生物制药工艺学习题集.docx

1、生物制药工艺学 习题集生物制药工艺学 习题集第一章生物药物概一、填空：1、我国药物的三大药源指的是 、 、 。2、现代生物药物已形成四大类型，包括 、 、 、 。3、请写出下列药物英文的中文全称：IFN（Interferon） 、IL(Interleukin) 、 CSF（Colony Stimulating Factor） 、EPO（Erythropoietin） 、 EGF（Epidermal Growth Factor） 、NGF（Nerve Growth Factor） 、 rhGH（Recombinant Human Growth Hormone） 、Ins（Insulin） 、HC

2、G（Human Choriogonadotrophin） 、 LH 、SOD 、tPA 4、常用的-内酰胺类抗生素有 、 ；氨基糖苷类抗生素有 ；大环内酯类抗生素有 ；四环类抗生素有 ；多肽类抗生素有 ；多烯类抗生素有 ； 蒽环类抗生素有 5、嵌合抗体是指用 替换 ，保留 ；人源化抗体是指抗体可变区中仅 为鼠源，其 及恒定区均来自人源。6、基因工程技术中常用的基因载体有 、 、 、 等。二、选择题：1、以下能用重组DNA技术生产的药物为 （ ） A、维生素 B、生长素 C、肝素 D、链霉素2、下面哪一种药物属于多糖类生物药物 （ ） A、洛伐他汀 B、干扰素 C、肝素 D、细胞色素C3、能用于

3、防治血栓的酶类药物有 （ ） A、SOD B、胰岛素 C、L-天冬酰胺酶 D、尿激酶4、环孢菌素是微生物产生的 （ ） A、免疫抑制剂 B、酶类药物 C、酶抑制剂 D、大环内酯类抗生素5、下列属于多肽激素类生物药物的是 （ ） A、ATP B、四氢叶酸 C、透明质酸 D、降钙素6、蛋白质工程技术改造的速效胰岛素机理是 （ ）A. 将猪胰岛素B30位改造为丙氨酸，使之和人胰岛素序列一致 B. 将A21位替换成甘氨酸，B链末端增加两个精氨酸，使之在pH4溶液中可溶C. 将B29位赖氨酸用长链脂肪酸修饰，改变其皮下扩散和吸收速度D. 将人胰岛素B28位与B29位氨基酸互换，使之不易形成六聚体三、名词

4、解释：1、药物 Medicine(remedy) 2、生物药物（biopharmaceutics）3、基因药物（gene medicine）： 4、反义药物： 5、生物制品（biologics）： 6、RNA干涉（RNAi，RNA interference）： 7、siRNA (small interfering RNA) ： 四、问答题1、基因重组药物与基因药物有什么区别？2、生物药物有那些作用特点？3、基因工程药物主要有哪几类？试举例说明。第一章生物药物概述一、填空：1. 化学药物、生物药物、中药。2. 基因重组多肽和蛋白质、基因药物、天然生化药物、合成与部分合成的生物药物。3. 干扰素、

5、白介素、集落刺激因子、促红细胞生成素、表皮生长因子、神经生长因子、重组人生长激素、胰岛素、人绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素、超氧化物歧化酶、组织纤溶酶原激活物。4. 青霉素、头孢菌素；链霉素；红霉素；土霉素；杆菌肽；两性霉B；阿霉素。5. 人源抗体恒定区、鼠源抗体恒定区、抗体可变区；CDR（决定簇互补区）、FR（骨架区）。6. 质粒、噬菌体（phage）、黏粒（cosmid）、病毒载体。二、选择题：1. B 2. C 3. D 4. A 5. D 6. D 三、名词解释：1.用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质，有4大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。2.是

6、以生物体、生物组织或其成份为原料（包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物）综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物3.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。4.反义药物：是以人工合成的十至几十个反义寡核苷酸序列，它能与模板DNA或mRNA互补形成稳定的双链结构，抑制靶基因的转录和mRNA翻译，从而达到抗肿瘤和抗病毒作用。5.是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的，用于人类疾病预防、治疗和诊断的

