生物制藥工藝匯總

1、一、名詞解釋1.自然選育：利用微生物在一定條件下產(chǎn)生自發(fā)突變的原理，通過分離，篩選排除衰退型菌株，選擇維持原有生產(chǎn)水平的菌株。2.誘變育種：在人為的條件下，利用物理、化學(xué)等因素，誘發(fā)生物體產(chǎn)生突變，從中選擇，培育動植物和微生物的新品種。3.初級代謝產(chǎn)物：微生物通過代謝活動所產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必需的物質(zhì)。4.次級代謝產(chǎn)物：微生物代謝產(chǎn)生的，而與菌體的生長繁殖無明確關(guān)系的代謝產(chǎn)物。5.培養(yǎng)基：是專門用于提供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。6.分批發(fā)酵：一種準(zhǔn)封閉式系統(tǒng)，種子接種到培養(yǎng)基后除了氣體流通外發(fā)酵液始終留在反應(yīng)器內(nèi)。7.連續(xù)發(fā)酵：發(fā)酵

2、過程中一邊補入新鮮的料液，一邊以相近的流速放料，維持發(fā)酵液原來的體積。8.基因工程：將外源基因通過體外重組后倒入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作過程。9.細(xì)胞融合技術(shù)：指兩種不同的親株經(jīng)酶法除去細(xì)胞壁得到兩個球狀原生質(zhì)體或原生質(zhì)體球，然后置于高滲溶液中，在以聚乙二醇助溶和氯化鈣存在的條件下，促使兩者互相凝集并發(fā)生細(xì)胞之間的融合，進而導(dǎo)致基因重組，獲得新的菌株。10.固定化酶：指經(jīng)物理或化學(xué)方法處理，使酶變成不易隨水流失即運動受到限制，而又能發(fā)揮催化作用的酶制劑。11.生物制藥的下游技術(shù)：從動植物器官與組織、細(xì)胞培養(yǎng)液、細(xì)胞發(fā)酵液中提取、分離、精制有關(guān)生物藥物的過程

3、。12.細(xì)胞破碎技術(shù)：利用外力破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來。 13、生物藥物：是指運用生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果，綜合利用物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)和藥學(xué)等學(xué)科的原理和方法，利用生物體、生物組織、細(xì)胞、體液等制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。 14、生物制品：是指應(yīng)用普通的或以基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等生物技術(shù)獲得的微生物、細(xì)胞及各種動物和人源的組織和液體等生物材料制備的，用于人類疾病預(yù)防、治療和診斷的藥品。 15、等電點沉淀法：是利用蛋白質(zhì)在等電點時溶解度最低而各種蛋白質(zhì)又具有不同等電點的特點進行分離的方法。 16、原代培養(yǎng):是指

4、直接從機體取下細(xì)胞、組織和器官后立即進行培養(yǎng)。 17、傳代培養(yǎng)：需要將培養(yǎng)物分割成小的部分，重新接種到另外的培養(yǎng)器皿(瓶)內(nèi)，再進行培養(yǎng)的過程。 18、酶的激活劑：一些物質(zhì)可以改變一個無活性酶前體(酶原)，使之成為有活性的酶，或加快某種酶反應(yīng)的速率產(chǎn)生酶激活作用。 19、可逆性抑制：對主反應(yīng)的抑制是可逆的，以酶促反應(yīng)為例，可逆性抑制劑和酶形成復(fù)合物，抑制酶與底物的作用，從而抑制反應(yīng)。2021、凝聚作用；指親水膠體的粒子集聚而變成濃厚的溶膠(Sol)，是作為顯微鏡下的小液滴或肉眼可見的相而被分離出來的現(xiàn)象。22、 絮凝作用；如在體系中加入一定量的某種電解質(zhì)，可中和微粒表面的電荷，降低表面電荷的電

