8.简述生物制药工艺中常见的问题及解决方法。

解答：

生物制药工艺中常见问题及解决方法包括：

污染：加强无菌操作，严格控制生产环境。

产物降解：优化工艺条件，增加保护措施。

产物产量低：提高培养基质量，优化培养条件。

产物活性低：筛选高活性细胞系，优化培养条件。

答案及解题思路：

1.生物反应器类型：恒温培养反应器、高压反应器、微生物发酵反应器、液液培养反应器；特点：温度恒定、高压条件、操作简便、多步反应。

2.细胞培养基本步骤：选择细胞系、准备培养基、接种细胞、培养、观察生长状况、传代、冻存。

3.亲和层析原理：特异性相互作用；操作步骤：准备层析柱、固定配体、混合待纯化物质、洗脱、收集洗脱液。

4.蛋白质纯化方法：凝胶过滤、离心分离、水分配层析、电泳、亲和层析；优缺点：简单易行、分离效果好、分辨率高、操作复杂、纯度高。

5.无菌操作技术应用：防止微生物污染、保证安全性、保证质量。

6.离心分离技术应用：分离细胞和细胞碎片、分离不同大小和密度的颗粒、获取纯净的细胞或细胞培养物。

7.超滤技术应用：分离分子量不同的物质、提取生物活性物质、获取高纯度的小分子物质。

8.生物制药工艺问题及解决方法：污染（加强无菌操作）、产物降解（优化工艺条件）、产物产量低（提高培养基质量）、产物活性低（筛选高活性细胞系）。五、论述题1.结合实例，论述生物制药工艺中发酵过程的重要性。

答案：

发酵过程在生物制药工艺中扮演着的角色。例如在抗生素的生产中，发酵过程是不可或缺的。以青霉素的生产为例，通过发酵过程，微生物（如青霉菌）能够大量合成青霉素G。青霉素是一种重要的抗生素，对于治疗多种细菌感染疾病具有显著疗效。发酵过程不仅提高了青霉素的产量，还保证了其质量和纯度。发酵过程的重要性体现在以下几个方面：

提高产量：通过优化发酵条件，可以显著提高目标产物的产量。

保证质量：发酵过程中对微生物的严格控制，有助于保证最终产品的质量。

研究新药：发酵技术为新型生物药物的开发提供了有力支持。

解题思路：

介绍发酵过程在生物制药中的重要性，然后以青霉素生产为例，说明发酵过程如何提高产量和保证产品质量，最后讨论发酵技术在新型生物药物开发中的作用。

2.结合实例，论述生物制药工艺中细胞培养技术的应用。

答案：

细胞培养技术是生物制药工艺中的核心技术之一。以疫苗生产为例，利用细胞培养技术可以在体外培养病毒或细菌，然后利用这些培养物来制备疫苗。例如流感疫苗的生产过程中，利用鸡胚细胞或细胞系（如MDCK细胞）培养流感病毒，然后通过提取病毒抗原来制备疫苗。细胞培养技术的应用体现在：

产量控制：通过优化细胞培养条件，可以实现对疫苗产量的精确控制。

产品质量：细胞培养技术有助于提高疫苗的质量和稳定性。

新药开发：细胞培养技术为新型生物药物的制备提供了基础。

解题思路：

介绍细胞培养技术在生物制药工艺中的应用，然后以流感疫苗生产为例，说明细胞培养技术在疫苗制备中的作用，最后讨论细胞培养技术在新型药物开发中的应用。

3.结合实例，论述生物制药工艺中蛋白质纯化技术的应用。

答案：

蛋白质纯化技术是生物制药工艺中关键的步骤，用于从发酵液或细胞培养液中提取和纯化目标蛋白质。以重组人胰岛素的生产为例，通过蛋白质纯化技术，可以从重组菌发酵液中提取高纯度的胰岛素。蛋白质纯化技术的应用体现在：

提高纯度：通过多种纯化方法，如离子交换、凝胶过滤、亲和层析等，可以显著提高蛋白质的纯度。

保证质量：纯化过程有助于去除杂质，保证最终产品的质量和疗效。

便于后续处理：高纯度的蛋白质有利于后续的制剂加工和临床应用。

解题思路：

介绍蛋白质纯化技术在生物制药工艺中的应用，然后以重组人胰岛素生产为例，说明蛋白质纯化技术在提取纯化蛋白质中的作用，最后讨论蛋白质纯化技术对产品质量和临床应用的影响。

4.结合实例，论述生物制药工艺中无菌操作技术的重要性。

答案：

无菌操作技术在生物制药工艺中，特别是在生产抗生素和疫苗等无菌产品时。以青霉素的生产为例，无菌操作技术可以防止微生物污染，保证青霉素的质量。无菌操作技术的重要性体现在：

防止污染：无菌操作技术可以有效地防止微生物的污染，保证产品的纯度和质量。

保证疗效：微生物污染可能导致产品质量下降，影响药物疗效。

符合法规要求：无菌操作技术符合药品生产质量管理规范（GMP）的要求。

解题思路：

介绍无菌操作技术在生物制药工艺中的重要性，然后以青霉素生产为例，说明无菌操作技术在防止微生物污染中的作用，最后讨论无菌操作技术对产品质量和法规遵守的意义。

5.结合实例，论述生物制药工艺中离心分离技术的应用。

答案：

离心分离技术在生物制药工艺中用于分离不同密度的物质，如细胞、蛋白质和病毒等。以生产单克隆抗体为例，离心分离技术可以用于从杂交瘤细胞培养液中分离抗体。离心分离技术的应用体现在：

分离效率：离心分离可以高效地分离不同密度的物质。

简化工艺：离心分离可以简化后续的工艺步骤，提高生产效率。

提高质量：有效的分离有助于提高产品的纯度和质量。

解题思路：

介绍离心分离技术在生物制药工艺中的应用，然后以单克隆抗体生产为例，说明离心分离技术在分离抗体中的作用，最后讨论离心分离技术对分离效率和产品质量的影响。

6.结合实例，论述生物制药工艺中超滤技术的应用。

答案：

超滤技术是一种常用的膜分离技术，在生物制药工艺中用于分离和浓缩蛋白质、多肽和核酸等生物大分子。以生产重组蛋白质为例，超滤技术可以用于浓缩发酵液中的重组蛋白。超滤技术的应用体现在：

浓缩效率：超滤技术可以实现高效率的浓缩，减少溶剂消耗。

分离纯化：超滤