生物制药设备

前言序：20世纪50年代全国只有几所院校开设了抗生素专业。随着我国医药院校的改革和发展，为了

满足市场的需求，很多高等医药院校都增设了生物技术专业。1982年由俞俊棠教授主编的《

抗生素生产设备》作为试用教材被广泛采用。
20世纪70年代后，是生物技术迅猛发展的阶段，DNA重组等分子生物学技术的不断发展，赋

予了生物技术崭新的内容，所获得的产品有更高的附加值，使之成为真正的高技术领域——

现代生物技术。
生物技术用于新型药物的研制，对生物反应器也提出了更严格的要求，新型生物反应器不断

出现，新的分离方法和设备也不断研制开发。目前，设备内容多包括在工艺教材或专著之中

简单论述，编写《生物制药设备》目的是作为生物技术专业一门课程教材（40～50学时）。


《生物制药设备》是生物技术制药专业的专业课，它是生物学、化学和工程学科的交叉学科

，可以认为是生物技术的一个组成部分，也可以认为是化学工程的重要分支。
在编写过程中，仍保留原有成熟的发酵工程内容，力求反映学科的现代发展成果。遵循理论

联系实际的原则，注重实际应用，注意删繁就简，同时保证有一定深度和广度。对从事科研

、生产部门的技术人员也有一定参考价值。
本书由宫锡坤任主编，周丽莉任副主编。沈阳药科大学的副教授周丽莉编写(第七章、第八

章)、宫锡坤教授编写(绪论、第一章、第二章、第三章、第四章、第五章、第六章、第九章

及附录)。
由于生物技术发展很快，涉及的知识领域广，编者水平有限，缺点错误在所难免，恳请读者

批评指正。

编者
2005年6月作者简介：目录：绪论(1)
一、生物制药设备(1)
二、生物制药设备的基本内容(2)
第一章生物反应器基本原理(4)
第一节生物反应器的基本工程概念(4)
一、生物反应器的类型(4)
二、生物反应器设计内容与开发趋势(5)
第二节理想反应器(5)
一、返混与停留时间分布(6)
二、停留时间分布的测定(7)
三、理想反应器模型(8)
第三节生物反应器的计算基础(10)
一、反应器设计与操作参数(10)
二、间歇反应器的计算(11)
三、平推流反应器的计算(12)
四、全混流的反应器计算(13)
第二章培养基灭菌及设备(14)
第一节灭菌的基本理论(14)
一、常用灭菌方法(14)
二、微生物的热死及耐热性(15)
三、培养基的灭菌(16)
四、影响培养基湿热灭菌的因素(21)
第二节培养基灭菌的工程设计(22)
一、灭菌对象和无菌标准(22)
二、发酵罐的管道与阀门(22)
三、分批灭菌(24)
四、连续灭菌(31)
第三章空气除菌及设备(43)
第一节无菌空气的标准(43)
一、空气中微生物的分布(43)
二、发酵对空气无菌程度的要求(44)
三、空气含菌量的测定(45)
第二节空气除菌方法(45)
一、热杀菌法(46)
二、静电除尘法(47)
三、过滤除菌法(48)
第三节过滤除菌原理、设计及计算(49)
一、纤维介质深层过滤除菌的原理(49)
二、空气过滤时的对数穿透定律(53)
三、空气过滤器的设计(55)
四、过滤介质和过滤器的结构(59)
第四节压缩空气的预处理及设备(62)
一、压缩空气的预处理原理(63)
二、空气预处理的流程(67)
三、压缩空气预处理的设备(70)
第四章细胞生物反应器(77)
第一节发酵罐(77)
一、通用式发酵罐(79)
二、其他类型发酵罐(89)
第二节动物细胞生物反应器(94)
一、气升式细胞培养生物反应器(95)
二、中空纤维管生物反应器(98)
三、通气搅拌生物反应器(98)
四、流化床生物反应器(100)
五、细胞培养灌注系统(101)
六、动物细胞对剪切作用的敏感性(101)
第三节植物细胞生物反应器(104)
一、培养过程中植物细胞的特性(104)
二、植物细胞培养设备(105)
第四节细胞生物反应器的搅拌功率(109)
一、牛顿流体中的搅拌功率(109)
二、牛顿流体通气情况下搅拌功率的计算(113

