第一篇：2012-2013生化分離復習題

名詞解釋

分配系數：在一定溫度、壓力下，溶質分子分布在兩個相互相溶的溶劑里，達到平衡后，它在兩相的濃度比為一常數叫分配系數。

絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在下，在懸浮粒子之間發生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。

萃取過程：利用在兩個互不相溶的液相中各種組分（包括目的產物）溶解度的不同，從而達到分離的目的。

離子交換：利用離子交換樹脂作為吸附劑，將溶液中的待分離組分，根據其電荷差異，依靠庫倫力吸附在樹脂上，然后利用合適的洗脫機將吸附物從樹脂上洗脫下來，達到分離的目的。助濾劑：助濾劑是一種具有特殊性能的細粉或纖維，它能使某些難以過濾的物料變得容易過濾。

色譜技術：是一組相關分離方法的總稱，色譜柱的一般結構還有固定相（多孔介質）和流動相，根據物質在兩相間的分配行為不同（由于親和力差異），經過多次分配，達到分離的目的。

等電點沉淀：調節體系PH值，使兩性電解質的溶解度下降，析出的操作稱為等電點沉淀。膜分離：利用膜的選擇性（孔徑大小），以膜的兩側存在的能量差作為推動力，由于溶液之各組分透過膜的遷移率不同而實現分離的一種技術。

