第1章 绪论 1
1．1生物工程的含义及其研究领域 1
1．1．1生物工程及其学科基础 1
1．1．2生物工程的主要研究领域及其相互关系 2
1．2生物工程分析的任务、作用、内容及特点 5
1．2．1生物工程分析的任务与作用 5
1．2．2生物工程分析的内容及特点 7
思考题 8
第2章 生物工程分析的基础知识 9
2．1概述 9
2．1．1样品前处理在生物工程分析中的地位 9
2．1．2样品前处理的目的 9
2．1．3样品前处理的评价准则 10
2．2分析样品的采集、制备及保存 11
2．2．1样品的采集 11
2．2．2样品制备 13
2．2．3样品的保存 14
2．3生物样品预处理的一般方法 15
2．3．1溶解法 16
2．3．2蒸馏法 16
2．3．3有机物破坏法 16
2．3．4氧瓶燃烧法 17
2．3．5超声波法 18
2．4生物样品预处理的特殊方法 19
2．4．1生物活性物质的分离和纯化 19
2．4．2细胞破碎和固-液分离 21
2．4．3液-液萃取 23
2．4．4超临界萃取 25
2．4．5沉淀 26
2．4．6膜分离 27
2．4．7色谱分离技术 27
2．5误差及分析方法的选择 28
2．5．1误差 28
2．5．2分析方法的选择 29
思考题 31
第3章 物理分析法 33
3．1密度与相对密度法 33
3．1．1密度的意义 33
3．1．2生物样品相对密度的测定方法 34
3．1．3应用举例 36
3．2折光法 37
3．2．1折光法基本原理 37
3．2．2测定折射率的意义 38
3．2．3折光仪的结构、原理及使用方法 39
3．2．4应用举例 42
3．3旋光法 43
3．3．1旋光法基本原理 43
3．3．2应用举例 47
思考题 49
第4章 化学分析法 50
4．1概述 50
4．2酸碱滴定法 50
4．2．1白酒中总酸、挥发酸、非挥发酸的测定 50
4．2．2电位滴定法测定啤酒的总酸度 51
4．2．3白酒中总酯的测定 51
4．2．4甲醛滴定法测定总氨基酸含量 52
4．2．5微量克氏（Kjeldahl）定氮法 53
4．2．6水杨酸类药物测定 54
4．3氧化还原滴定法 55
4．3．1还原糖的测定——直接滴定法 55
4．3．2高锰酸钾滴定法测定钙 57
4．3．3白酒中总醛的测定 59
4．3．4啤酒花中单宁的测定 60
4．3．5维生素C的定量测定——2，6-二氯靛酚滴定法 61
4．4络合滴定法 63
4．5重量法 65
4．5．1总灰分的测定 65
4．5．2原料中磷的测定 66
4．5．3淀粉质原料的水分测定——直接干燥法 67
4．5．4粗脂肪含量的测定——索氏抽提法 67
思考题 69
第5章 紫外-可见吸收光谱法 70
5．1概述 70
5．2方法原理 70
5．2．1有机化合物的紫外-可见吸收光谱 70
5．2．2朗伯-比尔定律 72
5．3仪器结构与原理 73
5．3．1辐射光源 74
5．3．2分光器 74
5．3．3吸收池 74
5．3．4检测器 74
5．3．5记录器和信号显示系统 74
5．4实验技术 74
5．4．1样品的制备 74
5．4．2测定条件的选择 75
5．4．3反应条件的选择 75
5．4．4参比溶液的选择 76
5．4．5共存离子干扰的消除方法 76
5．4．6表观摩尔吸收系数的精确求法 76
5．5紫外-可见吸收光谱法的主要用途 77
5．5．1定性分析 77
5．5．2纯度鉴定 77
5．5．3定量测定 77
5．6应用示例 79
5．6．1考马斯亮蓝法测定蛋白质含量 79
5．6．2 RNA的定量测定 80
5．6．3血清胆固醇的定量测定 81
思考题 82
第6章 荧光分光光度法 83
6．1概述 83
6．2方法原理 83
6．2．1荧光现象 83
6．2．2荧光产生的机理 83
6．2．3激发光谱和发射光谱 86
