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本书系统而详尽地介绍了生化分离中的一些关键技术，如发酵液预处理和细胞破碎技术、萃取、膜分离、色谱和电泳分离技术。特别是在萃取和色谱技术方面的内容涵盖了双水相萃取、反胶团萃取、亲和技术等新型技术的内容。

本书既着力于技术发展前沿和趋势的讨论，又兼顾了基础知识和背景的阐述。可作为生物化工专业的教材，也可作为从事相关产品分离工作科研人员的工具用书。

1生化分离技术的研究历史1

11引言1

12凝胶过滤的发现历史3

121葡聚糖的发现3

122凝胶过滤和Sephadex的发明3

123琼脂糖的发现和Sepharose4

13电泳的发展历史4

131凝胶电泳4

132等电聚焦5

133毛细管电泳的诞生6

14亲和色谱的发明6

141染料亲和色谱的发现6

142固定化金属离子亲和色谱7

参考文献72发酵液预处理8

21概述8

22预处理简述9

23发酵液杂质的去除9

231无机离子的去除9

232可溶性蛋白质的去除10

233有色物质的去除12

24发酵液处理性能的改善12

241降低发酵液的黏度12

242调节pH值13

25絮凝技术13

251絮凝和凝聚的区别13

252细胞絮凝的种类13

253絮凝剂的分类14

254絮凝机理和动力学16

255絮凝的优化17

256絮凝设备18

257絮凝技术的应用19

258絮凝技术的新进展20

参考文献213固液分离技术23

31概述23

32过滤24

321传统的过滤方法24

322膜过滤30

33离心34

331离心原理34

332离心方法34

333离心分离设备及其放大36

参考文献394细胞破碎和分离提取技术40

41细胞破碎技术40

411细胞破碎方法及机理40

412机械方法破碎40

413细胞物理破碎方法43

414化学法破碎44

415生物法破碎45

416超临界细胞破碎技术46

417胞内产物的选择性释放47

42从发酵液直接分离产物49

421双水相分离技术49

422膨胀床分离技术50

423泡载分离技术56

参考文献585生物产品萃取技术60

51双水相萃取60

511双水相基本原理61

512影响分配平衡的因素62

513双水相萃取的应用64

514双水相萃取技术的新进展65

52反胶团萃取68

521反胶团萃取原理68

522反胶团体系分类、制备方法和影响因素69

523反胶团萃取的应用70

524反胶团萃取分离技术的新进展73

525反胶团萃取的设备研究74

526反胶团技术前景展望75

53凝胶萃取75

531凝胶萃取过程简介75

532凝胶萃取的热力学原理76

533凝胶萃取的凝胶76

534凝胶萃取的影响参数77

535凝胶萃取在分离中的应用78

536凝胶萃取的设备78

54固相微萃取79

541固相微萃取的原理79

542固相微萃取的操作79

543萃取过程的影响因素80

544固相萃取的应用81

55超临界萃取82

551超临界萃取的原理82

552超临界萃取的方式82

553影响SFE的因素82

554超临界萃取的特点84

555超临界萃取的应用84

56超声和微波萃取85

561超声波萃取85

562微波萃取88

57新型萃取技术91

571协同络合萃取91

572几种萃取方式的结合92

参考文献926沉淀和膜分离技术94

61沉淀分离技术94

611有机溶剂沉淀94

612盐析95

613高聚物沉淀97

614其他沉淀方法97

62膜分离技术97

621膜分离技术发展的历史97

622膜分离技术的原理及特点98

623膜的种类及膜组件98

624膜分离技术的工业应用100

63微滤膜分离101

631微滤膜概论101

632微滤膜的特点和分离机理101

633微滤膜的制备方法103

634微滤膜的应用105

635微滤膜的污染与防治106

64超滤膜分离技术107

641超滤膜分离技术的原理和特点107

642超滤膜的种类108

643超滤膜中存在的主要问题及解决办法109

644超滤膜的改性109

645超滤膜的应用109

65纳滤膜分离技术111

651纳滤膜的特性111

652纳滤膜制备112

653纳滤膜技术研究进展114

654纳滤膜分离技术的应用114

655纳滤技术展望116

参考文献1177色谱原理118

71色谱的由来118

72色谱的原理和分类118

721色谱基本原理118

722色谱的分类119

723色谱的主要检测器120

724生物分离制备液相色谱的类型和特点121

725液相色谱介质和操作形式123

73色谱理论123

731概论123

732吸附平衡热力学123

733塔板理论126

734非平衡速率理论129

参考文献1338常见的生化分离色谱技术135

81凝胶色谱135

811凝胶色谱原理135

812凝胶色谱理论136

813凝胶色谱介质136

814应用举例141

82离子交换色谱142

821离子交换色谱原理142

822离子交换介质143

823离子交换吸附和解吸条件146

824离子交换树脂的再生、转型和毒化147

