生物分離工程實驗

全書分為三篇，第一篇為生化物質分離純化技術的基本原理，簡明扼要地敍述了與生物分離工程實驗相關的各種分離技術的基本原理；第二篇為生物分離工程基礎實驗，重點在於各種分離技術的參數測定及基本實驗技能的訓練；第三篇為生物分離工程大型綜合實驗，着重於綜合型、科研型的實驗。《生物分離工程實驗》內容豐富，涉及面廣，實驗內容不僅有常用的傳統生物分離技術，如沉澱法、有機溶劑萃取法、離子交換和大網格樹脂吸附法，還涉及近年來發展的各種新分離技術和方法，包括新型的萃取技術，膜分離技術，層析（色譜）技術和電泳技術。涉及的實驗對象不僅有微生物發酵液和基因工程菌的細胞培養液，還有動植物天然產物的分離純化過程；不僅包括了中、小分子物質的分離過程，還有蛋白質和酶等生物大分子物質的分離純化技術。《生物分離工程實驗》的實驗操作方法敍述詳細，可操作性強。

第一篇 生化物質分離純化技術的基本原理

第一章 培養液的預處理

一、凝聚和絮凝

二、加沉澱劑

三、調節培養液的pH

四、吸附作用

第二章 細胞破碎

一、機械法

二、非機械法

第三章 基因工程菌包涵體的分離純化

一、包涵體的洗滌和目標蛋白的變性溶解

二、目標蛋白的復性

第四章 沉澱法

一、鹽析法沉澱蛋白質

二、等電點沉澱法

三、有機溶劑沉澱法

四、其他沉澱方法

第五章 膜分離技術

一、膜分離技術的分類

二、膜的性能參數

三、膜的結構和材料

四、膜組件型式和操作方式

五、濃差極化

六、影響膜分離的因素

七、膜的污染和清洗

八、膜親和過濾法

第六章 有機溶劑萃取法

一、基本原理和操作

二、分配係數和弱電解質的分配平衡

三、影響萃取操作的因素

第七章 兩水相萃取

一、基本概念

二、成相系統

三、分配平衡

四、影響分配係數Ki*的因素

五、親和分配

第八章 反膠束萃取

一、基本概念和反膠束相系統

二、反膠束萃取過程

三、影響反膠束萃取的因素

四、親和反膠束萃取

第九章 超臨界流體萃取

一、超臨界流體的特性

二、超臨界流體的溶解性能

三、超臨界流體萃取的基本操作和設備

四、夾帶劑對超臨界C02流體萃取的強化作用

五、超臨界萃取的特點和應用

第十章 微波萃取技術

一、基本原理

二、微波萃取的特點

三、影響微波萃取的因素

四、微波萃取設備

五、微波萃取技術的應用

第十一章 離子交換法

一、離子交換劑

二、離子交換樹脂的分類

三、離子交換樹脂幾個主要的物理參數

四、離子交換樹脂的交換能力和選擇性

五、離子交換樹脂和操作條件的選擇

第十二章 大網格（大孔）樹脂吸附法

一、大網格樹脂吸附劑的結構和類型

二、吸附等温線

三、大網格樹脂吸附法提取生化物質工藝條件的選擇

第十三章 色層分離法

一、基本概念

二、凝膠層析

三、離子交換層析

四、親和層析

第十四章 電泳技術

一、基本原理

二、凝膠電泳

三、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳

四、等電聚焦電泳

參考文獻

第二篇 生物分離工程基礎實驗

實驗一 絮凝技術預處理發酵液及濾餅的質量比阻測定

實驗二 鹼性蛋白酶的鹽析沉澱

實驗三 Folin法測定鹼性蛋白酶活性

實驗四 有機溶劑萃取法中pH對錶觀分配係數的影響

實驗五 反膠束萃取法pH對萃取率的影響

實驗六 PEG/（NH4）2SO4兩水相系統的相圖

