《生物分離技術》教學大綱

1、生物分離技術教學大綱一、課程基本情況課程編號：137E35H 學分：2 周學時： 總學時：51 開課學期3.2開課學院：海洋學院英文名稱：Bioseparation Technology適用專業(yè)：生物技術專業(yè)、生物技術專業(yè)（專升本）課程類別：專業(yè)方向模塊課課程修讀條件：網絡課程地址: 所屬基層學術組織：二、課程簡介課程內容概要、修讀意義課程以生化分離純化中的一些關鍵技術，系統介紹了生物產物分離純化的基本原理、分離操作、過程理論及應用。內容包括緒論、發(fā)酵液處理、固液分離技術、細胞破碎和分離提取技術、生物產品萃取技術、沉淀和膜分離技術、色譜原理、常見的生化分離色譜技術、親和色譜 、親和分離技術、電

2、泳分離技術、基因重組蛋白包涵體的分離和復性等。著重于如發(fā)酵液預處理和細胞破碎技術、萃取、膜分離、色譜和電泳分離技術。特別是在萃取和色譜技術方面的內容涵蓋了雙水相萃取、反膠團萃取、親和技術等新型技術的內容。通過本課程的學習，掌握生化藥品、生物制品原料及其制劑生產技術的基本理論和基本技能。可廣泛用于生物技術、海洋藥物、生物化工、食品科學與工程等相關學科本科生與研究生的科研與實踐。三、教學目標總目標：生物分離技術也常稱為生物技術下游加工過程，是由一系列的生物分離純化單元操作技術組成，各個單元操作技術具有各自的分離理論，適用于不同的分離純化階段。根據生物技術行業(yè)所需的知識和對能力的要求，對理論則以能滿

3、足實踐需要為度，突顯技術的實踐性和實用性。該課程生物分離技術是生物技術的重要組成部分，其技術水平對于保持和提高各國在生物技術領域的競爭力具有至關重要的作用也是生物技術專業(yè)的重要課程。知識目標：系統講述生物分離過程各種單元操作技術的基本原理、操作技術和重要設備，同時掌握現代生物工程下游技術一些最新應用成果，主要內容有生物分離技術的基本概念、生物原材料預處理技術、固液分離技術、細胞破碎技術萃取技術、濃縮技術、沉淀技術、結晶技術、干燥技術、色層分離技術、膜分離技術、分子蒸餾技術、制備型高效液相色譜技術、粉碎技術等。能力目標：講授生物分離技術的基本理論及其在生物技術科學中的應用，介紹生物分離技術的發(fā)展

4、現狀及趨向，并結合實際，介紹一些較為成熟的生產工藝。通過課程的學習，學生應掌握在科學研究、分析檢測和工業(yè)生產中選擇合適的分離方法，并用正確地應用它進行物質的分離。素質目標：培養(yǎng)學生把前驅課程中的理論知識，全面靈活運用到生物物質分離的技術和工程問題中，使學生做到理論聯系實際；培養(yǎng)學生一定的創(chuàng)新能力，綜合運用各種生化分離方法設計工藝路線。四、教學內容及學時分配緒論（2學時）掌握生物分離技術的概念，掌握分離技術的分類及特點，了解分離技術在生物技術產業(yè)中的應用，掌握生物分離一般工藝流程及單元操作:如凝膠過濾、電泳、親和色譜等生物分離過程的特點及方法，了解生物分離技術的評價及其發(fā)展趨勢。（PPT和板書）

5、第二章 發(fā)酵液的處理與細胞破碎、分離提取技術（2學時）掌握發(fā)酵液處理和細胞破碎、分離提取技術的基本原理和特點，了解分離流程及其影響因素。（PPT和板書）第一節(jié)凝聚和絮凝技術第二節(jié) 其他去除雜質的技術第三節(jié)發(fā)酵液直接分離產物：雙水相分離技術、膨脹床分離技術、泡載分離技術第四節(jié)細胞破碎技術：細胞破碎方法及機理、機械方法破碎、細胞物理破碎方法、化學法破碎、生物法破碎、超臨界細胞破碎技術、胞內產物的選擇性釋放。第三章固液分離技術（3學時）了解沉淀分離的目的及其方法、無機沉淀劑沉淀分離法、有機沉淀劑沉淀分離法、等電點沉淀分離法、其他沉淀分離技術。（PPT和板書）理解絮凝作用機理、絮凝值，了解絮凝劑的種類

