生物工程下游技術（第三版）

第1篇生物反應器及大規(guī)模細胞培養(yǎng)001
第1章生物反應器002
1.1概述002
1.1.1生物反應器的定義002
1.1.2生物反應器的分類方法003
1.2生物反應器的類型004
1.2.1機械攪拌式生物反應器005
1.2.2固定床生物反應器008
1.2.3中空纖維生物反應器009
1.2.4氣升式生物反應器009
1.2.5一次性生物反應器010
1.2.6光生物反應器011
1.3生物反應器的設計與放大012
1.3.1生物反應器的放大012
1.3.2生物反應器的規(guī)?？s小015
1.4生物反應器內流體混合與物質傳遞017
1.4.1生物反應器內的流體剪切力及流體混合017
1.4.2生物反應器內的氣液傳質018
參考文獻023

第2章動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術025
2.1動物細胞培養(yǎng)概述025
2.1.1發(fā)展歷程025
2.1.2工業(yè)化應用026
2.2影響動物細胞培養(yǎng)過程的關鍵因素及培養(yǎng)基組成030
2.2.1動物細胞培養(yǎng)基成分及作用030
2.2.2常用培養(yǎng)基設計033
2.2.3國內外無血清培養(yǎng)基的工業(yè)化情況033
2.2.4營養(yǎng)物質與代謝副產物間的關系034
2.2.5培養(yǎng)環(huán)境因素036
2.3動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)常用方法038
2.4動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)操作方式041
2.4.1分批培養(yǎng)041
2.4.2流加培養(yǎng)043
2.4.3半連續(xù)培養(yǎng)047
2.4.4連續(xù)培養(yǎng)048
2.4.5灌注培養(yǎng)048
2.4.6動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)用生物反應器簡介056
參考文獻057

第3章植物細胞培養(yǎng)技術060
3.1概述060
3.1.1發(fā)展歷程與應用現(xiàn)狀060
3.1.2植物細胞培養(yǎng)特性061
3.1.3發(fā)展前景061
3.2植物細胞培養(yǎng)方法062
3.2.1植物細胞懸浮培養(yǎng)062
3.2.2植物細胞固定化培養(yǎng)067
3.3植物細胞培養(yǎng)生產次生代謝物069
3.3.1基本程序070
3.3.2影響次生代謝物積累的因素071
3.3.3提高次生代謝物產量的途徑073
3.4植物細胞培養(yǎng)生產重組蛋白質076
3.4.1宿主細胞076
3.4.2基本程序078
3.4.3提升重組蛋白質產量的措施079
參考文獻080

第4章微生物發(fā)酵技術082
4.1微生物發(fā)酵技術歷史及應用082
4.1.1微生物發(fā)酵技術發(fā)展歷史082
4.1.2微生物發(fā)酵技術的應用084
4.2微生物發(fā)酵工程085
4.2.1育種085
4.2.2菌種增殖及培養(yǎng)條件的選擇087
4.2.3發(fā)酵方法087
4.3基因重組微生物培養(yǎng)技術089
4.3.1概述089
4.3.2基因工程菌的培養(yǎng)091
4.3.3工程菌的穩(wěn)定性095
4.3.4代謝副產物096
4.3.5高密度培養(yǎng)097
4.3.6培養(yǎng)過程的模擬099
參考文獻102

第2篇目標產物的分離與純化105
第5章細胞破碎、固液分離及原核表達蛋白質的復性技術106
5.1概述106
5.2細胞破碎106
5.2.1細胞破碎方法及機理107
5.2.2細胞破碎技術109
5.3固液分離115
5.3.1離心分離116
5.3.2雙水相萃取117
5.3.3泡沫分離法119
5.3.4擴張床吸附技術121
5.4變性蛋白質復性技術124
5.4.1包含體125
5.4.2蛋白質復性126
5.5蛋白質折疊液相色譜法130
5.5.1凝膠排阻色譜法131
5.5.2離子交換色譜法133
5.5.3親和色譜法133
5.5.4疏水相互作用色譜134
5.5.5各種色譜復性方法比較136
參考文獻137

第6章膜分離技術及在生物工程中的應用140
6.1概述140
6.1.1膜分離原理140
6.1.2膜分離技術特點140
6.1.3膜的種類141
6.2膜分離技術類型與膜材料143
6.2.1膜分離技術類型143
6.2.2膜組件145
6.3濃差極化與膜污染及清洗方法146
6.3.1膜污染與濃差極化146
6.3.2影響膜污染的因素148
6.3.3膜污染控制149
6.3.4清洗方法151
6.4膜分離技術在生物工程中的應用153
參考文獻157

