最新生物制药工艺学思考题及答案
生物制药思考题

生物制药复习思考题:一.核心复习题1.药物研究与开发的基本过程?确定疾病→分离出引起疾病的蛋白(2—5年)→找到针对疾病蛋白的有效药物(2—5年)→临床前实验(1—3年)→扩大生产→提法→人体临床试验(2—10年)→FDA批准(2—3年)2.生物技术制药的定义、分类?定义:采用现代生物技术、借助某些微生物、植物、动物生产医药品。
分类方法有三种:按药物的化学本质和特性分类:(1)氨基酸及其衍生生类药物(2)多肽及蛋白质类药物(3)酶与辅酶类药物(4)核酸及其降解物和衍生物类药物(5)糖类药物(6)脂类药物(7)细胞生长因子类(8)生物制品类按原料来源分类:(1)人类组织来源的生物药物(2)动物组织来源的生物药物(3)植物组织来源的生物药物(4)微生物来源的生物药物(5)海洋生物来源的生物药物按生理功能和临床用途分类:(1)治疗药物:肿瘤、爱滋病、心脑血管疾病等(2)预防药物:传染性强的疾病,菌苗、疫苗、类毒素等(3)诊断药物:免疫诊断、酶诊断、放射性诊断、基因诊断试剂(4)其它生物医药用品3.简述生物药物的定义、来源及特性?定义:运用生物学、医学、生物化学等研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。
来源:(1)天然生物材料:人体、动物、植物、微生物和各种海洋生物等。
(2)人工生物材料特性:(1)药理学特性:治疗的针对性强、药理活性高、毒副作用小,营养价值高,生理副作用常用有发生;(2)在生产、制备中特殊性;(3)检验上的特殊性。
4.基因工程技术生产药物的优点及生产的基本过程?优点:(1)大量生产难以获得的生理活性蛋白质和多肽;(2)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;(3)发现,挖掘更多的内源性生理活性物质;(4)改造和去除内源生理活性物质在作为药物使用存在的不足之处;(5)获得新型化合物,扩大药物筛选来源。
生物制药工艺学习题(含复习资料

生物制药工艺学习题集(含答案)第一章生物药物概述一、填空:1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中药2、现代生物药物已形成四大类型,包括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、请写出下列药物英文的中文全称:()干扰素、()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、常用的β-内酰胺类抗生素有青霉素、头孢菌素;氨基糖苷类抗生素有链霉素;大环内酯类抗生素有红霉素;四环类抗生素有土霉素;多肽类抗生素有杆菌肽;多烯类抗生素有两性霉B;蒽环类抗生素有阿霉素5、嵌合抗体是指用人源抗体恒定区替换鼠源抗体恒定区,保留抗体可变区;人源化抗体是指抗体可变区中仅(决定簇互补区)为鼠源,其(骨架区)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质粒、噬菌体()、黏粒()、病毒载体等。
二、选择题:1、以下能用重组技术生产的药物为(B)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(C)A、洛伐他汀B、干扰素C、肝素D、细胞色素C3、能用于防治血栓的酶类药物有(D)A、 B、胰岛素 C、天冬酰胺酶 D、尿激酶4、环孢菌素是微生物产生的(A)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(D)A、 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(D)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4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、名词解释:1、药物 ():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、生物药物():是以生物体、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、基因药物():是以基因物质(或及其衍生物)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,它能与模板或互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和翻译,从而达到抗肿瘤和抗病毒作用5、生物制品():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、治疗和诊断的药品6、干涉(,):是指在生物体细胞内,引起同源的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程7、( ) :是一种小分子(~21-25核苷酸),由(Ⅲ家族中对双链具有特异性的酶)加工而成。
生物技术制药课后思考题 (2)

生物技术制药课后思考题1. 什么是生物技术制药?生物技术制药是利用生物技术手段,通过生物材料(如细胞、微生物、酶等)进行药物的研发、生产和应用的一种新型药物生产技术。
