生物制品学 复习题

生物制品：采用现代生物技术手段人为地创造一些条件，借用某些微生物、植物或动物体来生产某些初级代谢产物或次级代谢产物，或利用生物体的某一组成部分，制成作为诊断或治疗或预防疾病或达到某种特殊医学目的的医药用品盐析：指在药物溶液中加入大量的无机盐，使某些高分子物质的溶解度降低从而作为沉淀析出，而与其他成分分离的方法透析：通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术微滤：是以多孔膜（微孔滤膜孔径为0.1~10μm）为过滤介质，在压力推动下，截留溶液中的淤泥、黏土等颗粒藻类和细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤膜孔径在0.001~0.1μm，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中原有的微量元素和矿物质包含体：真核生物重组小分子目的蛋白，以不溶性形式产生并聚集形成蛋白质聚合物亲和层析：利用待分离物质与其特异性配基之间特异性的亲和力进行分离的一类特殊的层析技术离子交换：借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的疏水层析：利用固定相载体上偶联的疏水性配基与流动相中的一些疏水分子发生可逆性结合而进行分离肝素：是一种黏多糖的硫酸酯，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作用内毒素：是存在于革兰氏阴性菌的细胞壁中的脂多糖，由菌体裂解后释出的毒素，又称之为“热原”外毒素：病原细菌在其生命活动过程中产生并分泌到菌体外周环境中的毒素类毒素：细菌的外毒素经甲醛处理后，失去毒性而仍保留其免疫原性，能刺激机体产生保护性免疫的制剂疫苗：用理化方法将病原微生物杀死制备的生物制品，用于人工自动免疫，以使人或动物产生免疫力的制剂灭活疫苗：利用加热或甲醛等理化方法将人工大量裴炎过的完整的病原微生物杀死，使其丧失感染性和毒性而保持器免疫原性，并结合相应的佐剂而制成的疫苗减毒活疫苗：将微生物的自然强毒株通过物理的、化学的和生物学的方法，连续传代，使其对原宿主丧失致病能力，或只引起亚临床感染，但仍保持良好的免疫原性、遗传特性，用此毒株制备的疫苗亚单位疫苗：提取或合成细菌、病毒外壳的特殊蛋白质结构，即抗原决定簇制成的疫苗基因工程亚单位疫苗：将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成的疫苗基因工程载体疫苗：将病毒微生物的免疫原基因，通过分子生物学方法将其分离，然后与载体DNA 相连接，实现遗传性状的转移与重新结合，再经载体将目的基因带进受体进行正常复制与表达，从而获得增殖培养物供制疫苗基因缺失疫苗：将病原微生物中与致病性有关的毒力基因序列除去或失活，使之成为无毒株或弱毒株，但仍保持有良好的免疫原性，从而制得的安全有效的疫苗核酸疫苗：将一种病原微生物的免疫原基因，经质粒载体DNA通过肌肉注射等途径接种给人或动物，能在动物体细胞中经转录、翻译合成抗原物质，刺激被免疫动物产生保护性免疫应答蛋白质工程疫苗：将抗原基因加以改造，使之发生突变、插入、缺失、构型改变，甚至进行不同基因或部分结构域的人工结合，以期达到增强其产物的免疫原性，扩大反应谱，去除有害作用或副反应的一类疫苗遗传重组疫苗：经遗传重组方法获得的重组微生物制成的疫苗合成肽疫苗：使用化学方法合成能够诱发机体产生免疫保护的多肽制成的疫苗微胶囊疫苗：使用微胶囊技术将特定抗原包裹后制成的疫苗1.原料的选择、预处理和保存方法：生物制品的原料具有生物活性，起始原料的质量是生物制品制备研究的基础，直接关系到终产品的质量和工艺的稳定。

因此对于生物制品原料的选择、预处理和保存方法都有一定的要求、原则以及注意事项，以保证产品的活性2.提取：提取包括生物组织与细胞破碎与提取目的产物，因为生物制品大部分都存在于生物组织或细胞中，要分离提取这些产物或提高提取率，进行生物组织与细胞破碎过程非常重要。