7、药品。6.是指在生物体细胞内，dsRNA引起同源mRNA的特异性降解，因而抑制相应基因表达的过程。7.是一种小RNA分子（21-25核苷酸），由Dicer（RNAase 家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工而成。siRNA是siRISC (RNA-induced silencing complex由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成，作用是对靶mRNA进行识别和切割）的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默。四、问答题1. 答：基因重组药物是指应用重组DNA技术（包括基因工程技术和蛋白质工程技术）制造的重组多肽、蛋白质类药物和疫苗、单克隆抗体与细胞因子等，药物的化学成分属于多肽或蛋白质

8、；基因药物是以基因物质（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，药物的化学成分为核酸或其衍生物。2. 答：1）药理学特性有：药理活性高；治疗针对性强；毒副作用较少，营养价值高；生理副作用常有发生等。2）理化特性有：生物材料中的有效物质含量低，杂质种类多且含量相对较高；生物活性物质组成结构复杂，稳定性差；生物材料易染菌，腐败；生物药物制剂有特殊要求。3. 答：基因工程药物是指应用基因工程或蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物，包括：1）重组细胞因子类：如干扰素（IFN）、白介素（IL）和肿瘤坏死因子（TNF）；2

9、）重组生长因子类：如表皮生长因子（EGF）、神经生长因子（NGF），以及促进造血系统的生长因子：如促红细胞生成素（EPO）、集落刺激因子等（CSF）；3）重组多肽与蛋白质类激素：如重组人胰岛素（rhInsulin）、重组人生长激素等（rhGH）；4）心血管病治疗剂及酶制剂：如水蛭素、tPA（组织纤溶酶原激活物）、天冬酰胺酶、超氧化物歧化酶（SOD）等。5）重组疫苗及单抗制品：如重组乙肝表面抗原疫苗（酵母）、肿瘤疫苗等。第二章生物制药工艺技术基础一、填空题1、从生物材料中提取天然大分子药物时，常采用的措施有 、 、 等。2、生化活性物质浓缩可采用的方法有 、 、 、 、 、 3、生化活性物质常用

10、的干燥方法有 、 、 4、冷冻干燥是在 、 条件下，利用水的 性能而进行的一种干燥方法。5、微生物菌种的分离和纯化可以用的方法有 和 。6、微生物菌种的自然选育是指利用微生物在一定条件下产生 的原理，通过分离、筛选排除 ，选择维持原有生产水平的菌株。7、诱变时选择出发菌株时应考虑 、 、 、 等问题。8、目前常用的诱变剂可分为 、 和 三大类。9、常用的菌种保藏方法有： 、 、 、 、 、 等。10、微生物生长需要的六大营养要素是 、 、 、 、 、 。11、生物药物制备过程中，常用的灭菌及除菌方法有： 、 、 、 。12、获得具有遗传信息的目的基因的方法有 、 、 、 。13、PCR由3个基

11、本反应组成，即 、 、 。14、基因工程中原核表达常用的宿主有 、 等；常用的真核表达系统有 、 等。15、大肠杆菌表达系统的缺点是不能进行 ，因而像EPO等基因的表达需使用 表达系统。16、分泌表达是指将目的基因嵌合在 基因下游进行表达，从而使目的基因分泌到细胞周质或培养基中。17、固定化酶常采用的方法可分为 、 、 和 四大类。18、下面酶固定化示例图分别代表哪种固定化方法：A B. C. D. 二、选择题1、如果想要从生物材料中提取辅酶Q10，应该选取下面哪一种动物脏器 （ ） A、胰脏 B、肝脏 C、小肠 D、心脏2、目前分离的1000多种抗生素，约2/3产自 （ ） A、真菌 B、放

12、线菌 C、细菌 D、病毒3、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大，拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质，可采用 （ ） A、SDS凝胶电泳 B、盐析法 C、凝胶过滤 D、吸附层析4、以下可用于生物大分子与杂质分离并纯化的方法有 （ ） A、蒸馏 B、冷冻干燥 C、气相色谱法 D、超滤5、分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用 （ ） A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定6、以下可用于菌种纯化的方法有 （ ） A、高温灭菌 B、平板划线 C、富集培养 D、诱变处理7、能够实现微生物菌

