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模块一 分离与纯化单元操作技术 2

第一单元 绪论 2

1.1 本课程的研究对象和内容 2

1.2 生物分离与纯化技术的基本知识 5

1.3 生物分离与纯化技术的发展 8

同步训练 9

第二单元 预处理及固-液分离技术 11

2.1 预处理技术 11

2.1.1 发酵液过滤特性的改变 12

2.1.2 发酵液的相对纯化 14

2.2 固-液分离技术 16

2.2.1 过滤技术 16

2.2.2 离心技术 21

2.3 典型案例 27

同步训练 31

第三单元 细胞破碎技术 33

3.1 细胞壁的组成与结构 34

3.1.1 微生物细胞壁的化学组成和结构 34

3.1.2 植物细胞壁的化学组成和结构 36

3.2 细胞破碎的方法 36

3.2.1 机械法 36

3.2.2 非机械法 39

3.3 破碎效果的评价和破碎方法的选择依据 41

3.3.1 细胞破碎效果的评价 41

3.3.2 各种细胞破碎方法的选择依据 42

3.4 基因工程包含体的纯化方法 43

3.4.1 包含体的形成 44

3.4.2 包含体的纯化方法 44

3.5 典型案例 45

同步训练 48

第四单元 萃取技术 50

4.1 概述 50

4.1.1 萃取的概念 50

4.1.2 萃取的分类 51

4.1.3 萃取的特点 52

4.2 溶剂萃取技术 52

4.2.1 溶剂萃取原理 52

4.2.2 溶剂萃取流程 53

4.2.3 溶剂萃取影响因素 55

4.2.4 萃取剂的选择 55

4.2.5 萃取设备 55

4.3 固-液萃取技术 57

4.3.1 固-液萃取的概念 57

4.3.2 固-液萃取过程的影响因素 58

4.3.3 固-液萃取的方法 58

4.4 双水相萃取技术 59

4.4.1 双水相萃取的原理和特点 59

4.4.2 双水相萃取工艺流程 61

4.4.3 影响双水相萃取的因素 62

4.4.4 双水相萃取的应用 63

4.5 超临界流体萃取技术 63

4.5.1 超临界流体萃取的原理 64

4.5.2 超临界流体萃取的工艺流程 65

4.5.3 超临界CO2流体萃取设备 67

4.5.4 超临界流体萃取技术的应用 67

4.6 反胶团萃取技术 69

4.6.1 反胶团及其形成 69

4.6.2 反胶团萃取原理 69

4.6.3 影响反胶团萃取的因素 70

4.6.4 反胶团萃取流程 71

4.6.5 反胶团萃取蛋白质的应用 71

4.7 典型案例 71

同步训练 77

第五单元 沉淀技术 78

5.1 盐析法 79

5.1.1 盐析法的基本原理 79

5.1.2 盐析用盐的种类 79

5.1.3 盐析操作方法 81

5.1.4 盐析注意事项 84

5.1.5 影响盐析效果的因素 84

5.2 有机溶剂沉淀法 85

5.2.1 有机溶剂沉淀的基本原理 86

5.2.2 有机溶剂的选择 86

5.2.3 影响有机溶剂沉淀效果的因素 89

5.2.4 有机溶剂沉淀的操作方法 90

5.3 其他沉淀法 91

5.3.1 等电点沉淀法 91

5.3.2 水溶性非离子型聚合物沉淀法 92

5.3.3 成盐沉淀法 92

5.4 典型案例 94

同步训练 97

第六单元 吸附及离子交换技术 99

6.1 吸附技术 99

6.1.1 吸附技术概述 99

6.1.2 常用的吸附剂及影响吸附的因素 102

6.1.3 吸附操作工艺及控制 103

6.2 离子交换技术 106

6.2.1 离子交换技术概述 106

6.2.2 离子交换树脂 112

6.2.3 离子交换操作工艺及控制 118

6.3 典型案例 122

同步训练 127

第七单元 色谱分离技术 128

7.1 离子交换色谱 130

7.1.1 基本原理 131

7.1.2 几种离子交换色谱的操作模式 132

7.1.3 离子交换色谱流动相的选择 133

7.1.4 离子交换色谱介质 135

7.1.5 离子交换色谱的应用 136

7.2 凝胶过滤色谱 136

7.2.1 基本原理 137

7.2.2 凝胶过滤色谱介质 138

7.2.3 凝胶过滤色谱操作方法 141

7.2.4 凝胶过滤色谱的应用 143