破碎细胞是为了使细胞内容物有效地释放出了，获得有效的提取；而提取过程则是为了除去与产物性质差异较大的杂质，为后道精致工序创造有利条件。

3.分离纯化：分离纯化是极其重要的一环，这是由于工程菌经过大规模培养后，产生的有效成分含量很低，杂质含量却很高；另外由于基因工程药物是从转化细胞、不是从正常细胞生产的，对产品的纯度要求也高于传统产品。

分离纯化要比传统产品困难得多。

分离纯化一般不应超过4～5个步骤，包括细胞破碎、固液分离、浓缩与初步纯化、高度纯化直至得到纯品以及成品加工蛋白质类制品的分离纯化方法1.盐析和有机溶剂沉淀盐析将硫酸铵或硫酸钠等中性盐加入到蛋白质溶液中破坏蛋白质的胶体颗粒在溶液中的稳定因素，使其沉淀。

操作简便，不需要特殊设备，重复性好，但分辨率低，适合粗提有机溶剂沉淀，如乙醇、丙酮，操作方便，但对蛋白质有变性作用，须低温操作，且蛋白质沉淀后要立即分离，选择性不高，适合粗提2.按分子大小分离微滤（0.1~10微米，用于浓缩蛋白）、超滤（0.001~0.1微米，用于不同大小蛋白质分子浓缩和分级分离）透析：用于取出蛋白质提取液中的盐类和其他小分子化合物，也可用于浓缩超速离心：用于分离浓缩不同大小的蛋白质分子3.选择性沉淀等电点：pH＜pI蛋白质分子带正电pH＞pI蛋白质分子带负电pH=pI蛋白质分子最稳定，最易沉淀变性沉淀：根据个杂种蛋白质在不同理化因子作用下稳定性不同，用于除去提取液中杂蛋白，选择行强，方法简单，适用范围窄4.各种色谱离子交换：通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换，从而达到分离目的。

分辨能力强，分离量大，尤其对pI值处于极端（pI＜5或pI＞8）凝胶过滤：基于分子筛和排阻效应，选用不同大小的凝胶，小分子物质可进入孔径，缓慢移动，大分子物质不能进入孔径则快速流出。

用于分子量有明显差异的蛋白，不引起蛋白变性，也可以用于除盐亲和色谱：用于蛋白质与配体分子之间特异的非共价结合的特性进行分离。

专一性强（一种配体只能用于一种蛋白）分辨力强，操作简单疏水与反相：对于疏水蛋白类产物，在实验室中使用高效液相色谱：在实验室中使用5.电泳法：根据蛋白质在电场中移动的速率与电场强度和蛋白质颗粒表面的静电荷成正比脂类制品的分离纯化方法：制备：1.直接抽提法：以游离形式存在，采用相应的溶剂系统从生物组织或反应体系中直接抽提出粗品2.水解法：与其他物质形成复合物，经水解或适当处理后在水解，然后分离纯化3.化学合成或半合成：源于生物的某些脂类，相应的有机化合物或生物体某些成分为原料，用此法制4.生物转化法：通过微生物、动植物细胞以及酶工程技术转化生产分离：1.水解法（溶解度法）：根据脂类产品在不同溶剂中的溶解度差异进行分离2.吸附分离法（色谱分离）：根据吸附剂对各种成分吸附力的差异进行分离3.蒸馏法：根据不同脂类制品的沸点不同进行分离4.超临界萃取精制：结晶法、重结晶法、有机溶剂沉淀法（饱和脂肪—低温边固体破碎细胞→离心（提取核蛋白）→蛋白质变性剂反复清洗（去除蛋白质）→核酸溶液→纯化（膜分离；离心；盐析法及沉淀法）→纯品分离原理（按分子大小、二级结构、碱基成分）分子大小：葡聚糖柱凝胶过滤、聚丙烯酰胺凝胶电泳、梯度离心（多种不同大小分子分离）二级结构：甲基化白蛋白硅藻土柱（MAK）结合力s.sDNA＞d.sDNA羧基磷灰石柱：保留d.sDNA，使s.sDNA通过碱基成分：tRNA碱基比例不同，逆流分溶法；DNA碱基比例不同，浮力密度不同，氯化铯梯度平衡离心分离不同种类的RNA：差速离心法→分离出叶绿体、线粒体、核蛋白体等细胞器和细胞溶质，再行这些细胞器中分离某一类RNA分离DNA、RNA：利用DNP与RNP在不同盐溶液中溶解度不同，如DNP、RNP都在1~2mol/LNaCl溶液中，而DNP在0.14mol/L的NaCl中几乎不溶纯化方法：盐析法和沉淀法：一般在起始分离中，有点是设备简单、应用广、沉淀易沉淀；如在RNA制备中们一般是先捣碎组织，然后制成匀浆，待用氯化钠提取出核糖核蛋白后，在调节pH4.5，以沉淀各种核蛋白，而后用乙醇沉淀法、盐酸胍和去污剂提取法、酚抽提法分离蛋白质和RNA离心法：用法广泛，离心去除菌体或细胞碎片膜分离法：能过滤一般介质不能过滤的细菌和微粒糖类制品的分离纯化方法：脱脂（石油醚、乙醚回流）→提取→去除杂质→高度纯化→得到精品提取：1.难溶于水的，如不溶性胶类：木聚糖、半乳聚糖。