该技术利用生物工程、分子生物学、细胞生物学等学科的知识,将生物体内的特定基因或蛋白质进行分离、克隆和重组,进而生产出具有特定药理作用的药物。
2. 生物技术制药的优势有哪些?生物技术制药相对于传统的化学合成药物有以下优势:2.1 高效性和特异性生物技术制药可以通过定向克隆和重组技术,针对特定疾病靶点设计并制备药物。
由于药物的结构和功能可精确控制,因此在治疗效果上具有更高的效率和特异性。
2.2 可重复性和稳定性利用生物技术制药生产的药物,可以通过生物体系的复制和扩增得到,具有较高的生产稳定性。
与传统化学合成药物相比,生物技术制药的药物生产过程更为可控,能够保证批次之间的一致性和质量稳定性。
2.3 安全性和可调控性生物技术制药所使用的生物体或细胞经过严格筛选和检测,可以保证药物的可靠性和安全性。
此外,由于药物的来源可以通过基因工程技术进行调整和干预,使药物的生产和效果在一定程度上可调控。
2.4 可持续发展和生态友好相对于化学合成药物,生物技术制药的生产过程更为环保和持续。
生物技术制药利用生物材料进行生产,可以减少对环境的污染并节约资源。
3. 生物技术制药在医药领域中的应用有哪些?生物技术制药在医药领域中有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:3.1 蛋白质药物生物技术制药主要以重组蛋白质药物为主。
这些药物通过基因工程技术将目标蛋白的基因引入到特定的宿主细胞中,通过表达和纯化等工艺步骤获得目标蛋白质药物。
常见的蛋白质药物包括生长激素、胰岛素、抗体药物等。
3.2 基因治疗基因治疗是一种通过修复或改变人体基因来治疗疾病的方法。
生物技术制药可以通过基因工程技术向患者体内导入特定基因,从而纠正基因缺陷或提高免疫系统的活性,达到治疗效果。
3.3 细胞疗法细胞疗法是一种利用活体细胞来治疗疾病的方法。
生物制药工艺学题库答案

第一章生物药物概述1、生物药物(biopharmaceuticals)指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液或其代谢产物,综合利用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理和方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。
2、抗生素(antibiotics):抗生素是生物,包括微生物,植物和动物在内,在其生命活动过程中所产生的(或由其它方法获得的),能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的化学物质”。
3、生化药品从生物体分离纯化得到的一类结构上十分接近人体内的正常生理活性物质,具有调节人体生理功能,达到预防和治疗疾病的物质4、生物制品(biological products)是指用微生物(包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等)、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接加工制成,或用现代生物技术方法制成,作为预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂。
5、基因工程药物采用新的生物技术方法,利用细菌、酵母或哺乳动物细胞作为活性宿主,进行生产的作为治疗、诊断等用途的多肽和蛋白质类药物6、生物药物分类按生理功能和用途分类(1)治疗药物:对疑难杂症如肿瘤、爱滋病、免疫性疾病、内分泌障碍等具有特殊的作用;(2)预防药物:对传染病的预防;(3)诊断药物:免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物和基因诊断药物等;某些生物活性物质亦是检测疾病的指标,如谷草转氨酶等;(4)其它生物医药用品:生物药物在其他方面应用也很广泛:如生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料等。
按原料的来源分类(1)人体组织来源的生物药物:主要有人血液制品类、人胎盘制品类、人尿制品类;(2)动物组织来源的生物药物:动物的脏器、其他小动物制得的药物如蛇毒、蜂毒等。
(3)植物组织来源的生物药物:中草药、有效成分;(4)微生物来源的药物:抗生素、酶、氨基酸、维生素等;(5)海洋生物来源的药物;7、生物药物的特性(1)药理学特性(2)在生产、制备中的特殊性(3)检验上的特殊性(4)剂型要求的特殊性(5)保藏及运输的特殊性第二章生物药物的质量管理与控制1、生物药物质量检验的程序与方法基本程序:取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告2、药物的ADMEA: absorption,药物在生物体内的吸收;D: distribution, 药物在生物体内的分布;M: metabolism,药物在体内的代谢转化;E: excretion,药物及其代谢产物自体内的排除。
《生物制药工艺学》复习题

例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。
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?
