生物工艺试题及答案.docx

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第一章生物药物概论

1.生物药物有哪几类？

DNA重组药物与基因药物有什么区别？

（1）重组DNA药物（又称基因工程药物）

（2）基因药物：

以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物

（3）天然生物药物

（4）合成或半合成生物药物

2.生物药物有哪些作用特点？

（一）药理学（pharmacology）特性：

1、活性强:

体内存在的天然活性物质。

2、治疗针对性强,基于生理生化机制。

3、毒副作用一般较少，营养价值高。

4、可能具免疫原性或产生过敏反应

（二）、理化特性：

1.含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高；

2.组成结构复杂，具严格空间结构，才有生物活性。

对多种物理、化学、生物学因素不稳定。

3.活性高，有效剂量小，对制品的有效性，安全性要严格要求（包括标准品的制订）。

3.DNA重组药物主要有哪几类？

举例说明之。

1）细胞因子干扰素（IFN）类药物

（2）细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子

（3）造血功能药物

（4）生长因子类药物

（5）重组蛋白和多肽类激素

（6）心血管病治疗剂与酶制剂

（7）重组疫苗与治疗性抗体

4.术语：

药物与药品生物药物，

DNA重组药物:

又称基因工程药物，应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活多肽,蛋白质及其修饰物

基因药物：

这类药物是以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础，包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

反义药物：

以人工合成的10~几十个反义寡核苷酸序列与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构，抑制靶基因的转录和mRNA的翻译，从而起到抗肿瘤和抗病毒作用。

核酸疫苗：

是指将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的载体上，然后直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，该抗原蛋白可直接诱导机体产生免疫应答。

RNAi：

在实验室中是一种强大的实验工具，利用具有同源性的双链RNA（dsRNA）诱导序列特异的目标基因的沉寂，迅速阻断基因活性。

第二章生物制药工艺技术基础

1.生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？

浓缩方法：

①盐析；②有机溶剂沉淀；③高分子脱水；④超滤；⑤真空浓缩或薄膜浓缩

干燥方法：

①低温真空干燥；②喷雾干燥；③冷冻干燥

2.简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。

生化制药工艺中分离纯化特点:

