(完整版)生物制药工艺学_吴晓英_例卷
生物制药工艺学5章生物制药工艺学
优先选择技术成熟、性能稳定、操作简便、维护方便的设备，同时要考虑设备的 可扩展性和升级潜力。
车间布局规划原则和实例展示
车间布局规划原则
遵循工艺流程顺畅、物料搬运便捷、空间利用高效、安全卫 生等原则进行车间布局规划。
实例展示
以某生物制药企业的生产车间为例，展示如何根据生产工艺 流程、设备尺寸和产能等因素，合理规划车间布局，包括设 备摆放、物料存放、人员流动等方面的设计。
前景展望
随着科技的进步和生物医药需求的增长，生物制药产业将继续保持快速发展的势头。未来 ，生物制药将在疾病治疗、预防保健、农业、环保等领域发挥更大的作用，为人类健康和 生活质量的提高做出更大的贡献。
02 原料选择与预处理
原料来源及选择原则
动物源原料
选择健康、无疾病、品种明确的动物，确保 原料的安全性和有效性。
资源管理
合理配置人力、物力、财力等资源， 确保质量管理体系的顺利运行。
质量管理体系实施过程监控和持续改进方法论述
过程监控
建立过程监控机制，对关键过程进行实时监控，确保过程稳定和 受控。
数据分析
运用统计技术对数据进行分析，识别过程中的问题和改进机会。
持续改进
采用PDCA循环等方法，对过程进行持续改进，提高过程效率和 质量。
设备维护和保养制度建立
设备维护和保养的重要性
设备是生物制药生产的核心，良好的维护和保养制度能够确保设备稳定运行，延长设备使用寿命，减少故障停机 时间，提高生产效率。
设备维护和保养制度建立
制定详细的设备维护和保养计划，明确维护周期、保养内容和责任人；建立设备维护档案，记录设备维护历史和 故障处理情况；定期对设备进行预防性维护和保养，确保设备处于良好状态。
3制药工艺学,生物制药工艺学考研考试试卷,试题3
06 至 07 学年第 2 学期生物制药工艺学 试卷3卷出卷教师：王卫国 适应班级：生药0401，0402，国药0401考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 80 % 复查总分 总复查人 (本题 40 分) 一、名词解释(每题5分)（注：本题可答在第五大题后面的空白处）1 Transformation2 Batch culture3 Coagulation4 RESS5 Recrystallization6 Chromatofocusing7 Affinity precipitation8 BAFC《生物制药工艺学》试卷 第 1 页 （ 共 3 页 ）（本题 10 分）二、填空(每空0.5分，共10分)1 ， 与 是人类防病，治病的三大药源。
2 影响提取效率的因素 ， ， 。
3 动，植物或微生物细胞在合适的培养基下生长，其培养液的预处理主要去除两大杂志，一是 ，另一类是 。
4 两种高聚物水溶液互相混合时，它们之间的互相作用可以分为三类 ， ， 。
5 吸附剂按其化学结构可分为两类 ， 。
6 广义的溶剂萃取法包括 ， 。
7人工合成目的基因主要采用3种途径 ， ， 。
8 按料液流动方向不同，将过滤分为 和 。
(本题 10 分) 三、判断题(每小题0.5分)（对的打√；错的打+）（注：本题答在第20小题后面的1-20的括号内，答于其它处不得分）1. 化学药物、生物药物与中草药是人类防病、治病的三大药源。
（ ）2. 现代生物药物可分为3大类，即基因工程药物、天然生物药物和医学生物制品。
（ ）3. 微生物生长的六大营养物质为碳源、氮源、能源、无机盐、氨基酸和水。
（ ）4. 在大规模装置中加热灭菌是最有效的一种灭菌方法。
（ ）5. 生物活性物质分为“胞内”与“胞外”两种。
（ ）学院名称 专业班级： 姓名： 学号：密 封 线 内 不 要 答 题┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃密┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃封┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃6.弱电解质在有机相与水相间遵守Nernst分配定律。
生物制药工艺学
第一章绪论1. 生物药物：以生物材料为原料或用生物技术、方法制造的药物。
2. 简述生物制药的发展历程及每个时期的代表产品。
1929年，英国的细菌学家弗莱明发现了青霉素。
1944年，美国的放线菌专家瓦克斯曼发现链霉素。
20世纪50年代，维生素、氨基酸、酶制剂等生物药物发酵迅速发展。
