生物制药工艺学PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 生物制药的起源与发展 1

1.2 生物药物的概念 3

1.3 生物药物的分类 3

1.3.1 基因药物 3

1.3.2 基因工程药物 3

1.3.3 天然生物药物 4

1.3.4 生物制品 7

1.4 生物药物的用途 8

1.4.1 治疗药物 8

1.4.2 预防药物 8

1.4.3 诊断药物 8

1.4.4 其他生物医药用品 9

1.5 生物制药工艺的优化 9

1.5.1 生物药物的研究发展趋势 9

1.5.2 发展化学合成和蛋白质工程创制新结构药物 11

1.5.3 中西结合创制新型生物药物 11

1.5.4 生物制药的生产工艺过程 11

1.5.5 生物制药生产工艺的优化 14

1.6 生物制药中试放大工艺设计 15

1.6.1 生物制药工艺学的概念及研究内容 15

1.6.2 生物制药工艺学的主要任务 15

1.6.3 中试放大的目的和要解决的问题 16

1.6.4 中试放大的方法与研究内容 17

2 生物制药工艺的GMP规程 19

2.1 GMP规程简介 19

2.1.1 GMP的概念及发展简史 19

2.1.2 GMP实施的目的和意义 20

2.2 GMP实施的范围 20

2.2.1 机构与人员 21

2.2.2 厂房与设施 21

2.2.3 设备 25

2.2.4 物料 27

2.2.5 卫生 28

2.2.6 验证 31

2.2.7 文件 33

2.2.8 生产管理 35

2.2.9 质量管理与自检 36

2.2.10 药品销售与回收 37

2.2.11 投诉与不良反应报告 38

2.3 GMP认证 39

2.3.1 药品GMP认证的发展 39

2.3.2 《GMP认证管理办法》中的相关规定 39

2.3.3 GMP认证的机构职能 39

2.3.4 GMP认证检查员 40

2.3.5 GMP认证过程 40

3 生物材料的预处理及分离 45

3.1 生物材料的预处理 45

3.1.1 预处理方法的确定 45

3.1.2 动物材料的预处理 46

3.1.3 发酵液的预处理 46

3.2 生物材料的分离方法 50

3.2.1 过滤 50

3.2.2 离心 51

3.2.3 液-固分离的影响因素 53

3.2.4 液-固分离的选择准则 53

3.2.5 液-固分离技术的发展趋势 53

3.3 细胞破碎与分离 54

3.3.1 细胞破碎 54

3.3.2 细胞碎片分离 57

4 萃取分离技术 59

4.1 溶剂萃取法 59

4.1.1 溶剂萃取的理论基础 59

4.1.2 溶剂萃取的基本原理 61

4.1.3 溶剂萃取和理论收率的计算 62

4.1.4 影响溶剂萃取的因素 65

4.1.5 两相溶剂萃取在操作中的注意事项 68

4.2 超临界流体萃取法 68

4.2.1 超临界流体萃取的基本原理和性质 69

4.2.2 影响超临界流体萃取的因素 70

4.2.3 超临界流体萃取的流程 72

4.2.4 超临界流体萃取的特点及应用 73

4.3 双水相萃取法 74

4.3.1 双水相萃取体系 74

4.3.2 双水相萃取的发展 77

4.3.3 双水相萃取的应用 79

4.4 溶剂回收 81

4.4.1 间歇精馏 81

4.4.2 间歇精馏回收废溶剂油中二甲苯和醋酸丁酯 82

4.4.3 四环素碱和盐酸盐结晶母液中所含丁醇的回收 83

5 凝胶过滤层析分离技术 84

5.1 凝胶层析的基本原理及特点 84

5.1.1 凝胶层析的基本原理 84

5.1.2 凝胶层析的特点 88

5.2 凝胶的种类与特性 89

5.2.1 聚丙烯酰胺凝胶 89

5.2.2 葡聚糖凝胶 91

5.2.3 琼脂糖凝胶 94

5.2.4 聚苯乙烯凝胶 95

5.2.5 多孔玻璃微球 96

5.2.6 疏水性凝胶 96

5.3 凝胶层析的实验条件和操作 97

5.3.1 凝胶的选择和处理 97

5.3.2 凝胶层析柱的设计和制备 99

5.3.3 凝胶层析的操作 101

5.4 主要参数的测算 105

5.4.1 V0及Vi的测算 105

5.4.2 分配系数Kd及Kav的测算 105

5.4.3 分辨率 105

5.5 影响凝胶层析的因素 106

5.5.1 填料颗粒大小的影响 106

5.5.2 样品的体积和黏度的影响 106

5.5.3 流速 107

