工业生物技术:收获与纯化:recovery and purification:下游

目 录

第一部分 介 绍

介 绍 3

第1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

第10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

第11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

第12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

第13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

第14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

第15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

第16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

第17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

第18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

第19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