《生物分離技術(shù)》教學(xué)大綱

1、生物分離技術(shù)教學(xué)大綱一、課程基本情況課程編號(hào)：137E35H 學(xué)分：2 周學(xué)時(shí)： 總學(xué)時(shí)：51 開(kāi)課學(xué)期3.2開(kāi)課學(xué)院：海洋學(xué)院英文名稱：Bioseparation Technology適用專業(yè)：生物技術(shù)專業(yè)、生物技術(shù)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(wǎng)絡(luò)課程地址: 所屬基層學(xué)術(shù)組織：二、課程簡(jiǎn)介課程內(nèi)容概要、修讀意義課程以生化分離純化中的一些關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)介紹了生物產(chǎn)物分離純化的基本原理、分離操作、過(guò)程理論及應(yīng)用。內(nèi)容包括緒論、發(fā)酵液處理、固液分離技術(shù)、細(xì)胞破碎和分離提取技術(shù)、生物產(chǎn)品萃取技術(shù)、沉淀和膜分離技術(shù)、色譜原理、常見(jiàn)的生化分離色譜技術(shù)、親和色譜 、親和分離技術(shù)、電

2、泳分離技術(shù)、基因重組蛋白包涵體的分離和復(fù)性等。著重于如發(fā)酵液預(yù)處理和細(xì)胞破碎技術(shù)、萃取、膜分離、色譜和電泳分離技術(shù)。特別是在萃取和色譜技術(shù)方面的內(nèi)容涵蓋了雙水相萃取、反膠團(tuán)萃取、親和技術(shù)等新型技術(shù)的內(nèi)容。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握生化藥品、生物制品原料及其制劑生產(chǎn)技術(shù)的基本理論和基本技能?？蓮V泛用于生物技術(shù)、海洋藥物、生物化工、食品科學(xué)與工程等相關(guān)學(xué)科本科生與研究生的科研與實(shí)踐。三、教學(xué)目標(biāo)總目標(biāo)：生物分離技術(shù)也常稱為生物技術(shù)下游加工過(guò)程，是由一系列的生物分離純化單元操作技術(shù)組成，各個(gè)單元操作技術(shù)具有各自的分離理論，適用于不同的分離純化階段。根據(jù)生物技術(shù)行業(yè)所需的知識(shí)和對(duì)能力的要求，對(duì)理論則以能滿

3、足實(shí)踐需要為度，突顯技術(shù)的實(shí)踐性和實(shí)用性。該課程生物分離技術(shù)是生物技術(shù)的重要組成部分，其技術(shù)水平對(duì)于保持和提高各國(guó)在生物技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力具有至關(guān)重要的作用也是生物技術(shù)專業(yè)的重要課程。知識(shí)目標(biāo)：系統(tǒng)講述生物分離過(guò)程各種單元操作技術(shù)的基本原理、操作技術(shù)和重要設(shè)備，同時(shí)掌握現(xiàn)代生物工程下游技術(shù)一些最新應(yīng)用成果，主要內(nèi)容有生物分離技術(shù)的基本概念、生物原材料預(yù)處理技術(shù)、固液分離技術(shù)、細(xì)胞破碎技術(shù)萃取技術(shù)、濃縮技術(shù)、沉淀技術(shù)、結(jié)晶技術(shù)、干燥技術(shù)、色層分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)、制備型高效液相色譜技術(shù)、粉碎技術(shù)等。能力目標(biāo)：講授生物分離技術(shù)的基本理論及其在生物技術(shù)科學(xué)中的應(yīng)用，介紹生物分離技術(shù)的發(fā)展

4、現(xiàn)狀及趨向，并結(jié)合實(shí)際，介紹一些較為成熟的生產(chǎn)工藝。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握在科學(xué)研究、分析檢測(cè)和工業(yè)生產(chǎn)中選擇合適的分離方法，并用正確地應(yīng)用它進(jìn)行物質(zhì)的分離。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生把前驅(qū)課程中的理論知識(shí)，全面靈活運(yùn)用到生物物質(zhì)分離的技術(shù)和工程問(wèn)題中，使學(xué)生做到理論聯(lián)系實(shí)際；培養(yǎng)學(xué)生一定的創(chuàng)新能力，綜合運(yùn)用各種生化分離方法設(shè)計(jì)工藝路線。四、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配緒論（2學(xué)時(shí)）掌握生物分離技術(shù)的概念，掌握分離技術(shù)的分類及特點(diǎn)，了解分離技術(shù)在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，掌握生物分離一般工藝流程及單元操作:如凝膠過(guò)濾、電泳、親和色譜等生物分離過(guò)程的特點(diǎn)及方法，了解生物分離技術(shù)的評(píng)價(jià)及其發(fā)展趨勢(shì)。（PPT和板書）

5、第二章 發(fā)酵液的處理與細(xì)胞破碎、分離提取技術(shù)（2學(xué)時(shí)）掌握發(fā)酵液處理和細(xì)胞破碎、分離提取技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，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(shù)第二節(jié) 其他去除雜質(zhì)的技術(shù)第三節(jié)發(fā)酵液直接分離產(chǎn)物：雙水相分離技術(shù)、膨脹床分離技術(shù)、泡載分離技術(shù)第四節(jié)細(xì)胞破碎技術(shù)：細(xì)胞破碎方法及機(jī)理、機(jī)械方法破碎、細(xì)胞物理破碎方法、化學(xué)法破碎、生物法破碎、超臨界細(xì)胞破碎技術(shù)、胞內(nèi)產(chǎn)物的選擇性釋放。第三章固液分離技術(shù)（3學(xué)時(shí)）了解沉淀分離的目的及其方法、無(wú)機(jī)沉淀劑沉淀分離法、有機(jī)沉淀劑沉淀分離法、等電點(diǎn)沉淀分離法、其他沉淀分離技術(shù)。（PPT和板書）理解絮凝作用機(jī)理、絮凝值，了解絮凝劑的種類

