第一篇 生物反应器及大规模细胞培养 1
第一章生物反应器 1
第一节 概述 1
第二节 细胞生长及代谢过程动力学 1
一、细胞生长的特点、描述方法的分类 1
二、细胞浓度及其测量 3
三、均衡生长模型 4
四、其他模型 8
第三节 生物反应器的基本类型及其设计 10
一、生物反应器的特点及分类 10
二、批式反应器 13
三、连续搅拌罐反应器——恒化器 15
四、生物反应器的强化 17
第四节 生物反应器的放大 18
一、概述 18
二、搅拌及传氧 23
三、生物反应器的放大原则 26
第五节 生物反应器的控制及优化 27
一、生物反应器的控制 27
二、生物培养过程的优化 31
符号表 33
参考文献 33
第二章动物细胞大规模培养和专用生物反应器 34
第一节 常用的培养方法 34
一、贴壁培养 34
二、悬浮培养 34
三、固定化培养 35
第二节 动物细胞培养的操作方式 36
一、分批式操作 36
二、流加式操作 36
三、半连续式操作 37
四、连续操作 37
五、灌注式操作培养 37
第三节 细胞培养过程的放大 38
一、培养基组成 39
二、限制细胞生长的因素 39
三、污染的控制 39
四、产物表达的控制 40
五、硬件和过程设计参数 40
六、产物收获 41
第四节 动物细胞培养生物反应器 41
一、生物反应器的种类 42
二、气升式细胞培养生物反应器 42
三、中空纤维管生物反应器 43
四、通气搅拌生物反应器 44
五、无泡搅拌反应器 46
六、动物细胞反应器的控制 46
参考文献 47
第三章细胞培养专用微载体 49
第一节 采用微载体培养贴壁细胞是当前最有发展前途的一种培养模式 49
第二节 动物细胞在微载体上贴壁生长机理 50
第三节 优良的微载体应具有的特性 50
第四节 国外微载体研制现状及发展趋势 51
一、交联葡聚糖为基质的微载体 51
二、纤维素为基质的微载体 52
三、蛋白质为基质的微载体——变性胶原微载体 52
四、高分子合成材料为基质的微载体 52
五、无机材料玻璃为基质的微载体 53
六、液膜微载体 54
第五节 研制开发国产微载体的必要性 56
参考文献 58
第四章动物细胞的微囊化培养 59
第一节 动物细胞的微囊化 59
一、微囊化概述 59
二、动物细胞微囊化方法 60
第二节 微囊化细胞的培养 61
一、微囊化培养的细胞种类 61
二、培养条件 62
第三节 微囊化动物细胞的应用 63
一、生产药物上的应用 63
二、在治疗及药物筛选上的应用 64
参考文献 64
第二篇 目标产品的分离与纯化 65
第五章细胞破碎、蛋白质复性和固液分离 65
第一节 概述 65
第二节 细胞破碎 65
一、细胞破碎技术的分类 66
二、几种常用的破碎方法 66
三、细胞破碎技术研究的发展方向 73
第三节 蛋白质复性 74
第四节 固液分离 78
一、离心沉降 78
二、微孔膜过滤 80
三、双水相萃取 84
四、泡沫分离法 87
五、避开固液分离的探索——扩张床吸附 88
参考文献 92
第六章膜分离技术在生物工程中的应用 96
第一节 概述 96
第二节 膜分离技术的分离原理及膜产品种类 98
一、膜分离技术 98
二、膜材料与膜种类 99
第三节 浓差极化与膜污染及清洗方法研究 99
第四节 清洗方法 101
第五节 膜技术开发现状及产业化水平 103
第六节 膜分离技术应用实例 103
主要参考文献 114
第七章生物大分子的色谱分离和纯化 116
第一节基本理论 116
一、计量置换保留理论 116
二、有效柱长和最短柱长 119
第二节 装置和操作技术 124
第三节 色谱条件及色谱纯化工艺的最优化 125
第四节 蛋白的色谱复性及同时纯化 127
一、各种液相色谱的蛋白质复性法 127
二、各种色谱复性方法的比较 129
三、蛋白质复性及同时纯化装置 130
四、影响色谱复性的因素 131
参考文献 137
第八章 非线性色谱原理及其在蛋白质分离与纯化中的应用 141
第一节 概述 141
一、色谱法的基本特点 141
二、线性色谱与非线性色谱 142
第二节 非线性色谱理论基础 143
一、吸附过程及吸附等温线 143
二、非线性色谱基本理论 146
第三节 非线性色谱的实验方法 148
一、非线性色谱中的固定相及色谱柱 148
二、样品溶解与进样方法 152
三、非线性色谱中3种常用的展开方式 153
四、色谱系统的生物相容性 155
第四节 非线性色谱在分离与纯化蛋白质中的应用 156
参考文献 160
第九章凝聚过滤及离子交换层析介质 162
第一节 概述 162
第二节 凝胶过滤介质 163
一、凝胶过滤 163
二、凝胶介质应具备的条件 164
三、凝胶过滤介质的种类 164
四、凝胶过滤应注意的事项 165
第三节 凝胶过滤介质的主要品种 165
一、葡聚糖系 165
二、琼脂糖系 168
三、聚丙烯酰胺系 169
四、Sephacryl系列 170
五、Superdex系列产品 171
六、聚乙烯醇系 172
七、Bio-Beads S-X系 172
第四节 离子交换法及离子交换剂的选择 173
一、离子交换法 173
二、生化用离子交换剂的特点 173
三、生物大分子进行离子交换的机理及离子交换剂的选择 175
四、离子交换分离介质使用中应注意的问题 176
