1 绪论 1
1.1生物技术与生物分离 1
1.2生物物质和生物分离 1
1.2.1生物物质 1
1.2.2生物分离过程 2
1.3生物分离过程的特点 3
1.4生物分离技术和原理 5
1.4.1物理性质 5
1.4.2化学性质 5
1.4.3生物学性质 5
1.5生物分离效率 7
1.5.1分离方法和设备 7
1.5.2分离过程和产品 7
1.6本章总结 8
参考文献 9
2细胞分离与破碎 10
2.1细胞分离 10
2.1.1重力沉降 10
2.1.2离心沉降 11
2.1.3过滤 15
2.2细胞破碎 18
2.2.1细胞的结构 18
2.2.2细胞破碎和产物释放 19
2.2.3细胞破碎技术 20
2.2.4目标产物的选择性释放 25
2.3本章总结 26
习题 26
参考文献 26
3初级分离 28
3.1沉淀分级 28
3.1.1蛋白质的表面特性 28
3.1.2盐析沉淀 29
3.1.3等电点沉淀 32
3.1.4有机溶剂沉淀 33
3.1.5热沉淀 33
3.1.6其他沉淀法 33
3.2泡沫分离 34
3.2.1泡沫分离原理 34
3.2.2泡沫分离设备和过程 35
3.2.3泡沫分离的应用 37
3.3本章总结 39
习题 39
参考文献 39
4膜分离 41
4.1各种膜分离法及其原理 41
4.1.1反渗透 41
4.1.2超滤和微滤 44
4.1.3透析 45
4.1.4电渗析 45
4.1.5渗透汽化 46
4.2膜材料及其特性 47
4.2.1膜材料 47
4.2.2膜的结构 47
4.2.3水通量 49
4.3膜组件 50
4.3.1管式膜组件 50
4.3.2平板式膜组件 50
4.3.3螺旋卷式膜组件 50
4.3.4中空纤维（毛细管）式膜组件 50
4.4操作特性 52
4.4.1浓度极化模型 52
4.4.2超滤膜的分子截留作用 53
4.5影响膜分离速度的主要因素 54
4.5.1操作形式 54
4.5.2流速 54
4.5.3压力 55
4.5.4料液浓度 55
4.6膜分离过程 56
4.6.1分离操作 56
4.6.2错流过滤过程的流体力学 59
4.7膜的污染与清洗 60
4.8应用 62
4.8.1菌体分离 62
4.8.2小分子发酵产物的回收 62
4.8.3蛋白质的回收、浓缩与纯化 62
4.8.4膜生物反应器 63
4.9本章总结 64
习题 64
参考文献 65
5萃取 66
5.1基本概念 66
5.1.1萃取 66
5.1.2反萃取 67
5.1.3物理萃取和化学萃取 67
5.2分配定律与分配平衡 68
5.3有机溶剂萃取 69
5.3.1弱电解质的分配平衡 70
5.3.2化学萃取平衡 71
5.3.3溶剂萃取操作 72
5.4液液萃取操作 75
5.4.1混合-澄清式萃取 75
5.4.2多级错流接触萃取 76
5.4.3多级逆流接触萃取 77
5.4.4分馏萃取 77
5.4.5微分萃取 78
5.5双水相萃取 84
5.5.1双水相系统 85
5.5.2双水相中的分配平衡 86
5.5.3影响分配系数的各种因素 89
5.5.4双水相萃取操作 91
5.6液膜萃取 95
5.6.1液膜的种类 95
5.6.2液膜萃取机理 96
5.6.3液膜萃取操作 98
5.7反胶团萃取 102
5.7.1反胶团及其基本性质 102
5.7.2反胶团的溶解作用 104
5.7.3反胶团萃取操作 106
5.8液固萃取（浸取） 110
5.8.1液固萃取操作及设备 111
5.8.2浸取剂 111
5.9超临界流体萃取 112
5.9.1超临界流体的性质 112
5.9.2超临界流体萃取操作 114
5.9.3应用 114
5.10本章总结 115
习题 116
参考文献 117
6吸附分离技术和理论基础 119
6.1吸附分离介质 119
6.1.1吸附剂 119
6.1.2离子交换剂 121
6.2吸附平衡 124
6.2.1吸附等温线 124
6.2.2离子交换的计量置换模型 127
6.2.3空间质量作用模型 130
6.3吸附过程传质动力学 131
6.3.1液相扩散 131
6.3.2固相扩散 133
6.4固定床吸附 136
6.5固定床吸附过程理论 139
6.5.1表面吸附速率控制 140
6.5.2液膜扩散速率控制 141
6.5.3内扩散速率控制 141