术语:正吸附,负吸附,大网格高聚物吸附剂
凝胶层析
试述公式Ve=Vo+KdVi各字母的物理意义,凝胶层析的原理?。
了解常用凝胶的名称、特点和用途。
如何选择凝胶?
理论塔板数及分离度的计算公式。
制备型HPLC与分析型HPLC的主要不同点是什么?
制备型高效液相色谱的重要参数
蛋白质分离的依据
一般来讲在设计分离方案时应考虑哪些事项?
色谱介质按分离机理分为哪几类?
制备型高效液相色谱常见问题及解决办法
术语:塔板理论,速率理论,容量因子,选择因子,分离度。
生化药物
生化药物的特点?生化药物的主要资源有哪些?
离心技术
相对离心力的计算
螺旋卸料离心机的特点
影响沉降速度的因素
制备型离心机常用的转子
差分离心法
速度区带离心法及其特点,等密度离心法及其特点.
密度梯度离心常用的介质有哪几类:
密度梯度的制备方法
梯度的回收方法
术语:离心力,相对离心力,沉降速度,沉降系数
过滤和膜分离技术
用于制作透析膜的材料所应具有的特点。
熟悉并理解以胰脏为原料采用“酸醇提取法“生产胰岛素的工艺。
重组DNA技术制造人胰岛素有两种途径?
在多肽的固相合成方法中,常用的氨基保护剂有哪些?
熟悉多肽的固相合成方法的过程?
依据结构特点及临床应用核酸类药物可分为哪几类?
试述用营养缺陷型菌株发酵生产核苷及核苷酸的原理核方法。
依据功效和临床应用酶类药物可分为哪几类?
膜分离技术的优势有哪些?
【精品】生物制药思考题

第一章绪论1。
生物技术的定义与内容生物技术是指应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术。
生物技术内容:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等.生物技术的一个主要目标就是生物物质的高效生产.2.什么是生物药物?生物药物可分为哪些类型?生物药物:利用生物体的初级或次级代谢产物、生物组织或整个生物体来生产用于预防、诊断或治疗疾病的医用品。
生物药物的分类(按来源与性质分类)1。
天然生物药物:天然存在于动物、植物、微生物以及各种海洋生物等生物体内,直接通过提取、分离和纯化获得的有效的药理成分;2.重组药物:重组多肽、蛋白质3.基因药物:核酸类药物(基因治疗剂、基因疫苗、反义药物等)4。
合成与半合成的生物药物生物药物按功能与用途划分为:1。
治疗药物2.预防药物(主要预防传染病,疫苗、类毒素)3.诊断药物(速度快、灵敏度高、特异性强)3。
了解和熟悉一些常见的基因工程肽类药物。
细胞因子(cytokine):细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白质的统称.在很多情况下,多种免疫细胞间的相互作用是通过细胞因子介导完成的。
干扰素类(interferon,IFN),白细胞介素类(interleukin,IL),集落刺激因子类(colony—stimulatingfacor,CSF),表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF),神经生长因子(nervegrowthfactor,NGF),肿瘤坏死因子类(tumornecrosisfactor,TNF),红细胞生成素(erythropoietin,EPO),凝血因子VIII、IX。
激素:胰岛素(insulin),生长激素(growth,GH),降钙素(calcitonin),心钠素(atrialnatriureticfactor,ANF)。
药用酶及其他蛋白药物:链激酶(streptokinase,SK),尿激酶(urokinase),葡激酶(staphylokinase),组织型纤溶酶原激活剂(tissue—typeplasminogenactivator,t—PA),超氧化物岐化酶(superoxidedismutases,SOD).第二章基因工程制药1、写出基因工程的基本要素及制备基因工程药物的基本过程.基因工程基本要素:工具酶,目的基因,载体,宿主制备基因工程药物的基本过程2、列出4种获取目的基因的方式。
生物制药工艺学思考题及答案