（1）生物材料组成复杂

（2）目的物含量低

（3）易变性、失活

（4）分离方法有很大经验成分

（5）步骤多，逐级分离

（6）产品验证与化学上纯度概念不完全相同

分离纯化原理：

（1）根据分子形状与分子大小

（2）根据电荷差异

（3）根据分子极性与溶解度大小

（4）根据吸附特性

（5）根据生物配基特性

3.怎样保存微生物菌种？

何谓菌种退化？

如何检查菌种退化？

菌种保藏方法：

①斜面低温保存②液体石蜡封藏法③甘油冷冻法④冷冻干燥法⑤液氮保藏法

菌种退化：

菌种的生活能力、产孢子能力衰退和特殊产物产量的下降统称退化

检查方法：

①单位容积中发酵液的活性物质含量，②琼脂培养皿上的单菌落形态，③不同培养时期菌体细胞的形态和主要遗传特性，④发酵过程中PH变动情况，⑤发酵液的气味、色泽。

3.诱变育种的总体流程是怎样的？

选择出发菌需注意哪些事项？

1）出发菌株的选择

①稳定性；②具备某种优良性状的菌株；

③对诱变剂敏感；④生理状态及生长时间

（2）诱变处理

①化学诱变；②物理诱变；③生物诱变

（3）筛选：

①随机筛选；②半理性化筛选

4.生物制药工艺中试放大的目的是什么？

（1）建立稳定工艺、大批量制备足量合格产品，供应临床前与临床研究；

（2）研究工艺参数制定工艺规程和检定规程，为正式生产提供工艺参数，保证能在以后生产中应用。

6.酶固定化的方法有哪些类别？

（1）吸附法：

分为物理吸附法和离子交换吸附法；

（2）包埋法：

将酶或细胞定位于凝胶高聚物网络中，如卡拉胶，海藻胶，聚丙烯酰胺；

（3）共价键结合法：

酶分子与载体分子，通过化学偶联使酶与载体共价结合；

（4）交联法：

用双功能试剂将酶与载体交联固定化。

7.术语

冷冻干燥：

较低温度（-15℃以下），快速地将细胞冻结，并且保持细胞完整，然后在真空中使水分升华。

喷雾干燥薄膜浓缩自然选育诱变育种转基因动物

蛋白质工程：

在基因水平上设计表达新的功能蛋白

蛋白质组学：

研究细胞、组织或个体全部蛋白质的表达状态与功能状态是后基因组时代的重要研究方向，我国已承担肝脏蛋白质组学的10%研究工作。

酶工程：

是酶学与工程学互相渗透结合，发展形成的生物技术，它是从应用目的出发，研究酶和应用酶的特异催化功能，并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。

immobilizedenzyme：

同一个克隆的杂交瘤细胞基因相同，合成并分泌的特异性抗体质地均一，这种抗体即是单克隆抗体。

抗体酶：

具催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶

模拟酶：

用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内的化学反应过程。

组合生物合成：

是指应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇，产生一些新的非天然的基因簇，从而合成许多新的非天然的化合物，为生物药物的筛选提供丰富的化合物资源

药物基因组学：

是一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物的反应的一门科学。

DNAShuffling：

通过对目的基因酶切成随机片段,然后进行PCR重聚,由于同源重组而产生基因突变的方法.

定向进化:

在实验室条件下人工模拟生物大分子自然进化过程，在体外对基因进行随机诱变，使基因发生大量变异，并定向选择出所需性质的突变体，从而可以在短时间内实现自然界几百万年才能完成的进化过程。

甘油冷冻保藏法，液氮保藏法，斜面保藏法，沙土管保藏法

第三章生物材料的预处理

1.去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？

（1）加入凝聚剂

（2）加入絮凝剂（3）吸附（4）等电点沉淀（5）加各种沉淀剂沉淀（6）变性沉淀

2.去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？

3.影响絮凝效果的主要因素有哪些？

（1）絮凝剂的分子量

（2）絮凝剂的用量（3）溶液pH值（4）搅拌速度和时间：

4.细胞破碎有哪些方法？

各有什么特点？

5.超声波破碎细胞的原理？

超声波空穴作用使细胞破裂。

6.术语凝聚作用：

在某些电解质作用下，使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。

絮凝作用：

往胶体悬浮液中加入絮凝剂时，胶粒可强烈的吸附在絮凝剂表面的功能基团，而且一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同颗粒的表面，产生架桥连接，形成粗大的絮凝团沉淀出来，有助于过滤，这一过程既是絮凝作用。

渗透压冲击法：

先把细胞放在高渗溶液中，细胞发生收缩，然后将介质快速稀释或将细胞转入水或缓冲液中，细胞快速膨胀，使产物释放至溶液中。

错流过滤超声波破壁酶法破壁高压匀浆法高速珠磨法反复冻融法渗透压冲击法液氮研磨法丙酮粉

第四章萃取法

1、溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？

物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同。

溶剂萃取法优点：

①操作可连续化，速度快，生产周期短；

②对热敏物质破坏少；

③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。

2、溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？

各有什么特点？

单级萃取：

操作简单

多级错流萃取：

当萃取剂量相同时，多级萃取收率较单级萃取高。

多级逆流萃取：

萃取剂耗量较少，萃取液平均浓度较高。

3、影响有机溶剂萃取的因素有哪些？

萃取剂的选择需遵循哪些原则？

①乳化液②PH③温度和萃取时间④盐析作用⑤溶剂种类、用量及萃取方式的选择

萃取剂选择原则：

①分配系数愈大愈好，若分配系数未知，则可根据“相似相容”的原则，选择结构相似的溶剂②选择分离因素大于1的溶剂③料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好④尽量选择毒性低的溶剂⑤溶剂的化学稳定性要好，腐蚀度低，沸点不宜太高，挥发性要低，价格便宜，来源方便，便于回收。

