生物分离与纯化技术

生物分离与纯化技术

生物纯化篇一：生物分离与纯化技术期末材料

一．填空题

1.生物分离与纯化的一般工艺过程：原料的选取与预处理，分离提取，精制和成品制作

2.预处理的目的：1.改变发酵液（培养液）的物理性质，以利于固液分离。方法：加热，凝聚和絮凝2.去除发酵液（培养液）中的部分杂质以利于后续各步操作微滤的操作模式：常规过滤，错流过滤

3.液膜的组成：膜溶剂（水和有机溶剂），表面活性剂，流动载体和膜增强剂

4.液膜的分类：乳状液膜（流动载体液膜和非流动载体液膜），支撑液膜

5.液膜分离的操作过程：制备液膜，液膜萃取，澄清分离，破乳

6.常见的膜分离过程：a渗析b电渗析c微滤d超滤e反渗透f 纳滤g气体分离

7.过饱和溶液制备的四种方法：饱和溶液冷却，部分溶剂蒸发，化学反应结晶法，解析法

8.离子交换树脂的命名：第一位数字代表产品的分类，第二位代表骨架，第三位代表数字为顺序号

9.双水相萃取的工艺流程：目的产物的萃取，PEG的循环，无机盐的循环

二．名词解释

1.超临界流体萃取：是一种新型的萃取分离技术，是利用超临界流体作为萃取剂，对物质进行溶解的和分离的过程。

2.交联度和交换容量的定义：1.表示离子交换树脂中交换剂的容量，如聚苯乙烯型树脂，交联度以二乙烯苯在树脂母体总质量中所占百分数表示2.是每克干燥的离子交换树脂或每毫升完全溶胀的离子交换树脂所能吸

附的一价离子的毫摩尔数，是表示树脂离子交换能力的主要参数，实际上是表示树脂活性基团的数量多少的参数。

3.浓缩：低溶度溶液通过除去溶剂变为高溶度溶液的过程干燥：从湿的固体生化药物中除去水分或溶剂而获得相对或绝对干燥制品

的工艺过程。4.盐析：是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。

5.有机溶剂沉淀法：利用与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇、丙酮等)能使蛋白质在水中的溶解度显著降低而沉淀的方法

6.色谱法：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物的中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中

7.中毒：由于活性炭是一种强吸附剂，对气体吸附能力很大，气体分子占据了活性炭的吸附表面，会造成活性炭中毒

8.大网格聚合物吸附剂：又名大孔吸附树脂，是一种有机高聚物，具有与大网格离子交换树脂相同的大网格骨架，一般为白色球形颗粒。

9.正反相色谱的定义：正：流动相极性小于固定相的分配色谱法，反：流动相极性大于固定相极性的分配色谱法

三．简答题

一．生物分离与纯化技术的特点1.目的产物浓度低，纯化难度大原料液中目的产物的浓度一般都很低，有时甚至是极微量的2.活性物质性质不稳定，操作过程易失活，生物物质的生理活性大多是在生物体内的温和条件下维持并发挥作用的，目的产物大多数对热酸碱重金属PH以及多种理化因素都比较敏感，容易失活。3.生物材料中生化组分数量大，分离困难目的产物与杂质的理化性质如溶解度相对分子质量等电点等往往比较相近，所以分离与纯化较难4.生物材料容易变质，保存困难，生物材料容易腐败，染菌，被微生物的活动所分解或被自身的酶所破坏，甚至机械搅拌，金属器械，空气，日光等对生物物质的活性都会发生影响5生物产品质量标准高，生物产品一般用作医药，食品和化妆品，与人类生命息息相关。因此要防止有害物质在操作过程中进入。

二．生物分离与纯化的发展方向：1.研究和开发新型和经济高效的分离纯化技术（1）新型分离介质的研制，分离介质的性能对提高分离效率起到关键作用，特别是工业大生产，介质的机械强度是工艺设计时要考虑的重要因素（2）膜分离的推广应用，膜分离具有选

择性好，分离效率高，节约能耗等优点。（3）提高分离过程的选择性，主要是应用分子识别与亲和作用来提高大规模分离技术的精度，利用生物分离作用的高度特异性与其他分离技术如：膜分离，双水相萃取等。（4）强化生物分离过程的研究，生物分离过程的优化能产生显著的经济效益，但大多数生物分离过程目前尚处于经验状态，对其机理缺乏必要的认识2.生物工程上游技术与下游技术相结合，生物工程作为一个整体，上，中，下游要互相配合，为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件。

三．杂质的去除方法1.杂蛋白的去除方法a等电沉淀法，蛋白质在等电点时溶解度最小，能沉淀而除去b变性沉淀，蛋白质从有规则的排列变成不规则结构的过程称为变性，变性蛋白质在水中的溶解度较小而产生沉淀c吸附利用吸附作用能有效的除去杂蛋白质2.不溶性多糖的去除方法，当发酵液中含有较多不溶性多糖时，粘度增大，固液分离困难，可用酶将它转化为单糖一提高过滤速度3.高价金属离子的去除方法，去除钙离子，常用草酸钠或草酸，去除镁离子，常用草酸

四．制备性超离心与分析性超离心的区别1.主要目的是最大限度的从样品中分离高纯度目标组分，进行深入的生物化学研究，有三种方法：差速离心法，该法分辨率不高，利用不同的粒子在离心力场中沉降的差别，在同一离心条件下，沉降速度不同，形成不同的粒子部分沉淀。速率区带离心法，该法仅用于分离有一定沉降系数差的粒

子，与粒子密度无关。等密度离心法，一般用于物质的大小相近，而密度差异较大时。2.主要目的是为了研究生物大分子的沉降特性和结构，而不是专门手收集某一特定成分。它使用了特殊的转子和检测手段，以便连续监视物质在一个离心场中的沉降过程。

五、萃取剂的选择原则或依据：1萃取剂分子至少有一个萃取功能基，通过它与被萃取物结合形成萃合物。常见的萃取功能基是O,N,P,S.以氧功能基萃取的为多2.萃取剂分子中必须有相当长的链烃或芳烃，其目的是使萃取剂及萃合物容易溶于有机溶剂，而难溶于水相。

