本書介紹了大分子及小分子生物活性物質(zhì)的分離純化過程，共包含兩篇12章。第一篇為生物分離原理和單元實驗，分別介紹了預(yù)處理與固液分離技術(shù)、萃取技術(shù)、沉淀與結(jié)晶、膜分離、吸附、色譜與電泳、干燥技術(shù)；第二篇為各論，分別介紹了多肽、蛋白質(zhì)和酶的分離純化，核酸的分離純化、糖類的分離純化，小分子活性物質(zhì)的分離純化，抗生素和維生素的分離純化。本書理論聯(lián)系實際，既有基礎(chǔ)知識背景介紹又有實訓(xùn)操作，將多種實驗技術(shù)相融合，與生產(chǎn)實際應(yīng)用相結(jié)合，有利于創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)。本書適合生物技術(shù)、生物工程等專業(yè)本科生使用，也適合上述專業(yè)及相關(guān)專業(yè)研究生選擇使用，還可供科研工作者和生產(chǎn)技術(shù)人員參考。
1.本著理論必須、夠用為度，注重生物專業(yè)知識的有效整合，突出實踐能力培訓(xùn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用原則；2.重點突出，目的明確。重點介紹了生物分離工程技術(shù)，把近來的研究成果與生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合，體現(xiàn)生物分離工程技術(shù)學(xué)習(xí)實踐性、先進(jìn)性；3.按照生物分離工程技術(shù)學(xué)習(xí)的特點，精心安排的各章節(jié)，從整體到局部，從理論到應(yīng)用，循序漸進(jìn)，層次分明，重點突出，符合學(xué)生學(xué)習(xí)的特點；4.體現(xiàn)應(yīng)用型教材建設(shè)的特點。作為校企協(xié)同共建教材，本書內(nèi)容與社會發(fā)展緊密聯(lián)系，揭示了生物分離工程技術(shù)的前沿技術(shù)，能良好體現(xiàn)出生物分離工程技術(shù)在生物技術(shù)行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用情況和發(fā)展前景。
生物經(jīng)濟(jì)為農(nóng)業(yè)、健康、醫(yī)藥、能源、環(huán)境等產(chǎn)業(yè)的綠色革命創(chuàng)造了新的可持續(xù)發(fā)展平臺、政策環(huán)境與時代背景。以生物活性物質(zhì)為中心的生物技術(shù)對經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)生了革命性影響，以生物活性物質(zhì)提取純化為目的的生物分離工程是生物技術(shù)的重要組成部分，特別是在現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品中，產(chǎn)品成本構(gòu)成所涉及生物分離工程技術(shù)的比例極大，其是生物技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)。
生物分離工程課程是面向生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)必修課，是一門理論與實踐密切結(jié)合的課程，對創(chuàng)新型、應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。尤其在新工科教育背景下，培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)以滿足經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的需要成為工科專業(yè)教學(xué)要求的重要目標(biāo)。但生物分離工程課程在理論結(jié)合實踐、滿足行業(yè)需求和學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)方面尚存在不同程度的不足，新形勢下課程教學(xué)改革勢在必行，因此適用于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實驗教材也是很有必要的。
