生物技术制药考试复习资料整理版

第一章、绪论

1. 生物技术制药：采用现代生物技术，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。

2. 生物技术药物：采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物，称为生物技术药物。

3. 生物药物：指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法，利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。

4. 现代生物药物四大类型：⑴应用重组DNA技术制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂；

⑵基因药物

⑶来自动物、植物和微生物的天然药物；

⑷合成与部分合成的生物药物。

5. 生物药物功能用途分类：⑴治疗药物，⑵预防药物⑶诊断药物。

6. 生物技术制药的特征：⑴高技术⑵高投入⑶长周期⑷高风险⑸高收益

7. 生物技术在制药中的应用：⑴基因工程制药：①基因工程药物品种的开发、②基因工程疫苗、③基因工程抗体、④基因诊断与基因治疗、⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型、⑥应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物、⑦基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用、⑧利用转基因动、⑨植物生产蛋白质类药物

⑵细胞工程制药：①单克隆抗体技术、②动物细胞培养

⑶酶工程制药

⑷发酵工程制药

8. 我国生物技术制药现状和发展前景（自己阐述观点）

第二章基因工程制药

1．基因工程生产哪些药：⑴免疫性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体。⑵细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。⑶激素，如胰岛素、生长激素、心钠素⑷酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物歧化酶等。

2. 利用基因工程技术生产药品的优点在于：

⑴利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用建立有效的保障。

⑵可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围。

⑶利用基因工程可以发现挖掘更多的内源性生理活性物质。

⑷内源生理活性物质在作为药物使用时，存在不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程读起进行改造。

⑸利用基因工程技术可以获得新型化合物，扩大药物筛选来源。

3. 上游阶段：是研究开发比不可少的基础，主要是分离目的基因、构建工程菌（细胞）。上游阶段的工作主要咋实验室内完成。

4. 下游阶段：是从工程菌（细胞）的大规模培养直到产品的分离纯化、质量控制等。下游阶段是将实验室成果产业化、商品化。

5. 制备基因工程药物的基本过程：获得目的基因→组建重组质粒→构建基因工程菌（或细胞）→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检定→成品检定→包装

6. 宿主菌应该满足以下要求：⑴具有高浓度、高产量、高产率；⑵能利用易得廉价原料；

⑶不致病、不产生内毒素；⑷发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；⑸容易进行代谢调控；⑹容易进行重组DNA技术；⑺产物容易提取纯化

7. 宿主细胞分为两大类：⑴原核细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、芽孢杆菌、链霉菌等；⑵真核细胞：酵母、丝状真菌

8. 表达载体必须具备以下条件（特点）：

⑴载体能够独立地复制

⑵应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选。而且克隆位点应位于启动子序列后，以使克隆的外源基因得以表达。

⑶应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别。

⑷应具有阻遏子，使启动子收到控制，只有当诱导时候才能进行转录。

⑸应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基因，同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定。

⑹所产生的mRNA必须具有反义的起始信号，即起始密码AUG和SD序列，以便转录后能顺利翻译。

⒐密码子的偏爱性：在基因组中把使用频率高的同义密码子称为主密码子或偏爱密码子。此现象被称为密码子偏爱性

⒑融合蛋白：由一条短的原核多肽和真核蛋白结合在一起的，称为融合蛋白。

⒒酵母的复制序列的几种不同载体：⑴YEp类（酵母附加体质粒）

⑵YRp类（酵母复制型质粒）

⑶YCp类(酵母着丝粒质粒)

⑷Yip类（酵母整合型质粒）

⒓基因工程菌的不稳定性：基因工程菌在传代过程中经常出现质粒不稳定的现象，质粒不稳定分为分裂不稳定和结构不稳定。

⒔质粒的分裂不稳定：指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象。

⒕产生的因素：⑴含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率，质粒丢失率与宿主菌、质粒特性和培养条件有关；⑵这两种菌比生长速率差异的大小