六．超临界流体萃取的优点:1.萃取分离合二为一,不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本2.压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，压力固定，改变温度可将物质分离，反之亦然。工艺流程短，耗时少，对环境无污染，萃取可循环使用3.萃取温度低，可有效的防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发度，容易热解的物质在其沸点温度一下萃取出来4.临界CO2流体常态下是气态，无毒有效的避免了传统提取条件下溶剂毒性的强留，同时也防止了对人体的毒害和对环境的污染5.49超临界流体的极性可以变化，一定温度条件下，只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质，可选择性范围广

七．盐析原理，现以蛋白质为例：1.高浓度的中性盐溶液中存在大量的带电荷的盐离子，他们能中和蛋白质分子的表面电荷，使蛋

白质分子间的静电排斥作用减弱甚至消失而能相互靠拢，聚集起来2.中性盐的亲水性比蛋白质大，它会抢夺本来与蛋白质结合的自由水，使蛋白质表面的水化层被破坏，导致蛋白质分子之间的相互作用增大而发生聚集，从而沉淀析

八有机溶剂沉淀机理：1.加入有机溶剂后，会使有机溶剂的介

电常数降低，而使溶质分子（蛋白质分子）之间的静电引力增加，从而促使它们互相聚集，并沉淀出来2.水溶性的有机溶剂的亲水性强，它会抢夺本来与亲水溶质结合的自由水，使其表面的水化层被破坏，导致溶质分子之间的相互作用增大而发生聚集，从而沉淀析出。

九．结晶的一般方法：1盐析法主要用于大分子如：蛋白质，酶，多肽等物质的结晶，因为这些大分子不耐热，对PH变化及许多

有机溶剂的使用非常敏感a加固体盐法：酵母醇脱氢酶的结晶b加饱和盐溶液的方法：牛胰核糖核酸酶的结晶c羊胰蛋白酶的结晶2.有

机溶剂结晶法a直接加有机溶剂结晶的方法：丙氨酸的结晶，从层析上收集已达低层析的纯的丙氨酸溶液，合并后减压浓缩，趁热加入乙醇，晶体析出b利用挥发性溶剂蒸发结晶方法3.等电点结晶法，多

用于一些两性物质4.其他a温度差法b加入金属离子法，如铁蛋白

的结晶

十，离子交换树脂的结构：1.惰性，不溶的具有三维空间立体

结构的骨架，成为载体或骨架

2.与载体连成一体的，不能移动的活性基团，又称功能基团

3.与功能基团带相反电荷的可移动活性离子，又称平衡离子或可交换离

子，当树脂处在溶液中时，活性离子可在树脂的骨架中进进出出，与溶液中的同性离子发生交换过程。

十一离子交换树脂的分类：1。按树脂骨架的主要成分分a聚苯乙烯型树脂b聚苯烯酸型树

脂c多乙烯多胺-环氧氯苯烷树脂d酚醛型树脂2.按骨架的物

理结构分a凝胶型树脂b大网络树脂c均孔树脂3按活性基团分类（1）阳离子交换树脂a强酸性阳离子交换树脂b弱酸性阳离子交换树脂（2）阴离子交换树脂a强碱性阴离子交换树脂b弱碱性阴离子交换树脂十二．色谱法的特点：.a分离效率高，是所有分离纯化技术中最高的，尤其适合于极复杂混合物的分离b应用范围广，从极性-非

极性，离子型到-非离子型，小分子到大分子等都可用c选择性强，

在色谱分离中既可选择不同的色谱方法，也可选择不同的固定相和流动性状态d设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件，因而不容易使物质变性，特别使用于稳定的大分子有机化合物

十三．高效液相色谱的特点：1.高压，供液压力和进样压力都

很高，一般100kg/cm2,甚至达500kg/cm2.2。高速，可达1-10ml/min.个别可达100ml/min,一般在一小时内完成多组分的分离3.高灵敏度，采用了基于光学原理的检测器4.高效，每米柱子柱效可达5000塔板以上，有时一根可分离100个以上5.适用范围广，通常在室温下工

作

十四．膜分离的技术特点：1.易于操作。常温下可连续使用，

可直接放大，易于自动化2.成本低，寿命长。有些膜产品寿命可达

10年以上，维护方便，能耗少3.高效4.常温下操作无相态变化，分离精度高，没有二次污染5.模材质的价格比较高6.操作过程中膜面容易被污染，导致膜性能降低7.膜的耐药性，耐热性，耐溶剂性能有限。

十五．微滤的分离机理1.表面层截留a机械截留作用指膜具有截留比他孔径大或孔径相当的微粒等杂志的作用。此即筛分作用b物理作用或吸附截留作用除了要考虑筛分过程中的孔径因素之外，还要考虑吸附和电性能的影响c架桥作用通过电镜可以观察到。在孔的入口处，微粒因架桥作用也被截留2.膜内部截留：将微粒截留在膜内部而不是在膜的表面，对于表面层截留而言，其过程接近于绝对过滤，容易清洗，但杂质捕捉量相对于内部截留较少，而对于膜内部截留而言，杂质捕捉量较多，但不容易清洗，多属于一次性使用。

药物分离与纯化技术提纲(自制).

第一章绪论 1.药物分离与纯化过程分为机械分离与传质分离，机械分离针对非均相混合物，传质分离（物质传递）针对均相混合物，分为平衡分离过程与速度控制分离。 2.分离剂可以是能量或物质（质量）。 第二章药物分离纯化前的预处理技术 1.预处理的目的：将目的产物转移到易于分离的相态中（液相），同时除去大部分杂质，改变流体特性，利于后续分离。 2.药物成分的形成阶段只能获得含有目的药物成分的混合物，难以进行药物分离。 3.预处理主要完成任务： （1）去除大部分可溶性杂质（阳离子、生物大分子） （2）采用凝聚或絮凝技术，将胶体状态的杂质转化为易于分离的较大颗粒。（3）改善料液的流动性，便于固液分离 （4）固液分离 （5）将胞内产物从细胞内释放出来 4.沉淀技术： （1）高价离子：Ca2+、Mg2+、Fe3+ a影响离子交换 b对药物降解加速催化作用 （2）生物大分子（可溶性黏胶状物）：蛋白、核酸、多糖 a粘度增大，影响固-液分离。 b乳化作用，吸附离子基团。 5.沉淀法去除杂质常用的方法：等电点沉淀法，变性沉淀法，盐析法，有机溶剂沉淀法，反应沉淀法。 6.等电点沉淀法原理：蛋白质是两性电解质，当溶液PH值处于等电点时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集体，进而产生沉淀。

