生物制藥知識點(diǎn)總結(jié)(HPU)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物制藥知識點(diǎn)總結(jié)名詞解釋：1. 生物技術(shù)藥物：采用DNA重組技術(shù)或其他生物新技術(shù)研制的蛋白質(zhì)或核酸類藥物。2. 干擾素：人體細(xì)胞分泌的一種具有廣泛抗病毒，抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)活性的活性蛋白質(zhì)。3. 高密度發(fā)酵：是應(yīng)用一定的培養(yǎng)技術(shù)和設(shè)備來提高菌體生物量和目標(biāo)產(chǎn)物時空產(chǎn)率的發(fā)酵技術(shù)。是指培養(yǎng)液中工程菌的菌體濃度在50gDCW/L以上，理論上的最高值可達(dá)200gDCW/L.4. 植物細(xì)胞全能性：指植物的每個細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信息，從而具備發(fā)育成完整植株的遺傳能力。5. 細(xì)胞分化：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異的

2、過程。6. 脫分化：已分化的細(xì)胞在一定因素作用下恢復(fù)細(xì)胞分裂能力,失去原有分化狀態(tài)的過程。7. 繼代培養(yǎng)：由最初的外植體上切下的新增殖的組織，培養(yǎng)一段時間而稱之為第一代培養(yǎng)。連續(xù)多代培養(yǎng)即為繼代培養(yǎng)。8. 固定化酶：是指經(jīng)過物理或化學(xué)方法處理，使酶變成不易隨水流失即運(yùn)動受到限制，而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。9. 抗體酶：具催化能力的免疫球蛋白，具有典型的酶反應(yīng)特性。10. 發(fā)酵工程：利用微生物制造工業(yè)原料與工業(yè)產(chǎn)品提供服務(wù)的技術(shù)。簡答題1. 生物技術(shù)制藥的特征：1）高技術(shù)2）高投入3）長周期4）高風(fēng)險(xiǎn)5）高收益2. 利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥品的優(yōu)點(diǎn)：1）利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)過去難以獲得的生

3、理活性蛋白和多肽，為臨床使用建立有效的保障2）可以提供足夠數(shù)量的生理活性物質(zhì)，以便對其生理、生化和結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究，從而擴(kuò)大這些物質(zhì)的應(yīng)用范圍3）利用基因工程可以發(fā)掘更多內(nèi)源性生理活性物質(zhì)4）內(nèi)源性活性物質(zhì)在作為藥物使用時，存在不足之處，可以通過基因工程和蛋白質(zhì)工程對其改造5）利用基因工程技術(shù)可獲得新型化合物，擴(kuò)大藥物篩選來源3. 利用基因工程生產(chǎn)藥物的基本過程：目的基因的克隆，構(gòu)造DNA重組體，構(gòu)造工程菌，目的基因的表達(dá)，外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化產(chǎn)品的檢驗(yàn)4.反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因的過程：1）mRNA純化2）cDNA第一鏈的合成3）cDNA第二鏈的合成4）cDNA克隆5）將重組體導(dǎo)入宿主細(xì)

4、胞6）cDNA文庫的鑒定7)目的cDNA克隆的分離與鑒定5.影響基因工程菌的因素，如何控制：1）培養(yǎng)基：需要對基質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)的配比進(jìn)行優(yōu)化，以滿足細(xì)菌大量繁殖和外源蛋白表達(dá)的需要。2）接種量：影響發(fā)酵產(chǎn)量和周期。3）溶解氧：菌體擴(kuò)增及外源基因的表達(dá)都需要大量氧進(jìn)行呼吸作用供能。4）pH：影響細(xì)胞的生長和基因產(chǎn)物的表達(dá)。5）溫度：影響酶的反應(yīng)速度，改變菌體代謝產(chǎn)物的反應(yīng)方向，影響代謝調(diào)控機(jī)制。6）誘導(dǎo)時機(jī)：一般在對數(shù)生長后期升溫誘導(dǎo)表達(dá)。7）代謝副產(chǎn)物：會抑制菌體的生長和蛋白的表達(dá)。6.基因工程菌分離純化的色譜分離法：方法有離子交換色譜、疏水色譜、反相色譜、親和色譜、凝膠過濾色譜及高壓液相色譜。