6．2．4荧光量子产率与分子结构 87
6．3荧光分析法 90
6．3．1基本原理与主要仪器装置 90
6．3．2荧光分光光度计的分类 91
6．3．3影响荧光分析的因素 92
6．3．4荧光分析方法 95
6．3．5 F-4500 （HITACHI）荧光分光光度计简介 95
6．4荧光分光光度法在生物工程分析中的应用 96
6．4．1维生素E的荧光分光光度测定法 96
6．4．2血清中氯喹的荧光分光光度测定法 97
6．4．3尿中氨苄西林的荧光分光光度测定法 98
思考题 99
第7章 薄层色谱法 100
7．1概述 100
7．2薄层色谱法的基本原理 101
7．3薄层色谱的操作技术 104
7．3．1载板及吸附剂选择 104
7．3．2薄层板的制备 106
7．3．3点样 107
7．3．4展开 108
7．3．5定位和显色 109
7．3．6定性 110
7．4薄层色谱法定量分析 111
7．4．1目视比较法 111
7．4．2洗脱法 111
7．4．3薄层扫描法 112
7．5薄层色谱法在生物工程分析中的应用 114
7．5．1薄层色谱扫描法测定FB-3新型保鲜剂 114
7．5．2薄层扫描法测定复方丹参片中丹参和三七有效成分 115
思考题 116
第8章 气相色谱法 117
8．1概述 117
8．1．1气相色谱分离原理及流程 117
8．1．2气相色谱法的特点 120
8．2基本理论 121
8．2．1基本概念 121
8．2．2塔板理论 122
8．2．3速率理论 122
8．3色谱柱及固定相 124
8．3．1色谱柱 124
8．3．2固定相 124
8．4检测器 127
8．4．1检测器的主要性能指标 127
8．4．2热导检测器 128
8．4．3（氢）火焰离子化检测器 129
8．4．4电子捕获检测器 130
8．5定性和定量分析方法 130
8．5．1定性分析方法 131
8．5．2定量分析方法 131
8．6气相色谱法在生物工程分析中的应用 133
8．6．1蔬菜中草酸含量的测定 133
8．6．2气相色谱法直接测定植物生长素 134
思考题 135
第9章 高效液相色谱法 136
9．1概述 136
9．1．1高效液相色谱法分类 136
9．1．2高效液相色谱法特点 137
9．1．3方法的局限性 138
9．2高效液相色谱的基本理论 138
9．2．1色谱过程 138
9．2．2相平衡参数 139
9．2．3分离度（resolution，R） 139
9．3高效液相色谱法的固定相和流动相 140
9．3．1固定相 140
9．3．2流动相 141
9．4高效液相色谱仪 141
9．4．1高压输液系统 143
9．4．2进样系统 144
9．4．3分离系统 144
9．4．4检测系统 145
9．4．5色谱数据处理系统 147
9．5高效液相色谱法在生物工程分析中的应用 147
9．5．1氨基酸分析 147
9．5．2肽和蛋白质的分离分析 148
9．5．3核酸与DNA分析 150
思考题 152
第10章 电泳法和高效毛细管电泳法 153
10．1概述 153
10．1．1电泳法 153
10．1．2高效毛细管电泳法 154
10．1．3毛细管电泳实验技术上的进展 154
10．2电泳法和高效毛细管电泳法的基本理论 156
10．2．1电泳的基本原理 156
10．2．2基本概念 158
10．2．3理论效率及其表示方法 161
10．3电泳仪和高效毛细管电泳仪 161
10．3．1电泳仪 161
10．3．2高效毛细管电泳仪 165
10．4应用示例 167
10．4．1核酸的分离分析 167
10．4．2糖的分离检测 169
思考题 171
第11章 生物检定法 172
11．1概述 172
11．2生物制品的生物学检定方法 173
11．2．1细菌学检查 173