7.变性沉淀法原理：利用蛋白质、酶、核酸等生物大分子对某种物理或化学因素的敏感性差异，实现分离。 8.盐析法概念：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。 9.盐析法影响因素： （1）盐析剂的性质和加入量 （2）溶液的pH值 （3）蛋白类化合物的性质 （4）蛋白浓度 （5）温度 10.常用的凝聚剂：AlCl3·6H2O、Al2(SO43·18H2O(明矾）、 K2SO4·Al2(SO43·24H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、ZnSO4和MgCO3等。 11.凝聚作用与絮凝作用的区别：凝聚作用是指某些电解质（凝聚剂）作用下，破坏胶体系统分散状态，而使胶体粒子聚集过程，而絮凝作用是通过架桥作用将许多微粒聚集在一起，形成粗大的松散絮团的过程。 12.助滤剂：具有一定刚性的颗粒或纤维状的固体。 13.常用助滤剂：硅藻土，珍珠岩，活性碳等。 14.细胞破碎方法 （1）机械法：高压均浆法（可大规模操作），珠磨法（可较大规模操作）、超声破碎法、X－press法 （2）非机械法：酶解法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法。 15.高压匀浆法原理：细胞悬浮液在高压的作用下从阀座与阀之间的环隙高速喷出，每秒速度高达几百米，高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上，被迫改变方向从出口管流出。细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化，从而造成细胞破碎。 第三章萃取技术

微生物菌种的分离和纯化方法

从混杂微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物分离与纯化。在分子生物学的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。 1、用固体培养基分离和纯化 单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落。当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。大多数细菌、酵母菌、以及许多真菌和单细胞藻类能在固体培养基上形成孤立的菌落，采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。所谓平板，即培养平板的简称，它是指固体培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，盛固体培养基的平皿。这方法包括将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面。固体培养基用琼脂或其它凝胶物质固化的培养基，每个孤立的活微生物体生长、繁殖形成菌落，形成的菌落便于移植。最常用的分离、培养微生物的固体培养基是琼脂固体培养基平板。这种由Kock建立的采用平板分离微生物纯培养的技术简便易行，100多年来一直是各种菌种分离的最常用手段。1.1 稀释倒平板法 首先把微生物悬液作一系列的稀释（如1:10、1:100、1:1000、1:10000），然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板，保温培养一定时间即可出现菌落。如果稀释得当，在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能就是由一个细菌细胞繁殖形成的。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。 1.2 涂布平板法 因为将微生物悬液先加到较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡，且采用稀释倒平板法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长，因此在微生物学研究中常用的纯种分离方法是涂布平板法。其做法是先将已熔化的培养基倒入无菌平皿，

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案培训讲学

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案

精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 生物分离与纯化技术模拟试卷三答案 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．CM-Sephadex C-50：羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂，吸水量为每克干胶吸水五克。 2．絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 3．离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 4．膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 5．层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 2．下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的？（ B ） A.该酶的活力高 B.对底物有高度特异亲合性 C.酶能被抑制剂抑制 D.最适温度高 E.酶具有多个亚基 3．盐析法沉淀蛋白质的原理是（ B ） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 4．凝胶色谱分离的依据是（B）。 A、固定相对各物质的吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D、各物质与专一分子的亲和力不同 5．如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用（D）。 A、Sephadex G-200 B、Sephadex G-150 C、Sephadex G-100 D、Sephadex G-50 6．工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀，一般先将其转变为（B）。 A、钠型和磺酸型 B、钠型和氯型 C、铵型和磺酸型 D、铵型和氯型 7．下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（ A ）。 A. 亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D. 盐析 8．以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ） A.重力 B. 压力 C.浮力 D. 阻力 9．关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律，下列（A）项是正确的叙述。 A、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 B、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 C、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 D、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 10．关于萃取下列说法正确的是（C） A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取 C. 两性电解质在等电点时进行提取 D. 两性电解质偏离等电点时进行提取 11．下列关于固相析出说法正确的是（B） A.沉淀和晶体会同时生成 B析出速度慢产生的是结晶 C.和析出速度无关 D.析出速度慢产生的是沉淀 12．那一种膜孔径最小（C） A.微滤 B超滤 C.反渗透 D. 纳米过滤 13．酚型离子交换树脂则应在（B ）的溶液中才能进行反应 A. pH＞7 B pH＞9 C. pH﹤9 D. pH﹤7 14．一般来说，可使用正相色谱分离（B） A. 酚 B带电离子 C. 醇 D. 有机酸 15．离子交换层析的上样时，上样量一般为柱床体积的（C）为宜。 A. 2％-5％ B1％-2％ C. 1％-5％ D. 3％-7％ 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。（×） 2．进料的温度和pH会影响膜的寿命。（√） 3．应用有机溶剂提取生化成分时，一般在较高温度下进行。（×） 4．溶剂的极性从小到大为丙醇＞乙醇＞水＞乙酸。（√） 5．蛋白质为两性电解质，改变pH可改变其荷电性质，pH﹤pI蛋白质带正电。（√） 6．进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查使用孔径为0.2μm的膜。（×） 7．只有树脂对被交换离子比原结合在树脂上的离子具有更高的选择性时，静态离子交换操作才有可能获得较好的效果。（√） 8．制备型HPLC对仪器的要求不像分析型HPLC那样苛刻。（√） 9．Sephadex LH-20的分离原理主要是分子筛和正相分配色谱。（√） 10．水蒸气蒸馏法是提取挥发油最常用的方法。（√） 四、填空题（每小题1分，共15分） 1．常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（有机溶剂沉淀）。 2．蛋白质分离常用的色谱法有（凝胶色谱法），（多糖基离子交换色谱法），（高效液相色谱法）和（亲和色谱法）。 3．离子交换树脂由（载体），（活性基团）和（可交换离子）组成。 4．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为（微滤膜），（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。 五、简答题（每小题7分，共35分） 1．在色谱操作过程中为什么要进行平衡？ 答：1、流速平衡：流速是柱层析操作当中的主要影响因素，流速的快慢直接影响着分离的效果，流速过快，混合物得不到完全的分离，流速过慢，整体分离的时间要延长，因此在分离前首先要确定留宿。