5、（1）離子交換色譜IEC：是以離子交換劑為固定相，依據(jù)流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進(jìn)行可逆交換時的結(jié)合力大小的差別而進(jìn)行分離的一種層析方法。（2）疏水層析HIC：是利用蛋白質(zhì)表面的疏水區(qū)與固定相上疏水性基團(tuán)相互作用力的差異，對蛋白質(zhì)組進(jìn)行分離的層析方法。（3）親和層析AC：是利用固定化配體與目的蛋白質(zhì)之間的非常特異的生物親和力進(jìn)行吸附，這種結(jié)合既是特異的，又是可逆的，改變條件可以使這種結(jié)合解除。凝膠過濾層析：以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小對溶液中各組分進(jìn)行分離的液相層析方法。7. 提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的辦法：1） 選擇合適的宿主菌2）選擇合適的載體3）選擇壓力如抗生素4）分階段控制培

6、養(yǎng)5）控制培養(yǎng)條件6）固定化8.動物細(xì)胞生理特點(diǎn):1）細(xì)胞的分裂周期長2）細(xì)胞生長需貼附于基質(zhì)，并有接觸抑制現(xiàn)象接觸抑制又稱為密度抑制是指當(dāng)細(xì)胞在基質(zhì)上分裂增殖，逐漸匯合成片時，即每個細(xì)胞與其周圍的細(xì)胞相互接觸時，細(xì)胞就停止增殖。此時或能保持充足的營養(yǎng)，細(xì)胞仍可存活一段時間，但細(xì)胞密度不再增加。3）正常二倍體細(xì)胞的生長壽命是有限的4）動物細(xì)胞對周圍環(huán)境十分敏感5）動物細(xì)胞對培養(yǎng)基的要求高6）動物細(xì)胞對蛋白質(zhì)的合成途徑和修飾功能與細(xì)菌不同9.基因工程細(xì)胞構(gòu)建篩選過程：1）真核細(xì)胞基因表達(dá)載體的構(gòu)建2）基因載體的導(dǎo)入和高效表達(dá)工程細(xì)胞株的篩選10.動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)方法1）懸浮培養(yǎng)2）貼壁培養(yǎng)3）

7、貼壁-懸浮培養(yǎng)（假懸浮培養(yǎng)）：微載體培養(yǎng)，包埋和微囊培養(yǎng)，結(jié)團(tuán)培養(yǎng)11.半連續(xù)式操作：又稱為重復(fù)分批式操作或換液操作。采用機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器系統(tǒng)，懸浮培養(yǎng)形式。在細(xì)胞增長和產(chǎn)物形成過程中，每間隔一段時間，從中取出部分培養(yǎng)物，再用新的培養(yǎng)液補(bǔ)足到原有體積，使反應(yīng)器內(nèi)的總體積不變。灌流式操作：一種常見的懸浮培養(yǎng)方式，將細(xì)胞接種于一定體積的培養(yǎng)基后，為了防止衰退期的出現(xiàn)，在細(xì)胞達(dá)最大密度之前，以一定速度向生物反應(yīng)器連續(xù)添加新鮮培養(yǎng)基。與此同時，含有細(xì)胞的培養(yǎng)物以相同的速度連續(xù)從反應(yīng)器流出，以保持培養(yǎng)體積的恒定。12. 動物細(xì)胞生物反應(yīng)器具備要求：1）制作生物反應(yīng)器的一切材料，對細(xì)胞無毒；2)結(jié)構(gòu)具

8、備良好傳質(zhì)，傳熱和混合的性能；3)密封性能好；4）對培養(yǎng)環(huán)境中各種物理化學(xué)參數(shù)能自動檢測和精確調(diào)節(jié)控制，并且保持環(huán)境質(zhì)量的均一；5)可長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；6）容器內(nèi)面光滑，無死角；7）拆裝，連接和清潔方便，耐高溫蒸汽消毒，便于操作維修；8）設(shè)備成本低廉。13.列舉常用的動物細(xì)胞生物反應(yīng)器：（1）攪拌罐式生物反應(yīng)器：主要用于是懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，微載體培養(yǎng)，微囊和巨載體培養(yǎng)以及結(jié)團(tuán)培養(yǎng)（2）氣升式生物反應(yīng)器：氣體通過裝在罐底的噴管進(jìn)入 反應(yīng)器的導(dǎo)流管，致使該部液體的密度小于導(dǎo)流管外部的液體形成循環(huán)流。（3）中空纖維式生物反應(yīng)器：占地空間小，產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量高，生產(chǎn)成本低，不能重復(fù)使用，不能耐高壓蒸汽滅菌，需用

