生物物质分离工程

图书标准信息

• 作者 俞俊棠 著；严希康 编
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2011-01
• 版次 2
• ISBN 9787122074676
• 定价 38.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 348页
• 字数 672千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

《生物物质分离工程（第2版）》在保持第一版全面、系统地阐述了传统和现代生物分离技术和工程内容的基础上，根据近年来生物物质分离技术的发展状况，就单元技术水平的提高和几种技术的集成化方向作了适当的修改和补充，还特别新增了蛋白类生物物质的分离、纯化及其在操作过程中的稳定性方面的基本知识和基础理论。
全书共22章，主要包括培养液的固液分离，细胞破碎技术，产物的初步分离，产物的提纯和产品的精制，以及重组蛋白包含体的体外复性，蛋白质在提取、分离和纯化过程中的稳定性和保存等内容。教材注重以工程观点揭示生物物质分离过程的本质及其规律，促使分离过程与设备设计、放大与操作等方面获得最佳化；教材中也包括了不少深入探讨的理论性内容。
《生物物质分离工程（第2版）》可供生物化工、生物技术、生命科学专业及化学工程类一级学科及其下属的其他学科包括医药化工、精细化工、石油化工、环境工程等专业本科生使用，也可作为研究生的教材和相关学科科技工作者和工程技术人员的参考书。

【作者简介】

无

【目录】

1绪论1
1.1生物（物）质1
1.2生物物质分离过程1
1.3生物技术下游加工过程的特点及其重要性2
1.3.1发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液2
1.3.2培养液是多组分的混合物2
1.3.3生物产品的稳定性差3
1.3.4对最终产品的质量要求很高4
1.4生物技术下游加工过程的一般步骤和单元操作4
1.4.1发酵液的预处理与固液分离（或称不溶物的去除）4
1.4.2初步纯化（或称产物的提取）6
1.4.3高度纯化（或称产物的精制）6
1.4.4成品加工6
1.5生物技术产品及下游加工过程的沿革6
1.5.1生物技术产品的类型6
1.5.2下游加工过程的沿革6
1.6生物技术下游加工过程的选择准则8
1.7生物技术下游加工过程的发展动向10
1.7.1基础理论研究10
1.7.2提高分离过程的选择性11
1.7.3开发分离介质11
1.7.4提高分离纯化技术11
1.7.5使用无毒无害物质12
1.7.6生物分离技术的规模化、工程化研究12

2提取、分离和精制过程中蛋白质活性的稳定性和保存13
2.1前言13
2.2蛋白质的三维结构13
2.2.1蛋白质的组织层次13
2.2.2三级结构18
2.2.3四级结构19
2.2.4相关的蛋白质20
2.2.5侧链基团和二级结构21
2.3蛋白质的失活21
2.3.1折叠与伸展22
2.3.2活性的可逆丧失22
2.3.3蛋白质的稳定23
2.3.4热稳定蛋白质23
2.4共价过程中导致的失活24
2.4.1活性中心上必需基团的反应24
2.4.2基团的化学修饰对三维结构的维系25
2.5对策26

3发酵液的预处理和菌体的回收27
3.1悬浮液的基本特性27
3.2悬浮液的预处理28
3.2.1预处理的目的29
3.2.2预处理方法29
3.3悬浮液分离方法和分类31
3.3.1悬浮液分离过程的基本概念31
3.3.2固液分离过程的分类32
3.4过滤法32
3.4.1过滤的理论基础32
3.4.2过滤器的设计33
3.4.3连续过滤器的设计35
3.4.4常用新型过滤器36
3.4.5错流过滤41

4细胞的破碎与分离43
4.1概述43
4.2细胞壁结构和化学组成44
4.2.1细菌44
4.2.2真菌和酵母45
4.2.3藻类46
4.3细胞壁的破碎46
4.3.1破碎率的评价46
4.3.2细胞破碎的方法47
4.4基因工程表达产物后处理的特殊性55

