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生物制藥工藝

時(shí)間:2021/7/21 16:40:22

生物制藥工藝 ?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(guò)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(dòng)植物和微生物的新品種。

 

生物制藥工藝 

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(guò)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(dòng)植物和微生物的新品種。




3.初級(jí)代謝產(chǎn)物:微生物通過(guò)代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、自身生長(zhǎng)和繁殖的物質(zhì)。
4.次級(jí)代謝產(chǎn)物:微生物代謝產(chǎn)生的,而與菌體的生長(zhǎng)繁殖無(wú)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(zhǎng)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(yíng)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)酵過(guò)程中一邊補(bǔ)入新鮮的料液,一邊以相近的流速放料,維持發(fā)酵液原來(lái)的體積。
8.基因工程:將外源基因通過(guò)體外重組后倒入受體細(xì)胞內(nèi),使這個(gè)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(guò)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(gè)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(jìn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)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(guò)程。
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(lái)。
13、生物藥物:是指運(yùn)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(dòng)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(diǎn)沉淀法:是利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)溶解度而各種蛋白質(zhì)又具有不同等電點(diǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行分離的方法。
16、原代培養(yǎng):是指直接從機(jī)體取下細(xì)胞、組織和器官后立即進(jìn)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(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程。
18、酶的激活劑:一些物質(zhì)可以改變一個(gè)無(wú)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:對(duì)主反應(yīng)是可逆的,以酶促反應(yīng)為例,可逆性劑和酶形成復(fù)合物,酶與底物的作用,從而反應(yīng)。
20、常用的細(xì)胞破碎方法:機(jī)械法、物理法、化學(xué)法、生物法。物理法主更包括:干燥法反復(fù)凍融法、滲透壓沖擊法。生物法主要包括,酶解法、組織自溶法.
21、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(lái)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,降低表面電荷的電量,降低ζ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、何謂超濾技術(shù):是一項(xiàng)分子級(jí)膜分離手段,以壓力差為推動(dòng)力將不同分子量的物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。優(yōu)點(diǎn):沒有相轉(zhuǎn)移,無(wú)需添加仼何強(qiáng)烈化學(xué)物質(zhì),可以低溫操作過(guò)濾速度快,便于無(wú)菌處理.
24、差化現(xiàn)象:外源壓力迫使分子量較小的溶質(zhì)通過(guò)超濾膜,大分孑溶質(zhì)被截留于膜表面,并逐漸形成濃度梯度
25、不對(duì)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(jī)溶劑沉淀:利用與水互溶的有機(jī)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(guò)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(guò)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(guò)飽和現(xiàn)象。
28、純培養(yǎng):微生物學(xué)中把從一個(gè)細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖而得到的后代。

二、問答系列
1.發(fā)酵過(guò)程中的主要參數(shù)有哪些?如何控制?
① 溫度: 整個(gè)發(fā)酵過(guò)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(gè)大氣壓。
③ 空氣流量:一般控制在0.5-1.5V
④ 粘度:它的大小影響氧傳遞的阻力,也可反應(yīng)相對(duì)菌體濃度。
⑤ PH:它的高低與菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成有著重要的關(guān)系。
⑥ 基質(zhì)濃度:發(fā)酵過(guò)程中定時(shí)測(cè)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(duì)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(zhǎng)短的根據(jù)。
⑨ 菌體濃度:菌體量的大小和變化速度對(duì)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(diǎn)?
① 分批發(fā)酵
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、周期短、染菌的機(jī)會(huì)少和生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量易掌握。
缺點(diǎn):分批發(fā)酵不適合用于測(cè)定其過(guò)程動(dòng)力學(xué),存在問題。
② 補(bǔ)料分批發(fā)酵
避免了高濃度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)代謝產(chǎn)物,特別是對(duì)次級(jí)代謝產(chǎn)物合成作用。此外,通過(guò)分批補(bǔ)料發(fā)酵還可以有效地控制菌體的濃度和粘度,延長(zhǎng)發(fā)酵周期,提高溶解氧水平。
③ 連續(xù)發(fā)酵
優(yōu)點(diǎn):在產(chǎn)率、生產(chǎn)的穩(wěn)定性和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面比分批發(fā)酵優(yōu)越。
缺點(diǎn):污染雜菌概率和菌種退化的可能性增加。
 
3.簡(jiǎn)述基因工程菌的構(gòu)建過(guò)程?
1.目的基因的獲取
獲取目的基因是實(shí)施基因工程。目的基因的獲取方法主要有兩種:
①?gòu)淖匀唤缰幸延械奈锓N中分離出來(lái)
②用人工的方法合成。
2.PCR技術(shù)擴(kuò)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(dòng)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(cè)與鑒定
 
4.簡(jiǎn)述基因工程制藥的基本過(guò)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(diǎn)?
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(zhǎng)期連續(xù)地運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn),易于控制生產(chǎn)中適宜的生長(zhǎng)環(huán)境條件、基質(zhì)濃度等,能使生產(chǎn)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,由于固定化可其生長(zhǎng)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(diǎn)?
(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(wú)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的連續(xù)化和自動(dòng)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)。
 
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