5、量，降低電位及雙電層的厚度，使微粒間的斥力下降，從而使微粒的物理穩(wěn)定性下降，微粒聚集成絮狀，形成疏松的纖維狀結(jié)構(gòu)，但振搖可重新分散均勻。23、 ；24、25、 不對稱膜：指膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)或物理結(jié)構(gòu)隨膜的部位而異，即各向異性的膜。26、 有機溶劑沉淀：利用與水互溶的有機溶劑(如甲醇、乙醇、丙酮等)能使蛋白質(zhì)在水中的溶解度顯著降低而沉淀的方法。27、 過飽和溶液：一定溫度、壓力下，當(dāng)溶液中溶質(zhì)的濃度已超過該溫度、壓力下溶質(zhì)的溶解度，而溶質(zhì)仍不析出的現(xiàn)象叫過飽和現(xiàn)象。28、 純培養(yǎng)：微生物學(xué)中把從一個細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代。二、簡答題1發(fā)酵過程中的主要參數(shù)有哪些？如何控制？1 溫

6、度: 整個發(fā)酵過程中或不同階段中所維持的溫度。2 壓力：罐內(nèi)維持正壓可以防止外界空氣中的雜菌侵入，以保證純種的培養(yǎng)。罐壓一般在0.2-0.5個大氣壓。3 空氣流量：一般控制在4 粘度：它的大小影響氧傳遞的阻力，也可反應(yīng)相對菌體濃度。5 PH：它的高低與菌體生長和產(chǎn)物合成有著重要的關(guān)系。6 基質(zhì)濃度：發(fā)酵過程中必須定時測定糖、氮、等基質(zhì)的濃度。7 溶解氧濃度：利用溶解氧的濃度變化，可以了解產(chǎn)生菌對氧的利用規(guī)律，反應(yīng)發(fā)酵的異常情況，也可以作為發(fā)酵中間控制的參數(shù)及設(shè)備供養(yǎng)能力的指標(biāo)。8 產(chǎn)物濃度：是發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量高低或生物合成代謝正常與否的重要參數(shù)，也是決定發(fā)酵周期長短的根據(jù)。9 菌體濃度：菌體量的大

7、小和變化速度對菌體合成產(chǎn)物的生化反應(yīng)都有重要的影響。2 微生物發(fā)酵操作方式主要有哪些？ 比較它們有什么不同點？1 分批發(fā)酵 優(yōu)點：操作簡單、周期短、染菌的機會少和生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量易掌握。缺點：分批發(fā)酵不適合用于測定其過程動力學(xué)，存在基質(zhì)抑制問題。2 補料分批發(fā)酵 避免了高濃度營養(yǎng)物質(zhì)對代謝產(chǎn)物，特別是對次級代謝產(chǎn)物合成的抑制作用。此外，通過分批補料發(fā)酵還可以有效地控制菌體的濃度和粘度，延長發(fā)酵周期，提高溶解氧水平。3 連續(xù)發(fā)酵 優(yōu)點：在產(chǎn)率、生產(chǎn)的穩(wěn)定性和易于實現(xiàn)自動化方面比分批發(fā)酵優(yōu)越。 缺點：污染雜菌概率和菌種退化的可能性增加。 3 簡述基因工程菌的構(gòu)建過程？ 1.目的基因的獲取 獲取目

8、的基因是實施基因工程的第一步。目的基因的獲取方法主要有兩種:從自然界 中已有的物種中分離出來 用人工的方法合成。 2.PCR技術(shù)擴增目的基因 3. 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 基因表達(dá)載體的組成:目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因 4.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 5.目的基因的監(jiān)測與鑒定4 簡述基因工程制藥的基本過程？ 剪切、拼接、導(dǎo)入、表達(dá)、分離純化5 與液體培養(yǎng)細(xì)胞相比，固定化細(xì)胞有哪些優(yōu)點？1 高度保持反應(yīng)槽內(nèi)的細(xì)胞量，提高反應(yīng)效率。2 固定化使反應(yīng)活性穩(wěn)定，能夠長期連續(xù)地運行。3 產(chǎn)物易于和作為催化劑的細(xì)胞分離。4 柱式或槽式有可能連續(xù)運轉(zhuǎn)，易于控制生產(chǎn)中最適宜的生長環(huán)境條件、基質(zhì)濃度等，能使生產(chǎn)

