本書按照一般生物物質分離純化的步驟設置模塊（具體為感知生物分離純化技術、生物材料預處理、固液分離、可溶性組分的分離、目標產物的純化以及產品精制），按照技術設置單元，按照產品生產工藝組織分配實訓任務，將技術原理、操作標準、注意事項、發展情況等理論知識融入各實訓任務中，并緊緊圍繞技術的應用展開，同時吸收了相關新知識、新技術、新方法和新工藝，實現理論與實踐的結合。
本書此次修訂打破以往傳統框架，采取全新編排模式，集系統、全面、創新于一體！
內容按照生物活性物質分離純化的一般流程設計模塊，每個模塊再按照技術分設若干個單元。
此次修訂堅持理論與實踐結合的原則，并將基礎知識和實訓任務統一安排，便于實施項目化教學。
前言
21世紀是生命科學的時代，生物技術在醫療保健、農業、環保、輕化工、食品等重要領域對改善人類健康與生存環境、提高農牧業和工業產量與質量都發揮著越來越重要的作用。生物技術已經成為現代科技研究和開發的重點。2010年9月生物產業成為國家戰略新興產業之一，得到了各級政府的重點支持和培育。生物產業一般包括上游工程和下游加工過程，上游主要有基因工程、細胞工程和發酵工程等；下游加工過程即生物醫藥產品的分離純化過程，其中涉及的技術統稱為生物分離與純化技術。生物分離與純化技術是相關產業中使用最普遍的技術，是從事生物醫藥產品生產必須掌握的基本技術。高職高專院校生物類和制藥類專業的學生，將是生產實踐中生物技術的具體實施者和應用者，故熟練掌握生物分離與純化技術的原理和關鍵技術是非常重要的。
生物分離與純化技術是高職生物類和制藥類專業的專業必修課程之一。為了培養適應生物產業發展的高素質技術應用性人才，適應我國高等職業教育的發展趨勢，適應理論實踐一體化的職業教育方法，本教材在一版的基礎上作了較大的改變和創新：根據企業分離純化崗位要求，引入生化藥品提取工和分離純化工職業資格標準，融入GMP管理理念和方法，按照一般分離純化的步驟設置模塊、技術設置單元，對產品生產工藝進行重新組織并分配實訓任務，將技術原理、操作標準、注意事項、發展情況等知識融入各工作任務中，實現理論與實踐的結合。
依照上述修訂，學生可在相對真實的工作情境下完成真正生物物質的制備，不僅能熟練掌握破碎、過濾、超濾膜、離子交換等技術，而且能夠切實感受不同技術或工藝間的相互關系，具備分離純化技術的實踐應用能力，從而加深理論知識的理解和對行業的了解，為從事生物物質的分離純化工作打下良好的基礎。教材的理論知識不僅堅持“夠用、適度、實用”的原則，而且緊緊圍繞各項技術應用展開，在結合實踐的基礎上講解了技術的應用以及相關設備的使用，并及時吸收了相關的新知識、新技術、新方法和新工藝。本書配有電子課件，可從www.cipedu.com.cn下載使用。
常州工程職業技術學院的邱玉華、孟祥斌，武漢職業技術學院的陳芬，武漢軟件工程職業學院的吳旭乾，廣東科貿職業學院的李欣、黃百祺，天津渤海職業技術學院的張薈，浙江經貿職業技術學院的徐礪瑜，蕪湖職業技術學院的湯強，海南大學海洋學院的宋彥廷和長江職業學院的韓瀟共同完成了本教材的編寫工作。常州工程職業技術學院趙怡紅教授、常州千紅生化制藥股份有限公司張寒春工程師和常山生化藥業(江蘇)有限公司張華工程師聯合審定了本教材。
在編寫過程中，我們得到了北京電子科技職業學院的辛秀蘭教授、武漢軟件工程職業技術學院的金學平教授、浙江經貿職業技術學院的張星海教授、重慶工貿職業技術學院的羅合春教授的關心和幫助，化學工業出版社給予了大力支持，在此表示衷心的感謝。由于編者能力和水平有限，難免有疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者和同仁批評指正。
編者
2017年1月
第一版前言
迅猛發展的現代生物技術是當代新技術革命的重要力量，正逐步實現產業化，且已滲透到醫藥、化工、環保、能源等行業，其產品的主要成分——生物物質對人類生活的影響日益突出，應用越來越廣泛。生物物質的生產包括上游工程和下游加工過程。下游加工過程即生物物質的分離純化過程，其中涉及的技術統稱為生物分離與純化技術。生物分離與純化技術是相關產業中使用最普遍的技術，是從事生物物質生產必須掌握的基本技術。高職高專生物技術、生物制藥專業的學生是生產實踐中生物技術的具體實施者和應用者，熟練掌握生物分離與純化技術的原理和關鍵技術是非常重要的。生物分離與純化技術也是高職生物技術、生物制藥專業的專業必修課程之一。