4、使用有机溶剂萃取时，改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数？

PH低有利于酸性抗生素萃取，分配系数高；PH高有利于碱性抗生素萃取，分配系数高。

5、乳化剂为何能使乳状液稳定？

⑴界面膜形成防止液滴碰撞聚沉⑵界面电荷液滴间互相排斥阻止液滴聚集⑶介质粘度增强界面膜强度。

6、破坏乳状液的方法有哪些？

1．加入表面活性剂2离心3加电解质4加热5吸附法破乳6高压电破乳7稀释法

7、影响乳状液类型的因素有哪些？

①相体积②乳化剂分子空间构型③界面张力④容器壁性质

8、双水相萃取的优缺点有哪些？

影响双水相萃取的因素有哪些？

9、超临界流体萃取有哪些特点？

常用的流体为哪种？

影响超临界流体萃取的因素有哪些？

超临界萃取的流程主要有哪几种类型？

①具有广泛的适应性：

②萃取效率高，过程易于调节：

③分离工艺流程简单：

④有些分离过程可在接近室温下完成⑤分离过程必须在高压下进行，设备及工艺技术要求高，投资比较大，普及应用较为困难。

⑵二氧化碳

⑶压力大小、温度、助溶剂、物料性质

⑷等温法等压法吸附法

10、术语：

有机溶剂萃取

反萃取：

萃取逆过程，萃取液与反萃取剂接触，溶剂由有机相转入液相的过程。

双节线多级错流萃取多级逆流萃取

反胶束萃取超临界流体萃取双水相萃取，能斯特分配定律，表观分配系数，萃取因素，萃取剂，萃余液，HLB值

第五章沉淀和结晶

1、什么是“盐析沉淀”？

盐析的基本原理？

盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。

中和表面电荷破坏蛋白质表面水化层

2、影响盐析效果的因素有哪些？

无机盐种类蛋白质种类蛋白质浓度温度PH

3、影响有机溶剂沉淀的因素有哪些？

有机溶剂种类及用量PH温度无机盐含量某些金属离子的助沉淀作用样品浓度

4、有哪些方法可形成过饱和溶液？

蒸发法温度诱导法盐析结晶法透析结晶法有机溶剂结晶法等点点法微量扩散法化学反应结晶法共沸蒸馏结晶

5、哪些因素可影响晶体的大小？

过饱和度温度搅拌速度晶种

6、等电点沉淀有哪些特点？

如何应用？

对于两性物质，等电点时净电荷为零，分子间排斥电位降低，吸引力增大，能相互聚集起来，发生沉淀。

7、术语：

Ks盐析：

在一定PH和温度下改变离子强度进行盐析。

β盐析：

在一定离子强度下改变PH和温度进行盐析

盐析分布曲线：

表征蛋白质沉淀速度，-Ds/dP对盐饱和度P的关系曲线

透析结晶法：

第六章吸附法

1、化学吸附与物理吸附的区别？

项目

物理吸附

化学吸附

2、吸附剂及被吸附物的极性对吸附的影响如何？

极性吸附剂易吸附极性物质，非极性吸附剂易吸附非极性物质；

极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；

非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。

3、吸附剂用量及被吸附物浓度对吸附效果的影响如何？

一般吸附物浓度大时，吸附量也大，但吸附选择性下降。

吸附剂用量大，吸附总量上升，选择性下降。

4、例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。

5、大网格高聚物吸附剂（大孔吸附树脂）与传统吸附剂相比有何优点？

选择性好解吸容易理化性质稳定机械强度好可反复使用流体吸力较小

其孔隙大小、骨架结构和极性，