工业生物技术(下游):收获与纯化美M.C.弗利金杰编；陈薇等译著陈薇译

作者: [美] M.C.弗利金杰编 , 陈薇译

出版社: 科学出版社

出版时间: 2019-04

版次: 1

ISBN: 9787030483300

定价: 280.00

装帧: 其他

开本: 其他

页数: 648页

字数: 1498千字

分类: 自然科学

13人买过

生物制药是一种知识密集、技术含量高的新兴产业，经过近几十年的发展，已经成为许多国家国民经济的重要内容。目前，我国已基因工程药物为核心的技术的发展已经颇具规模，国家和地方政府在不断加大对生物制药产业的扶持力度，为生物制药产业提供了良好的机遇。生物制药产业前景广阔。本书的出版将结束生物制药行业无系统性、全面性、指导性强的专业丛书的历史。本书知识面广，涉及到上游和下游工业生物技术的各个环节；涉及物理数学基础学科、药学、微生物、生物化学、化工等多个专业。通过对本书的研读，可大大提高生物制药行业人员的技术水平。 M.C.弗利金杰（Michael C．Flickinger），金叶生物制造培训和教育中心（BTEC）学术项目副主任，北卡罗来纳州立大学罗利分校化学和生物分子工程学教授。目录
部分介绍
介绍 3
章生物工艺设计，计算机辅助 5
1.1 引言 5
1.2 使用计算机辅助的益处 6
1.3 市售工具 7
1.4 单克隆抗体例子 7
1.5 多产品车间设计和运行 17
1.6 摘要和结论 19
第二部分细胞的下游回收和蛋白质捕获
第2章细胞分离，离心 23
2.1 引言 23
2.2 离心分离 23
2.3 离心机的类型 23
2.4 流体与粒子动力学 28
2.5 离心分离机的理论尺寸 30
2.6 离心机类型和尺寸选择 31
2.7 一些应用描述 34
2.8 安装和运转 36
2.9 离心与微滤相比 37
第3章细胞破碎，微观机械特性 40
3.1 引言 40
3.2 微生物：组成与形态 40
3.3 微生物的微观力学性能 41
3.4 细胞破碎 44
3.5 不同细胞破碎设备的比较 49
3.6 微观机械学结果与细胞破碎结果的相关性 49
第4章细胞分离，酵母絮凝作用 52
4.1 引言 52
4.2 微生物聚集和絮凝：范围和定义 52
4.3 酵母絮凝的遗传学 53
4.4 酵母絮凝的分子机制 53
4.5 诱导型和组成型絮凝菌株的对比 55
4.6 影响酵母絮凝的环境因素 56
4.7 酵母絮凝和生物技术过程 57
4.8 总结 61
第5章细胞壁破碎和裂解 65
5.1 引言 65
5.2 细胞壁 65
5.3 破碎率的判定 66
5.4 细胞壁破碎方法 67
5.5 细胞破碎对下游操作中的效果 71
5.6 通过蛋白质捕获中裂解的集成来进行过程强化 72
第6章膨胀床色谱法，生物质沉积的表面能量学 75
6.1 引言 75
6.2 EBA技术上的挑战 76
6.3 在EBA过程中生物质沉积的表面热力学 78
6.4 表面能量学与蛋白质吸附 81
6.5 总结 81
第7章助滤剂 85
7.1 引言 85
7.2 工艺简述 85
7.3 动态过滤过程中的多孔介质 86
7.4 硅藻土过滤的基本原理 86
7.5 级别的选择与优化 88
7.6 级别选择的系统性方法开发方案 89
7.7 总结 90
第8章蛋白质吸附，扩张床 91
8.1 引言 91
8.2 理论 92
8.3 工作原理 93
8.4 设备 95
8.5 应用 97
第三部分下游净化工艺开发
第9章生物制药中纯化过程按比例缩小模型的建立 101
9.1 引言 101
9.2 总体考虑 101
9.3 离心分离 101
9.4 均一化作用 103
9.5 重折叠 103
9.6 沉淀 104
9.7 色谱法 105
9.8 微滤和超滤/渗滤 106
9.9 通过色谱法和过滤进行病毒清除 108
9.10 病毒灭活 109
9.11 膜吸附器 110
9.12 总结 110
0章模拟移动床的吸附作用 114
10.1 引言 114
10.2 层析分离的原理 116
10.3 操作条件的设计 119
10.4 应用 124
10.5 SMB技术的改进 130
10.6 结束语 132
1章蛋白质在合成材料上的吸附 136
11.1 交界面 136
11.2 交界面处的蛋白质 136
2章蛋白质纯化的亲和融合 145