反滲透：在只有溶劑能通過的滲透膜的兩側，形成大于滲透壓的壓力差，就可以使溶劑發生倒流，使溶液達到濃縮的效果，這種操作稱為反滲透。

膜的濃差極化：是指但溶劑透過膜，而溶質留在膜上，因而使膜面濃度增大，并高于主體中濃度。

超濾：凡是能截留相對分子量在500以上的高分子膜分離過程稱為超濾，它主要是用于從溶劑或小分子溶質中將大分子篩分出來。

生化分離技術：是指從動植物與微生物的有機體或器官、生物工程產物（發酵液、培養液）及其生物化學產物中提取、分離、純化有用物質的技術過程。

離心分離技術：是基于固體顆粒和周圍液體密度存在差異，在離心場中使不同密度的固體顆粒加速沉降的分離過程。

鹽析：是利用不同物質在高濃度的鹽溶液中溶解度的差異，向溶液中加入一定量的中性鹽，是原溶液的物質沉淀析出的分離技術。

洗脫：利用適當的溶劑，將樹脂吸附的物質釋放出來，重新轉入溶液的過程。

樹脂的再生：就是讓使用過的樹脂重新獲得使用性能的處理過程，樹脂的再生反應是交換吸附的逆反應。

層析分離：是一種物理的分離方法，利用多組分混合物中各組分物理化學性質的差別，是各組分以不同的程度分布在兩個相中。

流動相：在層析過程中，推動固定相上待分離的物質朝著一個方向移動的液體、氣體和租臨界體等，都稱為流動相。

正相色譜：是指固定相的極性高于流動相的極性，因此，在這種層析過程中非極性分子或極性小的分子比極性大的分子移動的速度快，先從柱中流出來。

反相色譜：是指固定相的極性地獄流動相的極性，在這種層析過程中，極性大的分子比極性小的分子移動的速度快而先從柱中流出。

吸附層析：是以吸附劑為固定相，根據待分離物與吸附劑之間吸附力不同而達到分離目的的一種層析技術。

分配層析：是根據在一個有兩相同時存在的溶劑系統中，不同物質的分配系數不同而達到分離目的的一種層析技術。

凝膠過濾：凝膠過濾是以具有網狀結構的凝膠顆粒作為固定相，根據物質的分子打小進行分離的一種層析技術。

離子交換層析：是以離子交換劑為固定相，根據物質的帶電性質不同而進行分離的一種層析技術。

高效液相色譜：是指選用顆粒極細的高效耐壓新型固定相，借助高壓泵來輸送流動相，并配有實時在線檢測器，實現色譜分離過程全部自動化的液相色譜法。

親和層析：是利用生物活性物質之間的專一親和吸附作用而進行的層析方法。是近年來發展的純化酶和其他高分子的一種特殊的層析技術。

選擇

1． HPLC是哪種色譜的簡稱（C高效液相色譜）

2． 針對配基的生物學特異性的蛋白質分離方法是（C親和層析）

3． 用于蛋白質分離過程中的脫鹽更換緩沖液的色譜是（C凝膠過濾色譜）

4． 適合小量細胞破碎的方法是（B超聲破碎法）

5． 蛋白質分子量的測定可采用（C凝膠層析）方法

6． 基因工程藥物分離純化過程中，細胞收集常采用的方法（膜過濾）

7． 離子交換劑不適用于提取（D蛋白質）物質

8． 血清清蛋白的等電點為4.64，在PH為7的溶液中將血清蛋白質通電，清蛋白質分子向

（A正極移動）

9． 是蛋白質鹽析可加入試劑（D硫酸銨）

10． 下列哪一項是強酸性陽離子交換樹脂的活性交換基團（A磺酸基團—SO3H）

11． 在蛋白質初步提取的過程中，不能使用方法（C有機溶液萃取）

12． 離子交換法是應用離子交換劑作為吸附劑，通過（A靜電作用）將溶液中帶相反電

荷的物質吸附在離子交換劑上。

13． 真空轉鼓過濾機工作一個循環進過（A過濾器、緩沖區、再生區、卸渣區）

14． 陰離子交換劑（C可交換為陰離子）

15． 分配層析中的載體（C能吸附溶劑構成固定相）

16． 顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度（A越小）

17． 發酵液的預處理方法不包括（C離心）

18． 其他條件均相同時，優先選用哪種固液分離手段（B過濾）

19． 哪種細胞破碎方法適用工業生產（A高壓勻漿）

20． 關于萃取下列說法正確的是（C兩性電解質在等電點時進行提取）

21． 液—液萃取時常發生乳化作用，如何避免（D加熱）

22． 在葡萄糖與聚乙二醇的雙水相體系中，目標蛋白質存在與（A上相）

23． 超臨界流體萃取中，如何降低溶質的溶解度達到分離的目的（C升溫）

24． 有機溶劑為什么能夠沉淀蛋白質（B介電常數小）

25． 若兩性物質結合了較多陽離子，則等電點PH會（A升高）

26． 若兩性物質結合了較多陰離子，則等電點PH會（B降低）

27． 生物活性物質與金屬離子形成難溶性的復合物沉析，然后使用（C EDTA）去除金屬

離子。

28． 哪一種膜孔徑最小（C反滲透）

