本教材根據高職高專藥品生物技術職業教育指導思想,從生物制藥生產崗位選取教學內容,統籌兼顧基礎知識和實踐技能,按照生物制藥工藝流程先后順序組織教學內容,具有顯著的工作過程系統化課程特色。
本教材重點介紹了流體測量、流體輸送、空氣凈化、傳熱、生物反應、沉降與過濾、萃取、色譜分離、蒸餾濃縮、干燥破碎與混合、制水、無菌制劑、固體制劑等崗位群所需的基礎知識、崗位設備、操作規程、職業素質等內容。通過對本教材規定教學內容的學習,使學生掌握基礎知識和制藥設備實踐操作技能,培養學生現場分析問題和解決問題的能力,為進一步學習專業課程打下基礎。
本教材是藥品生物技術專業的核心課程教材,可供高職高專藥品生物技術、食品生物技術、化工生物技術等相關專業的師生使用。
適讀人群 :本教材是藥品生物技術專業的核心課程教材,可供高職高專藥品生物技術、食品生物技術、化工生物技術等相關專業的師生使用。
本教材根據高職高專藥品生產技術職業教育指導思想,從生物制藥生產崗位選取教學內容,統籌兼顧基礎知識和實踐技能,按照生物制藥工藝流程先后順序組織教學內容,具有顯著的工作過程系列化課程特色。通過對本教材規定教學內容的學習,使學生掌握基礎知識和制藥設備實踐操作技能,培養學生現場分析問題和解決問題的能力,為進一步學習專業課程打下基礎。
本教材從生產崗位調研、教學內容選取、專兼職教師編寫講義、三個屆別的生物制藥技術專業學生教學試用、企業專家審稿、教育專家審稿,直至現在正式出版,歷經4年建設而成,被確定為重慶市示范性院校重點專業優質核心課程建設成果,具有工學特色突出、崗位針對性強等特點,是高職藥品生物技術專業、生化制藥技術專業優質核心課程教材。
本教材以“課程與崗位融合、課堂與車間融合、學生與工藝員融合、就業與創業需求融合”為指導思想,以操控基礎知識、輔助工程設備、生產線設備為學習領域,以生產流程為主線編排教學進程,按照生物制藥生產崗位所需的基礎知識、工藝操控原理、設備與操作維護等三大板塊安排學習內容,以完成實際工作任務為實訓課程,全面培養學生自學能力、專業工作能力和協作配合能力,力求實現技術技能型人才的培養目標,使之適應高職高專教育改革發展形勢,滿足生物制藥行業對職工基礎知識、專業技能和職業素質的需要。
由于生物藥物制劑絕大多數為無菌制劑,因此“第十五章固體制劑與設備”為選修內容,各院校可根據實際情況做適當調整。教材中所使用的各種計量單位均采用國際單位制。
本教材在編寫過程中得到了華蘭生物工程重慶有限公司張其昌總監、葵花藥業集團重慶有限公司賈庭華工程師的關心和指導,得到了教育部全國生物技術職業教育教學指導委員會副主任陳電容教授的指導,同時得到了有關兄弟院校和化學工業出版社的大力支持,在此表示誠摯的謝意!
因編者水平所限,不足和疏漏之處在所難免,敬請同行批評指正,以利再版時改正和提高。
羅合春
2016年2月
羅合春,重慶工貿職業技術學院,副教授,生物化工副教授,主要承擔生物制藥技術專業和生物化工工藝專業《生物制藥設備》和《啤酒白酒發酵工藝》等課程的教學工作,長期從事中藥渣發酵技術的研究。
第一章流體基本知識1
第一節流體靜力學性質1
一、氣體的壓強1
二、流體靜壓強3
三、流體的黏度5
第二節流體的流動狀態6
一、流量和流速6
二、定態流動7
三、流體的流動類型7
第三節轉子流量計9
一、轉子流量計的結構9
二、轉子流量計的工作原理9
三、轉子流量計的應用10
第四節流體能量及轉換11
一、柏努利方程式11
二、管路中的直管阻力12
三、柏努利方程在制藥工程上的應用12
[學習小結]12
[目標檢測]13
第二章流體輸送與設備15
第一節管道、管件15
一、GMP文件15
二、管道制造材質15
三、管道和管件17
第二節離心泵18
一、離心泵的結構和工作原理18
二、離心泵的性能參數和特性曲線20
三、離心泵的安裝高度21
四、離心泵的類型和使用22
第三節容積泵23
一、往復泵23
二、柱塞式計量泵24
三、旋轉泵25
四、蠕動泵26
五、隔膜泵27
第四節氣體輸送設備27
一、通風機28
二、離心式鼓風機29
三、離心式壓縮機29
四、真空泵29
[學習小結]32
[目標檢測]32
第三章傳熱與換熱器34
第一節基本知識34
一、傳熱基本概念34
二、換熱方式34
三、傳熱速率和熱通量35
第二節傳熱基本計算35
一、熱傳導計算35
二、對流傳熱計算38
三、實際傳熱過程計算40
第三節常見換熱器42
一、管式換熱器42
二、板式換熱器44
三、換熱器的維護46
[學習小結]47
[目標檢測]47
第四章空氣凈化與設備49
第一節車間空氣衛生49
一、空氣的組成49
二、空氣的性質50
三、制藥車間空氣衛生51
第二節空氣凈化設備52
一、空氣過濾52
二、常用空氣凈化設備53
三、空氣調節設備55
第三節凈化空調系統57
一、空氣凈化工藝58
二、典型凈化流程58
三、空氣凈化設計59
[學習小結]62
[目標檢測]62
第五章物料預處理與設備63
第一節物料粉碎及其設備63
一、概述63
