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1 绪论 1

1．1 生物合成药物学的概念及其沿革 1

1．2 生物合成药物与初期生物技术的形成及近代生物技术(第二代生物技术)的发展 1

Ⅰ 总论 1

1．3 现代生物技术(第三代生物技术)兴起与生物合成药物面向21世纪新发展 2

1．4 选择性生物催化与手性药物的对映体不对称合成 2

1．5 单克隆抗体与现代生物合成药物 3

1．6 基因治疗与临床治疗及药物研究 3

1．7 利用现代细胞培养，原生质体融合和体细胞克隆等新生物技术开发植物来源药物，发展祖国宝贵的中药材 4

1．8 基因工程和现代生物医药产业 4

2 生物合成药物的现状及其发展趋势 5

2．1 微生物代谢产物的药物 5

1．9 基因工程技术应用于抗生素、维生素、氨基酸和甾体激素等药物的研究和生产 5

参考文献 5

1．10 基因工程药物必须严格的生产管理及质量控制 5

2．2 半合成药物 8

2．3 酶制剂与酶抑制剂 8

2．4 基因工程技术应用于生物合成药物的研究及生产 10

2．5 应用现代生物技术开发我国宝贵的中药 24

2．6 转基因动、植物生产药物的研究 25

参考文献 25

3．2 人类基因组计划对整个生命科学与人类健康的影响 26

3 21世纪生物医药的展望 26

3．1 生物活性蛋白的多肽和细胞因子的研究和开发继续是下世纪非常活跃的热点 26

3．3 转基因动、植物在生物医药中的应用 27

3．4 基因治疗成为药物治疗上的又一次革命 28

3．5 21世纪将大力建立生物催化的手性药物工业生产 29

3．6 应用基因工程等现代生物技术改进生物医药的生产工艺 29

3．7 应用现代生物技术发酵法代替从植物中提取天然药物 30

参考文献 30

4．1 概论 31

4 微生物基础 31

一 现代生物技术理论基础及其实验技术篇 31

Ⅱ 生物药物合成基础 31

4．2 原核微生物的形态和构造 33

4．3 真核微生物的形态和构造 38

4．4 病毒和亚病毒 40

4．5 微生物的生理 43

4．6 微生物的遗传和变异 63

4．7 微生物的生态 71

4．8 微生物的分类与鉴定 81

参考文献 86

5．3 灭菌 87

5．2 无菌技术 87

5．1 微生物的显微镜检查 87

5 生物合成药物中常用微生物基本实验技术 87

5．4 接种 88

5．5 培养基 89

5．6 微生物的生长 90

5．7 生长测定 91

5．8 环境影响 91

参考文献 92

6 菌种的选育、保藏和复壮 93

6．1 菌种筛选 93

6．2 菌种选育 95

6．3 突变株的筛选 98

6．4 菌种保藏 101

6．5 菌种复壮 107

参考文献 107

7 微生物基础代谢途径和次级代谢途径 108

7．1 微生物的基础代谢途径 109

7．2 微生物的次级代谢途径 126

参考文献 132

8 酶和医药 132

8．1 酶是生物催化剂 132

8．2 酶的分类与命名 136

8．3 酶的分离、纯化与固定化 142

8．4 酶的剂型 154

8．5 固定化酶 154

8．6 酶和医药实践的关系 161

参考文献 167

9 植物细胞培养基本原理及其主要实验技术 168

9．1 历史沿革 168

9．2 基本原理 169

9．3 主要实验技术 175

参考文献 185

10．1 原生质体技术的原理 186

10 原生质体技术的原理、基本技术及应用 186

10．2 原生质体的制备 187

10．3 原生质体的形成 189

10．4 原生质体的再生 190

10．5 原生质体融合 191

10．6 原生质体技术的应用 195

参考文献 197

11 基因工程原理 197

11．1 基因 197

11．2 基因工程 201

11．3 基因工程的成就和实际应用 205

参考文献 207