5.6 凝胶层析的扩展 107

5.6.1 上行凝胶层析 107

5.6.2 增加有效床高 108

5.6.3 薄层凝胶层析 108

5.7 凝胶层析中的常见问题及解决方案 109

5.7.1 凝胶层析中的注意事项 109

5.7.2 凝胶层析操作中常见的故障原因与排除方法 110

5.8 凝胶层析的应用 111

5.8.1 脱盐和浓缩 111

5.8.2 相对分子质量测定 112

5.8.3 凝胶层析在生物制药中的应用 113

5.9 凝胶层析应用举例 115

5.9.1 凝胶层析纯化辣木絮凝剂 115

5.9.2 凝胶层析纯化细胞色素C 116

6 离子交换层析技术 118

6.1 离子交换层析的基本原理及特点 118

6.1.1 离子交换层析的基本原理 118

6.1.2 离子交换层析的特点 119

6.2 离子交换树脂的种类 120

6.2.1 强酸性阳离子交换树脂 120

6.2.2 弱酸性阳离子交换树脂 120

6.2.3 强碱性阴离子交换树脂 121

6.2.4 弱碱性阴离子交换树脂 121

6.2.5 新型离子交换剂 122

6.2.6 多糖基离子交换剂的应用 125

6.3 离子交换树脂的结构 126

6.3.1 强酸性阳离子交换树脂 126

6.3.2 强碱性阴离子交换树脂 127

6.3.3 弱酸性阴离子交换树脂 127

6.3.4 弱碱性阴离子交换树脂 127

6.4 离子交换树脂的交换容量 128

6.5 离子交换树脂的交换过程 129

6.6 选择离子交换树脂的一般原则 129

6.7 离子交换树脂的再生 130

6.7.1 交换剂的处理、再生与转型 130

6.7.2 柱上操作 130

6.7.3 洗脱与收集 130

6.8 离子交换层析的操作 131

6.8.1 离子交换剂的预处理和装柱 131

6.8.2 加样与洗脱 131

6.8.3 洗脱馏分的分析 132

6.8.4 离子交换剂的再生与保存 132

6.9 离子交换层析的注意事项 132

6.9.1 层析柱 132

6.9.2 平衡缓冲液 133

6.9.3 上样 133

6.9.4 洗脱缓冲液 133

6.9.5 洗脱速度 133

6.9.6 样品的浓缩、脱盐 134

6.10 离子交换层析中常见问题的分析 134

6.10.1 层析速度太慢 134

6.10.2 蛋白质不与树脂结合 134

6.10.3 纯化的蛋白质产率低 134

6.10.4 蛋白质分辨效果差 134

6.10.5 蛋白质洗脱的重现性差 134

6.10.6 纯化时蛋白质失活 135

6.10.7 蛋白质活性高于纯化前 135

6.11 离子交换层析的应用 135

6.11.1 在中药有效成分提取中的应用 135

6.11.2 在制药工业中的应用 136

6.11.3 在水处理上的应用 137

6.11.4 在食品工业上的应用 137

6.11.5 在合成化学和石油化学工业上的应用 137

6.11.6 在环境保护上的应用 137

6.11.7 在湿法冶金及其他方面的应用 137

6.12 离子交换层析的应用举例 138

6.12.1 离子交换层析纯化抗凝血多肽 138

6.12.2 离子交换层析和凝胶过滤层析纯化类人胶原蛋白Ⅰ 138

6.12.3 离子交换层析纯化链霉素 142

6.12.4 离子交换层析纯化庆大霉素 142

6.12.5 离子交换层析纯化四环素 142

6.12.6 离子交换层析纯化青霉素 143

7 亲和层析技术 144

7.1 亲和层析的基本原理及特点 144

7.1.1 亲和层析的基本原理 144

7.1.2 亲和层析的特点 145

7.2 亲和层析载体的选择与活化 146

7.2.1 亲和层析载体的特征 146

7.2.2 亲和层析常用的载体 146

7.2.3 亲和层析载体的活化 147

7.3 亲和层析的配体（配基） 149

7.3.1 理想配体的特点 149

7.3.2 配体的浓度 150

7.3.3 配体耦联的位置 150

7.3.4 配体分子的大小 150

7.3.5 配体的选择 150

7.3.6 配体的种类 150

7.3.7 用于固定化配基的凝胶衍生物 151

7.4 亲和层析载体与配体的耦联 152

7.4.1 配体与隔离臂的连接 153

7.4.2 测定配体结合量的方法 155

7.5 亲和层析的影响因素 155

7.5.1 配体浓度对亲和力的影响 155

7.5.2 配体结合量的影响 156

