《发酵制药技术》根据最新的课程标准及岗位任务编写而成,全书共五个项目,包括发酵工业菌种选育与保藏、发酵用培养基优化及菌种的扩大培养、发酵过程控制、发酵产物的分离与纯化、发酵产物冻干制剂制备,设计了20 个具体的工作任务, 配套《发酵制药技术任务工单》,体现教材的新形态。教材有机融入思政与职业素养相关内容, 体现立德树人根本任务。通过扫描书中的二维码,可以获取与课程内容相关的微课、动画等数字化资源, 能让读者更好地利用碎片化时间, 随时随地进行学习; 电子课件可从www.cipedu.com.cn 下载参考。
本教材可作为职业院校生物技术类、药学类及相关专业教学用书,也可作为从事生物制药、生物技术、发酵等相关职业工作人员的参考书。
绪论 001
【知识目标】 001
一、发酵与发酵工程 002
二、发酵工程发展简史 002
三、发酵产物的种类 004
四、发酵的基本工艺和技术 006
【课后自测】 008
项目一 发酵工业菌种选育与保藏 011
【知识目标】【能力目标】【职业素养目标】【项目简介】【职业岗位】 011
任务一 重组人干扰素α2b 工程菌获得 012
【任务描述】 012
【必备知识】 012
一、发酵菌种的来源 012
二、发酵高产菌种选育 014
三、目的基因导入受体细胞 016
【任务准备】 019
【任务实施】 019
【任务结果】 020
【任务评价】 020
任务二 人干扰素α2b 重组子筛选 020
【任务描述】 020
【必备知识】 020
一、碱裂解法提取质粒的原理 020
二、利用琼脂糖凝胶分离DNA 片段 020
三、聚合酶链式反应技术 021
四、PCR 扩增产物的琼脂糖凝胶电泳分析 023
【任务准备】 023
【任务实施】 024
【任务结果】 025
【任务评价】 025
任务三 人干扰素α2b 重组工程菌的保藏 025
【任务描述】 025
【必备知识】 025
一、微生物菌种的衰退 026
二、菌种的复壮 028
三、菌种的保藏 028
【任务准备】 030
【任务实施】 030
【任务结果】 030
【任务评价】 030
【课后自测】 031
项目二 发酵用培养基优化及菌种的扩大培养 033
【知识目标】【能力目标】【职业素养目标】【项目简介】【职业岗位】 033
任务一 人干扰素α2b 菌种活化 034
【任务描述】 034
【必备知识】 034
一、发酵工业无菌操作的基本概念 034
二、发酵工业的无菌操作技术 034
三、发酵培养基及设备管道灭菌 037
四、空气除菌 042
【任务准备】 043
【任务实施】 043
【任务结果】 044
【任务评价】 044
任务二 人干扰素α2b 发酵用培养基优化 044
【任务描述】 044
【必备知识】 044
一、培养基的成分及来源 044
二、培养基类型 048
三、发酵培养基的配制 051
四、培养基的设计 053
五、发酵培养基优化 054
【任务准备】 056
【任务实施】 056
【任务结果】 056
【任务评价】 057
任务三 人干扰素α2b 种子制备 057
【任务描述】 057
【必备知识】 057
一、种子制备工艺 057
二、种子的质量控制 059
【任务准备】 065
【任务实施】 065
【任务结果】 065
【任务评价】 065
【课后自测】 065
项目三 发酵过程控制 069
【知识目标】【能力目标】【职业素养目标】【项目简介】【职业岗位】 069
任务一 人干扰素α2b 发酵用试剂的配制及灭菌 070
【任务描述】 070
【任务准备】 070
【任务实施】 070
【任务结果】 071
【任务评价】 071
任务二 小型发酵罐的安装与拆卸 071
【任务描述】 071
【必备知识】 071
一、发酵设备的分类 071
二、反应器的设计目标和原则 072
三、通风发酵设备 072
四、厌氧发酵设备 073
五、全自控不锈钢实验罐 073
【任务准备】 075
【任务实施】 075
【任务结果】 076
【任务评价】 076
任务三 发酵用培养基配制及罐体灭菌 077
【任务描述】 077
【必备知识】 077
一、发酵操作方式 077
二、补料分批培养的控制技术 078
三、补糖的控制 079
四、补充氮源及无机盐 079
五、发酵罐的空消技术 080
六、发酵罐的实消技术 080
【任务准备】 081
【任务实施】 081
【任务结果】 082