12．1 染色体DNA的提取 208

12 基因工程常用实验技术 208

12．2 质粒DNA的提取 211

12．3 真核生物BNA的制备和cDNA的合成 212

12．4 DNA的酶切、电泳回收、连接和转化 217

12．5 核酸分子杂交技术 223

参考文献 227

13 免疫学基础 227

13．1 非特异性免疫 227

13．2 特异性免疫 229

13．3 免疫损伤与疾病 241

参考文献 245

14 免疫学检测原理及其方法 246

14．1 抗原抗体反应 246

14．2 免疫细胞检测法 252

14．3 细胞因子的检测 255

参考文献 256

15 微生物转化反应在药物合成中的应用 256

15．1 微生物转化反应与药物合成 256

15．2 微生物转化反应在药物合成中应用的特点 257

15．4 微生物转化反应中的几种微生物 258

15．5 微生物转化的一般实验方法 258

15．3 微生物转化反应在药物研制中应用 258

参考文献 262

16 药物合成与天然药物结构修饰中常用的微生物转化反应 262

16．1 氧化反应 262

16．2 还原反应 265

16．3 水解反应 267

16．4 缩合反应 271

16．5 胺化反应 273

16．6 酰基化反应 274

16．7 降解反应 276

参考文献 277

16．8 脱水反应 277

17 选择性生物催化合成 278

17．1 选择性生物催化在有机药物合成中的意义 278

17．2 应用于选择性生物催化合成中的主要酶及微生物 279

17．3 选择性生物催化在有机合成中的应用 295

17．4 催化抗体在选择性生物催化合成中的应用 309

参考文献 311

18 研究生物合成机理的常用方法 311

18．1 喂养试验法(或称刺激试验) 311

18．2 洗涤茵丝悬浮法(或称静息细胞法) 311

18．3 同位素示踪法 311

18．7 遗传特性诱变法 312

18．6 原生质体试验法 312

18．5 无细胞抽提液法 312

18．4 互补合成法 312

18．8 酶抑制剂应用法 313

18．9 去阻遏方法 313

参考文献 314

19 基因治疗 314

19．1 基因治疗的方式 314

19．2 外源基因导入细胞的方法 314

19．3 逆转录病毒基因载体系统 315

19．4 基因转移的靶细胞 320

19．5 疾病的基因治疗 321

19．6 基因疗法的种类 325

参考文献 342

二 生物合成药物的工程学基础及其生物制品篇 344

20 微生物合成药物的发酵工程学基础 344

20．1 微生物药物发酵概况 344

20．2 培养基 350

20．3 灭菌 358

20．4 接种 361

20．5 温度对发酵的影响 362

20．6 通气和搅拌对发酵的影响 364

20．7 生物合成中生化代谢的控制 372

参考文献 379

21．1 概述 380

21 生物合成药物的分离纯化工程学基础 380

21．2 发酵液的预处理和固液分离 382

21．3 溶剂萃取法 386

21．4 离子交换法 395

21．5 吸附法 402

21．6 沉淀法 407

21．7 膜过滤 411

21．8 色谱分离法 418

21．9 结晶与重结晶 427

21．10 成品干燥 430

22．1 生物制品的定义 434

22 生物制品研制基本原理及其制备工艺 434

参考文献 434

22．2 生物制品的分类 435

22．3 菌苗类制品和类毒素的制备工艺 438

22．4 疫苗类制品的制备工艺 441

22．5 抗毒素的制备工艺 444

22．6 血液制剂的制备工艺 446

22．7 细胞因子的制备方法 449

22．8 生物制品的展望 449

参考文献 450

23．2 基因工程原理 452

23．1 概述 452

