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课后习题参考答案模块一生物制药基础理论任务一生物制药概述一、名词解释1．生物药物：是指利用生物体、生物组织、体液或其代谢产物（初级代谢产物和次级代谢产物），综合应用化学、生物化学、生物学、医学、药学、工程学等学科的原理与方法加工制成的一类用于疾病的预防、治疗和诊断的物质。
2．生物制药：是指以生物体为原料或借助生物过程，在人为设定的条件下生产各种生物药物的技术。
二、填空题1．化学药物、生物药物、中草药；2．二、三三、问答题1．生物制药的特点是什么？答：（1）药理学特性：生物药物在人体中具有相对较高的相容性和针对性。
.治疗的针对性强，疗效高；营养价值高，毒副作用小；免疫性副作用常有发生；（2）原料的生物学特性：天然来源的原料中药理学活性成分含量低，杂质多；来源广泛，多种多样；原料容易腐蚀变质；（3）生产制备过程的特殊性；（4）检测的特殊性；（5）剂型要求的特殊性。
2．按照生物药物的化学本质和化学特性分类，可将生物药物分为哪些类别？答：按照生物药物的化学本质和化学特性分类，可将生物药物分为氨基酸类药物、多肽和蛋白质类药物、酶类药物、核酸类药物、多糖类药物、脂类药物、维生素与辅酶、其他类。
3. 简述生物制药工业的发展历史及现状。
答：学生可自己从学术网站、报刊杂志等渠道获取相应信息。
任务二生物制药工艺基本技术一、名词解释1．MTT：即四甲基偶氮唑盐比色法，是通过快速简便的颜色反应来检测细胞存活数量。
其原理是MTT可作为哺乳类动物细胞线粒体中琥珀酸脱氢酶的底物，当有活细胞存在时，线粒体内琥珀酸脱氢酶可将淡黄色的MTT还原成蓝紫色的针状甲瓒（Formazan）结晶并沉积在细胞中，结晶物能被二甲基亚砜（DMSO）溶解，用酶联免疫检测仪在570 nm波长处测定其吸光度值，该值的高低可间接反映活细胞的数量及其活性。
2．发酵：指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。
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》复习思考题第一章生物药物概论1、生物药物有哪几类？DNA重组药物与基因药物有什么区别？2、生物药物有哪些作用特点？3、DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。
4、术语：药物与药品，生物药物，DNA重组药物，基因药物，反义药物，核酸疫苗，RNAi第二章生物制药工艺技术基础1、生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？2、简述生物活性物质分离纯化的主要原理。
3、怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？4、重组DNA技术的基本原理，如何获得目的基因？5、常见的基因载体有哪些？如何构建基因重组体？6、DNA重组体主要有哪几种表达系统？各有什么特点？7、生物制药工艺中试放大的目的是什么？怎样进行中试放大？8、酶固定化的方法有哪些类别？9、术语：诱变育种，蛋白质工程，转基因动物，蛋白质组学，酶工程，immobilized enzyme，第三章生物材料的预处理1、去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？2、去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？3、影响絮凝效果的主要因素有哪些？4、细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？5、超声波破碎细胞的原理？6、术语：凝聚作用，絮凝作用，渗透压冲击法，错流过滤第四章萃取法1、溶剂萃取法的基本原理2、溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？3、乳化剂为何能使乳状液稳定？4、破坏乳状液的方法有哪些？5、影响乳状液类型的因素有哪些？6、影响双水相萃取的因素有哪些？7、影响超临界流体萃取的因素有哪些？8、术语：双水相萃取，双节线，多级错流萃取，多级逆流萃取，反胶束萃取，超临界流体萃取，双水相萃取第五章沉淀和结晶1、什么是“盐析沉淀”？盐析的基本原理？2、影响盐析效果的因素有哪些？3、影响有机溶剂沉淀的因素有哪些？4、有哪些方法可形成过饱和溶液？5、哪些因素可影响晶体的大小？6、等电点沉淀有哪些特点？如何应用？7、术语：Ks盐析，β盐析，盐析分布曲线，透析结晶法第六章吸附法1、化学吸附与物理吸附的区别？2、吸附剂及被吸附物的极性对吸附的影响如何？3、吸附剂用量及被吸附物浓度对吸附效果的影响如何？4、例举两种以上常用吸附剂的性质和用途。
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。