5离心分离57
5.1离心沉降57
5.1.1离心沉降的原理57
5.1.2离心沉降的设备58
5.1.3离心沉降的计算61
5.2离心过滤63
5.2.1离心过滤的原理63
5.2.2离心过滤设备64
5.2.3离心过滤的计算65
5.3离心机的选用66
5.4离心机在生物工业上的应用67
5.5超离心法68
5.5.1超离心技术的原理68
5.5.2超离心技术的分类69

6膜分离过程73
6.1概述73
6.2膜分离过程的类型74
6.2.1以静压力差为推动力的膜分离过程75
6.2.2以蒸气分压差为推动力的膜分离过程75
6.2.3以浓度差为推动力的膜分离过程75
6.2.4以电位差为推动力的膜分离过程76
6.3膜及其组件76
6.3.1膜的定义和类型76
6.3.2表征膜性能的参数79
6.3.3膜组件80
6.4压力特性83
6.5浓差极化83
6.6膜的污染84
6.7膜过滤理论85
6.7.1微孔模型85
6.7.2质量传递模型86
6.7.3阻力模型87
6.7.4渗透压模型88
6.8过程讨论89
6.8.1过程方法89
6.8.2中空纤维膜组件的工作模式90
6.8.3超微滤系统的工厂布置91
6.9膜分离技术的应用简介93

7纳米膜过滤技术94
7.1概述94
7.2纳滤膜的性质与特点95
7.3纳米过滤的分离机理98
7.4纳滤膜的污染及解决方法99
7.5纳米过滤的应用100

8膜亲和过滤法102
8.1亲和膜分离技术102
8.1.1基本过程和操作方式102
8.1.2基本理论104
8.1.3亲和膜制备105
8.2亲和膜分离技术的应用107
8.3亲和膜过滤108
8.3.1亲和膜过滤的特点108
8.3.2亲和膜过滤过程及其关键问题109
8.3.3亲和膜过滤技术的基本理论110
8.3.4亲和膜过滤的应用111

9渗透蒸发113
9.1渗透蒸发的原理和特点113
9.1.1渗透蒸发的定义和基础知识113
9.1.2渗透蒸发的原理116
9.1.3渗透蒸发的特点117
9.2渗透蒸发膜及膜材料的选择117
9.2.1渗透蒸发膜的分类117
9.2.2膜材料的选择118
9.2.3渗透池119
9.3渗透蒸发过程及其影响因素120
9.3.1渗透蒸发的分离过程120
9.3.2操作条件对分离过程的影响120
9.4渗透蒸发的应用121
9.4.1渗透蒸发工艺流程实验装置121
9.4.2渗透蒸发膜分离的应用121

10溶剂萃取124
10.1概述124
10.1.1溶剂萃取的应用124
10.1.2生物质的萃取与传统的萃取相比较125
10.2萃取过程的理论基础125
10.2.1分配定律125
10.2.2萃取过程取决于溶剂的特性127
10.2.3弱电解质的萃取过程与水相的特性128
10.3乳化和去乳化130
10.3.1乳化和去乳化的本质是表面现象131
10.3.2乳状液的类型及其消除131
10.4萃取方式和过程计算132
10.4.1单级萃取132
10.4.2多级错流萃取133
10.4.3多级逆流萃取135
10.4.4微分萃取137
10.4.5分馏萃取139
10.5离子对/反应萃取140
10.5.1离子对/反应萃取的一般介绍140
10.5.2离子对/反应萃取的应用141

11反胶束萃取和浊点萃取142
11.1反胶束萃取142
11.1.1反胶束溶液形成的条件和特性142
11.1.2反胶束萃取蛋白质的基本原理145
11.1.3反胶束萃取体系及其操作148
11.1.4反胶束萃取蛋白质的应用152
11.1.5反胶束萃取蛋白质技术研究的新进展153
11.2浊点萃取技术154
11.2.1浊点萃取154
11.2.2影响浊点萃取效率的因素155
11.2.3浊点萃取的应用156