7.5.3 空间障碍的影响 156

7.5.4 载体孔径的影响 156

7.5.5 微环境的影响 156

7.6 其他亲和层析 157

7.6.1 金属螯合亲和层析 157

7.6.2 有机染料亲和层析 158

7.6.3 拟生物亲和层析 158

7.6.4 多肽亲和层析 158

7.7 亲和层析与其他分离技术的联用 158

7.7.1 亲和膜分离技术 159

7.7.2 离子交换—亲和色谱分离纯化 159

7.7.3 生物磁性亲和分离技术 159

7.7.4 电泳亲和层析技术 159

7.7.5 膨胀床吸附层析技术 160

7.8 亲和层析的操作 160

7.8.1 平衡 160

7.8.2 样品上柱和冲洗 160

7.8.3 洗脱 161

7.8.4 再生 161

7.9 亲和层析操作中的注意事项 161

7.9.1 上样 161

7.9.2 冲洗 162

7.9.3 洗脱 162

7.9.4 亲和层析载体的再生和保存 164

7.10 亲和层析的应用举例 164

7.10.1 亲和层析纯化重组人成骨生长肽（rhOGP） 164

7.10.2 亲和层析纯化胰蛋白酶 165

7.10.3 亲和层析纯化抗凝血酶Ⅲ 166

7.10.4 一种组合纯化方案 167

8 制备型高效液相色谱 170

8.1 高效液相色谱（HPLC）的概念及特点 170

8.1.1 分离机制和分类 170

8.1.2 色谱的重要参数及相互关系 171

8.1.3 柱色谱的相关参数 171

8.2 分离方案的设计 172

8.2.1 色谱方法之间的组合 172

8.2.2 分离条件的最佳化 173

8.3 高效液相色谱实验条件的选择 173

8.3.1 柱的选择和装填 174

8.3.2 柱填料 174

8.3.3 色谱柱的使用和维护注意事项 175

8.3.4 洗脱剂 176

8.3.5 仪器设备 177

8.4 高效液相色谱操作变量的确定 178

8.4.1 样品的进样量 178

8.4.2 制备产率 178

8.4.3 回收率计算和纯度鉴定 179

8.5 制备型高效液相色谱的应用 179

8.5.1 多肽的分离 179

8.5.2 蛋白质的分离 181

8.5.3 多糖的分离 184

8.5.4 核酸与核苷酸的分离纯化 184

9 抗生素类药物 185

9.1 抗生素类药物的概述 185

9.1.1 抗生素的分类 185

9.1.2 抗生素在医疗上的应用 186

9.2 青霉素 187

9.2.1 青霉素生产的早期发展 187

9.2.2 青霉素的结构和性质 188

9.2.3 青霉素生产的上游工程 189

9.2.4 青霉素生产的下游工程 193

9.2.5 半合成抗生素 194

9.3 链霉素 196

9.3.1 链霉素的结构 196

9.3.2 链霉素的性质 197

9.3.3 链霉素的制备原理 198

9.4 红霉素 202

9.4.1 红霉素的结构 202

9.4.2 红霉素的性质 203

9.4.3 红霉素的制备原理 203

10 脂类药物 208

10.1 脂类药物的概述 208

10.2 脂类药物的临床应用 209

10.2.1 胆酸类药物的临床应用 210

10.2.2 色素类药物的临床应用 210

10.2.3 不饱和脂肪酸类药物的临床应用 210

10.2.4 磷脂类药物的临床应用 210

10.2.5 固醇类药物的临床应用 210

10.3 脂类药物的制备方法 211

10.3.1 制备 211

10.3.2 分离 211

10.3.3 精制 212

10.4 重要脂类药物的制备工艺 212

10.4.1 胆酸类 212

10.4.2 色素类 215

10.4.3 不饱和脂肪酸类 217

10.4.4 磷脂类 222

10.4.5 固醇类 224

10.4.6 人工牛黄 225

11 维生素及辅酶类药物 227

11.1 维生素及辅酶类药物的概述 227

11.1.1 维生素 227

11.1.2 辅酶 227

11.2 维生素类药物的应用 228

11.2.1 维生素在临床预防上的应用 228

11.2.2 维生素在疾病治疗上的应用 228

11.3 典型维生素类药物的制备 229

11.3.1 维生素B2的制备 229

11.3.2 维生素C的制备 230

11.4 典型辅酶类药物的制备 232

11.4.1 辅酶A的制备 232