29． 超濾技術常被用作（C小分子物質的純化）

30． 微孔膜過濾不能用來（D分離離子與小分子）

31． 吸附劑和吸附劑之間作用力是通過（A范德華力）產生的吸附稱為物理吸附。

32． 哪一種活性碳的吸附容量最小（B棉綸活性碳）

33． 酚型離子交換樹脂則應用在（B PH>9）的溶液中才能進行反應

34． 羧酸型離子交換樹脂必須在（C PH>7）的溶液中才能進行反應

35． 離子交換樹脂適用（B乙醇）進行溶脹

36． 通過改變PH值從而使與離子交換劑結合的各個組分被洗脫下來，可使用（A 陽離

子交換劑一般是PH值從低到高洗脫）

37． 哪一種凝膠的孔徑最小（A Sephadex G-25）

38． 哪一種凝膠的吸水量最大（D Sephadex G-200）

39． 在什么情況下得到粗大而有規則的晶體（A 晶體生長速度大大超過晶核生成速度）

40． 為加熱過濾效果通常使用（C惰性助溶劑）

41． 不能用于固液分離的手段為（C 超濾）

42． 最常用的干燥方法有（D 以上都是）常壓過濾減壓過濾噴霧過濾

43． 下列哪個不屬于高度純化：（B吸附法）

44． 酶提取液中，除所需酶外，還還含有大量的雜蛋白、多酶、脂類和核酸等，為了進

一步純化，可用（E 以上都可以）調PH值和加熱沉淀法蛋白質表面變性法降解或沉淀核酸法利用結合底物發保護法除去雜蛋白

45． 適用于分離糖、苷等的SephadexG的分離原理是（C 分子大小）

46． 下列哪個不屬于初步純化（C L離子交換層析）

47． 下列那個不屬于發酵液的預處理（D 層析）

48． 顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度（A 越小）

49． 高效液相色譜儀的種類喝多，但是無論何種高效液相色譜儀，基本上是由（D 高

壓輸液系統、進樣系統、分離系統、檢測系統、記錄系統和色譜工作站等五大部分）

50． 在凝膠過濾（分離范圍是5000~400000）中，下列哪種蛋白質最先被洗脫下來（B 肌

球蛋白（400000））

51． “類似物容易吸附類似物”的原則，一般極性吸附劑適宜于從何種溶劑中吸附極性

物質（B 非極性物質）

52． 能夠出去發酵液中鈣、鎂、鐵離子的方法是（C離子交換）

53． 當向蛋白質純溶液中加入中性鹽時，蛋白質溶解度（C 先增大，后減小）

54． 洗脫體積是（C與該溶質保留時間相對應的流動相體積）

55． 超臨界流體萃取法適用于提取（B 極性小的成分）

56． 活性碳在下列哪種溶劑中吸附能力最強（A 水）

57． 在超濾過程中，主要的推動力是（C 壓力）

58． 在選用凝膠層析柱時，為了提高分辨率，宜選用的層析柱是（A 粗且長的）

59． 鹽析法與有機溶劑沉淀法比較，其優點是（B 變性作用小）

60． 在萃取液用量相同的條件下，下列哪種萃取方式的理論收率最高（C 三級逆流萃取）

判斷

1.助溶劑是一種可壓縮的多孔微粒（X）

2.通過加入某些反應劑是發酵液進行預處理的方法之一（√）

3.極性溶劑與非極性溶劑互溶（X）

4.用冷溶劑溶出固體材料中的物質的方法又稱浸煮（X）

5.要增加目的物的溶解度，往往要在目的物等電點附近進行提取（X）

6.應用有機溶劑提取生化成分時，一般在較高溫度下進行（X）

7.生物物質中最常用的干燥方法是減壓干燥（√）

8.蛋白質類的生物大分子在鹽析過程中，最好在高溫下進行，因為溫度高會增加其溶解度

（X）

9.吸附劑氧化鋁的活性與其含水量無關（X）

10.酸性、中性、堿性氨基酸在強堿性陰離子交換樹脂柱上的吸附順序是堿性氨基酸>中性

氨基酸>酸性氨基酸（X）

11.活性氧化鋁可分為三種類型：堿性氧化鋁、中性和酸性氧化鋁（√）

12.板框壓濾機可過濾所有菌體（X）

13.超聲波破碎法的有效能量利用率極低，操作過程產生大量的熱，因此操作須在冰水或有

外部冷卻的容器中進行（√）

14.離心是基于固體顆粒和周圍液體密度純在差異而實現分離的（√）

15.超臨界流體溫度不變條件下，溶解度隨密度（或壓力）的增加而增加，而在壓力不變時，溫度增加情況下，溶解度有可能增加或下降（√）

16.硫酸銨在堿性環境中可以應用（X）

17.用64%氯化鋅處理透析袋，使大分子也能通過膜孔（）

18.層析分離是一種化學的分離方法（X）

19.分離純化極性大的分子（帶電離子等）采用反相色譜（或正相色譜）（X）

20.而分離純化極性小的有機分子（有機酸、醇、酚等）多采用正相色譜（或反相色譜）（X）

21.吸附力較弱的組分，有較低的Rf值（X）

22.任何情況都優先選擇叫小空隙的交換劑（X）