•生物制药概论1.生物药品和生物制药的概念2.•生物制药的主要研究内容及其代表性产品3.•按生化性质来分，生物药物主要有几类，指出各类代表性的产品及其用途4.•生物制药历史上里程碑式的发现、发明或关键技术的建立5.•基因工程技术、细胞工程技术、发酵工程和酶工程在医药工业中应用的主要内容6.•什么是基因治疗？目前考虑用基因治疗的疾病有哪些？7.•细胞因子的含义？哪些是细胞因子？基因工程制药1.•基因工程技术的含义2.•目前开发和上市的主要基因工程药品及其生化性质、基本用途。
3.目前基因工程制药中常用的目的基因克隆载体主要有哪几种？4.•克隆（无性繁殖）的含义？基因工程无性繁殖系的构建过程？5.•获得目的基因的主要方法？哪种在目前的基因工程技术中应用得更普遍？•简要回答利用酶促合成法（逆转录法）制取目的基因的步骤？7.•请说出在基因工程技术中，从真核细胞总RNA中分离mRNA的基本原理。
8.•采用反转录－聚合酶链式反应（RT-PCR）技术合成目的cDNA的一般程序是什么？9.•请说出聚合酶链式反应（PCR）体外扩增DNA技术的原理和步骤并图示说明。
10.•受体细胞、转化、转染、转导的含义。
11.•最常用的重组体（菌）的筛选方法有哪三种？12.•Sanger双脱氧链终止法测序的基本原理。
13.•请说明在原核细胞中表达真核基因，合成真核蛋白存在的主要问题。
14.•基因工程产物的分离纯化与传统发酵产物的分离纯化相比具有哪些特点？细胞工程制药1.•细胞工程的含义2.•细胞融合的含义3.•细胞融合的方法有哪几种？其基本原理是什么？4.•两种亲本细胞经过融合后，在其融合混合物种可能会存在几种类型的细胞？杂种细胞筛选的一般原理是什么？有哪些最常用的杂种细胞筛选系统？•什么是杂种细胞的有用性状？有用性状的检测方法有哪些？6.•原生质体融合的含义？微生物原生质体融合育种的主要步骤是什么？7.•酶法进行微生物和植物细胞破壁时，不同酶与不同微生物或植物之间的对应关系如何？8.•植物原生质体融合后的杂种细胞有哪些筛选方法？9.•单克隆抗体的含义？利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的一般过程如何？利用单克隆抗体检测病原微生物会产生假阳性吗？10.•利用HAT筛选系统筛选杂交瘤细胞的基本原理11.•什么是杂交瘤细胞的克隆化？克隆化的方法有哪些？12.•目前大规模生产单克隆抗体的方法有哪些，简述其基本原理？13.•单克隆抗体的应用14.•微生物的生物转化的含义？利用微生物的生物转化可生产哪些生物药品?15.什么是核酸适配体、肽配体？动植物细胞培养制药1.•动物细胞培养大致可生产哪些药物？2.•血清作为动物细胞培养基的补充成分有哪些优缺点？3.•请说出贴壁依赖性动物细胞的生长阶段并作简要说明4.•动物细胞培养支原体污染的主要处理方法5.•动物细胞类型及其培养方法，操作方式。
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。
制药工艺学_课后答案第二章化学制药工艺路线的设计和选择2-1工艺路线设计有几种方法，各有什么特点？如何选择？答：（1）类型反应法，类型反应法是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成工艺路线设计的方法。
类型反应法既包括各类化学结构的有机合成通法，又包括官能团的形成，转换或保护等合成反应。
对于有明显结构特征和官能团的化合物，通常采用类型反应法进行合成工艺路线。
（2）分子对称法，药物分子中存在对称性时，往往可由两个相同的分子片段经化学合成反应制得，或在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来。
该法简单，路线清晰，主要用于非甾体类激素的合成。
（3）追溯求源法，从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步步逆向推导，进行寻源的思考方法，研究药物分子化学结构，寻找出最后一个结合点，逆向切断链接消除重排和官能团形成与转化，如此反复追溯求源直到最简单的化合物，即期始原料为止，即期始原料应该是方便易的，价格合理的化学原料或天然化合物，最后是各步的合理排列与完整合成路线的确定。
2—2工艺路线评价的标准是什么？为什么？答：原因：一个药物可以有多条合成路线，且各有特点，哪条路线可以发展成为适合于工业生产的工艺路线则必需通过深入细致的综合比较和论证，从中选择出最为合理的合成路线，并制定出具体的实验室工艺研究方案。
工艺路线的评价标准：1）化学合成途径简捷，即原辅材料转化为药物的路线简短;2 ）所需的原辅材料品种少并且易得，并有足够数量的供应；3）中间体容易提纯，质量符合要求，最好是多不反应连续操作；4）反应在易于控制的条件下进行，如无毒，安全；5）设备要求不苛刻；6 ）“三废”少且易于治理;7）操作简便，经分离，纯化易达到药用标准；8）收率最佳，成本最低，经济效益好。