20世纪60年代，抗肿瘤维生素、抗病毒维生素、抗虫维生素和农牧业用抗生素等发展迅速。
20世纪70年代，维生素C“两步发酵法”领先国际，生物技术发展迅速。
20世纪80年代，生物技术发展迅速，形成了一个以基因工程为主导，细胞工程、酶工程、发酵工程为中心的现代生物技术体系。
主要的生物技术包括：重组DNA技术、原生质体制备与原生质体融合技术、突变生物合成、组合生物合成、选择性生物催化合成、代谢途径工程、基因工程疫苗、单克隆抗体、组织培养技术、基因治疗等。
3. 生物制药工艺的改进与创新体现在哪些方面。
（1）微生物培养技术的发展发酵生产由最初的表面培养法发展到深层培养法，生产力大大提高。
微生物培养方式有补料发酵、连续发酵、固体发酵、高密度发酵（2）发酵控制技术的发展各种发酵参数（如温度、搅拌转动、通气量、灌压等）从最初的人工测量与控制，发展到自动化仪表测量与控制，再到目前的计算机控制（3）生物反应器制造技术的发展（4）分离纯化技术的发展在生物药物生产中，提取和精制是最终获得商业产品的重要环节，也是生物制药产业核心技术之一。
4. 生物制药行业现行的分离纯化技术分类。
基于溶解度差异的分离纯化技术、基于分子大小差异的分离纯化技术、基于选择性吸附差异的分离纯化技术、基于电荷不同的分离技术、基于对配体亲和力差异的分离技术。
5. 生物制药产品的分类（1）微生物发酵产物（种类最多）①微生物菌体药物：传统的菌体药物有酵母菌体、单细胞蛋白，新型有灵芝、冬虫夏草菌、茯苓菌、香菇、猴头菇等②微生物酶制剂：如从动物胃膜和胰腺中提取蛋白酶、从植物麦芽中提取淀粉酶等③酶活调节剂：包括酶的抑制剂与酶的激活剂，如用于治疗糖尿病和单纯性肥胖的α-糖苷酶抑制剂（阿卡波糖、米格列醇）；用于治疗高胆固醇血症和动脉粥样硬化的胆固醇合成酶抑制剂（洛伐他汀、辛伐他汀）④微生物代谢产物：初级代谢产物包括氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、酶类、糖类、脂类等；次级代谢产物包括抗生素、色素、生物碱、酶的抑制剂、植物生长素等。
生物制药工艺学习题集及答案
发酵工艺学（2）习题集第一章生物药物概述1、生物药物、抗生素、生化药品、生物制品、基因工程药物的概念(1)、生物药物：指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果，利用生物体、生物组织、体液或其代谢产物，综合应用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理与方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。
(2)、抗生素：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有机物质。
(3)、生化药品：利用生理学和生物化学的理论、方法及研究成果直接从生物体分离或利用微生物合成，或用现代生物技术制备的一类用于预防、治疗、诊断疾病，有目的的调节人体生理机能的生化物质。
(4)、生物制品：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经加工制成，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。
各种疫苗、抗血清、抗毒素、类毒素、免疫调节剂、诊断试剂。
(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、诊断等用途的多糖和蛋白质类药物。
2、生物药物的分类。
（1）、按照药物的化学本质和化学特性可分为：氨基酸类药物及其衍生物、多肽和蛋白质类药物、酶类药物、核酸及其降解物和衍生物、多糖类药物、脂类药物、维生素。
（2）、按原料来源可分为：人体组织来源的生物药物、动物组织来源的生物药物、微生物来源的生物药物、植物来源的生物药物、海洋生物来源的生物药物。
（3）、按功能和用途可分为：治疗药物、预防药物、诊断药物。
3、生物药物的特性。
药理学特性：（1）治疗的针对性强治疗的生理、生化机制合理，疗效可靠。
如细胞色素c为呼吸链的一个重要成员，用它治疗因组织缺氧所引起的一系列疾病，效果显著。
（2）药理活性高生物药物是精制出来的高活性物质，因此具有高效的药理活性（3）毒副作用小，营养价值高（4）生物副作用常有发生在生产、制备中的特殊性：（1）原料中的有效物质含量低：杂质种类、含量高，提取、纯化工艺复杂。
生物制药工艺学_吴晓英_第1章-生物药物概述(1)
基础研究不断深入
