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生物分子分离提取与表征技术发展概况生物分子分离提取技术是指从动物、植物、微生物、生物工程产物（发酵液、培养液）或其生物化学产品中提取、分离和纯化出有用物质的技术过程（图1），是研究如何从混合物中把一种或几种物质分离出来的科学技术。常见的生物分子提取分离技术主要包括：离心分离、过滤分离、萃取分离、沉淀分离、膜分离、层析（色谱）分离、电泳分离以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。
蛋白质、核酸、磷脂等是重要的生命基础物质，多糖、多肽、多酚等生物分子对调节生命活动有重要作用，研究它们的结构组成、空间构象、生物活性等问题对阐明生命的奥秘以及工业化应用等具有重要意义。
未来的行业发展也对生物分子的特殊分离纯化有了新的要求。
分离技术的提高和完善
新型分离技术的研究和开发
新型分离技术的研究和开发包括新型分离介质的研究开发、各种分离技术的融合、各种分离技术的融合等。
第1章 绪论 1
1.1 生物分子概述 1
1.1.1 蛋白质 1
1.1.2 核酸 2
1.1.3 多糖 2
1.1.4 脂质 2
1.1.5 多酚 3
1.2 不同生物分子的分离提取与表征的过程和方法 5
1.2.1 核酸的分离提取与表征方法 5
1.2.2 蛋白质和多肽的分离提取与表征过程 6
1.2.3 脂质的分离提取与表征过程 7
1.2.4 多糖的分离提取与表征过程 7
1.2.5 多酚的分离提取与表征方法 8
1.3 生物分子分离提取与表征技术发展概况 9
1.3.1 生物分子分离技术 9
1.3.2 生物分子表征技术 10
1.4 生物分子分离与表征技术的展望 12
参考文献 13
第2章 生物分子提取技术 16
2.1 预处理 16
2.1.1 固态物料预处理 16
2.1.2 液态物料预处理 16
2.2 沉淀法 18
2.2.1 基本原理 18
2.2.2 盐析法 18
2.2.3 有机溶剂沉淀法 19
2.2.4 等电点沉淀法 19
2.2.5 亲和沉淀法 20
2.2.6 其他沉淀法 20
2.3 萃取技术 22
2.3.1 液液萃取的基本理论与过程 23
2.3.2 双水相萃取 24
2.3.3 微波辅助萃取 25
2.3.4 反胶团萃取 25
2.3.5 固相微萃取 26
2.3.6 超临界流体萃取 27
2.3.7 磁性固相萃取技术 29
参考文献 31
第3章 生物分子分离纯化技术 33
3.1 透析、超滤和结晶 33
3.1.1 透析 33
3.1.2 超滤 34
3.1.3 结晶 37
3.2 吸附与离子交换 39
3.2.1 吸附与离子交换的基本理论 39
3.2.2 固定床吸附操作 40
3.2.3 移动床吸附操作 41
3.2.4 接触过滤式吸附操作 41
3.2.5 流化床吸附操作和流化床-移动床联合吸附操作 41
3.3 色谱分离技术 42
3.3.1 色谱分离技术概述 42
3.3.2 亲和色谱法 42
3.3.3 吸附色谱法 44
3.3.4 分配色谱法 45
3.3.5 凝胶色谱法 46
3.3.6 离子交换色谱法 48
3.4 电泳法 52
3.4.1 聚丙烯酰胺凝胶电泳 52
3.4.2 十二烷基硫酸钠-丙烯酰胺凝胶电泳 54
3.4.3 等电聚焦电泳 56
3.4.4 双向电泳 57
3.4.5 毛细管电泳 59
3.4.6 分子印迹技术 60
参考文献 62
第4章 生物分子表征技术 65
4.1 紫外-可见吸收光谱法 65
4.1.1 紫外-可见吸收光谱概述 65
4.1.2 有机化合物紫外-可见吸收光谱的基本原理 65
4.1.3 紫外-可见吸收光谱的应用 66
4.2 红外光谱法 67
