本书以生物大分子分离纯化技术为核心，系统介绍生物分离技术的基础理论、基本原理、技术特征、分离操作和应用。全书分12章，第1章介绍生物分离在生物制造中的重要地位、主要生物分离方法和基本原理、分子间相互作用与生物分离的关系等生物分离工程基础；第2章和第3章讲述生物分离过程的前处理以及沉淀分级和泡沫分离等初级分离技术；第4章阐述各种膜分离方法、特点及其应用；第5章介绍液液分配理论和各种萃取方法的原理和应用；第6至第10章阐述吸附（包括离子交换）、色谱、电泳和电色谱及蛋白质复性等关键生物分离技术的基本原理、特点、基础理论和应用，是本书的核心部分；最后两章介绍结晶和干燥的基础理论及应用。
本书主要用于高等院校生物工程、生物技术、合成生物学、制药工程和生物制造等相关专业本科生的教材，也可供相关专业研究生以及生物技术、生物化工和生物制药领域的科研、技术和管理人员使用和参考。

第1章 绪论 001 1.1 生物制造和生物分离 002 1.2 生物物质及其特性 003 1.3 生物分离过程及其特点 004 1.3.1 生物分离过程 004 1.3.2 生物分离过程的特点 005 1.4 分离原理 006 1.4.1 物性 006 1.4.2 平衡分离和差速分离 007 1.5 分子间相互作用 009 1.5.1 范德华力 009 1.5.2 氢键 009 1.5.3 静电相互作用 010 1.5.4 疏水性相互作用 011 1.5.5 π-π 堆叠 012 1.5.6 配位键 012 1.5.7 二硫键 013 1.6 生物分离效率 013 1.6.1 分离方法和设备 013 1.6.2 分离过程和产品 013 习题 015 参考文献 015 第2章 细胞分离与破碎 017 2.1 细胞分离 018 2.1.1 重力沉降 018 2.1.2 离心沉降 018 2.1.3 过滤 023 2.2 细胞破碎 025 2.2.1 细胞的结构 025 2.2.2 细胞破碎和产物释放 026 2.2.3 细胞破碎技术 028 2.2.4 目标产物的选择性释放 032 习题 032 参考文献 033 第3章 初级分离 035 3.1 沉淀分级 036 3.1.1 蛋白质的表面特性 036 3.1.2 盐析沉淀 037 3.1.3 等电点沉淀 040 3.1.4 有机溶剂沉淀 041 3.1.5 热沉淀 041 3.1.6 其它沉淀法 041 3.2 泡沫分离 042 3.2.1 泡沫分离原理 042 3.2.2 泡沫分离设备和过程 043 3.2.3 泡沫分离的应用 045 习题 047 参考文献 047 第4章 膜分离 049 4.1 各种膜分离法及其原理 050 4.1.1 反渗透 050 4.1.2 超滤和微滤 053 4.1.3 透析 054 4.1.4 电渗析 055 4.1.5 渗透汽化 055 4.2 膜材料及其特性 056 4.2.1 膜材料 056 4.2.2 膜的结构 057 4.2.3 水通量 058 4.3 膜组件 059 4.3.1 管式膜组件 059 4.3.2 平板式膜组件 059 4.3.3 螺旋卷式膜组件 060 4.3.4 中空纤维（毛细管）式膜组件 061 4.4 操作特性 061 4.4.1 浓度极化模型 061 4.4.2 超滤膜的分子截留作用 062 4.5 影响膜分离速度的主要因素 063 4.5.1 操作形式 063 4.5.2 流速 064 4.5.3 压力 064 4.5.4 料液浓度 064 4.6 膜分离过程 065 4.6.1 分离操作 065 4.6.2 错流过滤过程的流体力学 068 4.7 膜的污染与清洗 069 4.8 应用 071 4.8.1 菌体分离 071 4.8.2 小分子生物产物的回收 071 4.8.3 蛋白质的回收、浓缩与纯化 072 4.8.4 膜生物反应器 072 习题 073 参考文献 073 第5章 萃取 075 5.1 基本概念 076 5.1.1 萃取和反萃取 076 5.1.2 物理萃取和化学萃取 077 5.2 分配定律与分配平衡 078 5.3 有机溶剂萃取 079 5.3.1 弱电解质的分配平衡 080 5.3.2 化学萃取平衡 081 5.3.3 溶剂萃取操作 083 5.4 液液萃取设备 084 5.4.1 混合- 澄清式萃取器 085 5.4.2 多级错流接触萃取 085 5.4.3 多级逆流接触萃取 085 5.4.4 分馏萃取 086 5.4.5 塔式萃取设备 086 5.5 双水相萃取 087 5.5.1 双水相系统 087 5.5.2 双水相中的分配平衡 088 5.5.3 影响分配系数的各种因素 091 5.5.4 双水相萃取操作 093 5.6 液膜萃取 094 5.6.1 液膜的种类 094 5.6.2 液膜萃取机理 096 5.7 反胶团萃取 098 5.7.1 反胶团及其性质 098 5.7.2 反胶团的溶解作用 099 5.8 浸取 101 5.8.1 浸取剂 101 5.8.2 浸取操作 102 5.9 超临界流体萃取 103 5.9.1 超临界流体的性质 103 5.9.2 超临界流体萃取操作 104 5.9.3 应用 105 习题 106 参考文献 107 第6章 吸附 109 6.1 吸附介质 111 6.1.1 吸附剂 111 6.1.2 离子交换剂 112 6.2 吸附平衡 115 6.2.1 吸附等温线 115 6.2.2 离子交换的计量置换模型 118 6.2.3 空间质量作用模型 121 6.3 吸附过程传质动力学 122 6.3.1 