12.1 引言 145
12.2 蛋白质快速捕获系统 146
12.3 表达蛋白的稳定化 147
12.4 生产蛋白质的检测 148
12.5 亲和标签的去除 148
12.6 作为抗原使用的融合蛋白 149
12.7 疫苗研究的免疫原亚基 149
12.8 总结 150
3章生物分离，磁珠吸附 152
13.1 引言 152
13.2 精选的规模化的合成过程 157
13.3 磁性吸附剂用于实验室分离 159
13.4 磁性分离技术 162
13.5 总结 164
4章生物工艺开发中的高通量技术 167
14.1 引言 167
14.2 应用于上游细胞培养工艺开发的高通量技术 168
14.3 高通量技术在下游纯化工艺开发中的应用 172
14.4 高通量形式需要的分析检测 180
14.5 高通量技术试验设计 181
14.6 结论 192
5章大规模蛋白纯化与自切割融合标签 195
15.1 引言 195
15.2 传统亲和标签技术 195
15.3 蛋白质自切割 196
15.4 传统的自切割标签 197
15.5 自切割融合标签 198
15.6 自切割融合标签的技术优势、经济性和前景 202
6章脂多糖，脂多糖去除，去除热源法 205
16.1 引言 205
16.2 内毒素：化学与物理性质 205
16.3 内毒素作用机制 206
16.4 内毒素去除技术的应用 206
16.5 生物技术制造工艺中的内毒素去除 208
7章生物技术中的多孔介质 210
17.1 引言 210
17.2 一般定义 210
17.3 多孔介质的特征 211
17.4 多孔系统的传递现象 213
17.5 生物过程中的多孔介质 214
17.6 结论 218
8章蛋白质聚集与沉淀，检测与控制 222
18.1 引言 222
18.2 联合方法模拟聚集和沉淀，并确定复合物的结构 222
18.3 测量溶解度和蛋白质联系的光谱法 222
18.4 理解蛋白质-溶剂相互作用蛋白质稳定性的实际意义 229
18.5 确定一个蛋白质的表面电荷和疏水性 230
18.6 用不同的基团盐溶和沉淀经验模型 230
18.7 测定助溶剂对蛋白质折叠影响的模型 231
18.8 计算机设计更多的可溶性蛋白 234
18.9 自动同源建模 235
18.10 利用CLUSTAL、MASIA、NOAH、DIAMOD和FANTOM程序进行自校正距离几何模型的制作，设计蛋白质的三维模型 235
18.11 结论 237
第四部分下游回收与蛋白质纯化装置设计
9章在下游工艺中的清洁和消毒 247
19.1 引言 247
19.2 为下游生物工艺设计有效清洁方案 247
19.3 层析介质 249
19.4 交叉流过滤 252
19.5 设备 255
19.6 消毒与灭菌 256
19.7 清洁验证 257
19.8 结论 257
第20章原位清洁 258
20.1 引言 258
20.2 CIP系统的要求 258
20.3 CIP程序概述 258
20.4 CIP用化学物质 259
20.5 CIP设计和构造 260
20.6 CIP系统结构 262
20.7 自动化 263
20.8 验证与确认 263
第21章大规模层析柱，流量分配建模 265
21.1 引言 265
21.2 放大层析的挑战 266
21.3 管壁效应分析 267
21.4 柱床压缩和流量间耦合的建模 268
21.5 硬件设计对大规模层析柱液流的影响 271
21.6 洗脱液流动与HETP分析建模 273
21.7 总结 278
第22章泵，工业化 281
22.1 引言 281
22.2 理论 281
22.3 离心泵 284
22.4 容积泵 285
22.5 驱动器 287
22.6 生物加工过程用泵的特殊考虑 288
22.7 故障排除 289
第五部分下游的现行药品生产质量管理规范操作
第23章血浆蛋白的亲和层析 295
23.1 引言 295
23.2 亲和纯化中的配基和介质 295
23.3 亲和层析在血浆蛋白制品中的应用 296
23.4 亲和层析提取蛋白质的质量控制 301
23.5 结论 302
第24章抗体纯化、单克隆抗体和多克隆抗体 305
24.1 引言 305
24.2 下游过程方法 305
24.3 亲和层析 305
24.4 离子交换层析 306