《生物分離工程實驗技術(shù)》是生物分離工程課程教學(xué)的配套教材，也可作為大分子和小分子活性物質(zhì)分離純化及檢測等的參考資料，是適應(yīng)于新工科背景下的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教材。本教材圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，面向應(yīng)用型本科高校生物、化學(xué)、環(huán)境、醫(yī)學(xué)類專業(yè)，突出應(yīng)用性、完整的產(chǎn)品解決方案、生物分離集成技術(shù)，緊密對接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。
本教材以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識和科研能力為最終目的，從生物分離工程技術(shù)的基本原理及儀器設(shè)備、生物分離工程基礎(chǔ)實驗、生物分離工程綜合實驗等層層遞進(jìn)，既有基礎(chǔ)知識背景介紹，又有單元操作。同時，在此基礎(chǔ)上以生產(chǎn)案例為主線，提供綜合實驗方案，將多種實驗技術(shù)融合，強(qiáng)化生產(chǎn)實用性。如教材中設(shè)置了多個茶多酚相關(guān)實驗，可供使用者設(shè)置安排系列實驗，完成完整的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設(shè)計實驗，進(jìn)一步與生產(chǎn)實際應(yīng)用相結(jié)合，為培養(yǎng)既有創(chuàng)新性思維又有實踐能力的新型應(yīng)用型人才提供適合的教材。
本教材創(chuàng)新點：
（1）系統(tǒng)性和應(yīng)用性兼顧現(xiàn)有教材以單個生物分離純化實驗為主，更多為驗證性實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生單一的基本技能訓(xùn)練，缺少綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。本教材不僅有原理介紹，也結(jié)合了儀器設(shè)備的使用，同時層次分明，在基礎(chǔ)驗證性實驗之后，提供更多的綜合性實驗項目，強(qiáng)化了應(yīng)用性。
（2）基礎(chǔ)技術(shù)與新進(jìn)展并重本教材以市場需求為導(dǎo)向，引入產(chǎn)品設(shè)計理念，提高學(xué)生科學(xué)思維能力，融合生物分離各單元操作，更注重近年來發(fā)展起來的生物分離工程的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備的應(yīng)用。實驗對象不但涉及傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵液、動植物天然產(chǎn)物的提取分離，更注重現(xiàn)代的基因工程細(xì)胞培養(yǎng)液；不僅關(guān)心生物小分子的分離過程，更注重蛋白質(zhì)、酶、多糖等生物大分子活性物質(zhì)的分離純化。
本教材主要適用于生物技術(shù)和生物工程專業(yè)本科生使用，也適合相關(guān)專業(yè)研究生選擇使用，還可供科研工作者和生產(chǎn)技術(shù)人員參考。
由于水平有限，書中的不足之處，敬請讀者批評指正。
編者
2023年1月于龍巖學(xué)院
緒論1
第一篇生物分離原理及單元實驗
第一章預(yù)處理與固液分離技術(shù)6
第一節(jié)原料的預(yù)處理6
第二節(jié)細(xì)胞破碎9
第三節(jié)固液分離11
實驗一殼聚糖絮凝法沉淀微生物菌體19
實驗二離心法收集酵母菌21
實驗三超聲波法破碎酵母細(xì)胞24
第二章萃取技術(shù)27
第一節(jié)固液萃取28
第二節(jié)溶劑萃取34
第三節(jié)超臨界流體萃取40
第四節(jié)雙水相萃取43
第五節(jié)反膠團(tuán)萃取46
實驗一超聲波法正交試驗提取茶多酚51
實驗二PEG2000-硫酸銨雙水相體系相圖繪制54
實驗三超臨界流體CO2萃取大豆油55
實驗四雙水相萃取細(xì)胞色素c57
實驗五反膠團(tuán)萃取柚皮苷58
第三章沉淀與結(jié)晶61
第一節(jié)沉淀62
第二節(jié)結(jié)晶69
實驗一鹽析大豆蛋白74