6、和性質、影響絮凝膜作用的因素、絮凝分離技術的應用。了解膜分離技術的發(fā)展、掌握膜分離技術的原理、了解膜分離技術的分類、正確理解膜分離技術的特點、膜的分類和性質，掌握反滲透分離技術、超濾分離技術原理和特性，掌握膜分離裝置、膜分離過程工藝，了解反滲透及超濾技術的工業(yè)應用，掌握電滲析分離技術、液膜分離技術、液膜分離技術。第一節(jié)沉淀分離技術第二節(jié)傳統技術與膜分離技術第三節(jié)微濾膜分離、超濾膜分離技術、納濾膜分離技術第四章生物產品萃取技術（2學時）掌握反相微膠團萃取技術、雙水相萃取技術、超臨界萃取發(fā)展狀況和工藝流程。（PPT和板書）第一節(jié) 雙水相萃取技術掌握雙水相體系概念、雙水相萃取的特點及其應用、影響組分

7、在雙水相系統中分配的主要因子、聚合物和鹽的回收再利用、雙水相萃取技術的新發(fā)展。第二節(jié) 反相微膠團萃取技術掌握反相微膠團萃取的概念及分離原理、影響反相微膠團形成的因素、反相微膠團分離方法、影響反相微膠團萃取效果的因素。第三節(jié)超臨界萃取掌握超臨界萃取及超臨界流體的概念，了解超臨界流體萃取技術的發(fā)展現狀，掌握超臨界流體萃取的基本原理及特征，掌握超臨界流體萃取的工藝流程，了解超臨界流體萃取技術在生物技術工業(yè)中的應用。第五章常見的生化分離色譜技術（3學時）掌握色譜分離技術的分類及一般原理、概念、分類和原理、色譜圖的分析。（PPT和板書） 第一節(jié)凝膠色譜：凝膠色譜原理；凝膠色譜理論；凝膠色譜介質第二節(jié)離子

8、交換色譜：離子交換色譜原理；離子交換介質；離子交換吸附和解吸條件；離子交換樹脂的再生、轉型第三節(jié)正相色譜：正相色譜原理；柱型的選擇；流動相的選擇；流速的選擇；正相色譜的放大第四節(jié)反相色譜：反相色譜原理；反相色譜介質；流動相的選擇第五節(jié)疏水色譜：疏水色譜原理；疏水色譜介質制備；疏水色譜的吸附和解吸條件第六節(jié)共價色譜：共價色譜原理；共價色譜的介質合成；色譜吸附和解吸條件第六章親和分離技術（2學時）第一節(jié)親和分離技術掌握親和分離技術的原理和特點、生物對的親和作用及選擇、載體的選擇親和膜的制備、親和膜分離、親和萃取的理論模型，和親和膜分離技術、親和萃取、親和沉淀的應用。（PPT和板書）第二節(jié)分子印跡分

9、離技術掌握分子印跡概述，了解分子印跡聚合物的制備，掌握分子印跡技術的應用和分子印跡在分離領域中的研究進展。（PPT和板書）第七章電泳分離技術（2學時）理解電泳的分離原理，掌握凝膠電泳的種類及各自的特點和操作及其發(fā)展趨勢。（PPT和板書）第一節(jié)電泳分離技術概述第二節(jié)凝膠電泳第三節(jié)等電聚焦第四節(jié)毛細管電泳和制備電泳制備等電聚焦；自由流動電泳；梯度流系統；多通道流動電泳第八章基因重組蛋白包涵體的分離和復性（1學時）掌握重組蛋白分離純化一般工藝，了解包涵體形成機制及其影響因素。第一節(jié)重組蛋白的生產和分離純化第二節(jié)包涵體的分離純化和蛋白質復性：包涵體形成的機制及其影響因素；包涵體的提取、溶解與純化；重組

10、蛋白的體外復性2.通過學習本課程，應具備以下能力： （1）具備對生物分離技術的選擇能力。（2）具備應用生物分離技術進行科學研究、分析檢測的能力。（3）具備在工業(yè)生產中對現代分離裝備進行選型配套的能力。五、實驗主要內容及學時分配序號實驗項目名稱實驗類型(或上機類型)實驗類別時數每組人數1細胞破碎及梯度離心綜合試驗 操作專業(yè) 22 溶劑萃取法提取與精制紅霉素操作專業(yè) 43牛血清白蛋白在雙水相萃取系統中的分配操作專業(yè) 44等電點沉析法分離牛乳中的酪蛋白操作專業(yè) 45乙醇沉析法提取柑橘皮中的果膠操作專業(yè) 46竹葉黃酮和多酚的提取操作專業(yè)47硫酸銨分級鹽析分離血清中的主要蛋白質操作專業(yè) 48活性炭吸附分離色素實驗操作專業(yè) 49甘露醇的制備及鑒定操作專業(yè)4注：1.實驗類型：演示、驗證、操作、綜合、設計、研究； 上機類型：單項訓練、綜合訓練。2.實驗類別：指基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)。六、考核及成績評定方式序號考核方式成績比重（%）1期末成績502平時成績303實驗成績20合計