9、穩(wěn)定。5 某些重要物質(zhì)的生產(chǎn)大多利用處于穩(wěn)定增殖期的細(xì)胞，由于固定化可抑制其生長發(fā)育，因此應(yīng)考慮盡可能模擬穩(wěn)定期等。6固定化酶有哪些優(yōu)點？ （1）可以多次使用，而且在多數(shù)情況下，酶的穩(wěn)定性提高。 （2）反應(yīng)后，酶和底物和產(chǎn)物易于分開，產(chǎn)物中無殘留酶，易于純化，產(chǎn)品質(zhì)量高。 （3）反應(yīng)條件易于控制，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的連續(xù)化和自動控制。 （4）酶的利用效率高，單位酶催化的底物量增加，用酶量減少。 （5）比水溶性酶更適合于多酶反應(yīng)。7 酶和細(xì)胞的固定化方法有哪些？各有哪些特點？（1）載體結(jié)合法：是將酶結(jié)合于不溶性載體上的一種固定化方法。可分為物理吸附法，離子結(jié)合法，共價結(jié)合法。物理吸附法：優(yōu)點在于操作

10、簡單，可選用不同的吸附劑，酶失活后載體仍可再生。缺點在于最適吸附酶量無規(guī)律可循，酶與載體之間的吸附劑不強，酶易于脫落。離子結(jié)合法：操作簡單，處理條件溫和，酶的活性中心不易被破壞。但是酶和載體的結(jié)合力比較弱，會發(fā)生酶脫落的現(xiàn)象。共價結(jié)合法：酶和載體的結(jié)合力牢固，不會發(fā)生酶脫落。但反應(yīng)條件苛刻，操作復(fù)雜，酶的活性中心會遭到部分破壞。（2） 交聯(lián)法：優(yōu)點是交聯(lián)后的酶活性較高，缺點是反應(yīng)條件劇烈，酶的回收率低。（3） 包埋法：不需要改變酶的高級結(jié)構(gòu)，酶的回收率較高。但包埋酶會導(dǎo)致酶的失活，包埋法只適合作用于小分子底物和產(chǎn)物的酶，對于那些作用于大分子底物和產(chǎn)物的酶是不合適的。8 簡述生物活性物質(zhì)分離純化

11、的主要原理？ （1）根據(jù)分子形狀和大小不同，可采用差速離心和超速離心，膜分離，超濾和凝膠過濾等分離技術(shù)進行分離（2）根據(jù)分子極性大小和溶解度不同，可采用溶劑提取，逆流分配，分配層析，鹽析，等電點沉淀及有機溶劑分級沉淀等技術(shù)進行分離（3）根據(jù)分子電離性質(zhì)的差異，可采用離子交換，電泳，等電點聚焦等技術(shù)進行分離（4）根據(jù)配體特異，可采用親和層析技術(shù)進行分離（5）根據(jù)物質(zhì)吸附不同，可采用選擇性吸附與吸附層析等技術(shù)進行分離9 試述生物技術(shù)下游加工過程的特點及應(yīng)遵循的原則？動植物器官與組織、細(xì)胞培養(yǎng)液或發(fā)酵液中所含欲分離的生物濃度很低，雜質(zhì)含量高，常需多步分離操作。待分離的生物藥物一般穩(wěn)定性差，加熱、PH