實驗七 兩水相系統中蛋白質分配係數的測定

實驗八 考馬斯亮藍比色法測定蛋白質含量

實驗九 離子交換樹脂總交換容量的測定

實驗十 大網格吸附樹脂的吸附等温線的製作

實驗十一 凝膠層析法測定蛋白質相對分子質量

實驗十二 聚丙烯酰胺凝膠等電聚焦電泳測定蛋白質的等電點

第三篇 生物分離工程大型綜合實驗

實驗一 四環素的沉澱法提取及鑑定

I 四環素的沉澱法提取工藝

Ⅱ 比色法測定四環素的化學效價

Ⅲ 薄板層析法鑑定四環素成品純度

實驗二 用超濾技術濃縮和分離鹼性蛋白酶

實驗三 用兩種分離技術提取紅黴素的工藝比較

I 有機溶劑萃取法制備硫氰酸紅黴素的工藝研究

Ⅱ 大網格樹脂吸附法提取紅黴素的工藝研究

Ⅲ 比色法測定紅黴素效價

實驗四 用反膠束萃取技術提取胰蛋白酶

I 反膠束萃取法提取胰蛋白酶的工藝研究

Ⅱ 胰蛋白酶酶活和比活的測定方法

實驗五 超臨界萃取青蒿素和HPLC鑑定

I 超臨界CO2流體萃取青蒿素

Ⅱ 用高效液相色譜（HPLC）鑑定青蒿素純度

實驗六 用微波萃取和大網格樹脂吸附法提取茶多酚

I 微波萃取和常規萃取提取茶多酚的工藝比較

Ⅱ 大網格樹脂吸附法精製茶多酚

Ⅲ 酒石酸亞鐵分光光度法測定茶多酚含量

實驗七 用兩種分離技術提取檸檬酸的工藝比較

I 鈣鹽沉澱法提取檸檬酸

Ⅱ 離子交換法提取檸檬酸

實驗八 離子交換法提取抗生素的工藝研究

實驗九 離子交換法制備純水

實驗十 凝膠層析法純化胰激肽原酶

I SephadexG一75凝膠層析法純化胰激肽原酶

Ⅱ 紫外分光光度法測定胰激肽原酶活性

實驗十一 重組人酸性成纖維細胞生長因子的分離和純化

I 菌體的細胞破碎和前處理

Ⅱ 親和層析法純化目標蛋白

Ⅲ SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定相對分子質量及純度

實驗十二 基因工程血管生長抑素包涵體的變性和復性工藝研究

I 菌體的細胞破碎和洗滌

Ⅱ 目標蛋白的變性溶解和凝膠層析純化的工藝研究

Ⅲ 目標蛋白的復性工藝研究

Ⅳ 四唑鹽（MTT）比色法檢測細胞活性

實驗十三 包涵體TRAIL蛋白的復性和純化

I 包涵體TRAIL蛋白復性的前處理

Ⅱ 包涵體復性方法的研究

Ⅲ 用親和層析和離子交換層析法分離純化目標蛋白復性液

附錄

一、實驗室常用酸鹼的密度和濃度

二、一些常見蛋白質相對分子質量參考值

三、一些常見蛋白質的等電點參考值

四、某些氨基酸的等電點參考值

五、硫酸銨飽和度計算表

六、酸度計標準緩衝溶液的配製方法

七、常用緩衝溶液的配製方法

當前，在世界高新技術產業中，生物工程佔據了顯著的地位，在人們的生產實踐和日常生活中起着越來越重要的作用。近年來，隨着生物工程的飛速發展，作為生物工程學科中必不可缺的“下游技術”——生物分離工程，也得到了迅猛發展，出現了許多適合大分子生化物質（如蛋白質、酶等）分離純化的新技術，如新型的萃取技術（兩水相萃取、反膠束萃取、超臨界流體萃取、液膜萃取和微波萃取等），膜分離技術（微濾、超濾、納濾和反滲透等），層析（色譜）技術（凝膠層析、親和層析、離子交換層析和疏水層析等）和電泳技術（凝膠電泳、等電聚焦電泳等）。同時還開發和研製了新材料和先進的分離設備及儀器，以適應這些分離技術的發展。可以預料，隨着生物技術產業的更迅速發展，生物分離技術的研究和開發必將更深入和廣泛。因此，在生物技術和生物工程專業中，生物分離工程已成為越來越重要的一門課程。