⒖提高质粒稳定性的方法：⑴选择合适的宿主菌

⑵选择合适的载体

⑶选择压力：（在培养基中加选择性压力如抗生素等）

⑷分阶段控制培养

⑸控制培养条件

⑹固定化

⒗分离纯化的基本过程：P47 流程图一般包括：细胞破碎、固液分离、浓缩与初步纯化、高度纯化直至得到纯品，成品加工。

⒘细胞的破碎方法：按是否外加作用力分为:机械法和非机械法

按所用方法的属性分为：物理法、化学法和生物法

物理破碎法：⑴高压匀浆法⑵高速珠磨法⑶超声破碎法⑷高压挤压法

化学破碎法：⑴渗透冲击⑵增溶法⑶脂溶法

生物破碎法：酶溶法

⒙疏水层析（HIC）：是利用蛋白质表面的疏水区域与固定相上疏水性基团想好作用力的差异，对蛋白质组分进行分离的层析方法。

⒚亲和层析(AC)：是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以使这种结合解除。

⒛包含体：是无定形的蛋白质的聚集，不被任何膜所包围。

它是致密的不溶性蛋白和RNA的凝聚体，包含大部分的表达蛋白。

21. 基因工程药物的制造实例：

⑴干扰素：是人体细胞分泌的一种活性蛋白质，具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性，是人体防御系统的重要组成部分。

⑵人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子：是糖蛋白

⑶人白细胞介素-2：是由T淋巴细胞分泌的一种糖蛋白，为一种多肽类药物，又称T细胞生长因子。

第三章动物细胞工程制药

1. 贴壁细胞：这类细胞的生长必须有可以贴附的支持物表面,细胞依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附因子才能在该表面上生长，繁殖。

2. 悬浮细胞：这类细胞的生长不依赖支持物表面，可在培养液中呈悬浮状生长，如血液内的淋巴细胞和用以生产干扰素的Namalwa细胞等，细胞呈圆形。

3. 兼性贴壁细胞：有些细胞并不严格地依赖支持物，它们既可以贴附于支持物表面生长，但在一定条件下，它们还可以在培养基中呈悬浮状态良好地生长，这类细胞称之为兼性贴壁细胞。

4. 动物细胞的生理特点：①细胞的分裂周期长

②细胞生长需要贴附于基质，并有接触抑制现象

③正常二倍体细胞的生长寿命是有限的

④动物细胞对周围环境十分敏感

⑤动物细胞对培养基的要求高

（⑥动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同）

5. 原代细胞：是直接取自动物组织、器官、经过粉碎、消化而获得的细胞悬液

二倍体细胞系：原代细胞经过传达、筛选、克隆，从而从多种细胞成分的组织中挑选并纯化

出某种具有一定特征的细胞株。

6. 转化细胞系：通过某个转化过程形成的，常由于染色体断裂变成异倍体，失去正常细胞特点，而获得无限增殖能力。（转化细胞系具有长期培养，倍增时间短，对培养条件和生长因子等要求较低的特点，适于大规模工业化生产。在生物制药中，可通过改造宿主细胞特性，如延长细胞周期．提高工程细胞原始表达水平等来提高药物的产量。）

7. 融合细胞系：用人工方法使离体的两个不同的细胞融合，从而培养出一系列有其特性的杂种细胞和新的物种。

细胞融合是指两个或两个以上的细胞合并成一个细胞的过程。

附：细胞系（cell line）指原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。也指可长期连续传代的培养细胞。

8. 常用融合方法：⑴仙台病毒融合法：①两种细胞在一起培养，加入病毒，在4℃条件下病毒附着在细胞膜上。并使两细胞相互凝聚；②在37℃中，病毒与细胞膜发生反

应，细胞膜受到破环，此时需要Ca2+和Mg2+，最适PH为8.0一8.2；③细胞膜连接部穿通，周边连接部修复，此时需Ca2+和ATP；④融合成巨大细胞，仍需ATP 。