23.凝膠柱層析可進行生物大分子分子量的測定（√）

24.在高濃度鹽溶液中疏水性相互作用減小（X）

25.色譜分離技術中固定相都是固體（X）

26.滲透壓沖擊是各種細胞破碎法中最為溫和的一種，適用于易于破碎的細胞，如動物細胞

和革蘭氏陽性菌（X）

27.等密度梯度離心中，梯度液的密度要包括所有被分離物質的密度（√）

28.鹽析反應完全需要一段時間，一般硫酸銨加完后，應放置30min以上才可進行固液分離

（√）

29.層析點樣時用一根毛細管，吸取樣品溶液，在距薄層一端1.5-2cm的起始線上點樣，樣

品點直徑小于3mm（√）

30.疏水柱層析可直接分離鹽析后或高鹽洗脫下來的蛋白質、酶等生物大分子溶液（√）

31.發生乳化現象對萃取是有利的（X）

32.丙酮，介電常數較低，沉析作用大于乙醇，所以在沉析時選用丙酮較好（X）

33.蛋白質變性后溶解度降低，主要是因為電荷被中和及水膜被去除所引起的（X）

34.離心操作時，對稱放置的離心管要達到體積相同才能進行離心操作（X）

35.鹽析一般可在室溫下進行，當處理對溫度敏感的蛋白質或酶時，鹽析操作要愛低溫下進

行（√）

36.蛋白質累的生物大分子在鹽析過程中，最好在高溫下進行，因為溫度高會增加溶解度（X）

37.化學萃取及溶質根據相似相溶的原理在兩相之間達到分配平和，萃取劑與溶質之間不發

生化學反應（X）

38.樹脂使用后不可在回收（X）

39.多肽和蛋白質類藥物的純化包括兩部分內容，一是蛋白質與非蛋白質分開，而是將不同

蛋白質分開（√）

40.細胞破碎技術是生物分離操作中必需的步驟（X）

41.冷凍干燥適用于高度熱敏的生物物質（√）

填空

1.發酵液常用的固液分離方法有（離心）和（過濾）等

2.常用的蛋白質沉淀方法有（等電點沉淀），（鹽析）和（有機溶劑沉淀）

3.離子交換分離操作中，常用的洗脫方法方法有（PH梯度）和（離子強度（鹽）梯度）

4.陰離子交換樹脂按照活性基團分類，可分為（強堿型），（弱堿型）和（中度強度）；

其典型的活性基團分別有（季氨基）、（伯、仲、叔氨）、（強弱基團都具備）

5.離子交換樹脂由（載體）、（活性基團）和（可交換離子）組成6.DEAE Sepharose是（陰）離子交換樹脂，其活性基團是（二乙基氨基乙基）

7.CM Sepharose是（陽）離子交換樹脂，其活性基團是（羧甲基）

8.膜分離過程中所使用的膜，依據其膜特性（孔徑）不同可分為（微濾膜）、（超濾膜）、（納濾膜）和（反滲透膜）

9.工業上常用的超濾裝置有（板式），（管式），（螺旋卷式）和（中空纖維式）

10.超臨界流體的特點是與氣體有相似的（粘度（擴散系統）），與液體偶相似的（密度）

11.離子交換樹脂的合成方法有（共聚（加聚））和（均聚（縮聚））兩大類

12.根據分離機理的不同，色譜法可分為（吸附色譜），（離子交換色譜），（凝膠色譜），（分配色譜）和（親和色譜）

13.典型的工業過濾設備有（板框壓濾機）和（真空轉鼓過濾機）

14.影響有機溶液沉淀的因素有（溫度），（PH），（樣品濃度），（中性鹽濃度）和（金屬

離子）

15.大孔網狀吸附劑有（非極性），（中等極性）和（極性）三種主要類型

16.影響離子交換速度的因素有（樹脂粒度），（交聯度），（溶液流速），（溫度），（離子的大小），（離子的化合價）和（離子濃度）

17.分配色譜的基本構成要素有（載體），（固定相）和（流動相）

簡答

1.試述凝膠色譜的原理

將混合原料加在柱上并用流動相洗脫，則無法進入孔隙內部的大分子直接被洗脫下來，小分子因為可以進入孔隙內部而受到很大阻遏，最晚被洗脫下來，而中等大小的分子，雖然可以進入孔隙內部但并不深入，受到的阻滯作用不強，因而在兩者之間不被洗脫下來。

2.在離子交換色譜操作中，怎樣選擇離子交換樹脂？

1）對陰陽離子交換樹脂的選擇：正電荷選擇陽離子交換樹脂，負電荷選擇陰離子交換樹脂。

2）對離子交換樹脂強弱的選擇：較強的酸性或堿性，選擇選用弱酸性或弱堿性樹脂

3）對離子交換樹脂離子型的選擇：根據分離的目的，弱酸性或弱堿性樹脂不使用H或OH型

3.簡述鹽析的原理及產生的現象。

當中性鹽加入蛋白質分散體系時可能出現以下兩種情況：

1）“鹽溶”現象—低鹽濃度下，蛋白質溶解度增大

2）“鹽析”現象—高鹽濃度下，蛋白質溶解度隨之下降，原因如下：a）無機離子與蛋白質表面電荷中和，形成離子對，部分中和了蛋白質的電性，是蛋白質分子之間的排斥力減弱，從而能夠相互靠攏。b）中性鹽的親水性大，是蛋白質脫去水化膜，疏水區暴露，由于疏水區的相互作用導致沉淀。