9、環(huán)氧乙烷或其它消毒劑滅菌，難以取樣檢測。（4）透析袋或膜式生物反應(yīng)器：可使細(xì)胞達(dá)到高密度 ，又可隨意組合進(jìn)行操作，對產(chǎn)品進(jìn)行濃縮純化。固定床或流化床生物反應(yīng)器：結(jié)構(gòu)簡單，裝填材料易得。14.植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的方法和特點(diǎn):（1）成批培養(yǎng)法：將培養(yǎng)基一次性地加入反應(yīng)器中，接種，培養(yǎng)一定時間后收獲細(xì)胞的操作方式。特點(diǎn)：操作強(qiáng)度低，設(shè)備簡單，容易發(fā)生污染，通氣受限制。（2）半連續(xù)培養(yǎng)法：在反應(yīng)器中投料和接種培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)液和 新鮮培養(yǎng)液進(jìn)行交換的培養(yǎng)方法。（3）連續(xù)培養(yǎng)法：是利用連續(xù)培養(yǎng)反應(yīng)器，在投料和接種培養(yǎng)一段時間后，以一定速度采集細(xì)胞和培養(yǎng)液，并以同樣速度供給誒新鮮培養(yǎng)基以使細(xì)胞生

10、長環(huán)境長期恒定的方法。（4）固定化培養(yǎng)法：將細(xì)胞固定于尼龍網(wǎng)套內(nèi)，或固定于中空纖維有網(wǎng)狀多孔板，尼龍?zhí)缀椭锌绽w維膜上，放入培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，或連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液 ，進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)及連續(xù)收集培養(yǎng)產(chǎn)物，也可通入凈化空氣以代替攪拌。15. 各種植物細(xì)胞反應(yīng)器類型特點(diǎn)：1）機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器：有較大的操作范圍，混合程度高，適應(yīng)性廣，剪切力大，容易損傷細(xì)胞。 2）鼓泡式生物反應(yīng)器：結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，無需機(jī)械能的消耗，適宜于培養(yǎng)對剪切里敏感的細(xì)胞。優(yōu)于機(jī)械攪拌式反應(yīng)器，且物質(zhì)與熱量的傳遞效率高。3）氣升式生物反應(yīng)器：廣泛應(yīng)用于植物細(xì)胞培養(yǎng)的研究和生產(chǎn)，最高細(xì)胞濃度和最短倍增時間可從氣升罐中得到

11、。 4）轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器：生長速率高，其氧的傳遞及剪切力對細(xì)胞的傷害水平方面均優(yōu)于氣升式反應(yīng)器。 5）固定化細(xì)胞反應(yīng)器：可保護(hù)細(xì)胞免受剪切，可長時間重復(fù)使用，易于實(shí)現(xiàn) 細(xì)胞的高密度培養(yǎng)，細(xì)胞接觸良好，易于分化，有利于次級代謝產(chǎn)物的合成，減少細(xì)胞的遺傳不穩(wěn)定性，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作 16.酶的生產(chǎn)菌對菌種要求：1）繁殖快，產(chǎn)酶量高，酶的性質(zhì)應(yīng)符合使用要求，而且最好是產(chǎn)生胞外酶的菌。2）不是致病菌，在系統(tǒng)發(fā)育上與病原體無關(guān)，也不產(chǎn)生有毒物質(zhì)。3）產(chǎn)酶性能穩(wěn)定，不易變異退化，不易感染噬菌體。4）能利用廉價(jià)的原料，發(fā)酵周期短，易于培養(yǎng)。17.酶固定化的方法： 吸附法：過載體