6、和性質(zhì)、影響絮凝膜作用的因素、絮凝分離技術(shù)的應(yīng)用。了解膜分離技術(shù)的發(fā)展、掌握膜分離技術(shù)的原理、了解膜分離技術(shù)的分類、正確理解膜分離技術(shù)的特點(diǎn)、膜的分類和性質(zhì)，掌握反滲透分離技術(shù)、超濾分離技術(shù)原理和特性，掌握膜分離裝置、膜分離過(guò)程工藝，了解反滲透及超濾技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，掌握電滲析分離技術(shù)、液膜分離技術(shù)、液膜分離技術(shù)。第一節(jié)沉淀分離技術(shù)第二節(jié)傳統(tǒng)技術(shù)與膜分離技術(shù)第三節(jié)微濾膜分離、超濾膜分離技術(shù)、納濾膜分離技術(shù)第四章生物產(chǎn)品萃取技術(shù)（2學(xué)時(shí)）掌握反相微膠團(tuán)萃取技術(shù)、雙水相萃取技術(shù)、超臨界萃取發(fā)展?fàn)顩r和工藝流程。（PPT和板書）第一節(jié) 雙水相萃取技術(shù)掌握雙水相體系概念、雙水相萃取的特點(diǎn)及其應(yīng)用、影響組分

7、在雙水相系統(tǒng)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(shù)的新發(fā)展。第二節(jié) 反相微膠團(tuán)萃取技術(shù)掌握反相微膠團(tuán)萃取的概念及分離原理、影響反相微膠團(tuán)形成的因素、反相微膠團(tuán)分離方法、影響反相微膠團(tuán)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)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(shù)在生物技術(shù)工業(yè)中的應(yīng)用。第五章常見(jiàn)的生化分離色譜技術(shù)（3學(xué)時(shí)）掌握色譜分離技術(shù)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(zhì)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(zhì)；離子交換吸附和解吸條件；離子交換樹(shù)脂的再生、轉(zhuǎn)型第三節(jié)正相色譜：正相色譜原理；柱型的選擇；流動(dòng)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(zhì)；流動(dòng)相的選擇第五節(jié)疏水色譜：疏水色譜原理；疏水色譜介質(zhì)制備；疏水色譜的吸附和解吸條件第六節(jié)共價(jià)色譜：共價(jià)色譜原理；共價(jià)色譜的介質(zhì)合成；色譜吸附和解吸條件第六章親和分離技術(shù)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)親和分離技術(shù)掌握親和分離技術(shù)的原理和特點(diǎn)、生物對(duì)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(shù)、親和萃取、親和沉淀的應(yīng)用。（PPT和板書）第二節(jié)分子印跡分

9、離技術(shù)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(shù)的應(yīng)用和分子印跡在分離領(lǐng)域中的研究進(jìn)展。（PPT和板書）第七章電泳分離技術(shù)（2學(xué)時(shí)）理解電泳的分離原理，掌握凝膠電泳的種類及各自的特點(diǎn)和操作及其發(fā)展趨勢(shì)。（PPT和板書）第一節(jié)電泳分離技術(shù)概述第二節(jié)凝膠電泳第三節(jié)等電聚焦第四節(jié)毛細(xì)管電泳和制備電泳制備等電聚焦；自由流動(dòng)電泳；梯度流系統(tǒng)；多通道流動(dòng)電泳第八章基因重組蛋白包涵體的分離和復(fù)性（1學(xué)時(shí)）掌握重組蛋白分離純化一般工藝，了解包涵體形成機(jī)制及其影響因素。第一節(jié)重組蛋白的生產(chǎn)和分離純化第二節(jié)包涵體的分離純化和蛋白質(zhì)復(fù)性：包涵體形成的機(jī)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(fù)性2.通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，應(yīng)具備以下能力： （1）具備對(duì)生物分離技術(shù)的選擇能力。（2）具備應(yīng)用生物分離技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究、分析檢測(cè)的能力。（3）具備在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)現(xiàn)代分離裝備進(jìn)行選型配套的能力。五、實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型(或上機(jī)類型)實(shí)驗(yàn)類別時(shí)數(shù)每組人數(shù)1細(xì)胞破碎及梯度離心綜合試驗(yàn) 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(tǒng)中的分配操作專業(yè) 44等電點(diǎn)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(jí)鹽析分離血清中的主要蛋白質(zhì)操作專業(yè) 48活性炭吸附分離色素實(shí)驗(yàn)操作專業(yè) 49甘露醇的制備及鑒定操作專業(yè)4注：1.實(shí)驗(yàn)類型：演示、驗(yàn)證、操作、綜合、設(shè)計(jì)、研究； 上機(jī)類型：?jiǎn)雾?xiàng)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練。2.實(shí)驗(yàn)類別：指基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)。六、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式序號(hào)考核方式成績(jī)比重（%）1期末成績(jī)502平時(shí)成績(jī)303實(shí)驗(yàn)成績(jī)20合計(jì)