4.怎樣進行離子交換樹脂的預處理及轉型？

物理處理：水洗，過篩，去雜，以獲得粒度均勻的樹脂顆粒；化學處理：轉型（氫型或鈉型）陽離子樹脂酸—堿—酸陰離子樹脂堿—酸—堿最后以去離子水或緩沖液平衡。

5.何謂超臨界流體萃取，并簡述其分離原理。

超臨界流體萃取是利用超臨界流體具有的類似氣體的擴散系數，以及類似液體的密度（溶解能力強）的特點，利用超臨界流體為萃取劑進行的萃取單元操作。其特點是安全、無毒、產品分離簡單，但設備投資較大。

6.試比較凝聚和絮凝兩過程的異同。

凝聚和絮凝——在電介質作用下，破壞溶質膠體顆粒表面的雙電層，破壞膠體系統的分散狀態，使膠體粒子聚集的過程。凝聚：簡單電解質降低膠體間的排斥力。從而范德華引力起主要作用，聚合成較大的膠粒，粒子的密度越大，越易分離。絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在下，在懸浮粒子之間發生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。

7.沉析溶劑選擇主要應考慮一下因素。

1）是否與水互溶，在水中是否有很大的溶解度 2）介電常數小，沉析作用強 3）對生物分子的變性作用小 4）毒性小，揮發性適中

8.生物分離技術的基本涵義及內容

基本涵義：生物分離技術是指從動植物與微生物的有機體或器官、生物工程產物（發酵液、培養液）及其生物化學產物中提取、分離、純化有用物質的技術過程。主要內容包括：離心分離、過濾分離、泡沫分離、萃取分離、沉淀（析）分離、膜分離、層析（色譜）分離、電泳分離技術以及產品的濃縮、結晶、干燥等技術。

9.液—液萃取時溶劑的選擇要注意以下幾點？

1）選用的溶劑必須具有較高的選擇性，各種溶質在所選的溶劑中之分配系數差越大越好。

2）選用的溶劑，在萃取后，溶質與溶劑要容易分離與回收。

3）兩種溶劑的密度相差不大時，易形成乳化，不利于萃取液的分離，選用溶劑時應注意。

4）要選用無毒，不易燃燒的價廉易得的溶劑。

10.根據溶解度不用，蛋白質有幾種分離純化方法。

11.利用蛋白質溶解度的差異是分離蛋白質的常用方法之一。影響蛋白質溶解度的主要

因素有溶液的PH值、離子強度、溶劑的介電常數和溫度等。

12.1）等電點沉淀蛋白質在等電點是溶解度最小。單純使用此法不易使蛋白質沉淀完全，常與其他方法配合使用。

13.2）鹽析沉淀中性鹽對蛋白質膠體的穩定性有顯著的影響。一定濃度的中性鹽可破壞

蛋白質膠體的穩定因素而使蛋白質鹽析沉淀。鹽析沉淀的蛋白質一般保持著天然構象而不變性。有時不同的鹽濃度可有效的使蛋白質分級沉淀。通常單價離子的中性鹽（NaCl）比二價離子的中性鹽【（NH4）SO4】對蛋白質溶解度的影響要小。

14.3）低溫有機溶劑沉淀法在一定量的有機溶劑中，蛋白質分子間極性基團的靜電引力

增加，而水化作用降低，促使蛋白質聚集沉淀。此法沉淀蛋白質的選擇性較高，且不需脫鹽，但溫度高時可引起蛋白質變性，故應注意低溫條件。一般在0~40℃之間，多數球狀蛋白的溶解度隨溫度的升高而增加，40~50℃以上，多數蛋白質不穩定，并開始變性。因此對蛋白質的沉淀一般要求低溫條件。

第二篇：生化分離技術

簡答題

1、凝膠色譜原理：

小分子物質除了可在凝膠顆粒間隙中擴散外，還可以進入凝膠顆粒的微孔中，即進入凝膠相內，在向下移動的過程中，從一個凝膠內擴散到顆粒間隙后再進入另一凝膠顆粒，如此不斷地進入和擴散，小分子物質的下移速度落后于大分子物質，從而使樣品中分子大的先流出色譜柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，這種現象叫分子篩效應。

2、在離子交換操作色譜中，怎樣選擇離子交換樹脂？

對陰陽離子交換樹脂的選擇:正電荷選擇陽離子交換樹脂，負電荷選擇陰離子交換樹脂;離子交換樹脂強弱的選擇:較強的酸性或堿性，選用弱酸性或弱堿性樹脂；對離子交換樹脂離子型的選擇：根據分離的目的，弱酸或弱堿性樹脂不使用H+或OH-型。色譜操作中為何要進行平衡？