825操作形式的选择147

826应用举例147

827离子交换色谱的放大148

83正相色谱148

831正相色谱原理148

832柱型的选择149

833流动相的选择150

834流速的选择150

835正相色谱的放大150

836应用举例150

84反相色谱151

841反相色谱原理151

842反相色谱介质152

843流动相的选择152

844应用举例153

85疏水色谱155

851疏水色谱原理155

852疏水色谱介质制备155

853疏水色谱的吸附和解吸条件156

854应用举例157

86共价色谱160

861共价色谱原理160

862共价色谱的介质合成160

863色谱吸附和解吸条件161

864应用举例161

参考文献1629亲和色谱163

91亲和分离技术概论163

911亲和配基164

912亲和洗脱167

92亲和色谱分离技术167

921亲和色谱的理论167

922亲和色谱介质的制备168

923常见的亲和色谱176

参考文献18610亲和分离技术187

101亲和膜分离技术187

1011亲和膜分离技术的原理和特点187

1012亲和膜的制备189

1013亲和膜分离的理论模型192

1014亲和膜分离技术的应用193

102亲和萃取195

1021亲和萃取简介195

1022亲和配基高聚物的合成195

1023亲和分配的影响因素196

1024亲和萃取模型197

1025亲和分配的应用198

103亲和沉淀分离技术200

1031亲和沉淀的原理200

1032亲和沉淀聚合物202

1033亲和沉淀的新进展205

104分子印迹分离技术207

1041分子印迹概述207

1042分子印迹聚合物的制备210

1043分子印迹技术的应用213

1044分子印迹在分离领域中的研究进展214

1045分子印迹技术存在问题与展望218

参考文献21811电泳分离技术221

111电泳分离技术概述221

112凝胶电泳223

1121凝胶电泳的介质223

1122凝胶电泳的应用226

113等电聚焦229

1131等电聚焦的基本原理229

1132pH值梯度的形成230

1133等电聚焦的应用231

1134双向电泳231

114毛细管电泳233

1141毛细管电泳原理233

1142毛细管电泳的进样技术234

1143毛细管电泳的检测器234

1144毛细管电泳的应用235

1145亲和毛细管电泳 237

1146毛细管电泳色谱239

115制备电泳综述241

1151制备等电聚焦241

1152自由流动电泳245

1153梯度流系统 249

1154多通道流动电泳250

1155制备电泳的发展方向252

参考文献25312基因重组蛋白包涵体的分离和复性255

121重组蛋白的生产255

122包涵体的分离纯化和蛋白质复性256

1221包涵体形成的机制及其影响因素256

1222包涵体的提取、溶解与纯化258

1223重组蛋白的体外复性259

123重组蛋白质的分离纯化267

参考文献267

无

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前言

工业生物技术(industrial biotechnology)又称为白色生物技术(white biotechnology)，是以可再生生物质资源为原料基础生产化学品、材料与能源的新型工业模式。近年来由于能源和资源短缺、生态环境恶化等一系列问题日渐突出，人类社会的可持续发展面临着前所未有的挑战，工业生物技术成为21世纪社会可持续发展有前途的技术之一。

生物分离技术从动物、植物及微生物发酵体系分离纯化目标产物， 是工业生物技术的重要组成部分，发展极为迅速，许多近年来出现的分离技术（如微波萃取技术）已成为工业化应用的重要技术之一。

本书是在北京化工大学给学生开设多年的“生化分离工程”的讲义基础上编写而成的，不但对一些常用的分离技术（如色谱技术、电泳技术等）进行了描述，而且对近几年发展较快的技术（如分子印迹技术、外力场萃取技术、固相萃取技术等）及其作者自己的一些科研内容，都进行了整理、加工，并有实例说明。

书中对近年来生化分离技术的一些新进展进行了较为系统的综述，可作为该领域进行科研和开发的研究人员、教师、研究生及高年级学生作为参考书,也可作为食品、药品和天然活性成分分析、制备等领域技术人员的参考资料。

瑞典Uppsala大学Jerker Porath教授、Stellan Hjerten教授、Jan Christer Janson教授为本文作者提供了大量的素材，在此深表感谢。

由于编者水平有限，加上涉及的内容和学科广泛，书中难免有不妥之处，敬请专家和广大读者批评指正。

谭天伟

北京化工大学生命科学与技术学院

北京市生物加工过程重点实验室教授

*长江学者，特聘教授

2007年6月

书籍介绍

本书系统而详尽地介绍了生化分离中的一些关键技术，如发酵液预处理和细胞破碎技术、萃取、膜分离、色谱和电泳分离技术。特别是在萃取和色谱技术方面的内容涵盖了双水相萃取、反胶团萃取、亲和技术等新型技术的内容。本书既着力于技术发展前沿和趋势的讨论，又兼顾了基础知识和背景的阐述。可作为生物化工专业的教材，也可作为从事相关产品分离工作科研人员的工具用书。