《生物分离与纯化技术》授课教案

《生物分离与纯化技术》授课教案 第一章绪论 教学目的：熟悉生物物质的概念、种类和来源；了解分离纯化技术及其基本原理；熟悉分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；掌握分离纯化的特点与一般步骤；了解生物分离纯化技术的发展历史；熟悉生物分离纯化技术的发展趋势。 教学重点：生物物质的概念、种类和来源；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；分离纯化的特点与一般步骤；生物分离纯化技术的发展趋势。 教学难点：分离纯化技术及其基本原理；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作。教学课时：4 学时 教学方法：多媒体教学 教学内容： 第一节生物分离与纯化的概念与原理 一、生物物质的概念、种类和来源 1. 生物物质：氨基酸及其衍生物类、活性多肽类、蛋白质、酶类、核酸及其降解 物、糖、脂类、动物器官或组织制剂、小动物制剂、菌体制剂 2. 生物物质来源：动物器官与组织、植物器官与组织、微生物及其代谢产物、细胞培养产物、血液、分泌物及其代谢物 二、生物分离纯化概念 指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液或动植物组织细胞与体液等中分离、纯化生物产品的过程。 三、生物分离纯化技术

生物技术 上游：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及组织工程；下游：生物产品的回收——生物分离与纯化技术，主要包括离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出技术、色谱技术和膜分离技术等。 四、分离纯化基本原理 有效识别混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的分离或目标产物的纯化。

第二节分离纯化策略 一、生物分离纯化技术的特点 1. 环境复杂、分离纯化困难 2. 含量低、工艺复杂

生物分离与纯化技术模拟试卷九答案

生物分离与纯化技术模拟试卷九答案 装 订 线 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．离心分离技术：是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异，在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。 2．物理萃取：即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 3．有机聚合物沉析：利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 4．平衡离子：离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子，亦称活性离子。 5．离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，根据物质的带电性质不同而进行分离的一种层析技术。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．葡聚糖凝胶可使用那种溶剂溶胀（C ） A.甲醇 B 乙醇 C.缓冲液 D.乙酸乙酯 2．不能用于固液分离的手段为（C ） A.离心 B 过滤 C.超滤 D.双水相萃取 3．最常用的干燥方法有（ D ） A 、常压干燥 B 、 减压干燥 C 、喷雾干燥 D 、以上都是 4．物理萃取即溶质根据（ B ）的原理进行分离的 A.吸附 B.相似相溶 C 分子筛 D 亲和 5．适合小量细胞破碎的方法是（ B ） A.高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 6．关于分配柱层析的基本操作错误(D )。 A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂，事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平 D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分，或极性很相似的成分。 7．颗粒与流体的密度差越小，颗粒的沉降速度（ A ） A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 8．“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质（ B ） A ．极性溶剂 B ．非极性溶剂 C ．水 D ．溶剂 9．关于大孔树脂洗脱条件的说法，错误的是： （ A ） A 、最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。 B 、对弱酸性物质可用碱来解吸。 C 、对弱碱性物质可用酸来解吸。 D 、如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸下来。 10．亲和层析的洗脱过程中，在流动相中减去配基的洗脱方法称作 （ D ） A 、 阴性洗脱 B 、剧烈洗脱 C 、正洗脱 D 、负洗脱 11．下列哪一项不是常用的滤布材料 （ C ） A. 法兰绒 B. 帆布C. 滤纸 D.斜纹布 12．阴树脂易受有机物污染，污染后，可用（ B ）处理 A 柠檬酸 B 10%NaCl+2%～5%NaOH 混合溶液 C 氨基三乙酸 D EDTA 13．HPLC 是哪种色谱的简称（ C ）。 A ．离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱 14．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A ．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 15．分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用 （ A ） A 、分离量大分辨率低的方法 B 、分离量小分辨率低的方法 C 、分离量小分辨率高的方法 D 、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．有机溶剂被细胞壁吸收后，会使细胞壁膨胀或溶解，导致破裂，把细胞内产物释放到水相中去。（√ ） 2．向含有生化物质的水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂，能使生化物质沉淀析出。（√ ） 3．等电点沉淀在实际操作中应避免溶液pH 上升至5以上。（√ ） 4．在聚丙烯酰胺凝胶中加入阴离子去污剂十二烷基硫酸钠（SDS ），影响凝胶的形成。（× ） 5．当气体的温度超过其临界温度，压力超过临界压力之后，物质的聚集状态就介于气态和液态之间，成为超临界流体。（√ ） 6．冻结-融化法冻结的作用是破坏细胞膜的疏水键结构，增加其亲水性和通透性来破坏细胞的。（√ ） 7．盐析作用也能减少有机溶剂在水中的溶解度，使提取液中的水分含量减少。可以促使生化物质转入有机相从而提高萃取率。（√ ） 8．氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可用等电点沉析。（√ ） 9．甲醇沉淀作用与乙醇相当，但对蛋白质的变性作用比乙醇、丙酮都小，所以应用广泛。（×） 10．若两性物质结合了较多阳离子（如Ca2+、Mg2+、Zn2+等），则等电点pH 升高。（√ ）

我国制药分离纯化技术现状和发展方向

我国制药分离纯化技术现状和发展方向 引言：制药工业关系国计民生。一种好的药品，不仅能治疗疾病，而且能够提高国民的身体素质。大千世界，形形色色的动植物，不计其数的化合物，想要从里面找到能够制成药物的有效成分是一件困难的工作。由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。因此，制药分离纯化技术在制药工业中具有举足轻重的地位。 一、现状 制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂志之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离，是一个复杂的过程。 近年来，我国的医药产业虽然得了比较大的发展，但是在制药过程上并没有取得重大突破，与发达国家仍有很大的差距。其原因是多方面的，但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题，药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节，自然而然的成为了首要原因。 目前，在我国制药领域，很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用，但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺，依然是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分离技术装备简单，工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。设计和开发出一个新的生产系统和设备，显得尤为迫切。 制药提取分离技术及其装备关系到三个问题：(1)能否最大限度