3流速平衡：流速是柱層析法操作中的主要因素，流速的快慢直接影響分離效果，流速過快，混合物得不到完全分離，流速過慢，整體分離時間要延長，所以在分離時要保證穩定的液體環境，為保證分離物質運動的均一性以及好的吸附分離效果，要進行液體環境平衡。

4、生化分離技術的基本涵義及內容：

于由自然界天然生成的或由人工經微生物菌體發酵、動植物細胞培養及酶反應等各種生物工業生產過程獲得的生物原料，經分離、純化并精制其中目的成分，并最終使其成為產品的技術，也稱為生物下游技術

5.生化分離的基本原理: 主要是依據離心力、分子大學（篩分）、濃度差、壓力差、電荷效應、吸附作用、靜電作用、親和作用、疏水作用、溶解度、平衡分離等原理對物料或產物進行分離、純化。不同的分離對象需要采用不同的分離方法才能有效地分離。

6.何為等電點沉析法：

蛋白質在等電點的溶解度最低，根據這一性質在溶劑中加入一定比例的有機溶劑，破壞液面的水化層和雙電層，降低分子間斥力，加強了蛋白質分子間的疏水作用，使得蛋白質沉淀下來。

7．過飽和溶液形成的方法：

(1)熱飽和溶液冷卻，適用于溶解度隨溫度升高而增加的溶解系，化不大的體系，或隨問題升高溶解度降低的體系同時，溶解度隨溫度的變化幅度要適中。（2）部分溶劑蒸發發，適用于溶解度隨溫度降低變（3）真空蒸發冷卻法，使溶劑在真空下迅速蒸發，并結合絕熱冷卻，是結合冷卻和部分溶劑蒸發的一種方法（4）化學反應結晶，加入反應物產生新物質，當該新物質的溶解度超過飽和溶解度時，即有晶體析出。

8．鹽析的原理以及影響因素：

原理：

1、親水性大于蛋白質破壞水化層

2、帶電離子中和蛋白質表面電荷 影響因素：

1、鹽離子濃度

2、生物分子種類

3、pH值

4、溫度 9.有機溶劑沉析的原理:降低了溶質介電常數，使溶質之間的靜電吸引力增加，從而出現聚集現象導致沉析；由于有機溶劑的水合作用，降低了自由水的濃度，降低了親水溶質表面水化層的厚度，導致退稅凝聚。10.影響電泳分離的主要因素：

a、大分子的性質

b、電場強度

c、溶液的pH d、溶液的離子強度

e、電滲

f、溫度

G支持物的影響

名詞解釋：

絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在的條件下，在懸浮粒子間發生橋架作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。

凝聚：在電解質的作用下，破壞細胞菌體和蛋白質分子等膠體粒子的分散狀態，從而使膠體粒子凝聚的過程。

反相色譜:固定相的極性低于流動相的極性，在這種層析過程中極性大分子比極性小的分子速度快而先從柱中流出

萃取：利用兩個互不相溶的液相中各組分溶解度的不同從而達到分離目的。

膜的濃差極化：是指當溶劑透過膜。而溶質留在膜上，從而使膜面濃度增大，并高于主體中濃度，這種鹽濃度在膜面增加的現象叫做濃差極化。膜分離：利用莫得選擇性（孔徑大小），以莫得兩側存在能量差作為推動力，由于溶液中各組分的遷移率不同而實現的一種分離技術。

離子交換：利用粒子交換樹脂作為吸附劑，將溶液中的組分分離，依據電荷差異，依靠庫侖力吸附到樹脂上，然后用合適的洗脫劑把吸附質從樹脂上洗脫下來，達到分離的目的。分配系數：在一定溫度壓力下，溶質分子分布在互不相容的溶劑；里，達到平衡后，它在兩相的濃度為一個常數稱為分配系數。

鹽析：是利用不同物質在高濃度的鹽溶液中溶解度的差異，向溶液中加入一定量的中性鹽，使原溶質沉淀析出的分離技術

等電點沉淀：等電聚焦是利用蛋白質和氨基酸等兩性電解質具有等電點，在等電點的pH值下蛋白質呈電中性，不發生泳動的特點進行電泳分離的方法。

化學滲透破壁法:有些有機溶劑(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學藥品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內合物有選擇地滲透出來。其作用機理；化學滲透取決于化學試劑的類型以及細胞壁和膜的結構與組成。

