微生物制藥工藝及反應器

前言

　　本教材是在全國化工高職教學指導委員會制藥專業(yè)委員會的指導下，根據(jù)教育部有關高職高專教材建設的文件精神，以高職高專制藥技術類專業(yè)學生的培養(yǎng)目標為依據(jù)編寫的。教材在編寫過程中廣泛征求了制藥企業(yè)專家的意見，具有較強的實用性?！　‰S著我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，對適應生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線的應用型高素質(zhì)人才的需求也逐年遞增。特別是近幾年高等職業(yè)教育呈現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展勢頭。開發(fā)相適應的高等職業(yè)技術教育的教材具有重要的意義。中國高等職業(yè)教育還處在一個起步階段，適合于職業(yè)教育的相關教材種類少，特別是制藥技術類專業(yè)教材更是非常匱乏，因此加強教材建設是職業(yè)教育迫切需要的?！　　段⑸镏扑幑に嚰胺磻鳌肥歉鶕?jù)教育部高職高專制藥技術類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及指導性教學大綱而編寫的，是制藥技術類專業(yè)開設的一門主干專業(yè)課。本書以微生物制藥生產(chǎn)中共性工藝技術的理論和實踐為主線，兼顧典型藥品生產(chǎn)、生物反應器及生產(chǎn)過程中的物熱衡算等內(nèi)容。對微生物制藥生產(chǎn)的共性的工藝技術理論和實踐重點介紹上游工藝過程，下游工藝過程重點在配套教材《藥物分離與純化技術》一書中介紹。因此，在工藝專業(yè)的教學中兩本教材要配套使用?！　”窘滩囊浴皯谩睘橹髦己吞卣鳂嫿ń滩膬?nèi)容體系，以培養(yǎng)技術應用能力及實踐操作能力為主線設計具體內(nèi)容。編寫內(nèi)容上注重一般性、實用性，盡量避免了過多的理論分析及復雜的數(shù)學推導及運算，對某些新技術進行了適當介紹?！　∪珪彩逭拢谝恢辆耪轮饕榻B微生物制藥上游過程的共性工藝、反應器及物熱衡算，并簡單介紹下游過程、環(huán)境保護及三廢的防治；第十至十五章主要介紹典型藥用產(chǎn)品的生產(chǎn)。河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院于文國編寫了緒論、第五章、第六章、第七章、第十章及第十一章；湖南工業(yè)職業(yè)技術學院蘭立新編寫了第二章、第四章、第八章、第十三章及第十四章；廣西化工職業(yè)技術學院李善斌編寫了第一章、第三章、第九章、第十二章及第十五章；全書由于文國統(tǒng)稿，由徐州工業(yè)職業(yè)技術學院喬德陽主審?！　《嗝髂峥藵h德凈化設備有限公司的胡明高級工程師對本書的內(nèi)容提出了許多指導性的建議，并對部分內(nèi)容進行修改及補充，在此一并表示衷心的感謝。　　限于編者業(yè)務水平，以及編寫時間倉促，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《教育部高職高專規(guī)劃教材：微生物制藥工藝及反應器》主要介紹了微生物制藥工業(yè)生產(chǎn)過程所涉及的基本概念、基本方法、基本原理、生產(chǎn)影響因素及工藝控制手段、生產(chǎn)過程問題分析及解決方法、物料與能量衡算等；介紹了生物反應器的結(jié)構及作用、操作要點以及必要的工藝計算等；介紹了典型微生物制藥產(chǎn)品的理化性質(zhì)、生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝過程及操作控制要點、技術發(fā)展等；簡要介紹了下游加工過程所涉及的基本技術及工業(yè)三廢治理技術等?！　〗滩膬?nèi)容適合于制藥技術類專業(yè)教學及職業(yè)技術人員培訓使用，也可供生產(chǎn)技術人員閱讀、學習和參考。