為了適應高職高專教學的特點，本書的理論部分堅持“夠用、適度、實用”的原則，以生物物質的基本制備過程為主線，闡述了離心技術、細胞破碎技術、萃取技術、固相析出分離技術、色譜(層析)技術、膜分離技術和濃縮干燥技術等分離純化技術的基本原理，在結合生產實踐的基礎上介紹了生物技術的應用以及相關設備的使用，并介紹了有關的新知識、新技術、新方法和新工藝。
為了適應生物技術產業發展需要，使學生對相關分離純化技術實現“學得好、用得上、用得好”，本書專門安排了生物分離與純化技術的實訓內容。其中，單元操作實驗主要是對學生進行各項分離純化技術的訓練，要求學生熟悉分離純化實訓的目的和基本要求，掌握各種儀器設備和分離方法的操作過程和技術要領，培養學生的動手能力以及分析解決問題的能力。在此基礎上，學生通過部分生物物質的制備綜合實訓，能熟練地綜合應用破碎、過濾、色譜(層析)、超濾膜、離子交換等技術進行生物物質的分離純化、能夠設計生物物質分離純化的簡單工藝流程和控制要點，從而進一步加深對理論知識的理解和對行業的了解，為從事生物物質的分離純化工作打下良好的基礎。實訓項目參考了“教育部高等學校高職高專藥品類專業教學指導委員會”制定的“高等職業教育生物制藥技術專業實訓項目與設備配置推薦方案”，并進行了一定的綜合和創新，使其符合不同院校的實際情況，更適應教學要求。
本書由高等職業技術學院的生物技術、生物制藥專業教師結合自身的教學經驗和實踐應用知識共同編寫完成。在編寫過程中，北京電子科技職業學院的辛秀蘭教授，浙江經貿職業技術學院的張星海副教授、秦鋼老師，重慶工貿職業技術學院的羅合春副教授，武漢軟件工程職業學院的金學平副教授提出了寶貴的建議和意見，化學工業出版社給予了大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者和同仁批評指正。
編者
2007年4月
邱玉華，常州工程職業技術學院，副教授。長期從事生物制藥理論與實踐教學工作，有著豐富的教學實踐經驗。主編的一版教材《生物分離與純化技術》自出版以來一直受到廣大院校師生的歡迎與喜愛。
《生物分離與純化技術》學習指南001
模塊一 感知生物分離純化技術
單元一認識生物分離純化的對象和目標004
【學習目標】004
【基礎知識】004
一、生物活性物質004
二、生物物質來源006
【復習思考】007
單元二熟悉生物分離純化技術008
【學習目標】008
【基礎知識】008
一、分離純化技術008
二、分離純化基本原理008
三、生物分離純化的特點010
四、分離純化的基本步驟011
【體驗實訓】牛乳中酪蛋白和乳蛋白粗品的分離012
【拓展知識】生物分離純化技術的發展013
【復習思考】014
單元三熟悉分離純化的策略015
【學習目標】015
【基礎知識】015
一、分離純化方法選擇的原則015
二、原材料選擇與成品保存016
三、分離純化的準備工作018
四、分離純化技術的綜合運用與工藝優化019
五、分離純化工藝的中試放大021
【復習思考】023
模塊二 生物材料預處理
單元一發酵液的凝聚和絮凝026
【學習目標】026
【基礎知識】026
一、發酵液的特性026
二、發酵液中雜質的去除方法026
三、發酵液的凝聚028
四、發酵液的絮凝029
【實訓任務】青霉素發酵液的預處理（0102）031
【拓展知識】親和絮凝032
【復習思考】032
單元二細胞的破碎033
【學習目標】033
基礎知識】033
一、細胞破碎033
二、細胞壁的基本結構033
三、細胞壁的結構和細胞破碎的關系035
四、細胞破碎的方法035
五、細胞破碎效果的檢查040
【實訓任務1】α-干擾素基因工程菌的破碎(0202)041
【實訓任務2】細胞色素c的粗提(0301)042
【拓展知識】細胞破碎技術的研究方向044
【復習思考】044
模塊三 固液分離
單元一過濾分離048
【學習目標】048
【基礎知識】048
一、過濾的基本原理048
二、過濾的分類048