13、种定向改造的方法是 （ ） A、紫外诱变 B、自然选育 C、制备原生质体 D、基因工程8、能够用沙土管保存的菌种是 （ ） A、大肠杆菌 B、酵母菌 C、青霉菌 D、乳酸杆菌9、以下关于PCR的说法错误的是 （ ） A、PCR反应必须要有模板、引物、dNTP和DNA聚合酶B、应用PCR技术可以进行定点突变 C、PCR的引物必须完全和模板互补配对 D、PCR反应中，仅介于两引物间的DNA片段得到大量扩增三、名词解释1、酶工程（enzyme engineering）：2、固定化酶（immobilized enzyme）： 3、原生质体融合： 4、杂交育种： 5、诱变育种： 6、感受态细胞： 7、原

14、代细胞： 8、二倍体细胞系： 四、问答题1、生物药物分离制备的基本特点有哪些？2、简述单克隆抗体（monoclonal antibody）的制备原理。3、简述生物活性物质分离纯化的主要原理。第二章 生物制药工艺技术基础（答案）一、填空题1. 采用缓冲系统、添加保护剂、抑制水解酶作用。2. 盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、超滤浓缩、真空减压浓缩或薄膜浓缩、用葡聚糖凝胶浓缩、用聚乙二醇浓缩。3. 减压干燥、喷雾干燥、冷冻干燥。4. 低温、低压、升华。5. 平板划线法、稀释后涂布平板法。6. 自发突变、衰变型菌落。7. 出发菌株的稳定性、选用具备某种优良特性、对诱变剂敏感、菌种的生理状态及生长发育时间。

15、8. 物理诱变因子、化学诱变剂、生物诱变因子。9. 斜面低温保藏法、液体石蜡封藏法、冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法、甘油保藏法、 沙土管保藏。10. 碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。11. 加热灭菌、辐射灭菌（紫外杀菌）、介质过滤除菌、化学灭菌法。12. 鸟枪克隆法（DNA文库）、cDNA文库法、化学合成法、PCR法。13. 高温变性、低温退火、适温延伸。14. 大肠杆菌、枯草杆菌；酵母、动物（植物）细胞。15. 翻译后加工（糖基化）、真核（酵母）。16. 信号肽。17. 吸附、包埋、交联、共价键结合。18. A吸附 B. 共价键结合 C. 交联 D. 包埋二、选择题1. D 2.

16、B 3. C4. D 5. A 6. B 7. D 8. C 9. C 三、名词解释1. 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。2. 是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂，酶经固定化以后稳定性有所提高，而且可以反复使用，并能实现反应连续化、自动化，简化产品的纯化工艺。3. 用脱壁酶处理将微生物细胞壁去除，制成原生质，再用聚乙二醇（PEG）促进原生质体发生融合，从而获得融合子的技术。4. 杂交育种一般指将两个基因型不同的菌株通过接合使遗传物质重新组合，再从中分离和筛选出具有新性状的菌株。杂交后的杂种不仅能克

17、服原有菌种活力衰退的趋势，而且，杂交育种使得遗传物质重新组合，扩大了变异范围，改善了产品的质量和产量。5. 诱变育种是指有意识地将生物体暴露于物理的、化学的或生物的一种或多种诱变因子下，促使生物体发生突变，进而从突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。6. 在分子克隆过程中，宿主细胞需经过人工处理成能吸收重组DNA分子的敏感细胞才能用于转化，此时的细胞称为感受态细胞。7. 是直接取自动物组织器官，经过分散、消化制得的细胞悬液。8. 原代细胞经过传代、筛选、克隆，从而由多种细胞成分的组织中挑选强化具有一定特性的细胞株，其特点是：1）染色体组织仍然是2n的模型；2）具有明显贴壁依赖和接触抑制特性；

18、3）具有有限的增殖能力；4）无致癌性。四、问答题1. 答：1）生物材料组成非常复杂；2）有些化合物在生物材料中含量极微；3）生物活性成分离开生物体后，易变性破坏，因而须注意保护其生理活性；4）生物制药中的分离方法常带有很大的经验成分；5）生物制药中的分离方法多采用温和的“多阶式”方法进行；6）生物产品最后均一性的证明与化学上纯度的概念不完全相同。2. 答：B细胞群受抗原刺激后能产生针对抗原决定簇的特异性抗体，一个集体可产生多达100万种特异性不同的抗体，但一个B细胞却只能分泌一种特异性抗体。将B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后，用有限稀释法把产生不同抗体的杂交瘤细胞分开，挑选出单个杂交瘤细胞，每个杂