4.2.1 红外光谱概述 67
4.2.2 红外光谱与物质结构的关系 67
4.2.3 红外光谱的应用 69
4.3 核磁共振波谱法 70
4.3.1 核磁共振波谱概述 70
4.3.2 核磁共振的基本概念 70
4.4 氢谱 72
4.4.1 氢谱化学位移δ的影响因素 72
4.4.2 耦合常数 74
4.4.3 氢谱与结构的关系 74
4.4.4 常见官能团的氢谱 75
4.5 碳谱 76
4.5.1 碳谱化学位移δ的影响因素 76
4.5.2 耦合常数 77
4.5.3 常规核磁共振谱的应用 78
4.6 拉曼光谱分析 79
4.6.1 拉曼光谱概述 79
4.6.2 拉曼散射及瑞利散射机理 79
4.6.3 拉曼光谱的应用 80
4.7 二维核磁共振谱 80
4.7.1 二维核磁共振谱概述 80
4.7.2 二维核磁共振谱的基本原理 81
4.7.3 二维核磁共振谱分类 82
4.7.4 二维核磁共振谱的应用 83
4.8 X射线荧光分析 84
4.8.1 X射线荧光分析概述 84
4.8.2 X射线荧光分析的基本原理 84
4.8.3 X射线荧光光谱的应用 85
4.9 X射线衍射分析 86
4.9.1 X射线衍射分析概述 86
4.9.2 X射线衍射分析的应用 86
4.10 质谱分析法 86
4.10.1 质谱仪的分类 87
4.10.2 质谱仪结构与工作原理 87
4.10.3 质谱仪的基本组成 87
4.10.4 质谱联用技术 90
4.10.5 串联质谱法 91
4.10.6 气相色谱-质谱联用的分析方法 93
4.10.7 液相色谱-质谱联用的分析方法 96
4.10.8 质谱技术的应用进展 97
4.11 生物质谱 97
4.11.1 多肽和蛋白质质谱分析 98
4.11.2 核酸质谱分析 100
4.12 免疫学检验 100
4.12.1 抗原-抗体反应 100
4.12.2 标记免疫分析概述 101
4.12.3 标记免疫分析技术分类 101
4.12.4 免疫学检测技术的应用 103
参考文献 104
第5章 核酸的分离纯化与表征 106
5.1 核酸的理化性质及其应用 106
5.1.1 核酸的一般物理性质 106
5.1.2 核酸的紫外吸收特性 106
5.1.3 核酸的沉降特性 107
5.1.4 核酸的两性解离及凝胶电泳 107
5.1.5 核酸的变性、复性和杂交 108
5.1.6 核酸的酸解、碱解与酶解 110
5.2 核酸的分离提取 111
5.2.1 核酸的分离提取原理及一般过程 111
5.2.2 DNA的分离提取 113
5.2.3 RNA的分离提取 114
5.3 核酸的表征技术 118
5.3.1 紫外分光光度法测定 118
5.3.2 荧光染料法 119
5.3.3 凝胶电泳 119
5.3.4 实时荧光定量PCR法 123
5.3.5 数字PCR法 124
5.3.6 DNA测序技术 126
5.3.7 流式细胞术在核酸检测中的应用 126
5.3.8 生物质谱分析技术 126
5.3.9 显微电镜技术在核酸分析中的应用 128
5.3.10 共振光散射法 133
5.3.11 杂交定量方法 135
5.3.12 新型荧光纳米材料的运用 136
5.3.13 重组酶聚合酶扩增技术 137
5.3.14 CRISPR/Cas基因核酸检测技术 140
5.3.15 核酸检测技术在新型冠状病毒检测中的运用 140
参考文献 141
第6章 蛋白质的分离纯化与表征 144
6.1 蛋白质分离纯化的设计 144
6.1.1 基本原则 144
6.1.2 方案设计 147
6.2 蛋白质纯化的指标 149
6.2.1 蛋白质的定量分析 149
6.2.2 蛋白质的纯度分析 154
6.3 初步纯化蛋白质的常用方法 156