第五章氯霉素生产工艺5-2、工业上氯霉素采用哪几种合成路线？各单元步骤的原理是什么？关键操作控制是什么？答:工业上氯霉素采用具有苯乙基结构的化合物原料的合成路线;原理：⑴第七章半合成抗生素生产工艺7-3、在半合成制备头抱菌素过程中，哪些步骤采用化学合成？哪些步骤采用生 物合成？答：在化学酰化路线中，7位的酰化和3位的取代采用化学合成。
生物制药思考题思考题一、绪论1、生物药物生物药物种类2、生物技术药物3、生物技术药物种类4、生物技术药物的主要特点及用途5、生物技术制药概念及特征6、简述我国生物技术制药行业状况及存在的问题？7、简述我国生物技术制药产业发展方向。
二、第二章1、生物药物概念2、生物药物特性有哪些？3、生物药物如何分类？4、蛋白质药物的分离纯化方法有哪些？5、核酸类药物的分离纯化方法有哪些？6、糖类药物的分离纯化方法有哪些？7、简述尿激酶制备过程。
三、第三章1、简述基因工程制药的基本程序。
2、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？3、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？4、简述基因工程菌中质粒不稳定的两个指标？如何计算质粒的稳定性？5、简述提高质粒稳定性的方法。
6、重组蛋白不同表达策略的优缺点7、简述基因工程药物分离纯化工艺设计中必须考虑的药物的5个特点。
8、简述重组蛋白（包涵体）的复性过程？9、简述基因工程制备胰岛素的三种方法？10、简述基因工程制备干扰素2b的二种方法？11、简述基因工程法制备重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的方法？第四章1、动物细胞体外培养形态有哪三种？2、动物细胞体外生长三阶段？3、动物细胞培养方法？4、动物细胞培养操作方式有哪些？5、简述动物细胞工程制药过程？6、药物生产用动物细胞的来源有哪些？7、常用生产用动物细胞系？8、高效表达工程细胞株的筛选方法？9、什么是原始细胞库和生产用细胞库？10、简述利用动物细胞工程法生产促红细胞生成素的过程？11、试述利用动物细胞工程法生产乙肝疫苗的过程？第五章仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢21名词解释：抗体工程药物CDR移植抗体Fab抗体Fv抗体单链抗体双特异抗体噬单域抗体菌体抗体库技术2、抗体药物存在的问题有哪些？主要研究方向在哪？3、简述单克隆抗体的制备方法？4、基因工程抗体有哪些？简述单链抗体的优缺点？5、简述抗体库技术优点？6、试述噬菌体抗体库的制备方法7、简述单克隆抗体杂交瘤技术与噬菌体抗体技术区别？8、抗体诊断试剂有哪些类型？1微生物次级代谢产物生物合成的特点？2、微生物药物生产的优点？3、微生物药物包括哪些？4、新型微生物药物的筛选方法？5、微生物药物合成的生源有哪些？6、简述基因工程技术在改进微生物菌种方面的应用。
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。
《制药工艺学》思考题及参考答案一、名词解释1溶剂效应在溶质和溶剂Z间能通过静电引力而发生溶剂化作用。
一般说来在溶剂化过稈屮，如果反应过渡状态比反应物更容易发生溶剂化，那么随肴反应产物或活化络合物位能的下降，反M活化能也降低，故反应加速。
反Z,如果反应物更容易发生溶剂化，则反应物的位能降低, 相当于活化能增高，于是反应速度降低。
2屮试放大在工艺研究的实验室阶段任务完成后,一般都需要经过一个将小型试验规模放大50-100 倍的中试放大过稈（或屮间试验阶段），以便进一步研究在一定规模的装置设备中各步化学反应条件变化的规律，并解决小型实验所不能解决或未发现的问题。
3工艺路线在多数情况下，一个合成药物往往可有多种合成路线，而化学制药工艺学上通常将具有工业生产价值的合成路线称谓该药物的工艺路线。
4 “一锅丸”合成法当多步合成反应的反应机理不相互冲突，反应溶剂相同或相近时，则可能不予分离中间体而在一个瓶（锅）屮连续完成数步反应，从而简化工艺，提高收率。
5前手性分了指具有拨基、碳碳双键、碳氮双键或在这些基团的相邻碳原了上冇二个氢原了的化合物。
主要有醛、酮、（X锻基竣酸、烯坯、不饱和竣酸、席夫碱、环己酮以及竣酸等。
6诱导结晶拆分法即在“氨基醇”消旋体的饱和水溶液屮加入其屮任何一种较纯的单旋体结晶作为晶种, 则结晶生长并析出同种单旋体的结晶，迅速过滤，滤液再加入“氨基醇”消旋体使成适当的饱和溶液，冷却至适当温度便乂析出另一种单旋体结晶，滤液再加入消旋体乂可析出与第一次拆分相同构型的单旋体，如此交叉循环拆分多次。
7工艺规程工艺规程是技术管理的基础，是企业内部各部门遵循的技术准则，是纽•织生产的主要依据。
包括产品介绍、反应过程、原料规格、工艺、设备、工时与生产周期、“三废”及综合利用、安全与放火、生产技术指标、物料平衡、检测方法等。
8邻位效应芳族化合物为平面的刚体结构，当取代基与苯环结合时，若其取代基的体积较大时，可将邻位掩蔽起来，因而在进行各种化学反应时，邻位处的反应要较其它位置困难，此即邻位效应。
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。