7.3 亲和色谱 144

7.3.1 基本原理 144

7.3.2 亲和色谱柱的制备 146

7.3.3 几种重要的亲和色谱 147

7.3.4 亲和色谱的应用 147

7.4 疏水色谱 149

7.4.1 基本原理 149

7.4.2 疏水色谱的应用 150

7.5 反相色谱 151

7.5.1 基本原理 151

7.5.2 反相色谱的应用 153

7.6 羟基磷灰石色谱 153

7.6.1 基本原理 153

7.7 典型案例 154

同步训练 160

第八单元 膜分离技术 162

8.1 膜分离过程的分类和特点 162

8.1.1 膜分离过程的分类 163

8.1.2 膜分离过程的特点 164

8.2 膜与膜组件 165

8.2.1 膜材料 165

8.2.2 膜组件 165

8.3 浓差极化与膜污染 169

8.3.1 浓差极化 169

8.3.2 膜污染 169

8.3.3 膜污染程度的影响因素 170

8.3.4 浓差极化和膜污染的控制措施 170

8.4 常见的几种膜分离技术 171

8.4.1 微滤 171

8.4.2 超滤 174

8.4.3 反渗透 175

8.4.4 电渗析 178

8.5 典型案例 180

同步训练 186

第九单元 电泳技术 187

9.1 电泳技术概述 187

9.1.1 电泳技术发展史 188

9.1.2 电泳基本原理 188

9.1.3 电泳的分类 191

9.1.4 电泳装置的基本结构 192

9.2 几种典型的电泳技术 193

9.2.1 醋酸纤维素薄膜电泳 193

9.2.2 琼脂糖凝胶电泳 195

9.2.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳 197

9.2.4 等电聚焦电泳 201

9.3 典型案例 203

同步训练 206

第十单元 结晶技术 208

10.1 结晶技术概述 208

10.1.1 晶体的概念 208

10.1.2 结晶的过程 209

10.1.3 影响结晶析出的主要条件 212

10.2 结晶的工艺及控制 213

10.2.1 结晶的一般方法 213

10.2.2 提高晶体质量的方法 215

10.3 典型案例 217

同步训练 220

第十一单元 浓缩与干燥技术 221

11.1 浓缩技术 221

11.1.1 蒸发 222

11.1.2 冷冻浓缩 226

11.1.3 其他浓缩方法简介 228

11.2 干燥技术 229

11.2.1 干燥基本原理 229

11.2.2 常见的干燥方法 229

11.3 典型案例 232

同步训练 234

模块二 单元操作技术实训 236

单元操作技术实训说明 236

实训1 大肠杆菌的破碎及破碎率的测定 237

实训2 青霉素的萃取与萃取率的计算 239

实训3 双水相萃取相图的制作 240

实训4 双水相萃取分离酿酒酵母中的延胡索酸酶 242

实训5 硫酸铵盐析沉淀法和乙醇沉淀法沉淀乳清蛋白 245

实训6 牛乳中酪蛋白和乳蛋白素粗品的制备 247

实训7 离子交换色谱分离氨基酸 249

实训8 超滤法浓缩真菌多糖 252

实训9 亲和色谱分离GST蛋白 254

实训10 乳清蛋白脱盐（凝胶色谱法） 256

实训11 Sephadex G-50分离蓝色葡聚糖2000、细胞色素c和溴酚蓝 258

实训12 分配色谱测定吐根中吐根碱和吐根酚碱 260

实训13 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分离蛋白质 262

实训14 蛋白质的透析 267

实训15 蛋白质的真空浓缩 268

实训16 酸奶粉冷冻干燥 271

模块三 单元集成技术实训 276

单元集成技术实训说明 276

实训1 四环素的提取（沉淀法）及含量测定 278

实训2 细胞色素c粗品的制备及含量测定 282

实训3 木瓜蛋白酶的分离与纯化及酶活力检测 284

实训4 超氧化物歧化酶（SOD）的制备及活力测定 287

实训5 从菠萝中提取菠萝蛋白酶 289

实训6 甘露醇的制备及鉴定 291

实训7 茶多酚的提取及含量测定 292

实训8 异黄酮的提取与鉴定 294

实训9 RNA的制备及纯度鉴定 299

实训10 香菇多糖的提取与鉴定 301

主要参考文献 304