19、交瘤细胞只分泌一种特异性抗体。培养单个杂交瘤细胞，使之无性繁殖形成细胞集落（称之为克隆），同一个克隆的杂交瘤基因相同，合成并分泌的特异性抗体质地均一，这种抗体称为单克隆抗体。3. 答： 生物大分子分离纯化的主要原理是1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等；4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等；5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。第三章生

20、物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离一、填空题1、确定生物材料的预处理方法的依据是_、_、_。2、高价金属离子的去处常用的方法：_、_。3、常用的细胞破碎方法：_、_、_、_。物理法主要包括：_、_、_。生物法主要包括：_、_。4、常规的固液分离技术主要有_和_等。二、问答1、简述错流过滤的优点及其原因。2、简述影响液-固分离的因素。3、简述离心分离法的优缺点。4、简述细胞及蛋白质的预处理方式。第四章一、填空题1、常用的萃取方法有：_、_、_。2、影响溶剂萃取的因素：_、_、_、_、_。3、常用的破乳方法有: _、_、_、_、_。（任回答5种）4、常用的破乳剂有：_、_。二、名词解释：1、液-

21、液萃取： 2、萃取：3、反萃取（stripping）： 4、分配定律：5、萃取因素：6、萃取率（percentage extraction）：7、分离因素：三、问答1、简述溶剂萃取法的优点。2、简述选择萃取溶剂应遵守的原则。第三章 生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离(答案)一、填空题5、确定生物材料的预处理方法的依据是生物活性物质存在方式与特点、后续操作的要求、目的物稳定性。6、高价金属离子的去处常用的方法：离子交换法、沉淀法。7、常用的细胞破碎方法：机械法、物理法、化学法、生物法。物理法主要包括：干燥法、反复冻融法、渗透压冲击法。生物法主要包括：酶解法、组织自溶法。8、常规的固液分离技术

22、主要有过滤和离心分离等。二、问答1、简述错流过滤的优点及其原因。 答：过滤收率高，由于过滤过程中，洗涤充分、合理，少量多次，故滤液稀释量不大的情况下，获得高达97-98%的收率。滤液质量好，凡体积大于膜孔的固体，包括菌体、培养基、杂蛋白等均不能通过膜进入滤液，大部分杂质被排除掉，给后续分离及最终产品质量均带来好处。减少处理步骤，鼓式真空过滤器一般需涂助滤剂，板框过滤器则需清洗，拆装费时、费力，而错流过滤只需在18-20h连续操作之后，用清水沿原管流洗4-6h。对染菌罐易于批处理，也容易进行扩大生产。a)简述影响液-固分离的因素。答：微生物种类对液固分离的影响；发酵液的粘度；发酵液的PH、温度和

23、加热时间。b)简述离心分离法的优缺点。答：离心分离法速度快，效率高，操作时卫生条件好，占地面积小，能自动化、连续化和程序控制，适合于大规模的分离过程，但是设备投资费用高、耗能也较高。c)简述细胞及蛋白质的预处理方式。答：加入凝聚剂；加入絮凝剂；变性沉淀；吸附；等电点沉淀；加各种沉淀剂沉淀第四章萃取分离法（答案）四、填空题5、常用的萃取方法有：单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取。6、影响溶剂萃取的因素：乳化和破乳化、PH的影响、温度和萃取时间的影响、盐析作用的影响、溶剂种类、用量及萃取方式的影响。7、破乳方法有：加入表面活性剂、离心、加电解质、加热、吸附法破乳、高压电破乳、稀释法、超滤、反应萃

24、取。8、常用的破乳剂有：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。五、名词解释1、液-液萃取：是指用一种溶剂将物质从另一种溶剂（如发酵液）中提取出来的方法，根据所用溶剂的性质不同或萃取机制不同，可将液-液萃取分为多种类型。2、萃取：在溶剂萃取中，被提取的溶液称为料液，其中与提取的物质称溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂。料液与萃取剂接触后，料液中的溶质向萃取剂转移的过程称为萃取，达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。3、反萃取（stripping）：是将萃取液与反萃取剂（含无机酸或碱的水溶液，有时也可以是水）相接触，使某种

