《生物分离与纯化技术》授课教(学)案.pdf

.《生物分离与纯化技术》授课教案第一章绪论教学目的：熟悉生物物质的概念、种类和来源；了解分离纯化技术及其基本原理；熟悉分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；掌握分离纯化的特点与一般步骤；了解生物分离纯化技术的发展历史；熟悉生物分离纯化技术的发展趋势。教学重点：生物物质的概念、种类和来源；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；分离纯化的特点与一般步骤；生物分离纯化技术的发展趋势。教学难点：分离纯化技术及其基本原理；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作。教学课时：4学时教学方法：多媒体教学教学内容：第一节生物分离与纯化的概念与原理一、生物物质的概念、种类和来源1.生物物质：氨基酸及其衍生物类、活性多肽类、蛋白质、酶类、核酸及其降解物、糖、脂类、动物器官或组织制剂、小动物制剂、菌体制剂。2.生物物质来源：动物器官与组织、植物器官与组织、微生物及其代谢产物、细胞培养产物、血液、分泌物及其代谢物二、生物分离纯化概念指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液或动植物组织细胞与体液等中分离、纯化生物产品的过程。三、生物分离纯化技术生物技术上游：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及组织工程；下游：生物产品的回收——生物分离与纯化技术主要包括离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出技术、色谱技术和膜分离技术等。四、分离纯化基本原理有效识别混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别利用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的分离或目标产物的纯化。1/5.原理分离纯化技术产物举例电泳蛋白质、核酸、氨基酸带电性离子交换色谱氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、核酸等电点沉淀蛋白质、氨基酸电渗析氨基酸、有机酸、盐、水化学性离子交换色谱氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、核酸质亲和色谱蛋白质、核酸生物功亲和色谱蛋白质、核酸能特性疏水色谱蛋白质、核酸原理分离纯化技术产物举例离心菌体、细胞碎片、蛋白质分子大小、超滤蛋白质、多醣、抗生素形状微滤菌体、细胞透析尿素、盐、蛋白质电渗析氨基酸、有机酸、盐、水凝胶色谱盐、分子大小不同的蛋白质萃取氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、香料盐析蛋白质、核酸溶解度、挥结晶氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质发性蒸馏乙醇、香精等电点沉淀蛋白质、氨基酸有机溶剂沉淀蛋白质、核酸第二节分离纯化策略一、生物分离纯化技术的特点1.环境复杂、分离纯化困难2.含量低、工艺复杂3.稳定性差、操纵要求严格4.目标产物最终的质量要求很高5.终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同二、分离纯化方法选择的原则1.技术路线、工艺流程尽量简单化；2.尽可能采用低成本的材料与设备；3.将完整工艺流程划分为不同的工序；4.注意时效性；5.采用成熟技术和可靠设备；6.准备好书面标准操作程序等技术文件；7.检测纯化过程中产物产量和活性三、分离纯化的原材料选择与成品保存2/5.1.原材料的选择<1>来源<2>与目标产物含量相关的因素①合适的生物品种②合适的组织器官③生物材料的种属特异性④合适的生长发育阶段⑤合适的生理状态2.天然生物材料的采后处理天然生物材