⑵聚乙二醇融合法：聚乙二醇(PEG)结构为：HOH2C（CH20CH2）nCH2OH，分子量大于200小于6000者均可用作细胞融合剂。PEG经高压灭菌后，与温热的Engle 氏液混合。通常用分子量低于1000的PEG作融合剂最好，50%PEG溶液能产生最多杂

交细胞。PEG溶液在pH6.0时细胞融合率最高。

⑶电融合法：在直流电脉冲的诱导下，细胞膜表面的氧化还原电位

发生改变，使异种细胞粘合并发生质膜瞬间破裂，进而质膜开始连接，直到闭和成完整的膜，形成融合体。

9. 细胞基本培养条件：①所有的与细胞接触的设备、器材和溶液，都必须保持绝对无菌，避免细胞外微生物的污染。

②必须有足够的营养供应，绝对不可有有害的物质，避免即使是极

微量的有害离子的掺入。

③保证有适量的氧气供应。

④需要随时清除细胞代谢中产生的有害产物。

⑤有良好的适于生存的外界环境，包括pH、渗透压和离子浓度。

⑥及时分种，保持合适的细胞密度。

10. 动物细胞培养基的种类和组成：

种类：天然培养基、合成培养基和无血清培养基

组成：⑴氨基酸、⑵维生素⑶糖类⑷无机盐

⑸其他成分：①提供有利于细胞生长增值所需的各种生长因子和激素

②提供有利于细胞贴壁所需的贴附因子和伸展因子

③提供可识别金属、激素、维生素和脂质的结合蛋白

④提供细胞生长所必需的脂肪酸和微量元素

11. 动物细胞大规模培养的方法：⑴悬浮培养、⑵贴壁培养、⑶贴壁—悬浮培养（假悬浮培养）：①微载体培养②包埋和微囊培养③团结培养

12. 动物细胞产品的制造实例：⑴类淋巴细胞干扰素、⑵组织型纤溶酶原激活剂、⑶单链尿型纤溶酶原激活剂-----尿激酶原、⑷促红细胞生成素⑸凝血因子Ⅷ⑹乙型肝炎疫苗

13. 组织工程的研究：所谓组织工程，即通过对细胞的大量培养，并用细胞直接昨晚一种治疗手段用于临床，或用培养的细胞进一步加工构成一种组织，如人造皮肤、人造胰腺、人造

血管和人造骨等，并用于临床治疗。

第四章抗体制药

1. 单克隆抗体：（通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系，此细胞系能产生结构和特异性完全相同的高纯度抗体。）这种抗体是针对一个抗原决定簇的抗体，又是单一的B淋巴细胞克隆产生的，故称为单克隆抗体。

2. 免疫导向疗法：是将具有细胞毒作用的杀伤因子与单克隆抗体偶联制成“生物导弹”，并利用单抗能特异性结合肿瘤抗原的特性使杀伤因子“导向”集中到肿瘤病灶，杀伤肿瘤细胞。

以单克隆抗体作为载体的药物对肿瘤进行定向治疗。

3. 免疫导向疗法遇到的障碍：①单克隆抗体均是鼠源性抗体，应用于人体内可产生人抗鼠抗体，加速了排斥反应，在人体内半衰期5~6h,难以维持有效药物作用靶组织时间。

②完整的抗体分子，即Ig的相对分子质量过大，难以穿透实体肿瘤组织，达不到有效的治疗浓度。

解决方法：面对以上原因，从两个方面对单克隆抗体加以改造：

①降低单克隆抗体的免疫源性。

②降低单克隆抗体的相对分子质量。可以李育馆基因工程技术制备出基因工程抗体，即可达到上述两个目的。

4. P145 图4-2 单克隆抗体制备过程图解简述过程（简答）

5. 有哪些基因工程抗体：人—鼠嵌合抗体、改形抗体、Fab与Fv抗体、单链抗体、单域抗体和分子识别单位。

6. CDR区（互补性决定区）：

7. 血清学鉴定用的抗体试剂：沙门氏菌属诊断血清、志贺氏菌属诊断血清、病原性大肠埃希菌诊断血清、霍乱弧菌真的血清O多价血清、百日咳菌I相诊断血清、脑膜炎奈瑟氏诊断血清、钩端螺旋体诊断血清、布氏菌诊断血清、鼠疫菌诊断血清、炭疽菌沉淀血清、绿脓杆菌诊断血清、小肠结肠炎耶氏菌诊断血清。