液相扩散 122 6.3.2 固相扩散 125 6.4 固定床吸附 128 6.5 固定床吸附过程理论 129 6.5.1 表面吸附速率控制 131 6.5.2 液膜扩散速率控制 131 6.5.3 内扩散速率控制 131 6.6 其它吸附操作 132 6.6.1 膨胀床吸附 132 6.6.2 移动床和模拟移动床吸附 134 6.6.3 搅拌釜吸附 136 习题 136 参考文献 137 第7章 色谱 139 7.1 色谱原理与分类 140 7.1.1 原理 140 7.1.2 分类 140 7.2 色谱分离基础 142 7.2.1 平衡模型 142 7.2.2 理论板模型 144 7.2.3 传质速率模型 145 7.2.4 分离度 148 7.3 凝胶过滤色谱 149 7.3.1 原理与操作 149 7.3.2 凝胶过滤色谱介质 150 7.3.3 影响分离的因素 152 7.3.4 凝胶过滤色谱的应用 155 7.3.5 凝胶过滤色谱的特点 156 7.4 离子交换色谱 156 7.4.1 原理与操作 156 7.4.2 线性梯度洗脱色谱 158 7.4.3 逐次洗脱色谱 161 7.4.4 聚合物接枝型离子交换色谱 161 7.4.5 离子交换色谱的应用及特点 163 7.5 疏水性相互作用色谱 163 7.5.1 原理 163 7.5.2 疏水性吸附剂 164 7.5.3 色谱操作 165 7.5.4 疏水性相互作用色谱的特点 165 7.6 混合模式色谱 166 7.6.1 原理和配基 166 7.6.2 特点和应用 167 7.7 羟基磷灰石色谱 168 7.8 色谱聚焦 168 7.8.1 原理与操作 168 7.8.2 多缓冲剂与多缓冲离子交换剂 169 7.8.3 色谱聚焦的应用 170 7.9 置换色谱 170 7.10 反相色谱 172 7.11 流通色谱 173 习题 175 参考文献 176 第8章 亲和色谱 179 8.1 生物亲和作用和亲和色谱 180 8.1.1 亲和作用的本质 180 8.1.2 影响亲和作用的因素 182 8.1.3 亲和作用体系 183 8.1.4 亲和色谱 184 8.2 亲和配基 185 8.2.1 常用的亲和配基 185 8.2.2 亲和配基的筛选和设计 190 8.2.3 融合标签及其配基 192 8.3 亲和色谱介质的制备 194 8.3.1 亲和吸附剂及其制备方法 194 8.3.2 间隔臂的作用 197 8.4 亲和吸附平衡 197 8.5 亲和色谱过程和应用 198 8.5.1 亲和色谱过程 198 8.5.2 应用举例 200 8.6 亲和膜色谱 206 8.6.1 原理和特点 206 8.6.2 应用 208 习题 208 参考文献 209 第9章 电泳和电色谱 212 9.1 基础理论 213 9.1.1 电泳速度 213 9.1.2 电渗流 215 9.2 凝胶电泳 215 9.2.1 凝胶电泳 215 9.2.2 不连续凝胶电泳 216 9.3 等电点聚焦 218 9.4 二维电泳 218 9.5 逆向作用色谱电泳 219 9.6 毛细管电泳和电色谱 220 9.6.1 分离装置 220 9.6.2 分离原理和特点 220 9.7 连续电泳和电色谱 221 9.7.1 连续自由流电泳 222 9.7.2 多通道连续等电点聚焦 222 9.7.3 旋转环形柱连续电泳/ 电色谱 223 9.7.4 旋转圆筒柱连续电色谱 223 习题 224 参考文献 224 第10章 蛋白质折叠复性 226 10.1 蛋白质分子结构与折叠 227 10.1.1 蛋白质分子结构 227 10.1.2 蛋白质折叠 227 10.2 包涵体 228 10.2.1 包涵体的形成 228 10.2.2 包涵体的性质 229 10.2.3 包涵体的胞内抑制 230 10.2.4 包涵体的纯化和溶解 230 10.3 蛋白质复性 231 10.3.1 稀释复性 232 10.3.2 辅助因子的作用 234 10.3.3 分子伴侣和人工分子伴侣 235 10.3.4 复性色谱 236 10.3.5 反胶团溶解复性 238 10.3.6 荷电介质促进同电荷蛋白质复性 239 习题 239 参考文献 240 第11章 结晶 243 11.1 结晶原理 244 11.1.1 溶解度 244 11.1.2 过饱和溶液与介稳区 245 11.1.3 成核 246 11.2 结晶的生长 248 11.2.1 生长速率 248 11.2.2 ΔL 定律 249 11.3 结晶器和结晶操作 250 11.3.1 结晶器 250 11.3.2 结晶操作特性 251 11.3.3 应用 254 习题 256 参考文献 256 第12章 干燥 257 12.1 干燥速度 258 12.1.1 传导干燥 258 12.1.2 对流干燥 259 12.2 湿空气和物料中水分的性质 260 12.2.1 湿空气的性质 260 12.2.2 物料中的水分 261 12.3 干燥过程 262 12.3.1 盘架传导干燥 262 12.3.2 对流干燥 263 12.4 干燥设备及其应用 265 12.4.1 盘架干燥器 265 12.4.2 冷冻干燥器 265 12.4.3 传送带式干燥器 265 12.4.4 转筒干燥器 266 12.4.5 气流干燥器 266 12.4.6 流化床干燥器 266 12.4.7 喷雾干燥器 267 习题 267 参考文献 267 附录 268 附录1 专业术语索引 268 附录2 部分章节习题答案 274