24.5 疏水相互作用层析（HIC） 307
24.6 羟基磷灰石层析 308
24.7 复合模式层析 308
24.8 免疫球蛋白M（IgM）纯化 309
24.9 平台技术 309
24.10 结论 310
第25章病毒颗粒的层析纯化 312
25.1 引言 312
25.2 层析分离方法 312
25.3 吸附层析法 314
25.4 离子交换层析 316
25.5 疏水相互作用层析 318
25.6 多模式方法 318
25.7 其他多模式方法 319
25.8 生物特异性亲和层析 319
25.9 流程开发 320
25.10 样品的界定 320
25.11 样品制备 320
25.12 初始筛选 321
25.13 生物特异性亲和 323
25.14 初步结果的解释 323
25.15 结束语 325
25.16 推荐读物 326
第26章疏水相互作用层析 329
26.1 引言 329
26.2 疏水作用 329
26.3 疏水相互作用层析 330
26.4 介质分类和层析结果模型 332
26.5 层析条件 333
26.6 再生和原位清洁 333
26.7 优化过程 334
26.8 应用 336
第27章层析法，径向流技术 338
27.1 引言 338
27.2 径向流层析柱构型 339
27.3 RFC层析柱的装填程序 340
27.4 RFC柱的压差 340
27.5 径向流柱与轴向流柱的对比 341
27.6 RFC柱的利与弊 342
27.7 应用实例 342
27.8 径向流层析的数学模型 344
27.9 RFC柱的放大 346
27.10 结束语 347
第28章生物材料的干燥 349
28.1 引言 349
28.2 生物制品的干燥 349
28.3 干燥对生物技术产品质量的影响 350
28.4 干燥的基本原理 351
28.5 普通使用的干燥机 351
28.6 一些新兴干燥技术 354
28.7 结束语 360
第29章冷冻干燥与制药 364
29.1 引言 364
29.2 药品冷冻干燥 364
29.3 冷冻干燥过程中的挑战和新进展 371
第30章冷冻，生物制药 378
30.1 引言 378
30.2 溶液的冷冻 378
30.3 解冻 385
30.4 冻融放大 386
30.5 结论 388
第31章膜色谱 390
31.1 引言
内容简介:
生物制药是一种知识密集、技术含量高的新兴产业，经过近几十年的发展，已经成为许多国家国民经济的重要内容。目前，我国已基因工程药物为核心的技术的发展已经颇具规模，国家和地方政府在不断加大对生物制药产业的扶持力度，为生物制药产业提供了良好的机遇。生物制药产业前景广阔。本书的出版将结束生物制药行业无系统性、全面性、指导性强的专业丛书的历史。本书知识面广，涉及到上游和下游工业生物技术的各个环节；涉及物理数学基础学科、药学、微生物、生物化学、化工等多个专业。通过对本书的研读，可大大提高生物制药行业人员的技术水平。
作者简介:
M.C.弗利金杰（Michael C．Flickinger），金叶生物制造培训和教育中心（BTEC）学术项目副主任，北卡罗来纳州立大学罗利分校化学和生物分子工程学教授。
目录:
目录
部分介绍
介绍 3
章生物工艺设计，计算机辅助 5
1.1 引言 5
1.2 使用计算机辅助的益处 6
1.3 市售工具 7
1.4 单克隆抗体例子 7
1.5 多产品车间设计和运行 17
1.6 摘要和结论 19
第二部分细胞的下游回收和蛋白质捕获
第2章细胞分离，离心 23
2.1 引言 23
2.2 离心分离 23
2.3 离心机的类型 23
2.4 流体与粒子动力学 28
2.5 离心分离机的理论尺寸 30
2.6 离心机类型和尺寸选择 31
2.7 一些应用描述 34
2.8 安装和运转 36
2.9 离心与微滤相比 37
第3章细胞破碎，微观机械特性 40
3.1 引言 40
3.2 微生物：组成与形态 40
3.3 微生物的微观力学性能 41
3.4 细胞破碎 44
3.5 不同细胞破碎设备的比较 49
3.6 微观机械学结果与细胞破碎结果的相关性 49
第4章细胞分离，酵母絮凝作用 52
4.1 引言 52
4.2 微生物聚集和絮凝：范围和定义 52
4.3 酵母絮凝的遗传学 53
4.4 酵母絮凝的分子机制 53