抗生素发酵生产工艺1.青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义?青霉素是发现最早, 最卓越的一种B-内酰胺类抗生素, 它是抗生素工业的首要产品, 青霉素是各种半合成抗生素的原料。
青霉素的缺陷是对酸不稳定, 不能口服, 排泄快, 对革兰氏阴性菌无效。
青霉素通过扩环后, 形成头孢菌素母核, 成为半合成头孢菌素的原料。
2.如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制?青霉素在深层培养条件下, 经历7个不同的时期, 每个时期有其菌体形态特性, 在规定期间取样, 通过显镜检查这些形态变化, 用于工程控制。
第一期: 分生孢子萌发, 形成芽管, 原生质未分化, 具有小泡。
第二期: 菌丝繁殖, 原生质体具有嗜碱性, 类脂肪小颗粒。
第三期: 形成脂肪包含体, 积累储蓄物, 没有空洞, 嗜碱性很强。
第四期: 脂肪包含体形成小滴并减少, 中小空泡, 原生质体嗜碱性减弱, 开始产生抗生素。
第五期: 形成大空泡, 有中性染色大颗粒, 菌丝呈桶状。
脂肪包含体消失, 青霉素产量提高。
第六期: 出现个别自溶细胞, 细胞内无颗粒, 仍然桶状, 释放游离氨, pH上升。
第七期:菌丝完全自溶, 仅有空细胞壁。
一到四期为菌丝生长期, 三期的菌体适宜为种子。
四到五期为生产期, 生产能力最强, 通过工艺措施, 延长此期, 获得高产。
在第六期到来之前发束发酵。
3.青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么?控制原理: 发酵过程需连续流加葡萄糖, 硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐, 补糖率是最关键的控制指标, 不同时期分段控制。
在青霉素的生产中, 及时调节各个因素减少对产量的影响, 如培养基, 补充碳源, 氮源, 无机盐流加控制, 添加前体等;控制适宜的温度和ph, 菌体浓度。
最后要注意消沫, 影响呼吸代谢。
4.青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作?青霉素不稳定, 发酵液预解决、提取和精制过程要条件温和、快速, 防止降解。
提炼工艺涉及如下单元操作:①预解决与过滤: 在于浓缩青霉素, 除去大部分杂质, 改变发酵液的流变学特性, 便于后续的分离纯化过程。
生物制药工艺学_吴晓英_思考题

生物制药工艺学思考题总论部分:一、简述生物制药工艺学的性质与任务。
二、谈谈生物制药工业的重点研究方向。
三、谈谈生物药物的特点。
四、简述生物药物的研究发展趋势。
五、简述生物材料的来源。
六、简述生物活性物质的存在特点。
七、生物活性物质主要有哪些提取方法?举例说明萃取技术的应用八、生物活性物质有哪些主要的浓缩、干燥方法?九、生物大分子分离纯化的主要原理。
十、生物大分子常用的纯度鉴定方法有哪些?十一、已经上市或研究热点的基因工程药物主要有哪些?十二、简述酶工程技术、细胞工程技术和基因工程技术等现代生物技术在生物制药工业中的应用。
十三、名词解释:提取,萃取,浓缩,干燥,均一性,上游工艺,下游工艺, 单克隆抗体,PCR,生物合成技术,半合成药物抗生素部分:一、抗生素的定义、常用分类法、应用。
二、评价医用抗生素应包括哪些主要要求。
三、抗生素工业生产的主要方法,抗生素发酵生产的特点。
四、简述抗生素发酵中温度、pH、溶氧、基质浓度、菌体浓度、二氧化碳和泡沫等因素的影响及控制。
五、发酵生产庆大霉素的工艺路线及注意问题。
手性药物部分:一、什么是手性?什么是手性药物?二、手性药物的主要制备技术?三、用于制备手性药物的主要的生物催化反应包括哪些?多肽类和蛋白类药物:一、了解多肽药物的分类与重要的多肽类药物(包括名称,来源,作用与用途)。
二、了解胸腺素组分5的性质和工艺路线。
三、了解蛋白类药物的分类与重要的蛋白类药物(包括名称,来源,作用与用途)。
四、了解白蛋白的制备工艺要点。
五、了解胰岛素的结构与性质、作用与用途、提取法制备胰岛素的生产工艺要点、以及基因工程技术生产人胰岛素的途径。