地从药材中提取有效成分，但是保证无用的物质不能被同时转移。(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均；(3)能否在尽量满足最大产能的情况下，把成本降到最低。简单来说是产率、工艺条件稳定和效率三个问题。这些问题如果能得到有效的解决，就能为后续生产环节制提供良好的生产环境，实现提高生产质量的最终目的，目前，我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题，生产中仍然以传统落后的工艺技术和装备为主导，提取生产过程中的装备陈旧、工艺流程单一，集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来，但是并没有得到广泛应用，因此，充分利用各种先进的提取分离纯化技术，先进的装备的优势以及自动化控制与在线检测系统的优势，开发出先进、适用的中药提取分离技术流程，并使其得到推广和广泛的应用。 传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。这些新技术的推广应用，降低了生产成本、提高了产品质量，推动了医药的现代化进程，为我国的医药行业走向国际市场奠定了基础。 二、发展方向 我国的医药生产水平与世界先进的药物提取水平差距甚大，影响了我国医药产品在世界药品市场的地位。中国已经加入WTO，国内医药生产企业要想在竞争中赢得主动，必须采用先进的提取分离技术，才可能使我国医药产品生产和销售在国际市场占有更多的份额，

药物分离纯化

1.什么是化学萃取？影响化学萃取的因素？溶质与萃取剂之间的化学作用？ 2.什么事截留分子量？各种分离膜（如微滤、超滤、纳滤）的截留组分范围怎样？ 3.什么是乳化现象？消除乳化的方法有哪些？ 4.什么是反萃取、萃取相、萃余相？ 5.什么是有效成分和有效部位？ 6.什么是双水相萃取技术？有哪些特点？ 7.什么是半仿生提取法？其优点有哪些？ 8.什么是分子印迹技术，其特点如何？ 9.什么是分子蒸馏，其操作过程如何，有哪些特点？ 10.依据分离记理，色谱法分为哪几类？ 11.根据料液和溶剂的接触和流动情况，萃取操作过程如何划分？ 12.什么是凝胶色谱，其分离机理如何，有哪些用途？其操作过程如何？ 13.什么是住色谱，如何操作？ 14.活性氧化铝有哪些类型？特点是什么？其含水量关系如何？ 15.何为浸漉法，去操作过程如何？ 16.离子交换树脂有哪些类型,影响其选择性的因素？其操作过程如何？ 17.容积提前中药有效成分时，选择溶剂的原则，常见容积大机型大小如何？ 1分离纯化过程：通过物理、化学或生物等手段，或将这些方法结合，将某混合物系分离纯化成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。 分离纯化技术：在工业中通过适当的技术手段与装备，耗费一定的能量来实现混合物的分离过程，研究实现这一分离纯化过程的科学技术。 1、药物分离的特点：（1）药物的品种繁多，结构复杂，不同来源的药物性质差别很大，采用的分离技术原理和方法也多种多样。（2）以天然形式存在的药物，或生物来源的药物通常含量较低，杂质的量远远大于有效成分的量。分离过程需要多种方法联合应用，使有效成分的含量不断提高。（3）药物中很多品种特别是天然成分和生物活性物质具有稳定性差、易分解、易变性等特点，在选择分离方法时需要考虑被分离物质的性质，采用适当的分离方法和条件，以保证产品的稳定性（4）从药物研究到药品生产，分离在量上的差别很大，小到 以鉴定、含量测定的6- 10g级，大到生产的吨级的纯化。（5）药品的质量要求高，必须达到国家标准，生产环境需要达到一定的洁净度，防止环境对产品的污染。 2、分离纯化方法按原理分为机械分离和传质分离。 3、萃取：将样品中的目标化合物选择性地转移到另一相中或选择性地保留在原来的相中（转移非目标化合物），从而使目标化合物与原来的复杂机体相互分离的方法。反萃取：调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。萃取相：当溶剂与混合液混合后成为两相，其中一个以萃取剂为主（溶有溶质）的称为萃取相。萃余相：另一个以原溶液为主的（即溶剂含量较低）称为萃余相。萃取液：利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃取相中的溶剂后得到的液体称为萃取液。萃余液：利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃余相中的溶剂后的液体称为萃余液。化学萃取：也称反应萃取，是利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。影响化学萃取的因素：（1）被萃取药物的结构（2）pH的影响（3）温度的影响（4）无机盐的存在（5）溶质的结构（6）萃取剂（7）稀释剂。 4、化学萃取中，溶质与萃取剂之间的化学作用主要有：（1）配位反应（2）阳离子交换反应（3）离子缔合反应萃取（4）协同反应萃取。 5、根据料液和溶剂的接触和流动情况，可以把萃取操作过程分成单级萃取操作和多级萃取

总结生物药物分离纯化的方法

总结归纳本课程介绍的可用于物质分离纯化的方法，并说出每种方法的原理。 萃取分离法 溶剂萃取法原理： 利用物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同而进行的分离 设法使一种溶解于液相的物质传递到另一液相的操作 pH影响分配系数-表观分配系数 双水相萃取原理：利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 反胶束萃取原理：表面活性剂溶于非极性溶剂中，并使其浓度超过临界胶束浓度，便会在有机溶剂内形成聚集体，非极性基团在外，极性基团则排列在内，形成一个极性核，此极性核具有溶解极性物质的能力。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后，蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中，由于周围的水层和极性基团的保护，蛋白质不与有机溶剂接触，从而不会造成失活。 超临界萃取原理：当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时，不会凝缩为液体，只是密度增大，具有许多特殊的物理化学性质：流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体；在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感； 固相析出分离法 盐析法原理： 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。 破坏双电层：在高盐溶液中，带大量电荷的盐离子能中和蛋白质表面的电荷，使蛋白质分子之间电排斥作用相互减弱而能相互聚集起来。 破坏水化层：中性盐的亲水性比蛋白质大，盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜，暴露出疏水区域，由于疏水区域的相互作用，使其沉淀。 有机溶剂沉淀法原理： 1、降低了介质的介电常数，使溶质分子之间的静电引力增加，聚集形成沉淀。 2、水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度，降低了它的亲水性，导致脱水凝集。 等电点沉淀法原理： Pl时分子表面静电荷未零，双电层及水化膜的削弱或破坏，分子间引力增加，溶解度降低。常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀剂一起配合使用。主要：去除杂蛋白，而不用于沉淀目的物。 成盐沉淀法原理： 1.金属离子沉淀 所用的金属离子，包括Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ca2+、Ba2+、Mg2+等。 蛋白质和酶分子中因为含有羟基、氨基、咪唑基和硫氢基等，均可以和上述金属离子作用形成盐复合物。 分离沉淀→复合物分解→除金属离子（离子交换或金属螯合剂EDTA） 2.有机酸类复合盐 含氮有机酸如苦味酸、苦桐酸和鞣酸等能够与有机分子的碱性功能团形成复合物而沉析出。工业上用此法制备蛋白质时，需采取较温和的条件，有时还加入一定的稳定剂，以防止蛋白质变性。 亲和沉淀法原理：