書籍目錄

緒論1一、微生物藥物與微生物制藥1二、微生物制藥業(yè)的發(fā)展過程2三、微生物制藥工業(yè)4四、微生物制藥業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向6思考題6第一章種子的擴大培養(yǎng)7第一節(jié)基本概念7第二節(jié)種子培養(yǎng)過程8一、種子制備工藝8二、注意事項12第三節(jié)問題分析及處理手段13一、種子培養(yǎng)過程中影響因素13二、常見問題及其處理手段14思考題16第二章培養(yǎng)基的制備17第一節(jié)基本概念17第二節(jié)培養(yǎng)基的制備過程17一、培養(yǎng)基成分 18二、培養(yǎng)基的類型21三、培養(yǎng)基的選擇22四、工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的制備過程23第三節(jié)問題分析及處理手段28一、培養(yǎng)基制備過程中的影響因素28二、常見問題及其處理手段30思考題30第三章無菌空氣的制備32第一節(jié)基本概念32第二節(jié)基本原理33一、制備的基本方法33二、過濾除菌的原理33三、過濾介質(zhì)35第三節(jié)無菌空氣的制備過程37一、制備工藝37二、注意事項40第四節(jié)問題分析及處理手段40一、影響因素40二、主要措施41三、常見問題及其處理41思考題42第四章滅菌43第一節(jié)基本概念43第二節(jié)滅菌原理44一、 滅菌的方法44二、濕熱滅菌原理44第三節(jié)滅菌過程47一、發(fā)酵罐或種子罐滅菌前的準備工作47二、培養(yǎng)基與發(fā)酵設備的滅菌47三、發(fā)酵罐附屬設備、空氣過濾器及管路等的滅菌51第四節(jié)問題分析及處理手段52一、影響培養(yǎng)基滅菌的因素52二、常見問題及其處理手段53思考題53第五章微生物發(fā)酵及工藝控制54第一節(jié)基本概念54第二節(jié)發(fā)酵的基本原理55一、發(fā)酵方法56二、發(fā)酵動力學59第三節(jié)發(fā)酵過程及其工藝控制67一、厭氧發(fā)酵過程67二、好氧發(fā)酵過程67三、發(fā)酵過程的影響因素67四、發(fā)酵過程工藝控制72第四節(jié)問題分析及處理手段78一、染菌及其防治、處理78二、發(fā)泡及其控制84三、發(fā)酵液異常及其處理86四、其他87第五節(jié)發(fā)酵過程參數(shù)的檢測87一、傳感器87二、發(fā)酵過程變量的間接估計89第六節(jié)發(fā)酵過程的自動控制91第七節(jié)發(fā)酵過程中的新技術93一、生物反應與生物分離的耦合技術 93二、基因工程技術應用于生物合成藥物的研究和生產(chǎn)94三、新型生物反應器在發(fā)酵過程中的應用95思考題95第六章物料與能量衡算96第一節(jié)物料衡算96一、物料衡算的理論基礎96二、物料衡算的步驟97三、物料衡算98第二節(jié)能量衡算100一、能量衡算的理論基礎100二、能量衡算的步驟101三、能量衡算101思考題105第七章生物反應器107第一節(jié)概述107第二節(jié)反應器的類型及操作要點108一、機械攪拌式反應器108二、鼓泡反應器111三、氣升式反應器112四、膜生物反應器114五、固定床和流化床反應器118第三節(jié)基本計算121思考題123第八章發(fā)酵下游過程簡介124第一節(jié)下游加工過程及技術124一、發(fā)酵液的預處理和固液分離125二、初步純化（提?。?25三、高度純化（精制）127四、成品加工128第二節(jié)下游加工技術的選擇及發(fā)展趨勢128一、下游加工過程的特點128二、下游加工技術的選擇129三、下游加工技術的發(fā)展趨勢129思考題130第九章環(huán)境保護及三廢的防治131第一節(jié)發(fā)酵工業(yè)廢氣的處理131一、工業(yè)廢氣的一般處理方法131二、發(fā)酵工業(yè)廢氣的安全處理131第二節(jié)發(fā)酵工