酶类药物:一、酶类药物的分类与重要的酶类药物的名称、来源、作用与用途及对酶类药物的要求。
二、了解L-天门冬酰胺酶和超氧化物歧化酶的性质、作用、工艺路线和工艺要点。
三、了解尿激酶、溶菌酶的性质、作用与与用途及制备途径。
糖类:一、糖类药物的分类、生理功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
抗生素发酵生产工艺1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义?青霉素是发现最早,最卓越的一种B-内酰胺类抗生素,它是抗生素工业的首要产品,青霉素是各种半合成抗生素的原料。
青霉素的缺点是对酸不稳定,不能口服,排泄快,对革兰氏阴性菌无效。
青霉素经过扩环后,形成头孢菌素母核,成为半合成头孢菌素的原料。
2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制?青霉素在深层培养条件下,经历7个不同的时期,每个时期有其菌体形态特性,在规定时间取样,通过显镜检查这些形态变化,用于工程控制。
第一期:分生孢子萌发,形成芽管,原生质未分化,具有小泡。
第二期:菌丝繁殖,原生质体具有嗜碱性,类脂肪小颗粒。
第三期:形成脂肪包含体,积累储蓄物,没有空洞,嗜碱性很强。
第四期:脂肪包含体形成小滴并减少,中小空泡,原生质体嗜碱性减弱,开始产生抗生素。
第五期:形成大空泡,有中性染色大颗粒,菌丝呈桶状。
脂肪包含体消失,青霉素产量提高。
第六期:出现个别自溶细胞,细胞内无颗粒,仍然桶状,释放游离氨,pH上升。
第七期:菌丝完全自溶,仅有空细胞壁。
一到四期为菌丝生长期,三期的菌体适宜为种子。
四到五期为生产期,生产能力最强,通过工艺措施,延长此期,获得高产。
在第六期到来之前发束发酵。
3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么?控制原理:发酵过程需连续流加葡萄糖,硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐,补糖率是最关键的控制指标,不同时期分段控制。
在青霉素的生产中,及时调节各个因素减少对产量的影响,如培养基,补充碳源,氮源,无机盐流加控制,添加前体等;控制适宜的温度和ph,菌体浓度。
最后要注意消沫,影响呼吸代谢。
4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作?青霉素不稳定,发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速,防止降解。
提炼工艺包括如下单元操作:①预处理与过滤:在于浓缩青霉素,除去大部分杂质,改变发酵液的流变学特征,便于后续的分离纯化过程。
②萃取:其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂,而青霉素易溶于水。
③脱色:萃取液中添加活性炭,除去色素,热源,过滤,除去活性炭。
④结晶:青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小,在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液,青霉素钾盐可直接结晶析出。
氨基酸发酵工艺1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控?发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源,补充NH4+;生物素适量控制在2-5μg/L;pH 控制在中性或微碱性;供氧充足;磷酸盐适量。
2. 氨基酸生产菌有什么特性,为什么?L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、小短杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。