生物分离与纯化技术模拟试卷十一答案

生物分离与纯化技术模拟试卷十一答案 装 订 线 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．盐析：是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异，向溶液中加入一定量的中性盐，使原溶解的物质沉淀析出的分离技术。 2．洗脱：利用适当的溶剂，将树脂吸附的物质释放出来，重新转入溶液的过程。 3．树脂的再生：就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程，树脂的再生反应是交换吸附的逆反应。 4．疏水层析：是利用表面偶联弱疏水性基团（疏水性配基）的疏水性吸附剂为固定相，根据蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行分离纯化的层析技术。 5．过滤介质：是指能使固一液混合料液得以分离的某一介面，通常指滤布或膜过滤中所用的膜。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．微滤膜所截留的颗粒直径为( A ) A 0.02～10μm B 0.001～0.02μm C <2nm D < 1nm 2．关于分配柱层析的基本操作错误(D )。 A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂，事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平 D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分，或极性很相似的成分。 3．在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量 （ C ） A ．羟型阴 B ．氯型阴 C ．氢型阳 D ．钠型阳 4．下列哪项不是常用的树脂再生剂（ D ） A 1％～10％HCl B H2S04、 C NaCl 、 D 蒸馏水 5．亲和层析的洗脱过程中，在流动相中加入配基的洗脱方法称作 （ C ） A 、 阴性洗脱 B 、 剧烈洗脱 C 、竞争洗脱 D 、非竞争洗脱 6．活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强？ （ A ） A 、水 B 、甲醇 C 、乙醇 D 、三氯甲烷 7．在一定的pH 和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作 ( A ) A 、KS 盐析法 B 、β盐析法 C 、重复盐析法 D 、分部盐析法 8．在超滤过程中，主要的推动力是 （ C ） A 、浓度差 B 、 电势差 C 、压力 D 、重力 9．在选用凝胶层析柱时，为了提高分辨率，宜选用的层析柱是 （A ） A 、粗且长的 B 、粗且短的 C 、细且长的 D 、细且短的 10．如果用大肠杆菌作为宿主细胞，蛋白表达部位为周质，下面哪种细胞破碎的方法最佳？ （ C ） A.匀浆法 B.超声波法 C. 渗透压休克法 D. 冻融法 11．盐析法与有机溶剂沉淀法比较， 其优点是（ B ） A ．分辨率高 B ．变性作用小 C ．杂质易除 D ．沉淀易分离 12．磺酸型阳离子交换树脂可用于分离（E ） A 、强心苷 B 、有机酸 C 、醌类 D 、苯丙素 E 、生物碱 13．用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（ C ） A ．离子交换色谱 B ．亲和色谱 C ．凝胶过滤色谱 D ．反相色谱 14．洗脱体积是（C ）。 A 、凝胶颗粒之间空隙的总体积 B 、溶质进入凝胶内部的体积 C 、与该溶质保留时间相对应的流动相体积 D 、溶质从柱中流出时所用的流动相体积 15．下列细胞破碎的方法中，哪个方法属于非机械破碎法( A ) A.化学法 B. 高压匀浆 C. 超声波破碎 D.高速珠磨 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．伯胺基在pH<7的溶液中使用。（√ ） 2．阴树脂易受有机物污染，可用有机溶剂浸泡或淋洗。（× ） 3．吸附力较弱的组分，有较低的Rf 值。（× ） 4．凝胶柱层析可进行生物大分子分子量的测定。（√ ） 5．等密度梯度离心中，梯度液的密度要包含所有被分离物质的密度。（√ ） 6．疏水柱层析可直接分离盐析后或高盐洗脱下来的蛋白质、酶等生物大分子溶液（√ ） 7．采用溶剂提取法提取中草药有效成分时，选择溶剂的原则是“相似相溶原则”。 （ √ ） 8．丙酮，介电常数较低，沉析作用大于乙醇，所以在沉析时选用丙酮较好。（×） 9．中性多糖类药物常用水作溶剂来提取，也可用水浸煮，也可以用冷水浸提。（ ∨ ） 10．有机溶剂（如胍、乙醇、尿素和异丙醇等）可以削弱疏水分子间的相互作用。可以用于任何规模的细胞破碎。（√ ）