第五节 离子交换介质的种类 178
一、通用型离子交换树脂功能基种类 178
二、通用型树脂常用牌号 179
三、生化专用离子交换介质 180
参考文献 185
第十章有机高分子基质的高效液相色谱分离柱填料 187
第一节概述 187
第二节 有机高分子类型HPLC填料的结构特征 188
一、填料的物理结构 188
二、填料的化学结构 189
第三节 有机高分子类型HPLC填料的基质树脂 189
一、多糖型基质材料 190
二、聚合物型基质材料 191
第四节 填料性能的评价 192
一、填料物化性质的表征 192
二、填料色谱性能的表征 193
第五节 有机高分子类型的反相HPLC填料 194
第六节 有机高分子类型的离子交换HPLC填料 196
一、多糖基质的离子交换层析介质 197
二、聚合物基质的高效离子交换色谱填料 198
三、高聚物型离子色谱填料 205
第七节 有机高分子类型的疏水性相互作用HPLC填料 206
第八节 有机高分子类型的空间排除HPLC填料 209
一、SEC填料的一般特征与色谱指标 209
二、凝胶渗透色谱填料 209
三、凝胶过滤色谱填料 211
第九节 有机高分子类型的生物亲和HPLC填料 215
一、多糖基质的AFC填料 215
二、高聚物基质的AFC填料 216
参考文献 217
第十一章无机基质高效色谱填料 222
第一节 无机基质 223
一、硅胶 223
二、可控孔径玻璃 229
三、其他 230
第二节 硅胶的化学修饰与改性 230
一、表面硅羟基的化学修饰 230
二、包敷与涂层 232
三、整体修饰 232
四、硅烷化试剂 232
第三节 正相色谱填料 235
一、正相色谱填料的种类与性质 235
二、常见的正相填料及色谱柱 236
第四节 反相填料及色谱柱 237
一、反相色谱分离原理 237
二、反相色谱填料的种类与性质 238
三、反相填料的制备 239
四、常见的反相填料 241
第五节 凝胶过滤色谱填料 244
一、凝胶过滤色谱的分离原理 245
二、凝胶过滤色谱填料的种类与性能 245
三、凝胶过滤色谱填料的制备 246
四、常见的凝胶过滤色谱填料 246
五、高效凝胶过滤色谱柱的使用与维护 247
第六节 高效离子交换色谱填料 248
一、离子交换色谱的分离原理 248
二、高效离子交换色谱填料的种类与性能 248
三、高效离子交换色谱填料的制备 248
四、常见的高效离子交换色谱填料 249
第七节 高效亲和色谱填料 250
一、亲和色谱的基本原理 250
二、高效亲和色谱填料的制备 254
第八节 高效疏水作用填料 256
第九节 生化分离用色谱填料的新进展 257
一、细粒径填料 257
二、降低硅胶填料的非特异性吸附 258
三、贯流色谱 258
四、整体柱 259
第十节 商品色谱柱简介 260
一般参考文献 262
参考文献 262
第十二章液相色谱用填充材料——羟基磷灰石 265
第一节 发展概况 265
第二节 HPLC柱对介质的要求及羟基磷灰石的性能 266
一、高机械强度 266
二、粒子大小、形状和孔隙 266
三、化学和热稳定性 266
四、非可逆性吸附 266
五、表面化学修饰 267
第三节 羟基磷灰石的制备方法 267
一、Tiselius型羟基磷灰石的制备方法 267
二、制备粒状羟基磷灰石的造粒技术 267
三、制备球形羟基磷灰石的新方法 268
第四节 羟基磷灰石介质的商品化情况 269
第五节 羟基磷灰石柱色谱机理的研究 270
一、实验 270
二、假定、推论和结论 270
第六节 羟基磷灰石在生化产物分离纯化中的应用 273
一、一般应用领域 273
二、单克隆抗体的分离纯化 275
三、结构差异很小的蛋白质分离 276
四、有机溶剂体系中的羟基磷灰石HPLC 276
参考文献 276
第十三章径向色谱柱的发展与应用 290
第一节概述 290
第二节 径向色谱柱结构与填料 291
一、径向色谱柱型 291
二、径向色谱柱分离介质 293
第三节 径向色谱中的传质过程 295
第四节 径向色谱柱的应用 297
参考文献 303
第十四章电泳分离技术 305
第一节概述 305
第二节 电泳技术原理 305
第三节 电泳的技术问题和对策 306
第四节 在生物技术研究上应用的电泳技术 308
第五节 生物技术产品分离纯化上应用的电泳技术 309
一、平板电泳 309
二、连续凝胶电泳 311
三、等电聚焦电泳 312
四、连续流动电泳 314
五、无载体连续流动电泳 314
参考文献 318
第三篇 目标产品的分析检测及质量控制 319
第十五章 目标产品的蛋白质分析检测技术与质量控制 319
第一节 蛋白质含量和纯度 319
第二节 氨基酸分析 320
第三节 蛋白质的分子量测定 321
第四节 蛋白质的等电点 322
第五节 肽谱 323
一、裂解方法 323
二、肽谱分析 324
第六节 蛋白质突变点的分析 324
第七节 蛋白质的二硫键分析 326
第八节 蛋白质化学分析技术及新发展 328
一、电泳 328
二、色谱 330
三、质谱 330
第九节 蛋白质的序列测定 332
第十节 蛋白质翻译后修饰的分析 333
第十一节 其他 333
参考文献 333
中西文名词对照 335