具有下述共同特性:①细胞形态为短杆至棒状;②无鞭毛,不运动;③不形成芽孢;④革兰氏阳性;⑤生物素缺陷型;⑥三羧酸循环、戊糖磷酸途径突变;⑦在通气培养条件下产生大量L-谷氨酸。
3. 生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么?生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。
生物素缺陷型菌种因不能合成生物素,从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。
而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。
因此,磷脂的合成量也相应减少,这就会导致细胞膜结构不完整,提高细胞膜对谷氨酸的通透性,解除其对谷氨酸脱氢酶的抑制,源源不断生产谷氨酸。
维生素发酵生产工艺1. 比较分析现行维生素C的两种生产工艺过程及本质区别,有什么优势?现行的维生素c生产工艺过程有:莱氏化学合成法和两步发酵法。
莱氏化学合成法:D-葡萄糖为原料,进过催化氢化生成D-山梨醇,然后生物氧化转变为L-山梨糖,酸性液中丙酮化,对α-β-二仲醇进行保护。
L-山梨糖高锰酸钾在碱性溶液中氧化为二丙酮-2-酮-L-古龙酸,除去丙酮,内酯化和烯醇化得到L-抗坏血酸。
整个合成过程必须保持第4位碳原子的构型不变。
两部发酵法:①催化氢化:催化氢化D-葡萄糖,控制压力,在氢做还原剂、镍做催化剂的条件下,将醛基还原成醇基,从而制备D-山梨醇。
②第一部发酵:D-山梨醇C2位羟基氧化为羰基,其他基团不变,微生物转化得L-山梨糖。
③第二部发酵:L-山梨糖到2-酮基-L-古龙酸需要将C1位醇基氧化为羧基,保持其他基团不发生变化。
其中两步发酵法更具有优势。
原因如下:①以生物氧化代替化学氧化简化了生产工艺。
②省略了丙酮化反应步骤,节省了丙酮、硫酸等大量化工原料和其防爆设备,节约了成本,有利于安全生产。
③三废和污染较小。
④提高了生产能力。
2.维生素C的生产工艺中,手性中心是如何实现的?维生素C分子中含有两个手性碳原子,故有四个光学异构体。
其中L(+)-抗坏血酸括性最高,D(-)-异抗坏血酸活性仅为其20%,工业上将其作为食品抗氧剂。
D(-)-抗坏血酸和L(+)-异抗坏血酸几乎无活性。
3. 在未来,一步发酵能取代两部发酵,成为维生素生产的主流工艺吗,为什么?一步法发酵对工业菌株的山梨醇/糖旁路代谢途径进行敲除。
与原始菌株比较,发现单菌发酵24h后,培养基中剩余的山梨醇糖含量基本保持恒定,NSR缺失株相对于原始菌株残糖量提高了85.9%。
基因工程制药工艺1. 工程菌与宿主菌对培养基要求有何不同,为什么?碳源:大肠杆菌以蛋白胨等蛋白质的降解物作为碳源;酵母利用葡萄糖、半乳糖等单糖类物质为碳源。
氮源:不同工程菌对氮源利用能力差异大,具有很高的选择性。
大肠杆菌利用酵母粉等大分子有机氮源;酵母利用氨基酸为氮源。
选择剂:基因工程大肠杆菌含有抗生素抗性基因,抗生素作为选择剂;基因工程酵母菌常用氨基酸营养缺陷型。
2. 影响工程菌培养工艺的主要参数是什么?如何优化控制?温度:生长与生产温度不一致。
较高温度表达量大,易形成包涵体。
策略:较低温度下有利于表达可溶性蛋白质。
对于热敏感的蛋白质,高温会降解破坏。
策略:生产期可采用先高温,然后低温,变温表达,避免蛋白质降解。
pH:了解发酵过程中各个阶段的适宜pH以后,进一步设法控制pH在合适的范围内。
分阶段控制pH:根据试验结果来确定生长最适pH和产物最适pH,以达到最佳生产。
溶解氧:从供应量和需要量(菌体生长、质粒稳定性、产物积累)二个方面考虑,使之需氧不超过设备的供氧能力,在临界溶解氧浓度之上。
3. 诱导物对生长和产物合成有何影响,为什么?诱导物用来诱导表达型工程菌。
在细胞生长到一定阶段,必需添加诱导物,以解除目标基因的抑制状态,活化基因,进行转录和翻译,生成产物。
适宜的诱导时间非常重要。
诱导物的浓度及其发酵温度会影响表达量和产物存在形式。
化学诱导型启动子:lzc、tac、T7等,诱导时间为对数生长期。
温度诱导型启动子:P L、P R等,诱导时间为对数期或稍后一些。
