項目一發酵液的預處理

任務一微生物細胞破碎1

【知識目標】1

【技能目標】1

【知識】1

一、細胞破碎的方法1

二、選擇破碎方法的依據5

【知識拓展】 微生物的細胞壁6

【實例訓練】利用機械和非機械細胞破碎法提取多酚氧化酶8

【技能拓展】細胞破碎率的測定9

任務二發酵液的預處理9

【知識目標】10

【技能目標】10

【知識】10

一、發酵液過濾特性的改變10

二、雜質的去除12

【知識拓展】發酵液的組成13

【實例訓練】維生素C發酵液的預處理14

任務三發酵液的固液分離15

【知識目標】15

【技能目標】16

【知識】16

一、粗濾16

二、離心分離18

【知識拓展】生化分離的一般過操作23

【實例訓練】蔗糖密度梯度離心法提取葉綠體26

【技能拓展】低速大容量冷凍離心機標準操作規程27

目標檢測29



項目二有機物質的萃取

任務四有機溶劑萃取有機小分子物質31

【知識目標】31

【技能目標】31

【知識】31

一、萃取的類型及原理31

二、有機溶劑萃取33

【知識拓展】35

一、反膠團萃取35

二、液膜萃取37

【實例訓練】有機溶劑萃取紅霉素38

【技能拓展】液固萃取40

任務五雙水相萃取生物大分子物質40

【知識目標】40

【技能目標】40

【知識】40

一、雙水相萃取的基本原理40

二、雙水相體繫的種類41

三、雙水相萃取的影響因素41

四、雙水相萃取的操作42

五、雙水相萃取的特點及應用43

【知識拓展】超臨界萃取43

【實例訓練】雙水相萃取細胞色素C45

【技能拓展】雙水相萃取操作中多聚物及鹽的後處理46

目標檢測46



項目三生物大分子的沉澱與結晶

任務六鹽析法分級分離蛋白質48

【知識目標】48

【技能目標】48

【知識】48

一、鹽析法的原理49

二、中性鹽的選擇49

三、影響鹽析的因素50

四、鹽析操作過程及其注意事項50

五、鹽析的應用53

【知識拓展】54

一、有機溶劑沉澱54

二、血漿蛋白55

【實例訓練】硫酸銨鹽析法分級分離血漿中的IgG56

任務七等電點沉澱法分離蛋白質57

【知識目標】58

【技能目標】58

【知識】等電點沉澱58

【知識拓展】59

一、有機聚合物沉澱59

二、金屬離子沉澱60

三、有機酸沉澱60

四、牛乳中的蛋白質61

【實例訓練】等電點沉澱法分離牛乳中的酪蛋白62

任務八結晶法提純蛋白質63

【知識目標】63

【技能目標】63

【知識】63

一、結晶的過程64

二、結晶條件的選擇與控制66

【知識拓展】胃液成分68

【實例訓練】結晶法提純胃蛋白酶69

【技能拓展】結晶設備71

目標檢測73



項目四膜分離

任務九超濾法分離生物大分子75

【知識目標】75

【技能目標】75

【知識】75

一、膜的分類及性能76

二、膜分離過程的類型77

三、膜組件77

四、濃差極化與消除措施79

【知識拓展】膜污染的清除79

【實例訓練】超濾法濃縮明膠蛋白水溶液80

【技能拓展】中空纖維式超濾膜組件的完整性檢測82

任務十透析法除生物大分子中的無機鹽83

【知識目標】83

【技能目標】83

【知識】83

一、透析原理83

二、透析袋83

【知識拓展】膜的消毒與保存83

【實例訓練】透析法去除蛋白質溶液中的無機鹽84

目標檢測85



項目五藥物的高度純化

任務十一離子交換色譜純化藥物87

【知識目標】87

【技能目標】87

【知識】87

一、色譜87

二、離子交換色譜89

【知識拓展】吸附95

【實例訓練】離子交換色譜分離混合氨基酸96

任務十二凝膠色譜純化藥物97

【知識目標】97

【技能目標】97

【知識】97

一、色譜分離中凝膠的分類98

二、柱色譜凝膠的選擇99

三、凝膠柱色譜的操作99

【知識拓展】疏水柱色譜100

【實例訓練】凝膠柱色譜純化蛋白質類藥物101

【技能拓展】薄層色譜102

任務十三親和色譜純化藥物103

【知識目標】103

【技能目標】103

【知識】103

一、親和色譜的基本原理104

二、親和吸附劑 104

三、親和色譜的操作107

四、親和色譜的應用108

【知識拓展】110

一、氣相色譜110

二、高效液相色譜111

【實例訓練】親和色譜純化胰蛋白酶112

【技能拓展】紙色譜114

任務十四電泳法純化藥物115

【知識目標】115

【技能目標】115

【知識】115

一、電泳的凝膠介質115

二、電泳分離的檢測方法116

三、電泳繫統的構成117

四、電泳分析常用方法120

【知識拓展】雙向電泳121

【實例訓練】蛋白質的醋酸纖維素薄膜電泳121

目標檢測122



項目六藥物的干燥

任務十五藥物的干燥124

【知識目標】124

【技能目標】124

【知識】124

一、真空干燥法124

二、噴霧干燥法126

三、冷凍干燥法128

【知識拓展】130

一、遠紅外線干燥130

二、微波干燥131

【實例訓練】人工牛黃的真空干燥132

目標檢測133



項目七生化藥物的提取分離

任務十六氨基酸類藥物的提取分離134

【知識目標】134

【技能目標】134

【知識】134

一、氨基酸類藥物的分類134

二、氨基酸的理化性質136

三、氨基酸類藥物的生產方法137