)
三、在非牛顿流体中的搅拌功率(114)
四、生物反应器搅拌功率的确定(116)
第五节细胞生物反应器中氧的传递(116)
一、细胞对氧的需求(117)
二、培养过程中氧的传递(117)
三、影响气-液传质速率的因素(121)
四、氧传递系数的测定方法(124)
第六节细胞生物反应器的放大(126)
一、几何尺寸放大(127)
二、空气流量放大(127)
三、搅拌功率及搅拌转速的放大(129)
四、放大方法的比较(130)
第七节圆筒体和搅拌轴强度的计算(130)
一、力学基础(130)
二、圆筒体壁厚和搅拌轴直径的计算(133)
第五章固定化酶系统中的传质及酶反应器(141

)
第一节固定化对酶促反应动力学的影响(142)


一、影响固定化酶动力学的因素(142)
二、外扩散过程对反应的影响(145)
三、内扩散过程对反应的影响(146)
第二节酶反应器(146)
一、酶反应器的类型(147)
二、酶反应器的选择(150)
第六章液-固分离的设备与计算(152)
第一节液-固分离设备(153)
一、加压过滤设备(153)
二、真空过滤设备(157)
三、离心式液-固分离设备(159)
四、超滤装置(163)
第二节液-固分离的计算(164)
一、板框压滤机需用台数的计算(164)
二、过滤方程式(166)
三、真空转鼓过滤机生产能力的计算(168)
四、离心液-固分离设备的计算(169)
第七章溶媒萃取的设备与计算(176)
第一节溶媒萃取设备(177)
一、分级式萃取设备(177)
二、多级离心萃取机(180)
三、连续逆流离心萃取机(181)
第二节液-液萃取过程的计算(182)
一、理论收率的计算(182)
二、混合设备的计算(185)
三、离心分离机及离心萃取机中分界面的计算(189

)
四、离心分离机生产能力的计算(193)
第三节萃取过程中的溶媒回收(193)
一、生物制药中常用溶媒的性质(194)
二、恒沸精馏(195)
三、废酸水中乙酸丁酯的回收(199)
四、废乙酸丁酯的回收(201)
五、塔高与塔径的计算(202)
第八章离子交换的设备与计算(205)
第一节离子交换设备的分类和结构(205)
一、离子交换设备的分类(205)
二、离子交换设备的结构(206)
第二节离子交换设备的计算(208)
一、离子交换设备的设计(208)
二、固定床的放大(209)
三、操作周期所需时间的计算(211)
四、液体通过固定床层的压力降计算(212)
第九章发酵车间工艺设计简介(214)
第一节可行性研究报告和设计任务书的编写(215

)
一、可行性研究报告(215)
二、设计任务书的编写(216)
第二节设计阶段(216)
一、初步设计说明书(217)
二、施工图设计阶段(217)
第三节各专业的设计内容(218)
一、工艺专业(218)
二、设备专业(218)
三、自动控制专业(218)
四、给排水及采暖、通风专业(219)
五、电气专业(219)
六、供热(供气)专业(219)
七、土建专业(219)
八、总图运输专业(219)
第四节车间工艺设计(220)
一、生产方法的选择(220)
二、工艺流程的设计(220)
三、物料衡算和能量衡算(224)
四、设备的选择和计算(228)
五、车间布置的设计(230)
六、管路设计(233)
七、向公用工程提供设计条件(234)
八、概(预)算(235)
附录(238)
附录一各种重要数据(238)
附录二通用式发酵罐(242)详细介绍：《生物制药设备》是生物制药专业的专业课程，本书主要讨论的对象是用于大规模生产的生

物反应器和与生物反应器相关的设备及分离纯化设备。书中详细阐述了各种设备的工作原理

、操作特性、设备计算、放大方法和强化设备的途径。全书结构严谨、内容较新，特别是针

对工程类课程文字不易表述的特点配发了大量插图，使课程教学更加直观，有助于学生理解

。本教材还根据章节特点设计了思考题，便于学生对所学知识巩固提高。书评：

医药科技出版社
0101
开本：16装帧：页数：字数：326千字

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