12、表面和酶分子表面間的次級鍵相互作用而達(dá)到固定目的的方法，是固定化中最簡單的方法。酶與載體之間的親和力是范德華力、疏水相互作用、離子鍵和氫鍵等。包埋發(fā)：將酶包埋在高聚物的細(xì)微凝膠網(wǎng)格中或高分子半透膜內(nèi)的固定化方法。前者又稱為凝膠包埋法，酶被包埋成網(wǎng)格型；后者又稱為微膠囊包埋法，酶被包埋成微膠囊型。共價(jià)鍵結(jié)合法：將酶與聚合物載體以共價(jià)鍵結(jié)合的固定化方法。交聯(lián)法：使用雙功能或多功能試劑使酶分子之間相互交聯(lián)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化方法。由于酶蛋白的功能團(tuán)，如氨基、酚基、巰基和咪唑基，參與此反應(yīng)，所以酶的活性中心構(gòu)造可能受到影響，而使酶失活明顯。但是盡可能地降低交聯(lián)劑濃度和縮短反應(yīng)時間將有利于固定化酶活力的提

13、高。18.酶反應(yīng)器的類型及特點(diǎn)：1）間歇式攪拌罐：結(jié)構(gòu)簡單2）連續(xù)流動攪拌罐：各組分能充分混合，分布均勻，并與流出液組成一致。3）填充床：最常用，酶的形狀多樣，載體種類多樣，液體流速穩(wěn)定。4）流化床：混合程度高，傳熱，傳質(zhì)情況良好5）循環(huán)：提高液體流速和減少底物向固定化酶表面?zhèn)鬟f的阻力，提高轉(zhuǎn)化率。6）連續(xù)流動攪拌罐-超濾：酶可被反復(fù)利用，可以是相對分子質(zhì)量大的底物和相對分子質(zhì)量小的產(chǎn)物分開，使底物徹底轉(zhuǎn)化。19.分子印跡的應(yīng)用范圍：分子印跡：是指制備對某一特定化合物具有選擇性的聚合物的過程。應(yīng)用范圍：用于化學(xué)仿生傳感器色譜分離固相萃取天然杭體模擬模擬酶催化控緩釋藥物20.發(fā)酵基本過程：菌種種

14、子制備發(fā)酵發(fā)酵液預(yù)處理提取精制21. 發(fā)酵方式及特點(diǎn)：1）分批發(fā)酵的特點(diǎn)：微生物所處的環(huán)境是不斷變化的；可進(jìn)行少量多品種的發(fā)酵生產(chǎn)；發(fā)生雜菌污染時能夠很容易終止發(fā)酵；當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件發(fā)生變化時或者需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時，靈活機(jī)動；對原料組成要求較粗放；2）連續(xù)發(fā)酵的特點(diǎn)：簡化了裝料、滅菌、出料、投料、清洗、消毒等許多單元操作，從而減少了非生長時間和提高了設(shè)備的利用率，縮短了發(fā)酵運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。連續(xù)培養(yǎng)始終使得細(xì)胞處于生長旺盛的對數(shù)生長期，可以明顯的提高生產(chǎn)率。連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)過程比較穩(wěn)定、均衡，發(fā)酵罐內(nèi)的微生物、基質(zhì)、產(chǎn)物、溶氧濃度、冷卻要求以及pH值的控制等各種參數(shù)均維持在一定的水平上便于利用各種儀

15、表進(jìn)行自動控制。由于連續(xù)化發(fā)酵采用管道化和自動化生產(chǎn)，明顯降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)約了大量的動力、人力、水和蒸汽產(chǎn)品穩(wěn)定，產(chǎn)量比較高3）補(bǔ)料分批發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)：利用分批發(fā)酵的方式可以，使得發(fā)酵系統(tǒng)中維持較低基質(zhì)濃度，解除底物阻遏效應(yīng)，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度，不至于加劇供氧矛盾。利用補(bǔ)料分批發(fā)酵的方式避免在培養(yǎng)基中積累有毒的代謝物。不需要嚴(yán)格的無菌條件，也會產(chǎn)生菌種老化和變異等問題（錯）能夠增加微生物細(xì)胞的合成能力，因?yàn)橥ㄟ^補(bǔ)料工藝能夠不斷的提供足夠的養(yǎng)料用于合成產(chǎn)物。尤其是提高非偶聯(lián)型產(chǎn)物的合成量。能夠降低發(fā)酵液的黏性，提高溶氧22. 如何在發(fā)酵過程中控制溶解氧：溶氧濃度決定因素：供氧和需氧兩方面。（一）