23 基因工程药物生产质量管理规范及质量控制 452

三 基因工程药物规范及质量控制篇 452

23．3 基因工程药物的生产质量管理规范 453

23．4 基因工程药物的质量控制 457

23．5 基因工程药物的申报与审批程序 461

参考文献 462

Ⅲ 生物合成药物各论 463

一 核酸类药物篇 463

24 核酸、核苷和核苷酸类药物 463

24．1 概述 463

24．2 肌苷酸 469

24．3 辅酶A 471

参考文献 473

二 氨基酸类药物篇 474

25 谷氨酸 474

25．1 谷氨酸产生菌 474

25．2 谷氨酸的发酵 474

六 生物碱类药物篇 476

25．3 谷氨酸生物合成的代谢调节 477

26．1 赖氨酸 479

参考文献 479

26 冬氨酸系氨基酸 479

26．2 苏氨酸 484

26．3 蛋氨酸 485

26．4 高丝氨酸 486

参考文献 486

27 芳香族氨基酸 486

27．1 芳香族氨基酸生物合成途径 486

27．2 芳香族氨基酸生物合成调节机理 487

27．3 代谢调节解除 488

27．4 芳香族氨基酸基因工程重组菌 489

参考文献 489

三 维生素类药物篇 490

28 原维生素A(β-胡萝卜素) 490

28．1 β-胡萝卜素 492

28．2 其他胡萝卜素 496

参考文献 499

29 维生素B1、B2、B(12) 499

29．1 维生素函(硫胺) 499

29．2 维生素B2(核黄素) 500

29．3 维生素B(12)(氰钴胺素) 507

参考文献 513

30 维生素C(抗坏血酸) 514

30．1 维生素C的合成 515

30．2 由L-山梨糖生成2-酮基-L-古洛糖酸的微生物转化机理 519

30．3 合成维生素C新工艺路线和代谢基因工程菌的研究 520

参考文献 523

31 抗生素概论 524

四 抗生素类药物篇 524

31．1 抗生素的定义 526

31．2 抗生素的分类 526

31．3 抗生素产生菌的分离和筛选 531

31．4 抗生素剂量的表示法 534

31．5 抗生素的生物效价测定法 534

31．6 抗生素生产工艺 537

31．7 现代生物技术在新抗生素研究开发中应用 541

参考文献 543

32 β-内酰胺环类抗生素 544

32．1 青霉素类抗生素 546

32．2 头孢菌素类抗生素 557

32．3 头霉素类抗生素 561

32．4 单环细酰胺环素类抗生素 564

32．5 β-内酰胺环类抗生素的生物合成途径与机理及其生物合成基因的研究 569

参考文献 581

33 半合成β-内酰胺环类抗生素 582

33．1 生物合成半合成β-内酰胺环类抗生素的基本原理 592

33．2 酰基转移酶 593

33．3 生物合成半合成新青霉素 597

33．4 生物合成半合成新头孢菌素 602

34．1 庆大霉素的生物和理化性质 608

参考文献 608

34 庆大霉素 608

34．2 庆大霉素产生菌 610

34．3 发酵过程 611

34．4 庆大霉素的提取与精制 614

34．5 庆大霉素的突变生物合成和生物合成机理 615

参考文献 617

35 红霉素 618

35．1 红霉素产生菌 619

35．2 发酵 621

35．3 生物合成机理 624

35．4 红霉素的提取方法 627

参考文献 628

36 利福霉素类抗生素 630

36．1 概述 631

36．2 利福霉素的产生菌 631

36．3 发酵过程 633

36．4 利福霉素的生物合成机理 636

参考文献 639

37 林可霉素类抗生素 639

37．1 概述 639

37．2 林可霉素产生菌 641

37．3 发酵 642

37．4 林可霉素的提取与精制 644

37．5 林可霉素的生物合成机理 645

参考文献 646

五 甾体类药物篇 647