25、被萃入有机相的溶质转入水相，可把这种过程看作萃取的逆过程。4、分配定律：即在一定温度，一定压力下，某一溶质在互不能相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。5、萃取因素：也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比，通常以E表示。6、萃取率（percentage extraction）：生产上常用萃取率来表示一种萃取剂对某种溶质的萃取能力，计算萃取效果，其公式为：7、分离因素：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。六、问答2、简述溶剂萃取法的优点。答：操作可连续化，反应速度快，生产周期短；对热敏物质破坏少；采用多级萃取时，第五章

26、沉淀法一.填空1.固相析出法主要包括 ， ， ， 及其它多种沉淀方法等。2.按照一般的习惯，析出物为晶体时称为 ，析出物为无定形固体则称为 。3.影响盐析的因素有： 、 、 、 、 。4. 结晶包括三个过程：(1) ；(2) ；(3) 。5. 影晶体大小的主要因素，归纳起来与 、 、 、 等直接有关。6. 晶体的质量主要是指 、 和 等3个方面二选择1、 在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作 ( )AKS盐析法 B盐析法 C重复盐析法 D分部盐析法2、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度 （ ）A增大 B. 减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大3、盐析法

27、与有机溶剂沉淀法比较，其优点是 （ ）A.分辨率高 B.变性作用小 C.杂质易除 D.沉淀易分离4、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度 （ ）A增大 B. 减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大5、盐析常数Ks是生物大分子的特征常数，它与下列哪种因素关系密切。 （ ）A盐浓度 B. 盐种类 C. 溶质浓度 D介质pH6、 将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来，此方法称为 （ ）A亲和沉淀 B聚合物沉淀 C金属离子沉淀 D盐析沉淀7、 将四环素粗品溶于pH2的水中，用氨水调pH4.54.6，2830保温，即有四环

28、素沉淀结晶析出 。此沉淀方法称为 （ ）A有机溶剂结晶法 B等电点法 C透析结晶法 D盐析结晶法8、影响体大小的主要因素与下列哪些因素无关 ( )A过饱和度 B温度 C搅拌速度 D饱和度9、下列沉淀试剂不属于表面活性剂的是 （ ）ACTAB BCPC CSDS DPEG三 名词解释： 1. 盐析法： 2. Ks盐析 。3盐析： 4亲和沉淀: 四 问答1.什么是盐析作用？盐析的原理是什么？2.如何选择盐析所用中性盐？3.有机溶剂沉淀的原理是什么？4.有机溶剂沉淀影响沉淀效果的因素有那些？ 第五章 沉淀法（答案）一.填空1.固相析出法主要包括盐析法，有机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，结晶法及其它多种沉

29、淀方法等。2.按照一般的习惯，析出物为晶体时称为结晶法，析出物为无定形固体则称为沉淀法。3.影响盐析的因素有：无机盐的种类、溶质（蛋白质等）种类的影响、蛋白质浓度的影响、温度的影响、pH的影响4. 结晶包括三个过程：(1) 形成过饱和溶液；(2) 晶核形成 ；(3) 晶体生长。5. 影晶体大小的主要因素，归纳起来与过饱和度、温度、搅拌速度、晶种等直接有关。6. 晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度等3个方面二选择 A C B C B A B D D 三 名词解释：1. 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

30、目的的方法。2. Ks盐析：在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作Ks盐析法。Ks盐析法多用于提取液的前期分离工作。3盐析：在一定离子强度下仅改变pH和温度进行盐析，称作盐析法。在分离的后期阶段，为了求得较好的分辨率，或者为了达到结晶的目的，有时应用盐析法。盐析法由于溶质溶解度变化缓慢且变化幅度小，沉淀分辨率比KS盐析法好。4亲和沉淀: 利用亲和反应原理，将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物（亲和沉淀剂），该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来。四 问答1.什么是盐析作用？盐析的原理是什么？答：盐析作用：向蛋白质溶液中逐渐加入中性盐，在高盐浓度时，蛋白质溶解度随之减小，发生了盐析作用。产生盐析作用的一个原因是由于盐离子与蛋白质表面具相反电性的离子基团结合，形成离子对，因此盐离子部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间电排斥作用减弱而能相互靠拢，聚集起来。盐析作用的另一个原因是由于中性盐的亲水性比蛋白质大，盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜，暴露出疏水区域，由于疏水区域的相互作用，使其沉淀。2.如何选择盐析所