16、供氧方面：1.調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速2.調(diào)節(jié)通氣速率（二）需氧方面：1.菌體濃度和菌齡（呼吸旺盛，耗氧大）2.基質(zhì)種類和濃度 ：營養(yǎng)豐富，濃度高，菌體生長快，耗氧量大。以菌濃影響最明顯。3.培養(yǎng)條件：在最適條件下發(fā)酵，耗氧量大?？刂品椒ǎ和ㄟ^控制基質(zhì)濃度。大型發(fā)酵罐攪拌裝置（攪拌裝置，溫度傳感器，耐高溫pH和溶氧（DO）傳感器）問答題青霉素1） 過程：菌種孢子制備種子發(fā)酵提取精制成品檢驗(yàn)包裝分裝（應(yīng)用跟蹤質(zhì)量分析）2） 發(fā)酵控制：碳源濃度變化及控制氮源濃度變化及控制補(bǔ)無機(jī)鹽，前體溶氧濃度變化及控制溫度控制PH控制泡沫控制發(fā)酵終點(diǎn)的判斷發(fā)酵異常處理氨基酸2.1 培養(yǎng)基制備水解淀粉、糖蜜

17、、醋酸、乙醇、烷烴等可作為碳源，取決于菌種和氨基酸種類和操作方式，常采用水解淀粉糖、糖蜜。氨鹽、尿素、氨水等作為無機(jī)氮源，有機(jī)氮源有玉米漿、麩皮水解液、豆餅等。有機(jī)氮源還可提供生物素等微生物生長因子的來源。碳氮比對于氨基酸發(fā)酵非常重要，調(diào)節(jié)適宜的碳氮比。無機(jī)鹽是發(fā)酵必需的，磷有很重要的影響。2.2主要發(fā)酵參數(shù)控制 三級發(fā)酵進(jìn)行生產(chǎn)，主要參數(shù)控制如下。 pH：流加尿素和氨水控制，常用尿素，根據(jù)pH變化、菌體生長、殘?zhí)堑日{(diào)節(jié)，少量多次。如果用氨水，采用流加連續(xù)方式調(diào)節(jié)pH。PH的范圍6.5-7.5之間。 溫度：最適溫度因菌種和氨基酸種類而不同，菌體生長和氨基酸生產(chǎn)的溫

18、度也不同。對于溫度敏感突變株，可采用分段調(diào)節(jié)控制策略。 溶解氧：供氧充足時，產(chǎn)率最高的氨基酸有谷氨酸、谷氨酰氨、脯氨酸和精氨酸等，它們對氧有高依賴性，氧分壓應(yīng)該在0.01×105Pa以上，才能獲得高產(chǎn)。低氧分壓下，生產(chǎn)受阻。適當(dāng)缺氧時，產(chǎn)率最高的氨基酸有亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸等，菌體呼吸在受阻時，氧分壓接近零，有利于發(fā)酵。供氧不足對生產(chǎn)影響不大的氨基酸發(fā)酵包括賴氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸等。 泡沫：加入天然豆油、玉米油或泡敵等進(jìn)行消泡，控制泡沫的產(chǎn)生。2.3主要提煉工藝過程 過濾：用板框式壓濾機(jī)過濾發(fā)酵液。 沉淀：根據(jù)氨基酸的等電點(diǎn)，采用等電沉淀、離子交換，提取氨基酸。脫色：加入活性炭脫除色素。 精制：離子交換、重結(jié)晶等進(jìn)行精制維生素生產(chǎn)過程如下：（1） 第一步發(fā)酵以D-葡萄糖為原料，加氫催化生成D-山梨醇，再加入假單孢桿菌氧化獲得L-山梨糖。（2）第二步發(fā)酵L-山梨糖通過小菌氧化葡萄糖酸桿菌和大菌巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等伴生菌混合發(fā)酵得維生素C前體2-酮基-L-古龍酸。（3）提取采用弱堿性離子交換樹脂從發(fā)酵液中直接提取2-酮基-L-古龍酸，用甲醇-硫酸溶液