2020年生物分离与纯化技术模拟试卷五答案

生物分离与纯化技术模拟试卷五答案 装 订 线 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．离心沉降：利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层，实现固液分离 2．固相析出技术：利用沉析剂使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。 3．乳化液膜系统：乳化液膜系统由膜相、外相和内相三相组成，膜相由烷烃物质组成，最常见的外相是水相，内相一般是微水滴。 4．反相色谱：是指固定相的极性低于流动相的极性，在这种层析过程中，极性大的分子比极性小的分子移动的速度快而先从柱中流出。 5．等电点：是两性物质在其质点的净电荷为零时介质的pH 值,溶质净电荷为零，分子间排斥电位降低，吸引力增大，能相互聚集起来，沉淀析出，此时溶质的溶解度最低。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．在蛋白质初步提取的过程中，不能使用的方法（C ）。 A 、双水相萃取 B 、超临界流体萃取 C 、有机溶剂萃取 D 、反胶团萃取 2．离子交换法是应用离子交换剂作为吸附剂，通过（A ）将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上。 A 、静电作用 B 、疏水作用 C 、氢键作用 D 、范德华力 3．丝状（团状）真菌适合采用（A ）破碎。 A 、珠磨法 B 、高压匀浆法 C 、A 与B 联合 D 、A 与B 均不行 4．真空转鼓过滤机工作一个循环经过（A ）。 A 、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区 B 、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区 C 、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区 D 、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区 5．阴离子交换剂（C ）。 A 、可交换的为阴、阳离子 B 、可交换的为蛋白质 C 、可交换的为阴离子 D 、可交换的为阳离子 6．凝胶色谱分离的依据是（B ）。 A 、固定相对各物质的吸附力不同 B 、各物质分子大小不同 C 、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D 、各物质与专一分子的亲和力不同 7．依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有（A ）。 A 、Fe3+>Ca2+>Na+ B 、Na+ >Ca2+> Fe3+ C 、硫酸根>柠檬酸根>硝酸根 D 、硝酸根>硫酸根>柠檬酸根 8．乳化液膜的制备中强烈搅拌（B ）。 A 、是为了让浓缩分离充分 B 、应用在被萃取相与W/O 的混合中 C 、使内水相的尺寸变小 D 、应用在膜相与反萃取相的乳化中 9．盐析法纯化酶类是根据（ B ）进行纯化。 A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 10．以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力（ C ） A.离心力 B. 向心力 C.重力 D. 阻力 11．关于精馏回流比控制，对于一定的分离任务，以下正确的两项是（A ） A 、若回流比变大，则精馏能耗增大； B 、若回流比变大，则精馏能耗减小； C 、若回流比变大，则所需理论塔板数变大； D 、若回流比变小，则所需理论塔板数变小。 12．其他条件均相同时，优先选用那种固液分离手段（B ） A. 离心分离 B 过滤 C. 沉降 D.超滤 13．蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（A ）范围内适合。 A. 0.5％～2％ B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％ 14．超滤技术常被用作（C ） A. 小分子物质的脱盐和浓缩 B 小分子物质的分级分离 C. 小分子物质的纯化 D.固液分离 15．通过改变pH 值从而使与离子交换剂结合的各个组分被洗脱下来，可使用（A ） A. 阳离子交换剂一般是pH 值从低到高洗脱 B 阳离子交换剂一般是pH 值从高到低洗脱 C. 阴离子交换剂一般是pH 值从低到高 D. 以上都不对 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．溶剂萃取中的乳化现象一定存在。（×） 2．用冷溶剂溶出固体材料中的物质的方法又称浸煮。（× ） 3．在生物制剂制备中，常用的缓冲系统有磷酸盐缓冲液；碳酸盐缓冲液；盐酸盐缓冲液；醋酸盐缓冲液等。（× ） 4．蛋白质变性，一级、二级、三级结构都被破坏。（× ） 5．不同高分子化合物的溶液相互混合可形成两相或多相系统，如葡聚糖与聚乙二醇（PEG ）按一定比例与水混合后，溶液先呈浑浊状态，待静置平衡后，逐渐分成互不相溶的两相，上相富含PEG ，下相富含葡聚糖。（√ ） 6．离子交换剂可以分为3部分：高分子聚合物基质、电荷基团和被交换离子。（× ） 7．由于pH 值可能对蛋白的稳定性有较大的影响，故一般通常采用改变离子强度的梯度洗脱（√ ） 8．盐析一般可在室温下进行，当处理对温度敏感的蛋白质或酶时，盐析操作要在低温下（如0℃～4℃）进行。 （√ ） 9．采用凝胶过滤分离蛋白质主要取决于蛋白质分子的大小，先将蛋白质混合物上柱然后进行洗脱，小分子的蛋白质由于所受排阻力较小首先被洗脱出来。( × ) 10．树脂使用后不可再回收。（×）

(高考生物)生物分离与纯化技术复习重点

（生物科技行业）生物分离与纯化技术复习重点

生化分离技术复习重点 1.生化分离，生化分离技术的基本步骤 生物分离与纯化的目的是从微生物发酵液，酶反应产物，动植物细胞培养和生物体本身分离并纯化对人类有用的，符合质量要求的各种生物药物和生物制品。 来源：（1）动物脏器（2）血液，分泌物和其它代谢物（3）海洋生物（4）植物（5）微生物 特点：（1）目的产物浓度低，纯化难度大（2）活性物质性质不稳定，操作过程容易失活（3）生物材料中生化组分数量大，分离困难（4）生物材料易变质，保存困难（5）生物产品的质量标准高 基本步骤：原料的选取和预处理，分离提取，精制和成品的制作 2.吸附技术 概念：是指在一定条件下，将待分离的料液（或气体）通入适当的吸附剂中，利用吸附剂对料液（或气体）中某一组分具有选择吸附的能力，使该祖坟富集在吸附剂表面，然后再用适当的洗脱机将吸附的组分从吸附剂上解吸下来的一种分离技术 吸附剂类型：（1）物理吸附（范德华力）（2）化学吸附（电子转移）（3）交换吸附（离子交换） 常用的吸附剂：一类有机吸附剂，如活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、聚酰胺等；另一类是无机吸附剂，如氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙‘氢氧化铝等。 活性炭吸附规律：对具有极性基团的化合物吸附力较大；对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；对相对分子质量大的化合物的吸

附力大于相对分子质量小的化合物。 影响吸附的因素：吸附剂的性质；吸附物的性质；吸附条件（温度、PH、盐的浓度）、溶剂的影响。 3.膜分离技术 概念：指物质在推动力作用下由于传递速度不同而得到分离的过程。特点：易于操作；成本低、寿命长；高效；常温下操作无相态的变化，分离精度高，没有二次污染；膜材质的价格高；操作过程中膜面容易被污染；膜的耐药性，耐溶性，耐热性能有限。 类型：渗析；电渗析；微滤；超滤；反渗透；纳滤；气体分离 微孔滤膜清洗和再生方法：将滤膜平放于清洁盛器内，用60℃左右的蒸馏水浸泡，使全部湿润，数小时候（约4小时以）倾去水，再用上法浸泡12小时，使用前再用适量温蒸馏水清洗一次。 微孔滤过膜截留粒子的范围：0.1—10μm的粒子。 4.液膜分离技术 概念：是一种以液膜为分离介质，以浓度差为推动力的分离操作，是属于液—液系统的传质分离过程。 组成：膜溶剂；表面活性剂；流动载体；膜增强剂。 分类：乳状液膜；支撑液膜。 液膜分离步骤：制备液膜；液膜萃取；澄清分离；破乳。 影响因素：液膜乳液成分的影响；乳水比；连续的PH；搅拌速度的影响；料液的浓度和酸度的影响；操作温度的影响；接触时间。应用：分离氨基酸；提取抗生素；提取生物碱；提取蛋白质；分离