實驗二L-苯丙氨酸結(jié)晶76
第四章膜分離79
第一節(jié)膜分離概述79
第二節(jié)膜分離過程80
第三節(jié)影響膜分離的主要因素83
實驗一透析法去除蛋白質(zhì)溶液中的無機(jī)鹽84
實驗二用納濾膜分離濃縮茶葉中的茶多酚86
實驗三反滲透法制備超純水87
第五章吸附89
第一節(jié)吸附概述89
第二節(jié)影響吸附的因素90
第三節(jié)吸附劑91
第四節(jié)吸附的應(yīng)用93
實驗一離子交換色譜分離混合氨基酸95
實驗二活性炭吸附亞甲基藍(lán)色素97
第六章色譜與電泳99
第一節(jié)色譜概述99
第二節(jié)常用色譜分離技術(shù)101
第三節(jié)電泳概述103
第四節(jié)常用電泳技術(shù)104
實驗一凝膠過濾色譜法分離牛血清白蛋白和溶菌酶108
實驗二聚己內(nèi)酰胺柱色譜法分離純化茶多酚109
實驗三醋酸纖維素薄膜電泳分離純化并鑒定血清蛋白111
實驗四瓊脂糖凝膠電泳分離質(zhì)粒DNA112
第七章干燥技術(shù)115
第一節(jié)熱風(fēng)干燥116
第二節(jié)噴霧干燥119
第三節(jié)真空干燥121
第四節(jié)冷凍干燥123
實驗一熱風(fēng)干燥實驗126
實驗二噴霧干燥實驗127
實驗三牛奶冷凍干燥129
第二篇各論
第八章多肽、蛋白質(zhì)和酶的分離純化133
第一節(jié)多肽133
第二節(jié)蛋白質(zhì)134
第三節(jié)酶135
第四節(jié)多肽、蛋白質(zhì)和酶類物質(zhì)的主要生產(chǎn)方法136
第五節(jié)蛋白質(zhì)提取分離的一般步驟137
實驗一蛋白質(zhì)含量測定技術(shù)140
實驗二谷胱甘肽的提取和含量測定146
實驗三血漿中IgG的分離純化148
實驗四SOD的制備和活力測定151
實驗五木瓜蛋白酶的分離純化153
實訓(xùn)黃花菜抗腫瘤活性蛋白的分離純化155
第九章核酸的分離純化158
第一節(jié)核酸的分類158
第二節(jié)核酸的理化性質(zhì)159
第三節(jié)核酸的生產(chǎn)方法159
第四節(jié)核酸提取分離的一般步驟160
實驗一核酸定量測定技術(shù)163
實驗二動物肝臟中DNA的提取169
實驗三酵母RNA的分離及組分鑒定170
實驗四三磷酸腺苷(ATP)的提取分離172
實訓(xùn)質(zhì)粒DNA疫苗的分離純化173
第十章糖類的分離純化177
第一節(jié)糖類分類177
第二節(jié)多糖的藥理作用178
第三節(jié)多糖類物質(zhì)的性質(zhì)179
第四節(jié)糖類的提取方法180
第五節(jié)糖類的分離純化方法181
實驗一總糖含量測定182
實驗二香菇多糖的提取及含量測定184
實驗三茯苓多糖類成分的提取、分離與鑒定185
實驗四硫酸軟骨素的提取分離187
實訓(xùn)靈芝多糖的提取和精制189
第十一章小分子活性物質(zhì)的分離純化191
第一節(jié)小分子活性物質(zhì)分類191
第二節(jié)小分子活性物質(zhì)的提取、分離193
第三節(jié)小分子活性物質(zhì)的含量測定194
實驗一小分子活性物質(zhì)的定性實驗195
實驗二分光光度法測定茶多酚含量197
實驗三甘草皂苷類成分的提取、分離與鑒定199
實驗四銀杏葉黃酮類成分的提取、分離與含量測定202
實驗五石斛中生物堿的分離純化203
實驗六黃花蒿中青蒿素的提取、分離與鑒定204
實驗七紫草中紫草素的提取、分離與鑒定206
實驗八大蒜揮發(fā)油類成分的提取、分離與鑒定207
實訓(xùn)大孔吸附樹脂精制茶多酚208
第十二章抗生素和維生素的分離純化211
第一節(jié)抗生素類藥物的提取分離211
第二節(jié)維生素類藥物的提取分離220
實驗一多元萃取體系萃取發(fā)酵液中林可霉素221
實驗二青霉素的萃取與萃取率的計算222
實訓(xùn)一青霉素的分離224
實訓(xùn)二維生素B2的提取分離226
附錄229
附錄一常用藥品及其主要性質(zhì)229
附錄二常用緩沖液的配制230
附錄三一些常用數(shù)據(jù)表235
附錄四常用的生化分離介質(zhì)238
附錄五常用儀器的使用243
附錄六實驗實訓(xùn)要求256
參考文獻(xiàn)258
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