4.5 诱导型和组成型絮凝菌株的对比 55
4.6 影响酵母絮凝的环境因素 56
4.7 酵母絮凝和生物技术过程 57
4.8 总结 61
第5章细胞壁破碎和裂解 65
5.1 引言 65
5.2 细胞壁 65
5.3 破碎率的判定 66
5.4 细胞壁破碎方法 67
5.5 细胞破碎对下游操作中的效果 71
5.6 通过蛋白质捕获中裂解的集成来进行过程强化 72
第6章膨胀床色谱法，生物质沉积的表面能量学 75
6.1 引言 75
6.2 EBA技术上的挑战 76
6.3 在EBA过程中生物质沉积的表面热力学 78
6.4 表面能量学与蛋白质吸附 81
6.5 总结 81
第7章助滤剂 85
7.1 引言 85
7.2 工艺简述 85
7.3 动态过滤过程中的多孔介质 86
7.4 硅藻土过滤的基本原理 86
7.5 级别的选择与优化 88
7.6 级别选择的系统性方法开发方案 89
7.7 总结 90
第8章蛋白质吸附，扩张床 91
8.1 引言 91
8.2 理论 92
8.3 工作原理 93
8.4 设备 95
8.5 应用 97
第三部分下游净化工艺开发
第9章生物制药中纯化过程按比例缩小模型的建立 101
9.1 引言 101
9.2 总体考虑 101
9.3 离心分离 101
9.4 均一化作用 103
9.5 重折叠 103
9.6 沉淀 104
9.7 色谱法 105
9.8 微滤和超滤/渗滤 106
9.9 通过色谱法和过滤进行病毒清除 108
9.10 病毒灭活 109
9.11 膜吸附器 110
9.12 总结 110
0章模拟移动床的吸附作用 114
10.1 引言 114
10.2 层析分离的原理 116
10.3 操作条件的设计 119
10.4 应用 124
10.5 SMB技术的改进 130
10.6 结束语 132
1章蛋白质在合成材料上的吸附 136
11.1 交界面 136
11.2 交界面处的蛋白质 136
2章蛋白质纯化的亲和融合 145
12.1 引言 145
12.2 蛋白质快速捕获系统 146
12.3 表达蛋白的稳定化 147
12.4 生产蛋白质的检测 148
12.5 亲和标签的去除 148
12.6 作为抗原使用的融合蛋白 149
12.7 疫苗研究的免疫原亚基 149
12.8 总结 150
3章生物分离，磁珠吸附 152
13.1 引言 152
13.2 精选的规模化的合成过程 157
13.3 磁性吸附剂用于实验室分离 159
13.4 磁性分离技术 162
13.5 总结 164
4章生物工艺开发中的高通量技术 167
14.1 引言 167
14.2 应用于上游细胞培养工艺开发的高通量技术 168
14.3 高通量技术在下游纯化工艺开发中的应用 172
14.4 高通量形式需要的分析检测 180
14.5 高通量技术试验设计 181
14.6 结论 192
5章大规模蛋白纯化与自切割融合标签 195
15.1 引言 195
15.2 传统亲和标签技术 195
15.3 蛋白质自切割 196
15.4 传统的自切割标签 197
15.5 自切割融合标签 198
15.6 自切割融合标签的技术优势、经济性和前景 202
6章脂多糖，脂多糖去除，去除热源法 205
16.1 引言 205
16.2 内毒素：化学与物理性质 205
16.3 内毒素作用机制 206
16.4 内毒素去除技术的应用 206
16.5 生物技术制造工艺中的内毒素去除 208
7章生物技术中的多孔介质 210
17.1 引言 210
17.2 一般定义 210
17.3 多孔介质的特征 211
17.4 多孔系统的传递现象 213
17.5 生物过程中的多孔介质 214
17.6 结论 218
8章蛋白质聚集与沉淀，检测与控制 222
18.1 引言 222
18.2 联合方法模拟聚集和沉淀，并确定复合物的结构 222
18.3 测量溶解度和蛋白质联系的光谱法 222
18.4 理解蛋白质-溶剂相互作用蛋白质稳定性的实际意义 229
18.5 确定一个蛋白质的表面电荷和疏水性 230
18.6 用不同的基团盐溶和沉淀经验模型 230
18.7 测定助溶剂对蛋白质折叠影响的模型 231
18.8 计算机设计更多的可溶性蛋白 234
18.9 自动同源建模 235