四、氨基酸類藥物的分離方法139

【知識拓展】141

一、生物藥物的類型141

二、《中國藥典》收載的氨基酸類藥物142

【實例訓練】143

實訓L-胱氨酸的提取分離143

實訓L-亮氨酸的提取分離145

目標檢測146

任務十七多肽和蛋白質類藥物的提取分離147

【知識目標】147

【技能目標】147

【知識】147

一、多肽類藥物148

二、蛋白質類藥物148

三、多肽和蛋白質類藥物的主要生產方法149

【實例訓練】152

實訓胰島素的提取分離152

實訓谷胱甘肽的提取分離155

實訓胸腺肽的提取分離156

目標檢測157

任務十八核酸類藥物的提取分離158

【知識目標】158

【技能目標】158

【知識】158

一、核酸類藥物的分類159

二、核酸類藥物分離純化的要求159

三、核酸類藥物的生產方法160

四、核酸類藥物的分離方法161

五、重要核酸類藥物的制備162

【實例訓練】163

實訓DNA的提取分離163

實訓ATP的提取分離164

目標檢測166

任務十九酶類藥物的提取分離167

【知識目標】167

【技能目標】167

【知識】167

一、酶類藥物的性質及特性167

二、酶類藥物的分類168

三、藥用酶原料來源及選擇169

四、酶類藥物的提取和純化170

【實例訓練】174

實訓溶菌酶的提取分離174

實訓凝血酶的提取分離176

目標檢測177

任務二十糖類藥物的提取分離179

【知識目標】179

【技能目標】179

【知識】179

一、糖類藥物的分類179

二、多糖的藥理作用180

三、糖類藥物的性質181

四、糖類藥物的提取方法182

五、糖類藥物的分離純化方法182

【知識拓展】多糖含量測定與純度檢驗方法184

【技能拓展】多糖常用提取方案與程序184

【實例訓練】186

實訓銀耳多糖制備及鋻定186

實訓硫酸軟骨素的提取分離187

目標檢測189

任務二十一脂類藥物的提取分離190

【知識目標】191

【技能目標】191

【知識】191

一、脂類藥物的分類191

二、脂類的性質191

三、脂類藥物的臨床應用192

四、脂類藥物的生產方法193

五、脂類藥物的分離方法193

【實例訓練】194

實訓卵磷脂的提取分離194

實訓豬去氧膽酸的提取分離195

目標檢測196

任務二十二抗生素與維生素類藥物的提取分離197

【知識目標】197

【技能目標】197

【知識】197

一、抗生素類藥物的提取分離197

二、維生素類藥物的提取分離205

【實例訓練】206

實訓青霉素的提取分離206

實訓維生素B2的提取分離209

目標檢測210



附錄

附錄1項目學習指南參考格式212

附錄2實例訓練任務單參考格式214



參考文獻

本書是以高職高專生物制藥技術專業的培養目標為基本出發點，針對高職教育培養學生的學習能力、職業能力和綜合素質的定位及培養目標，將“以就業為導向，重視教學過程的實踐性、開放性和職業性，走校企合作、工學結合道路，培養高素質技能型人纔”作為教材編寫的指導思想。依據生化產品和生化藥品生產企業崗位的職業活動，結合高職高專基於工作過程課程體繫改革的實踐，按照“必需、夠用”為原則，以生產實際中典型生化藥物分離純化任務為載體，采用教學做一體化模式分項目編寫。

本書內容選取重點是生化藥品生產中下遊關鍵的分離純化技術，包括發酵液的預處理、有機物質的萃取、生物大分子的沉澱與結晶、膜分離、色譜和電泳高度純化、藥物的干燥等生化分離基本技術和氨基酸類、多肽和蛋白類、核酸類、酶類、糖類、脂類、抗生素與維生素類等生化藥物提取分離的綜合應用技術。實訓內容由多所院校與多家企業共同開發，內容新,緊跟行業發展趨勢,突出職業技能的培養。為擴大學生的知識面和自我檢測，書中還設置了知識拓展、技能拓展、項目自測等內容，有利於培養學生創新思維能力，體現了“以就業為導向，以能力為核心”，實現了職業教育教學過程與工作過程的融合。

全書共分七個項目、22個任務，項目一至項目六為必修的生化分離技術；項目七是由7類生化藥物提取分離任務組成，是可以根據就業崗位要求有選擇性學習的分離純化綜合應用技術。為便於增強學生預習、自我收集工作信息、自我設計實際操作流程以及教師實施教學做一體化教學的需要，書中的附錄列出了項目學習指南及實例訓練任務單的參考格式，同時配備了所有項目學習指南和實例訓練任務單電子版的信息，供學生及教師下載使用(化學工業出版社教學資源網www.cipedu.com.cn)。

書中項目一、項目七的任務十六由張愛華編寫；項目二、項目六和項目七的任務二十一由胡秋傑編寫；項目三和項目七的任務二十二由趙立斐編寫；項目四由王雲慶編寫；項目五和項目七的任務二十由王春花編寫；項目七的任務十七、任務十八由劉克丹編寫；項目七的任務十九由徐一然編寫；附錄1、附錄2和網上項目學習指南和實例訓練任務單由李鄭軍編寫。全書由張愛華統稿，徐金龍主審。在編寫中，廣泛參考和借鋻了眾多專家與學者的研究成果，廣大讀者的更新和更改意見，在此一並致以誠摯的謝意。

本書可作為高職高專院校制藥類和生物技術類及相關專業教材，也可作為制藥生產企業員工崗位培訓的教材。

由於編者水平有限，加上編寫時間倉促，疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。



編者

2019年5月