三、過濾介質049
四、過濾裝置050
五、過濾的影響因素052
【實訓任務】青霉素發酵液的過濾(0101)053
【拓展知識】膜過濾技術的發展056
【復習思考】057
單元二離心分離058
【學習目標】058
【基礎知識】058
一、離心分離的基本原理058
二、離心分離的方法058
三、離心機060
四、影響離心效果的因素062
【實訓任務】α-干擾素基因工程菌發酵菌體的收集(0201)062
【拓展知識】生物工業中幾種常見的離心機064
【復習思考】067
模塊四 可溶性組分的分離
單元一吸附分離070
【學習目標】070
【基礎知識】070
一、吸附分離技術070
二、吸附劑、展開劑和洗脫劑071
三、影響吸附分離的因素073
四、柱吸附分離操作073
【實訓任務】細胞色素c的吸附分離(0302)076
【拓展知識】薄層吸附分離操作077
【復習思考】080
單元二溶劑萃取081
【學習目標】081
【基礎知識】081
一、溶劑萃取技術081
二、分配定律081
三、萃取劑的選擇082
四、影響萃取的主要因素082
五、溶劑萃取流程083
六、萃取設備084
【實訓任務】青霉素的萃取和萃取率的測定(0103)085
【拓展知識】其他萃取技術088
【復習思考】089
單元三鹽析法沉淀蛋白質090
【學習目標】090
【基礎知識】090
一、鹽析法及其原理090
二、鹽析法常用的鹽類及其選擇091
三、影響鹽析的因素092
四、鹽析操作過程及其注意事項093
【實訓任務1】鹽析法制備血清中的白蛋白(0401)094
【實訓任務2】鹽析法提純細胞色素c(0303)096
【拓展知識】血漿蛋白097
【復習思考】099
單元四有機溶劑沉淀蛋白質100
【學習目標】100
【基礎知識】100
一、有機溶劑沉淀法及其原理、特點100
二、常用的有機溶劑及其選擇依據101
三、影響有機溶劑沉淀的因素101
【實訓任務】血清中免疫球蛋白的分離純化(0402)103
【拓展知識】其他沉淀方法104
【復習思考】105
模塊五 目標產物的純化
單元一離子交換色譜分析108
【學習目標】108
【基礎知識】108
一、離子交換色譜技術108
二、離子交換分離的過程108
三、離子交換樹脂109
四、離子交換體系113
五、離子交換色譜的操作過程114
【實訓任務1】離子交換色譜分離α-干擾素(0203)117
【實訓任務2】離子交換色譜純化細胞色素c(0304)119
【拓展知識】離子交換設備121
【復習思考】122
單元二凝膠色譜分離124
【學習目標】124
【基礎知識】124
一、凝膠色譜分離技術及其分類、特點124
二、凝膠色譜基本原理125
三、凝膠色譜介質126
四、凝膠過濾介質的選擇128
五、影響凝膠色譜分離的因素128
六、凝膠色譜分離操作129
七、凝膠色譜技術的應用132
【實訓任務1】凝膠色譜法分離血紅蛋白(0403)133
【實訓任務2】凝膠色譜法純化α-干擾素(0204)135
【拓展知識】親和色譜分離技術137
【復習思考】139
模塊六 產品精制
單元一超濾濃縮142
【學習目標】142
【基礎知識】142
一、超濾技術142
二、超濾膜142
三、超濾的特點和影響因素144
【實訓任務】α-干擾素的超濾濃縮(0205)145
【拓展知識】超濾技術的應用147
【復習思考】147
單元二結晶149
【學習目標】149
【基礎知識】149
一、結晶及其原理149
二、結晶的過程150
三、影響結晶的主要因素152
四、結晶操作153
【實訓任務】青霉素的結晶(0104)154
【拓展知識】抗生素與青霉素155
【復習思考】156
單元三真空冷凍干燥157
【學習目標】157
【基礎知識】157
一、水的狀態平衡圖157
二、真空冷凍干燥158
三、真空冷凍干燥機159
四、生物物質和醫藥產品的冷凍干燥160
【實訓任務】白蛋白和免疫球蛋白的冷凍干燥(0404)161
【拓展知識】真空冷凍干燥技術的應用162
【復習思考】163
附錄164
參考文獻168
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