38 甾体药物及其中间体的微生物转化 647

38．1 微生物对甾体转化的几种重要位置及反应类型 647

38．2 微生物对甾体转化的机理 652

38．3 控制微生物选择性降解甾体边链的途径和机理 660

38．4 强心甾的微生物转化 662

38．5 甾体生物碱的微生物转化 664

参考文献 665

39．1 微生物转化甾体的原理和方法 666

39 微生物转化在甾体激素类药物生产上的应用 666

39．2 微生物转化在甾体药物合成中应用 669

参考文献 675

40 生物碱类药物的生物合成和结构的微生物转化修饰 676

40．1 异喹啉类生物碱的生物合成和结构修饰 677

40．2 鸦片生物碱及其衍生物的生物合成和结构修饰 680

40．3 吲哚生物碱 683

参考文献 692

41 手性药物的选择性生物催化合成 693

七 手性药物篇 693

41．1 手性药物(对映体药物) 694

41．2 研制单一对映体手性药物的几种方法 696

41．3 消旋体药物的选择性生物催化拆分 697

41．4 单一对映体药物的选择性生物催化不对称合成 701

参考文献 708

八 酶类药物篇* 710

42 酶药物 710

42．1 青霉素酶 710

42．2 细胞色素C(细胞色素丙) 711

42．3 β-半乳糖苷酶(乳糖酶) 711

42．4 弹性蛋白酶 712

42．5 胶原酶(胶原蛋白酶、羧菌肽酶) 713

42．6 链激酶(链球菌纤溶酶) 713

42．7 天冬酰胺酶 714

参考文献 715

九 酶抑制剂类药物篇 716

43 酶抑制剂类药物 716

43．1 胆固醇生物合成系统酶抑制剂 716

43．2 抑制甘油三酯形成的酶抑制剂 722

43．3 血管紧张素转换酶抑制剂 722

43．4 醛糖还原酶抑制剂(ARI) 723

43．6 5α-还原酶抑制剂 724

43．5 α-葡萄糖苷酶抑制剂 724

43．7 K+/H+腺三磷酸酶抑制剂 725

43．8 β-内酰胺酶抑制剂 725

43．9 DNA旋转酶抑制剂 726

43．10 肾去氢肽酶Ⅱ抑制剂 727

参考文献 727

十 植物细胞培养技术在中药和植物药合成中应用篇 728

44 植物细胞培养技术在中药和植物药生产中应用 728

44．1 概述 728

44．2 药用植物化合物的生产 729

44．3 新化合物的发现 734

44．4 植物细胞的生物转化 735

44．5 植物细胞培养与化学方法的结合 738

44．6 基因工程的应用 741

参考文献 746

45 毛地黄细胞培养和强心苷转化 749

45．1 愈伤组织的诱导 749

45．2 细胞悬浮培养 750

45．3 细胞羟基化能力测定的HPLC法 750

45．4 地戈辛酶联免疫吸收测定技术 750

参考文献 751

46 红豆杉细胞培养和紫杉醇生产 751

46．2 细胞悬浮培养 752

46．1 愈伤组织的诱导和培养 752

46．3 紫杉醇含量测定的HPLC法 753

参考文献 753

十一 单克隆抗体药物篇 755

47 单克隆抗体药物 755

47．1 单克隆抗体杂交瘤技术 755

47．2 单克隆抗体在免疫疹断中的应用 760

47．3 单克隆抗体在靶药物研制、疾病治疗和预防中的应用 763

参考文献 767

48．1 胰岛素的研制 769

48 基因工程活性蛋白多肽药物的研制 769

十二 基因工程在活性蛋白多肽药物研制中应用篇 769

48．2 胰岛素样生长因子的研制 772

48．3 白细胞介素(IL)：IL-2、IL-6、IL-9、IL-12和IL-15的研制 776

48．4 组织型纤溶酶原激活剂的研制 787

48．5 人生长激素的研究 792

48．6 肿瘤坏死因子的研制 797

48．7 红细胞生长素的研制 800

48．8 心钠素的研制 803

参考文献 806

附录 812