1 绪论

1.1 生物（物）质

1.2 生物物质分离过程

1.3 生物技术下游加工过程的特点及其重要性

1.3.1 发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液

1.3.2 培养液是多组分的混合物

1.3.3 生物产品的稳定性差

1.3.4 对最终产品的质量要求很高

1.4 生物技术下游加工过程的一般步骤和单元操作

1.4.1 发酵液的预处理与固-液分离（或称不溶物的去除）

1.4.2 初步纯化（或称产物的提取）

1.4.3 高度纯化（或称产物的精制）

1.4.4 成品加工

1.5 生物技术产品及下游加工过程的沿革

1.5.1 生物技术产品的类型

1.5.2 下游加工过程的沿革

1.6 生物技术下游加工过程的选择准则

1.7 生物技术下游加工过程的发展动向

1.7.1 基础理论研究

1.7.2 提高分离过程的选择性

1.7.3 开发分离介质

1.7.4 提高分离纯化技术

1.7.5 使用无毒无害物质

1.7.6 生物分离技术的规模化、工程化研究

2 提取、分离和精制过程中蛋白质活性的稳定性和保存

2.1 前言

2.2 蛋白质的三维结构

2.2.1 蛋白质的组织层次

2.2.2 三级结构

2.2.3 四级结构

2.2.4 相关的蛋白质

2.2.5 侧链基团和二级结构

2.3 蛋白质的失活

2.3.1 折叠与伸展

2.3.2 活性的可逆丧失

2.3.3 蛋白质的稳定

2.3.4 热稳定蛋白质

2.4 共价过程中导致的失活

2.4.1 活性中心上必需基团的反应

2.4.2 基团的化学修饰对三维结构的维系

2.5 对策

3 发酵液的预处理和菌体的回收

3.1 悬浮液的基本特性

3.2 悬浮液的预处理

3.2.1 预处理的目的

3.2.2 预处理方法

3.3 悬浮液分离方法和分类

3.3.1 悬浮液分离过程的基本概念

3.3.2 固-液分离过程的分类

3.4 过滤法

3.4.1 过滤的理论基础

3.4.2 过滤器的设计

3.4.3 连续过滤器的设计

3.4.4 常用新型过滤器

3.4.5 错流过滤

4 细胞的破碎与分离

4.1 概述

4.2 细胞壁结构和化学组成

4.2.1 细菌

4.2.2 真菌和酵母

4.2.3 藻类

4.3 细胞壁的破碎

4.3.1 破碎率的评价

4.3.2 细胞破碎的方法

4.4 基因工程表达产物后处理的特殊性

5 离心分离

5.1 离心沉降

5.1.1 离心沉降的原理

5.1.2 离心沉降的设备

5.1.3 离心沉降的计算

5.2 离心过滤

5.2.1 离心过滤的原理

5.2.2 离心过滤设备

5.2.3 离心过滤的计算

5.3 离心机的选用

5.4 离心机在生物工业上的应用

5.5 超离心法

5.5.1 超离心技术的原理

5.5.2 超离心技术的分类

6 膜分离过程

6.1 概述

6.2 膜分离过程的类型

6.2.1 以静压力差为推动力的膜分离过程

6.2.2 以蒸气分压差为推动力的膜分离过程

6.2.3 以浓度差为推动力的膜分离过程

6.2.4 以电位差为推动力的膜分离过程

6.3 膜及其组件

6.3.1 膜的定义和类型

6.3.2 表征膜性能的参数

6.3.3 膜组件

6.4 压力特性

6.5 浓差极化

6.6 膜的污染

6.7 膜过滤理论

6.7.1 微孔模型

6.7.2 质量传递模型

6.7.3 阻力模型

6.7.4 渗透压模型

6.8 过程讨论

6.8.1 过程方法

6.8.2 中空纤维膜组件的工作模式

6.8.3 超-微滤系统的工厂布置

6.9 膜分离技术的应用简介

7 纳米膜过滤技术

7.1 概述

7.2 纳滤膜的性质与特点

7.3 纳米过滤的分离机理

7.4 纳滤膜的污染及解决方法

7.5 纳米过滤的应用

8 膜亲和过滤法

8.1 亲和膜分离技术

8.1.1 基本过程和操作方式

8.1.2 基本理论

8.1.3 亲和膜制备

8.2 亲和膜分离技术的应用

8.3 亲和膜过滤

8.3.1 亲和膜过滤的特点

8.3.2 亲和膜过滤过程及其关键问题

8.3.3 亲和膜过滤技术的基本理论

8.3.4 亲和膜过滤的应用

9 渗透蒸发

9.1 渗透蒸发的原理和特点

9.1.1 渗透蒸发的定义和基础知识

9.1.2 渗透蒸发的原理

9.1.3 渗透蒸发的特点

9.2 渗透蒸发膜及膜材料的选择

9.2.1 渗透蒸发膜的分类

9.2.2 膜材料的选择

9.2.3 渗透池

9.3 渗透蒸发过程及其影响因素

9.3.1 渗透蒸发的分离过程

9.3.2 操作条件对分离过程的影响