二、物料粉碎設備64
第二節細胞破碎及其設備67
一、高壓均質機68
二、珠磨機69
第三節篩分及其設備70
一、篩分基本知識70
二、篩分設備71
第四節混合及其設備72
一、概述72
二、混合設備73
[學習小結]75
[目標檢測]75
第六章生物反應與設備77
第一節生物反應基本知識77
一、生物反應過程77
二、生物反應模式79
第二節培養基預處理設備81
一、淀粉糖化設備81
二、培養基滅菌設備84
第三節發酵罐87
一、機械攪拌通風發酵罐87
二、氣升式發酵罐89
三、自吸式發酵罐90
四、鼓泡塔式發酵罐91
第四節發酵罐信號控制系統91
一、發酵罐的信號傳遞91
二、發酵罐的檢測儀器92
第五節動植物細胞培養設備94
一、動物細胞培養設備95
二、植物細胞培養設備97
[學習小結]98
[目標檢測]98
第七章固液分離與設備100
第一節沉降設備100
一、重力沉降及其設備100
二、離心沉降及其設備102
第二節過濾設備105
一、基本知識105
二、板框壓濾機106
三、三足離心過濾機108
四、轉鼓真空過濾機108
第三節膜分離設備109
一、膜分離概述109
二、膜的結構111
三、有機膜組件114
[學習小結]116
[目標檢測]116
第八章萃取與設備118
第一節萃取基本知識118
一、萃取過程118
二、萃取工藝119
第二節萃取設備122
一、混合設備122
二、分離設備124
第三節固液萃取及其設備127
一、藥用植物化學成分127
二、天然產物的萃取劑127
三、天然產物萃取過程128
四、天然產物萃取設備129
第四節中藥提取濃縮車間與工藝133
一、中藥提取車間潔凈區域劃分133
二、車間平面布置原則與設計134
三、中藥提取濃縮工藝135
[學習小結]139
[目標檢測]139
第九章色譜分離與設備142
第一節色譜分離基本知識142
一、色譜分離法概述142
二、色譜分離法分類142
三、色譜柱的結構143
第二節吸附色譜145
一、吸附劑145
二、吸附色譜柱147
三、大孔樹脂色譜柱148
第三節離子交換色譜149
一、離子交換樹脂概述149
二、離子交換樹脂柱150
三、離子交換樹脂柱的操作150
[學習小結]152
[目標檢測]153
第十章蒸發濃縮與設備154
第一節循環型蒸發器154
一、中央循環管式蒸發器154
二、懸框式循環蒸發器155
三、外加熱式循環蒸發器156
四、強制循環蒸發器156
第二節單程蒸發器157
一、升膜式蒸發器157
二、降膜式蒸發器158
三、刮板式薄膜蒸發器158
四、蒸發器輔助設備159
第三節蒸發工藝流程160
一、單效蒸發工藝流程160
二、多效蒸發工藝流程160
[學習小結]162
[目標檢測]162
第十一章蒸餾與設備164
第一節蒸餾164
一、蒸餾基本知識164
二、蒸餾操作方式165
第二節塔設備167
一、板式塔167
二、填料塔170
三、酒精回收塔171
[學習小結]173
[目標檢測]173
第十二章干燥與設備175
第一節固體物料干燥175
一、物料中的水分175
二、固體濕物料的干燥176
第二節干燥過程物料衡算177
一、濕物料含水量表示法177
二、干燥過程物料衡算178
第三節通用干燥設備179
一、廂式干燥器179
二、洞道式干燥器182
三、流化床干燥器182
四、噴霧干燥器183
[學習小結]185
[目標檢測]186
第十三章制水與設備187
第一節飲用水生產設備187
一、絮凝沉降法187
二、機械過濾器188
第二節純化水生產設備189
一、電滲析儀189
二、二級反滲透制水設備190
三、離子交換制水設備191
第三節蒸餾水器192
一、單級塔式蒸餾水器192
二、多效蒸餾水器193
三、氣壓式蒸餾水器195
[學習小結]196
[目標檢測]196
第十四章無菌灌裝與設備198
第一節水針劑生產技術與設備198
一、水針劑生產工藝及車間布置198
二、水針劑生產設備198
第二節輸液劑灌裝設備207
一、大輸液生產工藝及車間布置207
二、大輸液生產設備208
第三節冷凍干燥設備212
一、凍干機的結構212
二、冷凍干燥的原理及其影響因素215
第四節凍干工藝與設備216
一、凍干粉生產工藝及車間布置216
二、西林瓶凍干工藝及設備216
三、淺盤凍干工藝及設備220
第五節粉針劑灌裝與設備220
一、螺桿式分裝機220
二、粉針氣流分裝機221
三、粉針軋蓋設備221
[學習小結]222
[目標檢測]222
第十五章固體制劑與設備224
第一節片劑生產與設備224
一、片劑生產工藝及車間布置224
二、制粒機和壓片機224
三、包衣機229
第二節膠囊劑生產與設備230
一、硬膠囊工藝及車間布置230
二、全自動硬膠囊充填機231
三、軟膠囊生產與設備233
第三節包裝機械234
一、鋁塑泡罩包裝機234
二、制袋包裝機235
[學習小結]236
[目標檢測]236
參考答案238
附錄241
參考文獻254