填空題：

1、發酵液常用固液分離的方法有（離心）和（過濾）

2、常用的蛋白質沉析的方法有（等電點沉淀）（鹽析）（有機溶劑沉淀）

3、陽離子交換樹脂按照活性基團分類可以分為（強酸型）（弱酸型）（中等強度），陰離子交換樹脂按照活性基團分類可以分為（強堿型）（弱堿型）（中等強度）

4、常用的化學細胞破碎方法有(滲透沖擊）（酶消化法）（增溶法）(脂溶法)（堿處理法）

5、在結晶操作中工業常用的起晶方法（自然起晶法）（刺激起晶法）（品種起晶法）

6、超臨界流體的特點是與氣體有相似的（擴散系數），與液體有相似的（密度）

7、電聚焦電泳法分離不同蛋白質的原理是依據其（等電點）的不同

8、晶體質量主要是指（晶體大小）（晶體純度）（晶體形狀）

9、根據分離機理的不同，吸附法可分為（吸附色譜）（離子交換色譜）（凝膠色譜）（分配色譜）（親和色譜）

10、蛋白質等生物大分子在溶液中呈穩定的分散狀態，其原因是（分子表面電荷）（水化層）

11、結晶包括三個過程（過飽和溶液的形成）（晶核的形成）（晶體的 生長）

12、物料中所含水分可分為（結合水）（自由水）

13、根據膜結構的不同，常用的膜殼分為（對稱性膜）（非對稱性膜）（復合膜）

14、萃取從機理上可分為（物理萃取）（化學萃取）

15、過飽和溶液的形成方法有（飽和溶液冷卻）（部分溶劑蒸發）（解析）（化學反應結晶）

16、影響結晶的因素（溶質種類）（溶質濃度）（溫度）（PH值）

選擇題

1、在液膜分離的操作中（表面活性劑）主要起到穩定液膜的作用

2、離子交換法是利離子交換劑作為吸附劑，通過（靜電作用）將溶液中帶相反電荷的離子吸附在一起

3、用來提取產物的溶劑叫（萃取劑）

4、凝膠色譜分離的依據是（各物質分子大小的不同）

5、洗脫體積是（與該溶質保留時間相對應的流動相體積）

6、吸附色譜分離的依據（固定相對各物質的吸附力不同）

7、依據離子價或水合半徑的不同，離子交換樹脂對不同離子的親和力不同，樹脂對下列離子的親和力順序排列正確的是（Fe3+＞Ca2+＞Na+）

8、（親和層析）是根據酶分子專一性結合的純化方法

9、分子篩層析純化酶是根據（酶分子大小，形狀不同進行純化）的方法

10、顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度(越小)

11、HPLC是（高效液相色譜）的簡稱

12、鹽析沉淀蛋白質的原理（中和電荷，破壞水層）

13、適合小量細胞破碎的方法是（超聲破碎法）

14、蛋白質分子量的測定可采用（凝膠層析法）

15、氨基酸的結晶純化是根據氨基酸的（溶解度和等電點）性質

16、人血清蛋白的等電點為4.64，在ph為7的溶液當中將血清蛋白溶液通電，血清蛋白分子向（正極移動）

17、蛋白質具有兩性性質的原因是（蛋白質分子有多個羧基和氨基）

18、凝膠色譜分離的依據是（各物質分子大小不同）

19、（硫酸基團）是強酸性陽離子交換樹脂的活性交換基團

20、結晶過程中，溶質過飽和度的大小（不僅會影響晶核的形成速度，而且會影響晶體的長大速度）

第三篇：制藥分離工程復習題

簡答

1.分別給出生物制藥、化學制藥以及中藥制藥的含義。

生物藥物是利用生物體、生物組織或其成分，綜合各類學科的原理與方法進行加工、制造而成的一大類預防、診斷、治療制品。

化學合成藥物一般由化學結構比較簡單的化工原料經過一系列化學合成和物理處理過程制得(稱全合成);或由已知具有一定基本結構的天然產物經對化學結構進行改造和物理處理過程制得(稱半合成)。