18.10 利用CLUSTAL、MASIA、NOAH、DIAMOD和FANTOM程序进行自校正距离几何模型的制作，设计蛋白质的三维模型 235
18.11 结论 237
第四部分下游回收与蛋白质纯化装置设计
9章在下游工艺中的清洁和消毒 247
19.1 引言 247
19.2 为下游生物工艺设计有效清洁方案 247
19.3 层析介质 249
19.4 交叉流过滤 252
19.5 设备 255
19.6 消毒与灭菌 256
19.7 清洁验证 257
19.8 结论 257
第20章原位清洁 258
20.1 引言 258
20.2 CIP系统的要求 258
20.3 CIP程序概述 258
20.4 CIP用化学物质 259
20.5 CIP设计和构造 260
20.6 CIP系统结构 262
20.7 自动化 263
20.8 验证与确认 263
第21章大规模层析柱，流量分配建模 265
21.1 引言 265
21.2 放大层析的挑战 266
21.3 管壁效应分析 267
21.4 柱床压缩和流量间耦合的建模 268
21.5 硬件设计对大规模层析柱液流的影响 271
21.6 洗脱液流动与HETP分析建模 273
21.7 总结 278
第22章泵，工业化 281
22.1 引言 281
22.2 理论 281
22.3 离心泵 284
22.4 容积泵 285
22.5 驱动器 287
22.6 生物加工过程用泵的特殊考虑 288
22.7 故障排除 289
第五部分下游的现行药品生产质量管理规范操作
第23章血浆蛋白的亲和层析 295
23.1 引言 295
23.2 亲和纯化中的配基和介质 295
23.3 亲和层析在血浆蛋白制品中的应用 296
23.4 亲和层析提取蛋白质的质量控制 301
23.5 结论 302
第24章抗体纯化、单克隆抗体和多克隆抗体 305
24.1 引言 305
24.2 下游过程方法 305
24.3 亲和层析 305
24.4 离子交换层析 306
24.5 疏水相互作用层析（HIC） 307
24.6 羟基磷灰石层析 308
24.7 复合模式层析 308
24.8 免疫球蛋白M（IgM）纯化 309
24.9 平台技术 309
24.10 结论 310
第25章病毒颗粒的层析纯化 312
25.1 引言 312
25.2 层析分离方法 312
25.3 吸附层析法 314
25.4 离子交换层析 316
25.5 疏水相互作用层析 318
25.6 多模式方法 318
25.7 其他多模式方法 319
25.8 生物特异性亲和层析 319
25.9 流程开发 320
25.10 样品的界定 320
25.11 样品制备 320
25.12 初始筛选 321
25.13 生物特异性亲和 323
25.14 初步结果的解释 323
25.15 结束语 325
25.16 推荐读物 326
第26章疏水相互作用层析 329
26.1 引言 329
26.2 疏水作用 329
26.3 疏水相互作用层析 330
26.4 介质分类和层析结果模型 332
26.5 层析条件 333
26.6 再生和原位清洁 333
26.7 优化过程 334
26.8 应用 336
第27章层析法，径向流技术 338
27.1 引言 338
27.2 径向流层析柱构型 339
27.3 RFC层析柱的装填程序 340
27.4 RFC柱的压差 340
27.5 径向流柱与轴向流柱的对比 341
27.6 RFC柱的利与弊 342
27.7 应用实例 342
27.8 径向流层析的数学模型 344
27.9 RFC柱的放大 346
27.10 结束语 347
第28章生物材料的干燥 349
28.1 引言 349
28.2 生物制品的干燥 349
28.3 干燥对生物技术产品质量的影响 350
28.4 干燥的基本原理 351
28.5 普通使用的干燥机 351
28.6 一些新兴干燥技术 354
28.7 结束语 360
第29章冷冻干燥与制药 364
29.1 引言 364
29.2 药品冷冻干燥 364
29.3 冷冻干燥过程中的挑战和新进展 371
第30章冷冻，生物制药 378
30.1 引言 378
30.2 溶液的冷冻 378
30.3 解冻 385
30.4 冻融放大 386
30.5 结论 388
第31章膜色谱 390
31.1 引言