第五章植物细胞工程制药

1. 外植体：指用于植物组织（细胞）培养的器官或组织（的切段），植物的各部位如根、茎、叶、花、果、穗、胚珠、胚乳、花药和花粉等均可作为外植体进行组织培养。

2. 无性繁殖系：又叫克隆，在植物细胞工程中是指使用母体培养物反复进行继代培养时，通过同一外植体而获得越来越多的无性繁殖后代而言，如根无性系、组织无性系、悬浮培养物无性系等。

3. 次级代谢产物作用：是由特异性蛋白质调控产生的内源化合物的合成、代谢及分解作用的综合过程。

4. 以下特征的成分称为次级代谢产物：①有明显的分类学区域界限。②其生物合成需在一定的条件才能发生。③缺乏明确的生理功能。④是生命活动的多余成分。

成批培养法：将培养基一次性地加入反应器中，接种、培养一定时间后收获细胞的操作方式称为成批培养法。

5. 半连续培养法：在反应器中投料和接种培养一段时间后，将部分培养液和新鲜培养液进行交换的培养方法称为半连续培养法。

6. 连续培养法：是利用连续培养反应器，在投料和接种培养一段时间后，以一定速度连续采集细胞和培养液，并以同样速度供给新鲜培养基以使细胞生长环境长期维持恒定的方法。

7. 两步培养法：即第一步使用合适细胞生长的培养基，称为生长培养基，第二步使用适于次级代谢产物合成的培养基，称为生产培养基。

8. 诱导子：是植物抗病生理过程中诱发植物产生植物抗毒素和引起植物过敏反义，也称抗性反应或自身防御反应的因子，包括侵染植物的微生物及植物细胞内的分子。

9. 两相培养法：两相培养技术是在培养体系中加入水溶性或脂溶性的有机物或者具有吸附作用的多聚化合物，使培养体系形成上、下两相;细胞在水相中生长，合成的次生代谢物质分泌出来后转移至有机相中。

10．生物转化：也称生物催化，是指利用生物离体培养细胞或细胞器等对外源化合物进行结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应，其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶催化反应。

第六章酶工程制药

1. 固定化酶的特点：

优点：①可以在较长时间内多次使用，而且在多数情况下，酶的稳定性提高。

②反应后，酶与底物和产物易于分开，产物中无残留酶，易于纯化，产品质量高。③反应条件易于控制，可实现转化反应的连续化和自动控制。④酶的利用效率高，单位酶催化的底物量增加，用酶量减少。⑤比水溶性酶更适合于多酶反应。

缺点：①固定化时，酶活力有损失。②增加了生产的成本，工厂初始投资大。

③只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜。④胞内酶必须经过酶的分离纯化过程。⑤与完整菌体相比不适宜用于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应。

⒉固定化细胞的特点：

优点：①无需进行酶的分离纯化。②细胞保持酶的原始状态，固定化过程中酶的回收率高③细胞内酶比固定化酶稳定性更高。④细胞内酶的辅因子可以自动再生。⑤细胞本身含多酶体系，可催化一系列反应。⑥抗污染能力强。

缺点：①利用的仅是胞内酶，而细胞内多种酶的存在，会形成不需要的副产物。

②细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用。③载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性。但这些缺点并不影响它的实用价值。

⒊酶化学修饰的概念：通过主链的切割、剪切和侧链基团的化学修饰对酶蛋白进行分子改造，以改变其理化性质及生物活性。这种应用化学方法对酶分子施行种种“手术”的技术称为酶分子的化学修饰。

⒋修饰酶的特性：①热稳定性提高②抗各类失活因子能力提高③抗原性消除④体内半衰期延长⑤最适pH改变⑥酶学性质变化⑦对组织分布能力改变