12、、有機溶劑等引起失活或分解，特別是蛋白質(zhì)、核算藥物，應(yīng)盡可能減少分離操作步驟。發(fā)酵或培養(yǎng)是分批操作，生物變異性大，各批發(fā)酵液不盡相同，因此分離應(yīng)有一定的彈性。4 對于基因工程產(chǎn)品應(yīng)注意生物安全問題，即應(yīng)防止菌體擴散，在密閉環(huán)境下操作。10 簡述菌種保藏的方法？ （1）定期移植保藏法：也叫傳代培養(yǎng)保藏法，包括斜面培養(yǎng)，液體，穿刺培養(yǎng)等。它是最早使用并且現(xiàn)今仍普遍使用的方法 （2）沙土管保藏法：保存抗生素產(chǎn)生菌常用的方法，效果較好，操作簡便，保存期可達(dá)一年以上，變異率低，死亡少，是目前國內(nèi)使用最廣泛的保藏方法。 （3）液狀石蠟保藏法：其實是斜面保存的一種方法，能克服斜面保存的缺點，能有效降低代謝活

13、動，推遲細(xì)胞退化，效果比一般斜面好得多 （4）液氮保藏法：比其他方法都要優(yōu)越，被世界公認(rèn)為防止菌種退化的最好方法。操作程序不復(fù)雜，主要有液態(tài)氮冰箱等設(shè)備 （5）冷凍干燥保藏法：是指液體樣品在冷凍狀態(tài)下使其中水分升華，最后達(dá)到干燥。為了防止冷凍干燥過程和保存期間細(xì)胞損傷與死亡，需要加保護劑 11、雙水相萃取、反膠束萃取、超臨界流體萃取基本原理及各自的優(yōu)點？ （1）超臨界流體萃取原理：利用處于臨界壓力和臨界溫度以上的一些溶劑流體所具有特異增加物質(zhì)溶解能力來分離純化的技術(shù)。優(yōu)點: 具有廣泛的適應(yīng)性： 萃取效率高，過程易于調(diào)節(jié)： 分離工藝流程簡單： 有些分離過程可在接近室溫下完成缺點：分離過程必須在高

14、壓下進行，設(shè)備及工藝技術(shù)要求高，投資比較大，普及應(yīng)用較為困難。 （2）雙水相萃取原理：利用生物物質(zhì)在互不相溶的兩水相間分配系數(shù)的差異進行分離的過程。優(yōu)點：保留產(chǎn)物的活性、可連續(xù)化操作 （3）反膠束萃取：原理：表面活性劑溶于非極性溶劑中，并使其濃度超過臨界膠束濃度，便會在有機溶劑內(nèi)形成聚集體，非極性基團在外，極性基團則排列在內(nèi)，形成一個極性核，此極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力。優(yōu)點：具有成本低、溶劑可反復(fù)使用、萃取率和反萃取率都高等。12、試述影響工程制藥酶活性的因素。1 底物濃度的影響2 酶濃度的影響3 溫度的影響4 pH的影響5 激活劑和抑制劑 13試述制備單克隆抗體的原理是什么？用到的動物細(xì)

15、胞工程技術(shù)手段有哪幾種？單克隆抗體的特點有哪些？單克隆抗體的原理：要制備單克隆抗體需先獲得能合成專一性抗體的單克隆B淋巴細(xì)胞，但這種B淋巴細(xì)胞不能在體外生長。而實驗發(fā)現(xiàn)骨髓瘤細(xì)胞可在體外生長繁殖，應(yīng)用細(xì)胞雜交技術(shù)使骨髓瘤細(xì)胞與免疫的淋巴細(xì)胞二者合二為一，得到雜種的骨髓瘤細(xì)胞。這種雜種細(xì)胞繼承兩種親代細(xì)胞的特性，它既具有B淋巴細(xì)胞合成專一抗體的特性，也有骨髓瘤細(xì)胞能在體外培養(yǎng)增殖永存的特性，用這種來源于單個融合細(xì)胞培養(yǎng)增殖的細(xì)胞群，可制備一種抗原決定簇的特異單克隆抗體。 手段：（1）灌注懸浮培養(yǎng)：連續(xù)灌注新的培養(yǎng)基，同時連續(xù)排出舊的培養(yǎng)液了，使細(xì)胞在一個相對穩(wěn)定的環(huán)境中生長和繁殖，可提高細(xì)胞密度