6.6其他吸附操作 141
6.6.1膨胀床吸附 141
6.6.2移动床和模拟移动床吸附 144
6.6.3搅拌釜吸附 145
6.7本章总结 146
习题 146
参考文献 147
7色谱 149
7.1色谱原理与分类 149
7.1.1原理 149
7.1.2分类 149
7.2色谱过程理论基础 151
7.2.1平衡模型 151
7.2.2理论板模型 153
7.2.3传质速率模型 154
7.3分离度 156
7.4凝胶过滤色谱 158
7.4.1原理与操作 158
7.4.2凝胶过滤色谱介质 159
7.4.3影响分离的因素 161
7.4.4凝胶过滤色谱的应用 164
7.4.5凝胶过滤色谱的特点 164
7.5离子交换色谱 165
7.5.1原理与操作 165
7.5.2线性梯度洗脱色谱 167
7.5.3逐次洗脱色谱 170
7.5.4离子交换色谱的应用及特点 171
7.6疏水性相互作用色谱 171
7.6.1原理 171
7.6.2疏水性吸附剂 172
7.6.3色谱操作 173
7.6.4疏水性相互作用色谱的特点 174
7.7色谱聚焦 174
7.7.1原理与操作 174
7.7.2多缓冲剂与多缓冲离子交换剂 175
7.7.3色谱聚焦的应用 175
7.8反相色谱 175
7.9羟基磷灰石色谱 176
7.10流通色谱 177
7.11置换色谱 178
7.12本章总结 181
习题 181
参考文献 182
8亲和色谱 184
8.1生物亲和作用 184
8.1.1亲和作用的本质 184
8.1.2影响亲和作用的因素 186
8.1.3亲和作用体系 187
8.2亲和色谱原理 188
8.3亲和色谱介质 189
8.3.1亲和配基 189
8.3.2亲和吸附剂及其制备方法 192
8.3.3间隔臂的作用 195
8.4亲和吸附平衡 196
8.4.1亲和吸附等温线 196
8.4.2色素亲和吸附平衡 196
8.5亲和色谱过程和应用 197
8.5.1亲和色谱过程 197
8.5.2亲和色谱的应用 199
8.6亲和膜色谱 205
8.6.1原理和特点 205
8.6.2应用 207
8.7本章总结 208
习题 209
参考文献 209
9蛋白质复性 211
9.1包含体的形成和性质 211
9.1.1包含体的形成 211
9.1.2包含体的性质 212
9.1.3包含体的胞内抑制 213
9.2包含体的纯化和溶解 213
9.2.1包含体的分离纯化 213
9.2.2包含体的溶解 214
9.3蛋白质复性 214
9.3.1稀释复性 215
9.3.2辅助因子的作用 217
9.3.3分子伴侣和人工分子伴侣 218
9.3.4复性色谱 219
9.3.5反胶团溶解复性 222
9.3.6荷电粒子促进同电荷蛋白质复性 222
9.4本章总结 223
习题 223
参考文献 223
10结晶 226
10.1结晶原理 226
10.1.1溶解度 226
10.1.2过饱和溶液与介稳区 227
10.1.3成核 228
10.2结晶的生长 230
10.2.1生长速率 230
10.2.2 △L定律 232
10.3结晶过程设计基础 232
10.3.1晶体粒度分布 232
10.3.2粒数衡算方程 234
10.4结晶器 240
10.4.1冷却结晶器 240
10.4.2蒸发结晶器 241
10.5结晶操作及其应用 243
10.5.1结晶操作特性 243
10.5.2应用 246
10.6本章总结 248
习题 249
参考文献 249
11干燥 250
11.1干燥速度 250
11.1.1传导干燥 250
11.1.2对流干燥 251
11.2湿空气和物料中水分的性质 252
11.2.1湿空气的性质 252
11.2.2物料中的水分 253
11.3干燥过程 254
11.3.1盘架传导干燥 255
11.3.2球形粒子对流干燥 256
11.4干燥设备及其应用 258
11.4.1盘架干燥器 258
11.4.2冷冻干燥器 258
11.4.3传送带式干燥器 258
11.4.4转筒干燥器 259
11.4.5气流干燥器 259
11.4.6流化床干燥器 259
11.4.7喷雾干燥器 259
11.5本章总结 260
习题 261
参考文献 261
部分习题答案 262