药物分离与纯化

硕士学位课程考试试卷 考试科目：天然药物的分离与纯化 考生姓名：邱诗春 考生学号：20111902042 学院：生物工程学院 专业：生物学 考生成绩： 任课老师(签名) 考试日期：20 11 年11 月 5 日午时至时

姜黄中天然药物的分离与纯化 摘要：姜黄素是姜黄属植物中的主要活性成分，具有抗癌、抗氧化、抗炎、清除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统等多方面药理作用，有较好的临床应用价值和研发潜力。随着提取分离纯化技术的发展，目前有多种方法从植物中提取并分离姜黄素。本文对近年来研究姜黄素的酶法、渗漉法、水杨酸钠法、超临界CO2 萃取法、超声提取法及微波提取法等提取方法；大孔树脂吸附法、聚酰胺吸附法、活性炭色谱法、硅胶柱色谱法、乙酸沉淀法等分离纯化方法进行综述，为进一步开发利用姜黄素提供依据。 关键字：姜黄素；提取；分离 Abstract: Curcumin is one of the major active ingredients in plants of Curcuma L. and has many pharmacological effects, such as: anti-cancer, anti-oxidant, anti-inflammatory, free radical scavenging, and anti-microbial effect in the cardiovascular system and digestive system, and so on. It has better clinical application and developping potential of new drug. With the development of extraction and isolation technology, there are many ways to extract and isolate curcumin from plants. The recent studies of curcumin extraction methods, i.e. enzyme method, percolation method, sodium salicylate method, supercritical CO2, ultrasonic extraction and microwave extraction. Separation methods, i.e. polyamide adsorption, macroporous resin adsorption, polyamide adsorption, activated carbon chromatography, silica gel column chromatography and acid-precipitation method are reviewed to provide the basis evidence for further utilization of curcumin. Key words：curcumin; extraction; separation 姜黄（Curcuma longa）为多年生草本植物，其性味辛、苦、温，入心、肝、脾经，可行气破瘀，通经止痛，并且还有助消化特性，可以作为调味品、天然色素、天然染料，近年来因其具抗肿瘤、抗炎、抗氧化[1,2]等活性而倍受关注．姜

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．CM-Sephadex C-50：羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂，吸水量为每克干胶吸水五克。 2．絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 3．离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 4．膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 5．层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 2．下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的？（ B ） A.该酶的活力高 B.对底物有高度特异亲合性 C.酶能被抑制剂抑制 D.最适温度高 E.酶具有多个亚基 3．盐析法沉淀蛋白质的原理是（ B ） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 4．凝胶色谱分离的依据是（B）。 A、固定相对各物质的吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D、各物质与专一分子的亲和力不同 5．如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用（D）。 A、Sephadex G-200 B、Sephadex G-150 C、Sephadex G-100 D、Sephadex G-50 6．工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀，一般先将其转变为（B）。 A、钠型和磺酸型 B、钠型和氯型 C、铵型和磺酸型 D、铵型和氯型 7．下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（ A ）。 A. 亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D. 盐析 8．以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ） A.重力 B. 压力 C.浮力 D. 阻力 9．关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律，下列（A）项是正确的叙述。 A、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 B、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 C、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 D、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 10．关于萃取下列说法正确的是（C） A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取 C. 两性电解质在等电点时进行提取 D. 两性电解质偏离等电点时进行提取 11．下列关于固相析出说法正确的是（B） A.沉淀和晶体会同时生成 B析出速度慢产生的是结晶 C.和析出速度无关 D.析出速度慢产生的是沉淀 12．那一种膜孔径最小（C） A.微滤 B超滤 C.反渗透 D. 纳米过滤 13．酚型离子交换树脂则应在（B ）的溶液中才能进行反应 A. pH＞7 B pH＞9 C. pH﹤9 D. pH﹤7 14．一般来说，可使用正相色谱分离（B） A. 酚 B带电离子 C. 醇 D. 有机酸 15．离子交换层析的上样时，上样量一般为柱床体积的（C）为宜。 A. 2％-5％ B1％-2％ C. 1％-5％ D. 3％-7％ 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。（×） 2．进料的温度和pH会影响膜的寿命。（√） 3．应用有机溶剂提取生化成分时，一般在较高温度下进行。（×） 4．溶剂的极性从小到大为丙醇＞乙醇＞水＞乙酸。（√） 5．蛋白质为两性电解质，改变pH可改变其荷电性质，pH﹤pI蛋白质带正电。（√） 6．进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查使用孔径为0.2μm的膜。（×） 7．只有树脂对被交换离子比原结合在树脂上的离子具有更高的选择性时，静态离子交换操作才有可能获得较好的效果。（√） 8．制备型HPLC对仪器的要求不像分析型HPLC那样苛刻。（√） 9．Sephadex LH-20的分离原理主要是分子筛和正相分配色谱。（√） 10．水蒸气蒸馏法是提取挥发油最常用的方法。（√） 四、填空题（每小题1分，共15分） 1．常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（有机溶剂沉淀）。 2．蛋白质分离常用的色谱法有（凝胶色谱法），（多糖基离子交换色谱法），（高效液相色谱法）和（亲和色谱法）。 3．离子交换树脂由（载体），（活性基团）和（可交换离子）组成。 4．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为（微滤膜），（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。 五、简答题（每小题7分，共35分） 1．在色谱操作过程中为什么要进行平衡？ 答：1、流速平衡：流速是柱层析操作当中的主要影响因素，流速的快慢直接影响着分离的效果，流速过快，混合物得不到完全的分离，流速过慢，整体分离的时间要延长，因此在分离前首先要确定留宿。 2、液体环境：为了保持被分离物质运动的均一性，以及好的吸附和解析效果，因此要保持孔隙内部和外部液体环境的一致，所以进行液体环境的平衡。