9.4 渗透蒸发的应用

9.4.1 渗透蒸发工艺流程实验装置

9.4.2 渗透蒸发膜分离的应用

10 溶剂萃取

10.1 概述

10.1.1 溶剂萃取的应用

10.1.2 生物质的萃取与传统的萃取相比较

10.2 萃取过程的理论基础

10.2.1 分配定律

10.2.2 萃取过程取决于溶剂的特性

10.2.3 弱电解质的萃取过程与水相的特性

10.3 乳化和去乳化

10.3.1 乳化和去乳化的本质是表面现象

10.3.2 乳状液的类型及其消除

10.4 萃取方式和过程计算

10.4.1 单级萃取

10.4.2 多级错流萃取

10.4.3 多级逆流萃取

10.4.4 微分萃取

10.4.5 分馏萃取

10.5 离子对／反应萃取

10.5.1 离子对／反应萃取的一般介绍

10.5.2 离子对／反应萃取的应用

11 反胶束萃取和浊点萃取

11.1 反胶束萃取

11.1.1 反胶束溶液形成的条件和特性

11.1.2 反胶束萃取蛋白质的基本原理

11.1.3 反胶束萃取体系及其操作

11.1.4 反胶束萃取蛋白质的应用

11.1.5 反胶束萃取蛋白质技术研究的新进展

11.2 浊点萃取技术

11.2.1 浊点萃取

11.2.2 影响浊点萃取效率的因素

11.2.3 浊点萃取的应用

12 双水相萃取

12.1 双水相体系

12.1.1 双水相的形成

12.1.2 双水相系统的类型

12.1.3 混溶性和相平衡

12.2 双水相萃取过程的理论基础

12.2.1 表面自由能的影响

12.2.2 表面电荷的影响

12.3 影响物质分配平衡的因素

12.3.1 双水相中聚合物组成的影响

12.3.2 水相物理化学性质的影响

12.3.3 盐类的影响

12.3.4 pH值的影响

12.3.5 温度的影响

12.4 双水相萃取过程的选择性

12.4.1 亲和双水相分配

12.4.2 液体离子交换剂

12.5 双水相系统的应用

12.6 成相聚合物的回收

12.7 双水相萃取过程的放大与设备

12.8 双水相萃取技术的发展趋势

12.8.1 新型双水相系统的开发

12.8.2 亲和双水相萃取技术

12.8.3 双水相萃取技术与相关技术的集成

12.8.4 双水相萃取过程的开发

12.8.5 双水相萃取相关理论的发展

13 超临界流体萃取法

13.1 超临界流体萃取的基本原理

13.1.1 纯溶剂的行为

13.1.2 超临界流体的性质

13.2 超临界流体萃取的热力学基础

13.2.1 超临界流体的相平衡

13.2.2 超临界流体溶解度现象的热力学分析

13.3 超临界流体相平衡的热力学模型

13.4 超临界流体萃取的基本过程和设备

13.4.1 超临界流体萃取的基本过程

13.4.2 超临界流体萃取的设备

13.5 超临界流体萃取的应用

13.6 超临界流体萃取的优点和缺点

13.7 超临界流体萃取今后的主要研究方向

14 液膜分离法

14.1 液膜及其分类

14.1.1 液膜的定义及其组成

14.1.2 液膜的分类

14.2 液膜分离的机理

14.2.1 无流动载体液膜分离机理

14.2.2 有载体液膜分离机理

14.2.3 液膜萃取过程的数学模型

14.3 液膜材料的选择与液膜分离的操作过程

14.3.1 液膜材料的选择

14.3.2 液膜分离的操作过程及设备

14.3.3 影响液膜分离效果的因素

14.4 液膜分离技术的应用

14.4.1 液膜分离萃取有机酸

14.4.2 液膜分离萃取氨基酸

14.4.3 液膜分离萃取抗生素

14.4.4 液膜分离进行酶反应

14.4.5 液膜分离萃取蛋白质

15 泡沫分离法

15.1 泡沫分离法的分类

15.2 泡沫分离技术的基本原理

15.2.1 表面活性剂及其界面特性

15.2.2 Gibbs（吉布斯）等温吸附方程

15.2.3 气泡产生的方法、泡沫的形成与性质

15.3 泡沫分离的装置、操作方式及其影响因素

15.3.1 泡沫分离技术的实验室装置

15.3.2 泡沫分离的操作方式

15.3.3 影响泡沫分离的因素

15.4 泡沫分离过程的设计计算

15.4.1 泡沫液流量和泡沫塔塔径的计算

15.4.2 理论级数的计算

15.5 泡沫分离的应用

16 沉淀法

16.1 概述

16.2 蛋白质的溶解特性

16.3 蛋白质胶体溶液的稳定性

16.3.1 静电斥力

16.3.2 吸引力

16.4 蛋白质沉淀方法

16.4.1 中性盐盐析法

16.4.2 等电点沉淀法

16.4.3 有机溶剂沉淀法

16.4.4 非离子型聚合物沉淀法

16.4.5 聚电解质沉淀法