11.4.2 辅酶Q10的制备 234

12 氨基酸类药物 236

12.1 氨基酸药物的概述 236

12.2 氨基酸的应用 236

12.2.1 在医药行业的应用 236

12.2.2 在食品行业的应用 238

12.2.3 在日用化工行业的应用 238

12.2.4 在饲料添加剂行业的应用 239

12.2.5 在农业上的应用 239

12.2.6 在其他行业的应用 239

12.3 氨基酸类药物的制备工艺 239

12.3.1 传统的氨基酸制备方法 239

12.3.2 运用基因工程手段生产氨基酸 245

12.4 氨基酸输液 246

12.4.1 氨基酸输液的组成与要求 246

12.4.2 氨基酸输液的配制 246

12.4.3 质量标准 247

13 核酸及核苷酸类药物 248

13.1 核酸类药物的概述 248

13.1.1 核酸的分类 248

13.1.2 核酸的性质 249

13.1.3 核酸含磷量的测定 250

13.1.4 核酸的生物学功能 250

13.2 核酸类药物的应用 252

13.2.1 核苷类 252

13.2.2 核苷酸类 252

13.3 制备方法 252

13.3.1 分离 252

13.3.2 纯化 253

13.4 核酸类药物的制备工艺 253

13.4.1 DNA的制备工艺路线及工艺过程 253

13.4.2 DNA的临床应用 254

13.4.3 RNA的制备工艺路线及工艺过程 257

13.4.4 RNA的临床应用 257

14 多肽及蛋白质类药物 261

14.1 多肽及蛋白质类药物的概述 261

14.1.1 多肽类药物的分类 261

14.1.2 蛋白质药物的分类 262

14.2 生物技术在多肽及蛋白质类药物中的应用 263

14.2.1 生物技术来源药物的发现和筛选 263

14.2.2 我国今后多肽类药物生产和改进的主要途径 264

14.2.3 生物技术药物的生产 265

14.3 多肽及蛋白质类药物的提取及纯化 266

14.3.1 理化性质 266

14.3.2 提取 268

14.3.3 蛋白质浓度测定的方法——考马斯亮蓝法 268

14.3.4 纯化 269

14.4 多肽类药物的制备 270

14.4.1 重组人成骨生长肽的制备 270

14.4.2 降钙素的制备 272

14.4.3 胸腺肽的制备 275

14.5 蛋白质类药物的制备 276

14.5.1 生长激素的制备 276

14.5.2 干扰素的制备 278

14.5.3 粒细胞巨噬细胞集落刺激因子的制备 280

15 抗体工程药物 286

15.1 抗体的概述 286

15.1.1 抗体的概念 286

15.1.2 抗体的分类 286

15.1.3 抗体的结构与功能 288

15.2 抗体工程药物的概述 292

15.2.1 抗体工程药物的概念 292

15.2.2 抗体工程药物的分类 292

15.2.3 抗体工程药物的特点 293

15.2.4 抗体工程药物研究的发展趋势 293

15.3 抗体工程药物的制备举例 294

15.3.1 抗病毒抗体工程药物的制备 294

15.3.2 抗p185单克隆抗体的制备 296

16 反义核酸类药物 298

16.1 反义核酸类药物的概念 298

16.2 反义核酸的来源及作为药物的基本条件 298

16.2.1 反义核酸的来源 298

16.2.2 反义核酸作为药物的必备条件 298

16.3 反义核酸类药物的特点 300

16.4 反义核酸类药物的作用机制 300

16.5 反义核酸类药物的临床应用 301

16.5.1 在治疗癌症方面 301

16.5.2 在抗病毒方面 302

16.5.3 在治疗心血管疾病方面 302

16.5.4 在治疗高胆固醇血症方面 302

16.5.5 在治疗其他疾病方面 302

16.6 反义核酸药物存在的问题 303

16.6.1 不良反应 303

16.6.2 稳定性及有效运载系统 303

16.6.3 ASODN能引起人体的免疫反应 303

16.6.4 药物生产的高成本问题 303

16.7 反义核酸药物的制备工艺举例 304

16.7.1 抑制血管内皮生长因子（VEGF）表达的反义核酸药物的制备工艺 304

16.7.2 抗乙型肝炎反义核酸药物的制备工艺 304

16.7.3 治疗癌症的混合反义核酸的制备 305

16.7.4 产业化制备 306

主要参考文献 308

索引 313