2000年6月26日美、英、日、法、德、中6国合作 年 月 日 国合作 的国际人类基因协作组宣布已完成人类生命的蓝 人类基因组的“ 人类基因组的 工作框架图” 图——人类基因组的“工作框架图”，成为人类 基因组计划进展的一个重要里程碑。 基因组计划进展的一个重要里程碑。 2001年2月，Nature和Science分别发表国际人 年 月 和 分别发表国际人 类基因组合作计划协作组和美国塞莱拉公司同时 公布的人类基因组图谱， 公布的人类基因组图谱，预示着经过多国科学家 11年的合作研究，一场以排列人类基因组 年的合作研究， 年的合作研究 一场以排列人类基因组DNA全 全 序列的“结构基因组”的研究阶段基本完成。 序列的“结构基因组”的研究阶段基本完成。
生物药物的历史与现状－现状
世纪80年代开始 从20世纪 年代开始，利用基因工程开发生物药 世纪 年代开始， 物已经成为一个重要的发展方向， 物已经成为一个重要的发展方向，已经上市的有 人胰岛素（ ）、人生长素 ）、干扰素 人胰岛素（1982）、人生长素（1987）、干扰素 ）、人生长素（ ）、 ）、乙肝疫苗 （1987）、乙肝疫苗（1987）等等。 ）、乙肝疫苗（ ）等等。 应用酶工程技术、 应用酶工程技术、细胞工程技术和基因工程技术 生产抗生素、 生产抗生素、氨基酸和植物次生代谢产物也已步 入产业化阶段。 入产业化阶段。
生物药物的历史与现状－现状
目前生化药物已有近600种。还有100多种 种 还有 目前生化药物已有近 多种 临床诊断试剂。 临床诊断试剂。 我国生化药物的发展也十分迅速，并独创 我国生化药物的发展也十分迅速， 一些新品种。 天花粉蛋白（ 一些新品种。如天花粉蛋白（中期引产 药），人工牛黄（感冒药的主要成分，天 ），人工牛黄（感冒药的主要成分， 人工牛黄 然牛黄是牛的胆结石） 然牛黄是牛的胆结石）
(完整版)吴梧桐主编《生物制药工艺学》学习笔记
第一章生物药物概论1、生物药物的分类：（1）基因重组多肽、蛋白类治疗剂（2）基因药物（3）天然生物药物（4）合成与部分合成的药物。
DNA重组药物和基因药物的区别：DNA重组药物即应用重组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；基因药物即以基因物质（DNA或RNA）为基础，研究而成的基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。
2、生物药物的作用特点：药理学特性：（1）药理活性高（2）治疗的针对性强，治疗的生理、生化机制合理，疗效可靠。
（3）毒副作用较少，营养价值高。
（4）生理副作用常用发生。
理化特性：（1）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。
（2）生物活性物质组成结构复杂、稳定性差。
（3）生物材料易染菌，腐败。
（4）生物药物制剂的特殊要求。
3．DNA重组药物有：（1）细胞因子干扰素类：α-干扰素、β-干扰素、γ-干扰素（2）细胞因子白介素类和肿瘤坏死因子：白介素-2（IL-2）和突变型白介素-2（Ser125-IL-2）肿瘤坏死因子类主要有TNF-α和TNF-α受体。
（3）造血系统生长因子类：粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、巨噬细胞粒细胞集落刺激因子（GM-CSF）、促红细胞生成素（EPO）、促血小板生成素（TPO）干细胞生长因子（SCF）（4）生长因子类：胰岛素样生长因子（IGF）、表皮生长因子（EGF）、血小板衍生生长因子（PDFD）、转化生长因子（TGF-α和TGF- β）、神经生长因子及各种神经营养因子。
（5）重组多肽与蛋白质类激素：重组人胰岛素（rhInsulin）、重组人生长激素（rhGH）、促卵胞激素（FSH）、促黄体生成素（LH）和绒毛膜促性腺激素（HCG）、重组人白蛋白和重组人血红蛋白（6）心血管病治疗剂与酶制剂：Ⅷ因子、水蛭素、tpA、rtpA、尿激酶、链激酶、葡激酶、天冬酰胺酶、超氧化歧化酶、葡萄糖脑苷酶及DNsae等（7）重组疫苗与单抗制品：重组乙肝表面抗原疫苗、乙肝基因疫苗、AIDS疫苗、流感疫苗、痢疾疫苗和肿瘤疫苗。
生物制药工艺学
生物制药工艺学一、离心技术1. 制备超离心三种转子P3182. 制备超离心三种离心方法P3203. 沉降速度和沉降系数 P328 ①沉降速度：即在离心力作用下，物质粒子于单位时间内沿离心力方向移动的距离。
②沉降系数：即物质粒子在单位离心场中的沉降速度，量纲为秒。
一般所说沉降系数为S 20,w 。