【任务评价】 082
任务四 菌体罐上发酵 083
【任务描述】 083
【必备知识】 083
一、发酵过程检测的参数 083
二、发酵过程pH 的影响及其控制 083
三、发酵过程中溶氧的影响及其控制 085
四、发酵过程中温度的影响及控制 087
五、CO2 对发酵的影响及其控制 090
六、泡沫对发酵的影响及控制 090
【任务准备】 091
【任务实施】 091
【任务结果】 093
【任务评价】 093
任务五 发酵过程监测及调控 093
【任务描述】 093
【必备知识】 093
一、发酵染菌的危害 093
二、发酵染菌分析 094
三、染菌的检查和判断 094
四、染菌原因分析 095
五、染菌的防治 096
六、杂菌污染的挽救与处理 098
七、微生物数量的测定 098
【任务准备】 102
【任务实施】 102
【任务结果】 103
【任务评价】 103
任务六 放罐 104
【任务描述】 104
【必备知识】 104
一、发酵终点的判断 104
二、自溶的监测 104
三、影响自溶的因素 105
【任务准备】 105
【任务实施】 105
【任务结果】 106
【任务评价】 106
任务七 发酵产物检测 106
【任务描述】 106
【必备知识】 106
一、电泳技术的基本原理 106
二、影响电泳的主要因素 107
三、区带电泳的分类 108
四、电泳技术的应用 108
【任务准备】 110
【任务实施】 110
【任务结果】 111
【任务评价】 111
【课后自测】 111
项目四 发酵产物的分离与纯化 119
【知识目标】【能力目标】【职业素养目标】【项目简介】【职业岗位】 119
任务一 人干扰素α2b 纯化试剂配制 120
【任务描述】 120
【必备知识】 120
一、色谱法的由来 120
二、色谱分离技术的分类 120
三、色谱分离系统的组成 121
四、色谱分离技术 121
【任务准备】 134
【任务实施】 134
【任务结果】 135
【任务评价】 135
任务二 人干扰素α2b 菌体破碎 135
【任务描述】 135
【必备知识】 136
一、菌体收集 136
二、菌体破碎 139
【任务准备】 147
【任务实施】 147
【任务结果】 148
【任务评价】 148
任务三 人干扰素α2b 镍柱纯化 148
【任务描述】 148
【必备知识】 149
一、亲和色谱简介 149
二、亲和色谱介质 150
三、亲和色谱分离操作 152
四、亲和色谱分离技术的应用 153
【任务准备】 153
【任务实施】 154
【任务结果】 154
【任务评价】 154
任务四 人干扰素α2b 膜过滤脱盐 155
【任务描述】 155
【必备知识】 155
一、膜组件 155
二、微滤技术 157
三、超滤技术 158
四、反渗透技术 160
五、纳滤技术 160
六、透析技术 161
七、电渗析技术 162
【任务准备】 164
【任务实施】 164
【任务结果】 164
【任务评价】 165
【课后自测】 165
项目五 发酵产物冻干制剂制备 169
【知识目标】【能力目标】【职业素养目标】【项目简介】【职业岗位】 169
任务一 冻干机的安装与使用 170
【任务描述】 170
【必备知识】 170
一、真空冷冻干燥概述 170
二、真空冷冻干燥的原理 171
三、真空冷冻干燥的标准操作规程 173
四、真空冷冻干燥技术在生物制药中的应用 175
五、冻干机的组成 176
六、冻干机的分类 177
七、冻干机的主要性能指标 180
【任务准备】 181
【任务实施】 181
【任务结果】 183
【任务评价】 183
任务二 人干扰素α2b 冻干保护剂配制 183
【任务描述】 183
【必备知识】 183
一、冻干保护剂的作用机制 183
二、常用的冻干保护剂 183
三、干扰素的冻干保护剂 186
【任务准备】 186
【任务实施】 186
【任务结果】 187
【任务评价】 187
任务三 人干扰素α2b 冻干程序设置 187
【任务描述】 187
【必备知识】 187
一、真空冷冻干燥的过程 187
二、真空冷冻干燥工艺原则 193
三、冻干过程中主要参数的控制 194
四、干扰素的冻干工艺 196
【任务准备】 196
【任务实施】 196
【任务结果】 197
【任务评价】 197
【课后自测】 197
参考文献 202