11．2．2纯菌试验 175
11．2．3微生物限变检查 175
11．2．4支原体检查 175
11．2．5动物试验 176
11．2．6热原试验 177
11．2．7内毒素检测 177
11．2．8效价检测 179
11．3生物学检定法应用示例 182
11．3．1抗生素微生物检定法 182
11．3．2胰岛素生物检定法 185
11．4分子生物学分析方法 185
11．4．1基因探针技术 185
11．4．2聚合酶链反应 188
11．4．3生物芯片分析检测技术 194
思考题 201
第12章 酶法分析 202
12．1概述 202
12．2酶法分析的方法及应用示例 202
12．2．1酶活性测定 202
12．2．2酶活性测定的应用示例 204
12．2．3底物及底物类似物的测定 207
12．2．4活化剂和抑制剂的分析测定 211
12．3酶法分析的其他应用示例 212
12．3．1固定化酶在FI和LC分析中的应用 212
12．3．2有机化合物的分析 212
12．3．3无机化合物的分析 213
12．4酶法分析在生物工程中应用的发展趋势 213
12．4．1单细胞分析 213
12．4．2酶作为标记物的分析应用 213
12．4．3模拟酶分析 213
思考题 214
第13章 免疫分析 215
13．1概述 215
13．2放射免疫分析法（RIA） 215
13．2．1标记抗原的制备 215
13．2．2游离标记物与结合标记物的分离方法 217
13．2．3样品测定基本步骤 218
13．3酶联免疫吸附测定法 218
13．3．1免疫酶技术发展简介 218
13．3．2酶免疫测定法的特点 219
13．3．3免疫酶技术的分类 219
13．3．4免疫酶分析技术原理 219
13．3．5几种常用类型的ELISA测定法 220
13．3．6酶结合物 221
13．3．7实验条件 223
13．4荧光免疫分析法 224
13．4．1荧光偏振免疫分析 225
13．4．2荧光酶免疫分析 226
13．4．3猝灭荧光免疫分析 226
13．5免疫分析法应用示例 226
13．5．1间接法测定杂交瘤细胞培养上清中单克隆抗体的效价——ELISA法的应用 226
13．5．2荧光偏振免疫法测定健康人血浆同型半胱氨酸水平——FIA法应用 227
思考题 228
第14章 生物传感器 229
14．1概述 229
14．1．1生物传感器的定义 229
14．1．2生物传感器的发展史 229
14．1．3生物传感器的特点 229
14．1．4生物传感器的基本组成及其工作原理 230
14．1．5生物传感器的分类 232
14．2酶传感器 233
14．2．1酶传感器的结构 234
14．2．2酶传感器的分类 234
14．3生物组织传感器 235
14．3．1动物组织传感器 236
14．3．2植物组织传感器 236
14．4细胞及细胞器传感器 236
14．4．1线粒体传感器 236
14．4．2肝微粒体传感器 237
14．4．3叶绿体传感器 237
14．5微生物传感器 237
14．5．1微生物传感器的类型 237
14．5．2其他几种新型的微生物传感器 238
14．6免疫传感器 238
14．6．1免疫传感器的类型 239
14．6．2电化学免疫传感器 239
14．7核酸生物传感器（基因传感器） 240
14．8生物传感器的主要应用简介 240
14．8．1在环境监测中的应用 240
14．8．2在食品分析中的应用 241
14．8．3在发酵工业中的应用 241
14．8．4在生物医学上的应用 241
14．8．5在军事上的应用 242
14．9几种新型生物传感器 242
14．9．1光纤生物传感器 242
14．9．2仿生型生物传感器 243
14．9．3分子印迹生物传感器 243
思考题 243
参考文献 244