4. 分析超离心的两种方法 P331 Svedberg 方程式：测分子量实质是用不同方法测其沉降速度。
原理测量量沉降速度法根据沉降速度测出沉降系数以推出分子量。
界面位移量与离心时间。
沉降平衡法特定平衡下,离心力与扩散力平衡，液面浓度为0，池底浓度为2c 。
任意两位移处的浓度。
5. 超离心的其他两种应用P334①对生物大分子的均一性估计；②生物分子形状、大小及水合度的判断。
二、膜分离技术1. 各向同性膜与各项异性膜P341①各向同性膜：厚度大，孔隙为圆柱体。
流速低，易堵塞。
②各向异性膜：1）正反两面结构不同：功能层是孔径一定、薄的“皮肤层”，支持层为孔隙大得多、更厚的海绵层；2）喇叭口滤膜，孔隙为圆台形。
2. 截留分子量P343分子量截留值是指阻留率达90%以上的最小被截留物质的分子量。
3. 浓差极化现象P346超滤是在外压作用下进行的。
外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，大分子被截留在膜表面，并逐渐形成浓度梯度，产生浓差极化现象。
✘害处：引起流速下降、影响膜的选择透过性。
✔解决方法：振动、搅拌、错流、切流等技术。
4. 五种微孔滤膜P3555. 三种测微孔滤膜孔径的方法P3566. 微孔滤膜的应用P361①mRNA的测定以及纯化：使用硝酸纤维膜吸附与mRNA配对的DNA单链，然后将放射性mRNA样品溶液过膜使目的mRNA与DNA单链配对结合。
最后洗涤游离RNA，并用胰核糖核酸酶处理除去残留RNA。
②环状DNA的纯化环状DNA链打开后，变为一条环状链和一条单链。
用硝酸纤维膜结合单链，而环状链过膜，即可纯化得到环状单链DNA。
生物制药工艺学
生物制药工艺学生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分，综合应用生物学、生物化学与分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法加工制造而成的一大类用于预防、诊断、治疗和康复保健的制品。
生物药物四大类型:?基因重组多肽、蛋白类治疗剂?基因药物?天然生物药物?合成与部分合成的生物药物3、生物技术制药是运用现代生物技术(包括基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程)，尤其是重组DNA技术和单克隆抗体技术，生产多肽、蛋白质、激素和酶类药物以及疫苗、单抗和细胞因子类药物等。
4、生物技术药物理化性质:?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 1、生物活性物质提取方法:?酸碱盐水溶液提取法?表面活性剂提取法与反胶束提取法?有机溶剂提取?双水相萃取?超临界萃取技术。
2、生物活性物质浓缩与干燥方法:?盐析浓缩?有机溶剂沉淀浓缩?用葡聚糖凝胶浓缩?用聚乙二醇浓缩?超滤浓缩?真空减压浓缩与薄膜浓缩3干燥常用的方法有膜式干燥、气流干燥、减压干燥4、菌种保存法:?斜面低温保存法、?液体石蜡封藏法、?冷冻干躁保藏法、?液氮超低温保藏法、?甘油冷冻保藏法、?其他干燥保藏法。
5、固化酶是指借助与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的固定化方法:吸附法、包埋法、交联法、共价键结合法1、细胞培养液的预处理:?细胞及蛋白质的处理，包括加入凝聚剂、加入絮凝剂、变性沉淀、吸附、等电点沉淀以及加入各种沉淀剂;?多糖的去除;?高价金属离子的去除，包括离子交换法和沉淀法。
2、细胞破碎方法:机械法(匀浆法、珠磨法、超声法);物理法(干燥法、冻融法、渗透压冲击法);化学法(化学试剂处理、制成丙酮粉、酶解法)生物法(酶解法组织自溶法)3、生物大分子分离纯化原理，1根据分子形状和大小不同进行分离如差速离心2根据分子电离性质差异分离如电泳法3根据分子极性大小及溶解度不同分离如溶剂提取法盐析法，4根据物质吸附性质不同如吸附层析法5根据配体特异性如亲和层析法1、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叫做萃取液，而被萃取出溶质的料液称为萃余液 2、影响萃取的因素:?乳化和破乳化?PH ?温度和萃取时间?盐析作用的影响?溶剂的种类、用量及萃取方式的选择3、双水相萃取法是不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，利用物质在互不相容的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法4、影响双水相萃取因素:?成相高聚物的分子量?成相聚合物的浓度(界面张力)?电化学分配(盐类的影响)?疏水效应?温度及其他因素6超临界萃取操作方法:恒温萃取，恒压萃取，吸附法。