第7章生物大分子色譜分離與純化159
7.1基本理論159
7.1.1計量置換理論160
7.1.2短柱理論162
7.2裝置和操作技術167
7.3色譜條件及色譜純化工藝最優(yōu)化168
7.4色譜餅170
參考文獻173

第8章無機基質高效色譜填料175
8.1概述175
8.2無機基質色譜填料176
8.2.1常見無機基質176
8.2.2無機基質的填料結構178
8.2.3硅膠表面修飾和功能化179
8.3無機基質正相色譜填料182
8.3.1正相色譜填料種類與性質182
8.3.2常見正相色譜填料183
8.3.3正相硅膠應用案例184
8.4無機基質反相色譜填料184
8.4.1反相色譜填料種類與性質184
8.4.2常見反相色譜填料185
8.4.3反相硅膠應用案例186
8.5無機基質親水作用色譜填料187
8.5.1親水作用色譜填料的種類與性質188
8.5.2常見的親水作用色譜填料188
8.6無機基質離子交換色譜填料189
8.6.1離子交換色譜填料的種類與性質189
8.6.2以硅膠為基質的離子交換色譜填料的制備190
8.7無機基質手性色譜填料190
8.7.1手性色譜填料種類與性能191
8.7.2常見以硅膠為基質的手性色譜填料192
8.7.3硅膠基質手性色譜填料應用案例193
8.8無機基質體積排阻色譜填料193
8.8.1體積排阻色譜填料種類與性能194
8.8.2常見以硅膠為基質的體積排阻色譜填料195
8.9無機基質色譜填料研發(fā)新進展195
參考文獻197

第9章有機聚合物基質色譜填料199
9.1概述199
9.2聚合物基質反相色譜填料200
9.2.1聚合物反相色譜常用基質201
9.2.2聚合物反相色譜填料與硅膠反相色譜填料的互補性203
9.3聚合物基質離子交換色譜填料205
9.3.1聚合物離子交換色譜常用基質206
9.3.2聚合物離子交換色譜介質應用209
9.4聚合物基質疏水相互作用色譜填料209
9.4.1常用聚合物疏水作用色譜填料介紹209
9.4.2疏水色譜技術的應用211
9.5聚合物基質親和色譜填料211
9.5.1常見聚合物基質親和色譜填料212
9.5.2聚合物基質親和色譜填料與傳統(tǒng)糖類基質親和色譜填料對比214
9.6聚合物基質色譜填料性能評價216
9.6.1填料理化性質的表征216
9.6.2色譜填料性能的表征216
參考文獻217

第10章排阻色譜219
10.1概述219
10.1.1排阻色譜發(fā)展歷史219
10.1.2排阻色譜分離原理219
10.2多糖基質排阻色譜介質及使用方法222
10.2.1排阻色譜介質223
10.2.2排阻色譜介質選擇依據229
10.3排阻色譜在生物工程產品純化中應用230
10.3.1生物大分子的分離純化230
10.3.2蛋白質分子量測定234
10.3.3蛋白質復性235
10.3.4濃縮蛋白質溶液236
10.3.5測定蛋白質構象轉化點236
參考文獻238

第11章離子交換色譜240
11.1概述240
11.2蛋白質樣品的離子交換作用241
11.2.1溶液中蛋白質帶電狀況241
11.2.2離子交換過程243
11.2.3離子交換色譜的蛋白質保留機理246
11.3離子交換色譜介質結構及種類247
11.3.1離子交換色譜介質結構247
11.3.2離子交換色譜介質分類248
11.3.3常見離子交換介質產品249
11.4離子交換色譜使用條件選擇250
11.4.1離子交換介質種類選擇250
11.4.2柱子選擇252
11.4.3流動相選擇253
11.4.4洗脫模式257
11.4.5流速、檢測波長及操作溫度選擇258
11.4.6流動相樣品處理和上樣量258
11.4.7使用步驟258
11.5離子交換色譜在生物工程純化中的應用261
11.5.1單克隆抗體純化261
11.5.2去除內毒素261
11.5.3血管抑素3A工程蛋白柱復性與純化262
11.5.4蔗糖酶不同離子交換介質純化263
11.5.5獸用疫苗純化264
11.5.6基因重組人血紅蛋白純化266
11.5.7基因重組人血清白蛋白純化266
參考文獻268

