生物分离工程绪论1

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1、生物分离工程主讲人：梁桂兆gzliang@cqu.edu.cnTel:13206183258重庆大学生物工程学院教材及参考资料孙彦.生物分离工程.化学工业出版社，2005(第二版）严希康.生化分离工程.化学工业出版社，2001刘国诠.生物工程下游技术（第二版）.化学工业出版社，2003毛忠贵.生物工业下游技术.中国轻工业出版社，1999欧阳平凯、胡永红.生物分离原理与技术，化学工业出版社，1999刘茉娥.膜分离技术.化学工业出版社，2000张镜澄.超临界流体萃取.化学工业出版社，2000国内杂志膜科学与技术化工进展生物工程学报现代化工化工学报高校化学工程学报化学工程CH

2、INJCHEMENG离子交换与吸附化学工业与工程ScienceinChinaB;ScienceinChinaA;ChineseScienceBulletin;ProgNatSci。刊源：1)纯分离分析期刊：Bioassay;Anal.Chem.;Separ.PurifMethod;Electrophoresis;Adv.Chromatogr;JChromatogrA;LCGC-MagSepSci;JChromatogrB。2)综合性期刊：Nature;Science;Proc.Natl.Acad.Sci.USA。3)生物工程类期刊：CancerGeneTher;Bio-

3、Technol;ApplEnvironMicrob;Yeast;CurrOpinBiotech;BiotechnolBioeng。生物技术(Biotechnology)即有机体的操作和应用有机体生产有用物质、改善人类生存环境的技术。生物技术的目标就是指利用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品。1.1生物技术与生物分离生物技术树生物科学与生物技术及其产业的关系生物技术多学科性美国生物技术产品销售预测领域199820032008年增长率（%）人类疾病治疗9120161002700011人类疾病诊断2100310043007农业4201000230019特制品3

4、90900200018非医疗检验2704006008合计12300215003620011美国工业化生物技术研究与发展基金分布图生物技术分类GenicEngineeringCellEngineeringEnzymeEngineeringFermentationEngineeringProteinEngineeringBiochemicalEngineering生物技术发展阶段重要的现代生物技术仪器与设备生物技术的最新进展(1)基因工程方面试管婴儿、细胞融合、蛋白质序列分析，人参培养、转基因(2)生物反应器连续式，柱式、固定化酶、固定化细胞反应器(3)发酵技术如：固定化酶

5、、固定化细胞技术获得产品的有效途径Rawmaterials原材料Pretreatments预处理Bioreactions生物反应Bioseparations生物分离Products产物生物分离工程：为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称，指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程(DownstreamProcessing)。生物技术下游加工过程目标产物的分离纯化生物加工过程：生物技术上游加工过程：优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应过程（酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等)。单元操

6、作：完成一道工序所需的一种方法和手段。生物下游加工在生物技术中的地位1)生化产品的必经的过程(一夫挡关)。2)回收率不高。抗生素(80%左右)，蛋白质(60-90%)。意义?3)分离纯化昂贵。下游研究费用占整个费用的50%以上；产品的成本构成中分离纯化的成本站全部成本的40-80%;精细和药用产品的成本比率更高;大多数酶70%。意义?4)基因工程的费用。下游占50-80%。基因工程表达产品成本85-90%；劳动力和物力成本占整个劳动力的70-90%。意义?5)中药现代化的重要技术平台。农学、分离科学、生化分析、药学等。6)提供产品竞争力的关键技术之一。WTO，降低生产成

7、本、提高产品标准。7)环境污染的治理（慢性铅中毒）。1按用途分类食品类。保健品类。医用类产品（1998年，719种）。抗生素112种农业用产品（1998年，36种）。生物试剂类（1998年，975种）。2按分子量大小分类Mass<1000D：抗生素、有机酸、aa、多肽类等Mass>1000D：酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类3按发酵时目的产物所在的位置分类cell内：胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质cell外：抗生素（青霉素、红霉素）、胞外酶（α-淀粉酶）等1.2生物物质与生物分离生化产品的特点1)应用面广。医药卫生、环保、动植物生长