6.3.1 材料的预处理 156
6.3.2 蛋白质样品的沉淀 158
6.3.3 蛋白质样品的初步分离 159
6.4 高度纯化蛋白质的常用方法 160
6.4.1 色谱技术 160
6.4.2 电泳技术 163
6.5 蛋白质的表征 163
6.5.1 蛋白质的分子质量 163
6.5.2 蛋白质的等电点 164
6.5.3 糖蛋白的鉴定 164
6.5.4 蛋白质氨基酸组成的分析 165
6.5.5 蛋白质中二硫键的定位 168
6.5.6 蛋白质空间结构的鉴定 169
6.6 蛋白质组学技术 172
6.6.1 凝胶和非凝胶的蛋白质组学分离技术 172
6.6.2 基于生物质谱技术的蛋白质组学鉴定技术 172
6.6.3 蛋白质组学定量技术 173
6.6.4 基于生物信息学的蛋白质组学数据的分析处理技术 175
6.7 不同来源蛋白质的纯化与表征 175
6.7.1 微生物细胞培养来源的蛋白质 176
6.7.2 哺乳动物细胞培养来源的蛋白质 176
6.7.3 动物组织来源的蛋白质 179
6.7.4 植物组织来源的蛋白质 180
6.7.5 膜蛋白的纯化 181
6.8 不同用途蛋白质的纯化案例 182
6.8.1 用于测序的蛋白质纯化 182
6.8.2 用于晶体学研究的蛋白质纯化 184
6.8.3 用于食品工业的酶蛋白纯化 187
6.8.4 抗体蛋白的纯化 188
参考文献 190
第7章 脂质的分离纯化与表征 194
7.1 概述 194
7.1.1 脂质的分类 194
7.1.2 脂质的功能 196
7.2 脂质的提取和分离纯化 197
7.2.1 脂质的提取 197
7.2.2 脂质的分离纯化 202
7.3 脂质的表征及分析方法 206
7.3.1 脂类化合物含量的测定 206
7.3.2 脂质的分子量分布及大小 207
7.3.3 脂质的脂肪酸组成与含量分析 209
7.3.4 脂质组学的分析手段 213
参考文献 216
第8章 多糖类物质的分离纯化与表征 220
8.1 多糖类物质的研究进展 220
8.1.1 多糖的来源 220
8.1.2 多糖的结构 221
8.1.3 多糖的功能活性 225
8.2 多糖的提取与分离纯化 226
8.2.1 多糖的提取方法 226
8.2.2 多糖的分离纯化方法 234
8.3 多糖的结构表征与分析 237
8.3.1 糖含量的测定方法 237
8.3.2 分子质量分布及大小的测定 238
8.3.3 单糖组成的测定方法 239
8.3.4 糖苷键组成及连接次序的分析 241
8.3.5 构象（或高级结构）分析 244
8.3.6 形貌分析 247
8.4 多糖的生物活性检测 249
8.4.1 抗氧化活性 251
8.4.2 抗炎活性 253
8.4.3 免疫调节活性 254
8.4.4 抗菌活性 254
8.4.5 降血糖活性 255
8.5 总结与展望 258
参考文献 259
第9章 多酚类化合物的分离纯化与表征 276
9.1 多酚类化合物的分类与化学结构特征 276
9.1.1 酚酸类化合物 279
9.1.2 黄酮类化合物 279
9.1.3 复杂多酚 280
9.2 多酚类化合物提取、纯化方法 282
9.2.1 多酚类化合物提取方法 282
9.2.2 多酚类化合物纯化方法 284
9.3 多酚类化合物定量、结构鉴定 285
9.3.1 多酚类化合物定量方法 285
9.3.2 多酚类化合物结构测定及表征 288
9.4 多酚类化合物药理活性 292
9.4.1 抗氧化活性 292
9.4.2 抑菌消炎活性 294
9.4.3 抗癌活性 297
9.4.4 抑制心血管疾病 299
9.4.5 调节糖脂代谢 300
参考文献 301
附录 中英文缩略词 306
文章来源于科学出版社微信公众号。