第12章親和色譜269
12.1概述269
12.1.1親和色譜發(fā)展歷程269
12.1.2親和色譜特點270
12.2親和色譜分離原理及操作270
12.2.1分離原理270
12.2.2基本操作步驟271
12.3親和色譜介質組成、分類及影響分離因素273
12.3.1親和色譜介質組成273
12.3.2親和色譜分類276
12.3.3影響親和色譜分離的因素278
12.4親和色譜在生物大分子純化中的應用279
12.4.1蛋白質A/G為親和配體的抗體純化279
12.4.2單克隆抗體作為親和配體純化蛋白質282
12.4.3金屬螯合親和色譜純化重組蛋白質282
12.4.4染料親和色譜純化蛋白質284
12.4.5其它新型親和色譜純化技術284
12.4.6親和色譜應用中的問題及解決策略286
參考文獻287

第13章疏水作用色譜和反相色譜289
13.1疏水色譜概述289
13.1.1基本原理289
13.1.2作用機理291
13.2疏水色譜介質組成及分離條件選擇292
13.2.1介質基本組成292
13.2.2常用介質292
13.2.3分離蛋白質時的條件選擇293
13.2.4操作過程297
13.3反相色譜概述299
13.3.1蛋白質在反相色譜中的作用機理299
13.3.2反相色譜分離條件選擇300
13.4疏水色譜與反相色譜的異同303
13.4.1疏水色譜與反相色譜分離機理相同303
13.4.2疏水色譜與反相色譜介質配體303
13.4.3疏水色譜與反相色譜流動相組成與洗脫能力比較303
13.4.4溫度影響303
13.4.5疏水色譜與反相色譜的應用304
13.5疏水色譜及反相色譜在蛋白質純化中的應用305
13.5.1疏水色譜在蛋白質純化中的應用305
13.5.2反相色譜在蛋白質純化中的應用309
參考文獻311

第14章制備色譜及工藝優(yōu)化313
14.1概論313
14.1.1制備色譜的定義313
14.1.2蛋白質制備色譜純化工藝現(xiàn)狀313
14.1.3制備色譜與傳統(tǒng)分析色譜異同314
14.2制備色譜評估參數315
14.2.1負載量315
14.2.2評估參數316
14.3制備色譜最佳純化條件建立316
14.3.1色譜技術之間相容性選擇原則317
14.3.2最佳純化條件建立319
14.4蛋白質色譜純化的工藝優(yōu)化324
14.4.1色譜純化工藝建立前應遵循的基本原則324
14.4.2蛋白質純化基本工藝流程325
14.5制備色譜在蛋白質純化方面的應用327
14.5.1血液制品純化327
14.5.2基因重組人血清白蛋白純化329
14.5.3胰島素純化330
14.5.4疫苗純化331
14.5.5單克隆抗體藥物純化332
參考文獻332

第3篇目標產物分析檢測及質量控制334
第15章電泳技術335
15.1薄層電泳335
15.1.1薄層電泳原理335
15.1.2薄層電泳應用335
15.2凝膠電泳336
15.2.1凝膠電泳原理336
15.2.2凝膠電泳應用337
15.2.3二維凝膠電泳341
15.3毛細管電泳344
15.3.1毛細管電泳原理345
15.3.2毛細管電泳分類345
15.3.3毛細管電泳應用346
15.4自由流電泳347
15.4.1載體自由流電泳347
15.4.2無載體自由流電泳348
15.4.3自由流電泳應用349
參考文獻350

第16章生物質譜技術351
16.1生物質譜原理351
16.2生物質譜技術應用351
16.2.1蛋白質定性分析351
16.2.2蛋白質鑒定方法353
16.2.3蛋白質磷酸化分析方法360
16.2.4蛋白質糖基化分析方法361
16.2.5蛋白質定量分析364
參考文獻368

第17章蛋白質產品分析技術370
17.1蛋白質含量測定370
17.1.1紫外吸收法370
17.1.2考馬斯亮藍法371
17.1.3雙縮脲法371
17.1.4福林酚試劑法372
17.1.5二辛可寧酸法373
17.2蛋白質氨基酸序列、肽譜、二硫鍵及純度分析374
17.2.1蛋白質氨基酸序列分析374
17.2.2蛋白質肽譜分析375
17.2.3蛋白質二硫鍵分析376
17.2.4蛋白質純度分析377
17.3生物藥品中的痕量雜質檢測技術377
17.3.1生物藥品中雜質的來源及分類377
17.3.2生物技術產品中痕量無機雜質分析檢測技術379
17.3.3生物技術產品中痕量有機雜質分析檢測技術381
17.4生物技術產品中大分子雜質檢測技術384
17.4.1痕量DNA殘留檢測技術384
17.4.2生物藥物中蛋白質類雜質檢測方法及質量控制386
17.4.3生物制品生物安全性檢查389
參考文獻389