基因工程制药工艺1. 什么是基因工程菌,工程菌构建的基本过程和各阶段的主要任务是什么,所涉及基因工程原理是什么?将目的基因导入细菌体内使其表达,产生所需要的蛋白的细菌称为基因工程菌。
工程菌构建的基本过程如下:目标基因克隆(PCR、文库筛选、化学合成)→表达载体构建(酶切、链接)→遗传转化与筛选(外源基因导入与培养)→工程菌(获得新形状、功能、产生物质)酶切:在特异位点上催化双链DNA分子的断裂,产生相应的限制性片段。
(DNA+缓冲液+限制性内切酶;37℃,1小时;加热、加EDTA终止;电泳检查酶切完整性)链接:DNA双链上相邻的3’羟基和5’磷酸基团共价结合形成3’-5’磷酸二酯键,使原来断开的DNA缺口重新连接起来。
(载体片段和基因片段,缓冲液,连接酶;16-26℃,数小时;70℃加热10min终止反应)转化:把外源基因导入宿主细胞的过程。
(氯化钙法向大肠杆菌导入外源基因)2. 目标基因克隆的主要方法有哪些?分析其特点及其适用范围①PCR扩增。
优点:简便快速,高效,数kb单基因克隆。
缺点:DNA聚合酶活性和保真性限制。
(94℃变性→55℃退火→72℃延伸→94℃变性……)②文库筛选。
优点:长片段,无碱基错误,位置序列基因克隆。
缺点:繁琐,过程复杂,耗时,昂贵。
③化学合成:简便,准确,已知序列基因克隆,引物合成。
缺点:受合成仪性能限制,长度很短。
3. 大肠杆菌中高效表达蛋白药物着重设计哪几个方面?为了确保工程菌构建的有效性,必须遵循GMP及其有关生物制品研究技术指导原则,做好菌种的记录和管理。
①表达载体,详细记录表达载体,包括基因的来源、克隆和鉴定,表达载体的构建、结构和遗传特性。
②宿主细胞:详细记录宿主细胞的资料,包括细胞株系名称、来源、传代历史、鉴定结果及基本生物学特性等。
③目标基因序列:目标基因的序列包括插入基因和表达载体两端控制区的核苷酸序列,以及所有与表达有关的序列,做到序列清楚。
重组人干扰素生产工艺1. 重组人干扰素生产工艺路线有哪几条,有何缺点?①体外诱生干扰素制备工艺:仙台病毒诱导人白细胞:血浆→人白细胞(病毒诱导)→分离纯化→人白干扰素。
缺点:产量低,1g IFNα需要105L人血白细胞,来源困难,工艺复杂,收率低,价格昂贵,潜在的血源性病毒污染的可能性。
②Namalva细胞培养(病毒培养)→合成干扰素→分离纯化→多压型混合干扰素。
优点:首次实现大规模商业化生产,用细胞培养8000L。
缺点:活性低,退出临床应用。
③工程菌构建→发酵培养→包涵体→复性→重组人干扰素。
工艺特点:发酵过程,随后变性、复性过程。
缺点:生物合成、纯化及制剂阶段均使用了一些动物或人血液提取成分,仍然没有摆脱潜在的传播血源性疾病的危险。
④工程CHO细胞系构建→细胞培养→收集培养液→分离纯化→重组人干扰素。
工艺特点:分泌表达,产量低,成本高,过程控制严格。
可以做到无血清培养。
⑤基因工程假单胞杆菌发酵生产工艺。
工艺特点:发酵周期短:几个小时,无需变性、复性过程,获得有活性产品,纯化过程:淘汰抗体亲和层析,制剂中采用非人血清白蛋白新型保护剂,使得整个制造过程中不使用任何血液提取成分。
2. 重组人干扰素发酵工段的关键控制点是什么,如何实现最优化过程控制?①摇瓶培养:摇瓶培养:30℃,pH7.0,250rpm,16-20h;②种子罐培养:接种:接入50L种子罐,接种量10%培养:30℃,pH7.0控制:级联调节通气量和搅拌转速。
3. 干扰素纯化工艺的原理是什么?基于蛋白质的电荷性除去杂质,准确控制缓冲液和上样液的pH及电导值,纯化干扰素4. 干扰素纯化工艺过程中各工段的目的是什么?①溶解粗干扰素:配置缓冲液(超纯水,pH7.5磷酸缓冲液,0.45μm滤器和10ku超滤系统,百级层流下收集),冷却至2-10℃。
在均浆器中完全溶解粗干扰素。
②等点沉淀与疏水层析:磷酸调节至pH5.0,沉淀杂蛋白,离心收集上清液(含有人干扰素)。
用NaOH调节上清液pH7.0,并用5M NaCl调节溶液电导值180ms/cm,上样,进行疏水层析,利用干扰素的疏水性进行吸附。
在2-10℃下,用0.025M磷酸缓冲液(pH7.0)+1.6M NaCl进行洗涤,除去非疏水性蛋白。