16.4.6 金属离子沉淀法

16.5 沉淀动力学

16.5.1 凝聚动力学

16.5.2 絮凝体的破碎

16.5.3 凝聚物的陈化

16.6 亲和沉淀

17 吸附与离子交换

17.1 概述

17.2 吸附过程的理论基础

17.2.1 基本概念

17.2.2 吸附的类型

17.2.3 物理吸附力的本质

17.2.4 吸附等温线

17.3 分批式与连续式吸附

17.3.1 分批（间歇）式吸附

17.3.2 连续搅拌罐中的吸附

17.4 固定床吸附

17.5 膨胀床（EBA）吸附

17.5.1 概述

17.5.2 膨胀床吸附过程的设备与操作

17.5.3 膨胀床吸附过程的数学分析

17.5.4 膨胀床吸附技术的应用

17.6 移动床和模拟移动床吸附

17.7 离子交换吸附

17.7.1 离子交换理论

17.7.2 离子交换材料

17.7.3 离子交换吸附技术的应用

17.8 其他类型的吸附

17.8.1 疏水作用吸附

17.8.2 盐析吸附

17.8.3 亲和吸附

17.8.4 染料配位体吸附

17.9 免疫吸附

17.10 固定金属亲和吸附

17.11 羟基磷灰石和磷酸钙凝胶吸附

18 色层分离法

18.1 概述

18.2 色层分离法的产生和发展

18.2.1 沿革

18.2.2 色层分离中的基本概念及其分类

18.2.3 色谱展开技术

18.3 色层分离的有关术语

18.3.1 平衡关系

18.3.2 局部平衡定律

18.4 色层分离过程理论

18.4.1 塔板理论

18.4.2 色层分离的连续描述

18.5 各类不同分离机制的色层分离法介绍

18.5.1 吸附色层分离法

18.5.2 疏水作用色层分离法

18.5.3 金属螯合色层分离法

18.5.4 共价作用色层分离法

18.5.5 聚焦色层分离法

18.5.6 离子交换色层分离法

18.5.7 凝胶过滤色层分离法

18.5.8 正相与反相层析

18.5.9 亲和色层分离法

18.5.10 连续环状色层分离法

18.5.11 拟似移动床型色层分离法

18.5.12 灌注色层分离法

18.6 层析的放大

19 电泳

19.1 动电过程

19.1.1 zeta（ζ）电位是动电现象的根本原因

19.1.2 动电现象

19.2 电泳的理论基础

19.3 影响电泳迁移率的因素

19.4 电泳的类型

19.4.1 自由界面电泳

19.4.2 自由溶液中的区域电泳

19.4.3 在不同支持物上的区带电泳

19.4.4 等速电泳

19.4.5 等电聚焦

19.4.6 二维电泳

19.4.7 免疫电泳

19.4.8 制备连续电泳

19.5 第二代液相电泳

19.5.1 毛细管电泳

19.5.2 自由流电泳

19.6 电泳的其他用途

19.6.1 电泳解吸

19.6.2 电泳浓缩

20 重组蛋白包含体体外复性

20.1 包含体的形成及一般特性

20.1.1 包含体的形成

20.1.2 包含体的特性

20.2 包含体蛋白复性的理论基础

20.2.1 蛋白质折叠机理

20.2.2 包含体复性的影响因素

20.3 包含体蛋白的体外复性

20.3.1 包含体中活性蛋白的回收步骤

20.3.2 包含体的复性方法

20.3.3 复性效果的检测与评价

20.4 蛋白质结构研究技术

20.4.1 X射线衍射技术

20.4.2 核磁共振技术

20.4.3 显微学技术

20.4.4 光谱技术

21 结晶

21.1 概述

21.2 结晶的基本原理

21.2.1 溶液的饱和和过饱和度

21.2.2 过饱和溶液的形成

21.2.3 晶核的形成

21.2.4 晶体的生长

21.3 结晶的类型

21.3.1 分类方法

21.3.2 分批（间歇）结晶

21.3.3 连续结晶

21.4 结晶过程的计算

21.4.1 晶粒大小分布

21.4.2 溶液结晶过程的数学模型

21.5 重结晶

21.6 结晶过程的预测与改善

21.7 结晶技术的进展

21.7.1 理论方面的研究

21.7.2 新技术的推广

22 成品干燥

22.1 生物材料水分的性质及基本计算

22.1.1 生物材料水分的性质

22.1.2 生物材料干燥时有关基本计算

22.2 蒸发和干燥速率

22.3 生物产品的干燥方法

22.4 对流干燥

22.4.1 对流干燥过程热计算

22.4.2 对流干燥器

22.5 喷雾干燥

22.5.1 喷雾干燥过程热计算

22.5.2 喷雾干燥机

22.6 升华干燥

22.6.1 升华干燥过程

22.6.2 升华干燥设备

22.7 组合干燥

参考文献