12双水相萃取157
12.1双水相体系158
12.1.1双水相的形成158
12.1.2双水相系统的类型158
12.1.3混溶性和相平衡160
12.2双水相萃取过程的理论基础161
12.2.1表面自由能的影响161
12.2.2表面电荷的影响161
12.3影响物质分配平衡的因素161
12.3.1双水相中聚合物组成的影响162
12.3.2水相物理化学性质的影响162
12.3.3盐类的影响162
12.3.4pH值的影响163
12.3.5温度的影响164
12.4双水相萃取过程的选择性164
12.4.1亲和双水相分配164
12.4.2液体离子交换剂165
12.5双水相系统的应用165
12.6成相聚合物的回收167
12.7双水相萃取过程的放大与设备167
12.8双水相萃取技术的发展趋势169
12.8.1新型双水相系统的开发169
12.8.2亲和双水相萃取技术170
12.8.3双水相萃取技术与相关技术的集成170
12.8.4双水相萃取过程的开发170
12.8.5双水相萃取相关理论的发展170

13超临界流体萃取法171
13.1超临界流体萃取的基本原理171
13.1.1纯溶剂的行为171
13.1.2超临界流体的性质172
13.2超临界流体萃取的热力学基础176
13.2.1超临界流体的相平衡176
13.2.2超临界流体溶解度现象的热力学分析179
13.3超临界流体相平衡的热力学模型181
13.4超临界流体萃取的基本过程和设备182
13.4.1超临界流体萃取的基本过程182
13.4.2超临界流体萃取的设备183
13.5超临界流体萃取的应用184
13.6超临界流体萃取的优点和缺点186
13.7超临界流体萃取今后的主要研究方向187

14液膜分离法188
14.1液膜及其分类188
14.1.1液膜的定义及其组成188
14.1.2液膜的分类189
14.2液膜分离的机理189
14.2.1无流动载体液膜分离机理189
14.2.2有载体液膜分离机理190
14.2.3液膜萃取过程的数学模型190
14.3液膜材料的选择与液膜分离的操作过程194
14.3.1液膜材料的选择194
14.3.2液膜分离的操作过程及设备195
14.3.3影响液膜分离效果的因素196
14.4液膜分离技术的应用198
14.4.1液膜分离萃取有机酸198
14.4.2液膜分离萃取氨基酸199
14.4.3液膜分离萃取抗生素199
14.4.4液膜分离进行酶反应200
14.4.5液膜分离萃取蛋白质200

15泡沫分离法202
15.1泡沫分离法的分类202
15.2泡沫分离技术的基本原理203
15.2.1表面活性剂及其界面特性203
15.2.2Gibbs（吉布斯）等温吸附方程203
15.2.3气泡产生的方法、泡沫的形成与性质204
15.3泡沫分离的装置、操作方式及其影响因素205
15.3.1泡沫分离技术的实验室装置205
15.3.2泡沫分离的操作方式205
15.3.3影响泡沫分离的因素206
15.4泡沫分离过程的设计计算207
15.4.1泡沫液流量和泡沫塔塔径的计算207
15.4.2理论级数的计算208
15.5泡沫分离的应用209

16沉淀法211
16.1概述211
16.2蛋白质的溶解特性212
16.3蛋白质胶体溶液的稳定性213
16.3.1静电斥力213
16.3.2吸引力213
16.4蛋白质沉淀方法214
16.4.1中性盐盐析法214
16.4.2等电点沉淀法217
16.4.3有机溶剂沉淀法218
16.4.4非离子型聚合物沉淀法219
16.4.5聚电解质沉淀法220
16.4.6金属离子沉淀法220
16.5沉淀动力学220
16.5.1凝聚动力学221
16.5.2絮凝体的破碎221
16.5.3凝聚物的陈化222
16.6亲和沉淀222

17吸附与离子交换224
17.1概述224
17.2吸附过程的理论基础224
17.2.1基本概念224
17.2.2吸附的类型225
17.2.3物理吸附力的本质226
17.2.4吸附等温线227
17.3分批式与连续式吸附230
17.3.1分批（间歇）式吸附231
17.3.2连续搅拌罐中的吸附232
17.4固定床吸附233
17.5膨胀床（EBA）吸附234
17.5.1概述234
17.5.2膨胀床吸附过程的设备与操作235
17.5.3膨胀床吸附过程的数学分析236
17.5.4膨胀床吸附技术的应用237
17.6移动床和模拟移动床吸附238
17.7离子交换吸附238
17.7.1离子交换理论238
17.7.2离子交换材料239
17.7.3离子交换吸附技术的应用242
17.8其他类型的吸附242
17.8.1疏水作用吸附242
17.8.2盐析吸附243
17.8.3亲和吸附243
17.8.4染料配位体吸附244
17.9免疫吸附245
17.10固定金属亲和吸附247
17.11羟基磷灰石和磷酸钙凝胶吸附247