16、10倍以上 （2）貼壁細(xì)胞培養(yǎng)：由于大部分動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，進行細(xì)胞培養(yǎng)時必須附在固體或半固體表面上培養(yǎng)，在固體載體表面上生長，并擴成一單層，稱為單層培養(yǎng)法 （3）固定化細(xì)胞培養(yǎng)：采用載體使整個細(xì)胞固定化單克隆抗體的特點：（1）單克隆抗體是針對單一抗原決定的化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同的單一抗體，其特異性強， 與其對應(yīng)抗原的親和力高度均一（2）制備時無需將抗原純化，適于由未純化的抗原大量制備。（3）雜種瘤細(xì)胞株可冷凍于液氮中長期保存，所以單克隆抗體可以重復(fù)穩(wěn)定的制備，不會因批號的不同而產(chǎn)生差異，只要使用來自同樣雜交瘤的單克隆抗體，就能夠以同一標(biāo)準(zhǔn)比較各研究室的數(shù)據(jù)。 14、何謂鹽析？其原理是什么？常用的鹽

17、析方法有哪些？影響鹽析的主要因素有哪些？鹽析操作時常用的鹽是什么？ （1）鹽析法是利用各種生物分子在濃鹽溶液中溶解度的差異，通過向溶液中引入一定數(shù)量的中性鹽，使目的物或雜蛋白以沉淀析出，達(dá)到純化目的的方法。（2）原理：鹽溶現(xiàn)象和鹽析作用鹽析作用的原理是： 破壞雙電層：在高鹽溶液中，帶大量電荷的鹽離子能中和蛋白質(zhì)表面的電荷，使蛋白質(zhì)分子之間電排斥作用相互減弱而能相互聚集起來。 破壞水化層：中性鹽的親水性比蛋白質(zhì)大，鹽離子在水中發(fā)生水化而使蛋白質(zhì)脫去了水化膜，暴露出疏水區(qū)域，由于疏水區(qū)域的相互作用，使其沉淀。（3）影響鹽析的因素?zé)o機鹽的種類鹽析用鹽的選擇：鹽析作用要強鹽析用鹽需有較大的溶解度鹽析用

18、鹽必須是惰性的來源豐富、經(jīng)濟溶質(zhì)（蛋白質(zhì)等）種類：Ks、溶質(zhì)（蛋白質(zhì)等）濃度：23%溫度pH（4）鹽析中常用的鹽：硫酸銨、硫酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈉。硫酸銨是最常用的蛋白質(zhì)鹽析沉淀劑15、 離子交換的基本原理及基本操作 原理：借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬于傳質(zhì)分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當(dāng)量交換反應(yīng)。 基本操作：用百分之3的酸HCL泡陽樹脂3-4個小時，用百分之4的堿NaOH泡陰樹脂3-4個小時。用軟水洗，洗到PH為7左右，反復(fù)三次，樹脂就可以混合在一起做水用了。16、離子交換樹脂的預(yù)處理和再生辦法 樹脂的預(yù)處理 （1）物理處理：去雜，過篩。 （2）化學(xué)處理：用810倍的1mol/L 鹽酸或氫氧化鈉溶液交替浸泡。 （3）最后以去離子水或緩沖夜平衡 再生過程： （1）去雜，大量水沖洗，除去物理吸附的雜質(zhì)。 （2）用酸、堿處理除去與功能基團結(jié)合的雜質(zhì)。(3) 轉(zhuǎn)型：按要求的人為的賦予平衡離子的過程17、 親和層析的原理是什么？主要特點是什么？ 原理:（1）配基固定化：配基與載體偶聯(lián)，結(jié)合成具有特異親和性的分離介質(zhì)。 （2）吸附樣品：親和層析介質(zhì)選擇性吸附生物活性物質(zhì). （3）樣品