用冷水侵润材料后用0.5mol/LNaOH提取，并且提取液用盐酸中和浓缩后，加乙醇沉淀得到多糖。

对与稀碱中，仍然不易溶出，可加入硼砂，对于甘露聚糖、半乳聚糖等能形成硼酸配合物2.易溶于温水，难溶于冷水乙醇，这类材料需先用冷水浸过，再用热水提取，提取液用正丁醇与氯仿混合液除去杂蛋白，离心除去杂蛋白后的清液，透析后用乙醇沉淀即可得到多糖分离纯化：1.沉淀法：利用不同分子量的多糖在不同浓度的低级醇或低级酮中溶解行不同的原理，来逐步提高溶液中醇或酮浓度，以使不同组分的多糖依分子量由大至小的顺序沉淀2.盐析法：利用不同多糖与金属离子成盐后在水溶液中的特异性沉淀作用，用硫酸铵、乙酸甲、氯化钾等盐析剂，将不同的多糖逐步析出3.季铵盐沉淀法：酸性多糖在溶液中，以聚阴离子形式存在，这样与碱性表面活性剂长链季铵盐或其碱形成不溶性配合物而沉淀4.纤维素柱色谱：利用不同多糖在不同浓度乙醇中溶解性不同的特点，先用乙醇将混合多糖沉淀在柱子上，再按高至低不同浓度洗脱，将不同多糖分开5.离子交换色谱：利用不同多糖分子电荷密度的不同，而与离子交换剂中的离子或某些基团发生电性结合6.金属配合物法：不同多糖能与铜、钙、铁、铅等金属离子形成配合物而沉淀，可用各种配位剂沉淀多糖氨基酸类制品的分离纯化方法：生产：1.天然蛋白质水解法（酸水解、碱水解、酶水解）2.发酵法：选育可特异性产生某种氨基酸的菌株，经发酵后，从发酵液中分离提纯分离：1.溶解度差异沉淀法：不同氨基酸在水中或其他溶剂中的溶解度差异进行分离2.特殊试剂沉淀法：某些有机或无机试剂与相应的氨基酸形成不溶性衍生物（组氨酸与HgCl2形成汞盐沉淀；精氨酸与苯甲醛形成苯亚甲基精氨酸沉淀）3.吸附法4.离子交换法5.化学合成与酶促合成法精制：结晶和重结晶；溶解度法或结晶与溶解度法相结合生物制品的质量检测与控制1.原材料的质量检测与控制：原材料的质量控制是要确保编码生物制品的DNA序列的正确性，重组微生物来自单一克隆，所用质粒纯而稳定，以保证产品质量的安全性和一致性。

2.培养过程的质量控制：在工程菌菌种贮存中，要求种子克隆纯而稳定；在培养过程中，要求工程菌所含的重组质粒稳定，始终无突变；在重复生产发酵中，工程菌表达稳定；始终能排除外源微生物污染。

3.纯化工艺过程的质量控制：产品要有足够的生理和生物学试验数据，确证提纯物分子批间保持一致性；外源蛋白质、DNA与热原质都控制在规定限度以下。