18色层分离法249
18.1概述249
18.2色层分离法的产生和发展249
18.2.1沿革249
18.2.2色层分离中的基本概念及其分类250
18.2.3色谱展开技术250
18.3色层分离的有关术语252
18.3.1平衡关系252
18.3.2局部平衡定律254
18.4色层分离过程理论255
18.4.1塔板理论255
18.4.2色层分离的连续描述258
18.5各类不同分离机制的色层分离法介绍261
18.5.1吸附色层分离法261
18.5.2疏水作用色层分离法261
18.5.3金属螯合色层分离法263
18.5.4共价作用色层分离法264
18.5.5聚焦色层分离法266
18.5.6离子交换色层分离法268
18.5.7凝胶过滤色层分离法271
18.5.8正相与反相层析275
18.5.9亲和色层分离法275
18.5.10连续环状色层分离法277
18.5.11拟似移动床型色层分离法278
18.5.12灌注色层分离法279
18.6层析的放大281

19电泳283
19.1动电过程283
19.1.1zeta（ζ）电位是动电现象的根本原因283
19.1.2动电现象284
19.2电泳的理论基础285
19.3影响电泳迁移率的因素286
19.4电泳的类型288
19.4.1自由界面电泳289
19.4.2自由溶液中的区域电泳289
19.4.3在不同支持物上的区带电泳291
19.4.4等速电泳295
19.4.5等电聚焦296
19.4.6二维电泳298
19.4.7免疫电泳299
19.4.8制备连续电泳299
19.5第二代液相电泳300
19.5.1毛细管电泳300
19.5.2自由流电泳301
19.6电泳的其他用途301
19.6.1电泳解吸301
19.6.2电泳浓缩302

20重组蛋白包含体体外复性303
20.1包含体的形成及一般特性303
20.1.1包含体的形成303
20.1.2包含体的特性303
20.2包含体蛋白复性的理论基础305
20.2.1蛋白质折叠机理305
20.2.2包含体复性的影响因素307
20.3包含体蛋白的体外复性308
20.3.1包含体中活性蛋白的回收步骤308
20.3.2包含体的复性方法310
20.3.3复性效果的检测与评价313
20.4蛋白质结构研究技术313
20.4.1X射线衍射技术313
20.4.2核磁共振技术314
20.4.3显微学技术314
20.4.4光谱技术314a

21结晶316
21.1概述316
21.2结晶的基本原理317
21.2.1溶液的饱和和过饱和度317
21.2.2过饱和溶液的形成318
21.2.3晶核的形成319
21.2.4晶体的生长321
21.3结晶的类型323
21.3.1分类方法323
21.3.2分批（间歇）结晶323
21.3.3连续结晶324
21.4结晶过程的计算325
21.4.1晶粒大小分布326
21.4.2溶液结晶过程的数学模型327
21.5重结晶330
21.6结晶过程的预测与改善331
21.7结晶技术的进展332
21.7.1理论方面的研究333
21.7.2新技术的推广333

22成品干燥335
22.1生物材料水分的性质及基本计算335
22.1.1生物材料水分的性质335
22.1.2生物材料干燥时有关基本计算336
22.2蒸发和干燥速率337
22.3生物产品的干燥方法339
22.4对流干燥340
22.4.1对流干燥过程热计算340
22.4.2对流干燥器340
22.5喷雾干燥342
22.5.1喷雾干燥过程热计算342
22.5.2喷雾干燥机343
22.6升华干燥343
22.6.1升华干燥过程343
22.6.2升华干燥设备344
22.7组合干燥346
参考文献347