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华南理工大学期末考试
《生物制药工艺学》试卷A( 2007/01/11 )
注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上( 或答题纸上) ；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共大题，满分100 分，考试时间120 分钟。
一、名词解释：（共20分，每个2分）
发酵、热原质、人工免疫、细胞因子、手性药物、生物合成技术、核酸疫苗、生物制品、交联度、分级分离
二、多选题（答案为不定项选择，共20分，每小题2分）
1.按分子所带电荷进行分离的方法主要有（）
A、离子交换层析法
B、电泳法
C、等电聚焦
D、亲和层析
2.HPLC具有哪“三高”（）
A、高压
B、高效
C、高灵敏度
D、高速
3.工业上生产5’核苷酸的主要原料是（）
A、RNA
B、DNA
C、啤酒酵母
D、解脂假丝酵母
4.细胞生长调节因子具有以下特点？（）
A、同源性
B、多源性
C、多效性
D、协同性
5.生物制品免疫效力试验包括（）
A、定量免疫定量攻击法
B、变量免疫定量攻击法
C、定量免疫变量攻击法
D、被动保护力测定
6.抗生素工业生产的主要方法包括( )
A.生物合成法
B.化学合成法
C.酶转化法
D.基因工程法
7.鱼油多不饱和脂肪酸的主要组成成分包括（）
A.二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等ω -3系多不饱和脂肪酸（PUFA）
B.花生四烯酸
C.胆汁酸
D.棕榈酸
8.多糖类药物的主要生理功能主要有（）
A.调节免疫功能和抗感染、抗肿瘤、抗衰老；
B.抗凝血；
C.促进细胞DNA、蛋白质的合成；
D.解热镇痛
9.下列药物属于酶类药物的有（）
A.透明质酸
B.胸腺激素
C.木瓜蛋白酶
D.细胞色素C
10.生物活性物质的提取方法包括（）
A.用酸、碱、盐水溶液提取
B.用表面活性剂提取
C.用有机溶剂提取
D.超临界萃取
三、是非题（共15分，每1题1分）
1.胰酶制剂中有胰蛋白酶、胰脂肪酶和胰淀粉酶等。
（）
2.三氯乙酸可以作为蛋白质沉淀剂，并且不容易引起变性。
（）
3.工业上主要由RNA生产5’-核苷酸，而RNA在工业上主要从酵母中提取。
（）
4.前列腺素的命名其实是一种误称，因为它并不来源于前列腺，而是来源精囊及其他组织细胞。
（）
5.卵磷脂是一种甘油磷脂，分子结构中没有不饱和脂肪烃链。
（）
6.亲和层析洗脱含有以下几种类型：竞争性洗脱、离子强度洗脱、pH＋离子强度洗脱、变性剂洗脱、化学断裂等。
（）
7.HPCE中，毛细管内表面带负电荷，溶液带正电荷，电渗流流向阳极。
（）
8.正相色谱中固定相为极性，流动相为非极性；反相色谱：固定相为非极性，流动相为极性。
其中，最常用的“万能柱”填料为“C18”，在正相色谱中用的最多。
（）
9.对于阴离子交换树脂常采用HCl溶液作为洗脱液；阳离子交换树脂常采用NaCl或NaOH 溶液作为洗脱液。
（）
10.酶拆分法制备L-苯丙氨酸主要利用氨基酰化酶可专一性水解Ac-D-Phe的酰氨键,从而生产L-Phe。
（）
11.制备活疫苗是，毒株在人工繁殖过程中应无恢复病原活力现象。
（）
12.不仅鸡蛋蛋清中含有较丰富的溶菌酶，木瓜中也含有溶菌酶。
（）
13.不同种属的哺乳动物的生长激素之间有明显的种属特异性。
（）
14.大肠杆菌的谷氨酰胺酶的最适pH为5.0，在pH 7.0时基本无活性，这种酶制剂可以用于治疗。
（）
15.透析法可以用在使盐浓度缓慢升高的结晶场合，这种透析法又称脱盐结晶法。
（）
四、简答题：（共21分，每题各7分）
1.谈谈生物药物的研究发展趋势。
2.简述生物制品安全性试验包括的主要内容，并列出具体事项。
3.简述L-天门冬酰胺酶的性质、作用、工艺路线和工艺要点。
五、问答题（（共24分，每题各12分）
1.谈谈提取法制备胰岛素的生产工艺及其工艺要点和基因工程技术生产人胰岛素的途径。
2.结合谷氨酸棒状杆菌的赖氨酸生物合成途径，试述以谷氨酸棒状杆菌生产赖氨酸，生产菌株应满足哪些条件？赖氨酸发酵工艺的控制要点有哪些？。