業(yè)污水的處理132一、基本概念132二、發(fā)酵工業(yè)廢液的特點132三、發(fā)酵工業(yè)廢水的生物處理技術133第三節(jié)發(fā)酵工業(yè)廢渣的處理137一、廢菌渣的處理137二、污泥的處理138思考題141第十章青霉素的生產(chǎn)142第一節(jié)概述142一、理化性質(zhì)143二、作用及應用范圍144三、化學反應144第二節(jié)生產(chǎn)原理146一、青霉素產(chǎn)生菌的培養(yǎng)146二、青霉素的生物合成147三、發(fā)酵147四、發(fā)酵液的預處理和過濾148五、青霉素的提取149六、青霉素的精制及烘干150七、成品的檢驗及分包裝152第三節(jié)青霉素生產(chǎn)工藝過程152一、青霉素的發(fā)酵工藝過程152二、青霉素的提取和精制工藝過程155第四節(jié)其他工藝技術及技術改造方向159一、現(xiàn)代生物技術的應用159二、合成新的半合成青霉素159三、菌絲懸浮法、固定化細胞及固定化酶法在6?APA生產(chǎn)中的應用159四、其他分離提取技術的應用160思考題160第十一章紅霉素的生產(chǎn)161第一節(jié)概述161一、理化性質(zhì)161二、作用及應用范圍162三、化學反應162第二節(jié)生產(chǎn)原理163一、紅霉素產(chǎn)生菌的培養(yǎng)163二、紅霉素的生物合成164三、發(fā)酵165四、發(fā)酵液的預處理和過濾165五、紅霉素的提取165六、紅霉素的精制166第三節(jié)紅霉素生產(chǎn)工藝過程166一、紅霉素的發(fā)酵工藝過程166二、紅霉素的提取和精制工藝過程168第四節(jié)其他工藝技術及技術改造方向169一、大孔吸附樹脂提取工藝169二、離子交換樹脂的提取工藝169三、開發(fā)新產(chǎn)品169思考題170第十二章氨基酸的生產(chǎn)171第一節(jié)概述171第二節(jié)合成原理172第三節(jié)谷氨酸生產(chǎn)工藝過程173一、谷氨酸的發(fā)酵工藝過程173二、谷氨酸的提取和精制工藝過程176第四節(jié)其他氨基酸生產(chǎn)178一、 L?天冬氨酸的生產(chǎn)178二、賴氨酸的生產(chǎn)179三、異亮氨酸及亮氨酸生產(chǎn)179思考題180第十三章維生素C的生產(chǎn)181第一節(jié)概述181第二節(jié)合成原理182一、萊氏法183二、兩步發(fā)酵法183三、其他方法184第三節(jié)生產(chǎn)工藝過程184一、萊氏法維生素C生產(chǎn)工藝過程184二、兩步發(fā)酵法維生素C生產(chǎn)工藝過程188思考題193第十四章甾體激素的微生物轉(zhuǎn)化工藝194第一節(jié)概述194第二節(jié)微生物轉(zhuǎn)化反應原理195一、羥化反應196二、環(huán)氧化反應197三、脫氫反應197四、甾體母核及邊鏈的選擇性降解機理198第三節(jié)甾體激素的生產(chǎn)工藝過程199一、甾體的微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)流程199二、甾體微生物轉(zhuǎn)化方式199三、影響轉(zhuǎn)化的一般因素200四、產(chǎn)物的分析與分離方法201五、氫化可的松的制備201思考題202第十五章微生物酶的生產(chǎn)203第一節(jié)概述203第二節(jié)合成原理204一、酶的生物合成模式204二、微生物酶合成的調(diào)節(jié)與控制205第三節(jié)酶的生產(chǎn)工藝過程206一、酶的發(fā)酵工藝過程206二、酶的提取和精制工藝過程209第四節(jié)其他酶的生產(chǎn)213一、青霉素?；傅纳a(chǎn)213二、β?半乳糖苷酶（乳糖酶）的生產(chǎn)214三、天冬酰胺酶的生產(chǎn)214思考題215參考文獻216

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