中藥則以天然植物藥、動物藥和礦物藥為主。2.試說明化學合成制藥、生物制藥和中藥制藥三種制藥過程各自常用的分離技術以及各有什么特點。

3.試按照過程放大從易到難的順序，列出常用的5種分離技術。

4.結晶、膜分離和吸附三種分離技術中，最容易放大的是哪一種？最不容易放大的又是哪一種？

5.在液液萃取過程選擇萃取劑的理論依據和基本原則有哪些？

6.比較多級逆流萃取和多級錯流萃取，說明兩種方法的缺優點

多級錯流萃取流程特點是萃取的推動力較大，萃取效果好。但所用萃取劑量較大，回收溶劑時能量消耗也較大，工業上也較少采用這種流程。

多級逆流萃取流程中，萃取相的溶質濃度逐漸升高，但因在各級中其分別與平衡濃度更高的物料進行解觸，所以仍能發生傳質過程。萃余相在最末級與純的萃取劑接觸，能使溶質濃度繼續減少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取劑消耗小，在生產中廣泛應用。

7.如何判斷采用某種溶劑進行分離的可能性與難易。

8.給出分配系數與選擇性系數的定義。

分配系數K：是指溶質在互成平衡的萃取相和萃余相中的質量分率之比。選擇性系數β：是指萃取相中溶質與稀釋劑的組成之比和萃余相中溶質與稀釋劑的組成之比的比值。K=1時，萃取操作可以進行，β=1時萃取操作不能進行 9.液液萃取的影響因素有哪些？

萃取劑的影響，操作溫度的影響，原溶劑條件的影響（pH值、鹽析、帶溶劑），乳化和破乳

10.結合超臨界二氧化碳的特性說明超臨界二氧化碳萃取技術的優勢與局限性。

11.試對超臨界萃取應用于天然產物和中草藥有效成分的提取的優勢與局限性進行評價。

12.簡述反膠團與膠團的定義

膠團：將表面活性劑溶于水中，當其濃度超過臨界膠團濃度時，表面活性劑就會在水溶液中聚集在一起形成聚集集體，稱為膠團

反膠團：若向有機溶劑中加入表面活性劑，當其濃度超過臨界膠團濃度時，便會在有機溶劑中也形成聚集體。13.試說明反膠團萃取的原理及特點

反膠團萃取的萃取原理：反膠團萃取的本質仍然是液-液有機溶劑萃取。反膠團萃取利用表面活性劑在有機溶劑中形成反膠團，從而在有機相中形成分散的親水微環境，使生物分子在有機相（萃取相）內存在于反膠團的親水微環境中。

14.試說明雙水相的基本原理和特點？

基本原理：依據物質在兩相間的選擇性分配，但萃取體系的性質不同。當物質進入雙水相體系后，由于表面性質 電荷作用和各種力（如憎水鍵 氫鍵和離子鍵等）的存在和環境因素的影響，在上相和下相間進行選擇性分配，這種分配關系與常規的萃取分配關系相比，表現出更大或更小的分配系數。

特點：1.易于放大 2.雙水相系統之間的傳質和平衡過程速度快，回收效率高 3.易于進行連續化操作，設備簡單，且可直接與后續提純工序相連接，無需進行特殊處理 4.相分離條件溫和，因而會保持絕大部分生物分子活性，而且可直接用在發酵中 5.可以采用多種手段來提高選擇性或提高收率 6.操作條件溫和，整個操作過程在常溫下進行。15.膜分離技術的特點是什么?（1）膜分離過程不發生相變化，與有相變化的分離法和其他分離法相比，能耗要低。

(2)膜分離過程是在常溫下進行，因而特別適用于對熱敏感的物質，假如汁、酶、藥品等的分離、分級、濃縮與富集。

(3)膜分離技術不僅適用于有機物和無機物，從病毒、細菌到微粒的廣泛分離的范圍，而且還適用于很多特殊溶液體系的分離，如溶液中大分子與無機鹽的分離、一些共沸物或近沸點物系的分離等。

(4)由于只是用壓力作為膜分離的推動力，因此分離裝置簡單，操縱輕易，易自控、維修。

16.什么是濃差極化？它對膜分離過程有什么影響？

當溶劑透過膜，而溶質留在膜上時，膜面上溶質濃度增高，這種膜面上的溶質濃度高于主體中溶質濃度的現象叫濃差極化。濃差極化可造成膜的通量大大降低，對膜分離過程產生不良影響，因此，實際操作過程盡量減小膜面上溶質的濃差極化作用。為減少濃差極化，通常采用錯流過濾。

17.膜組件主要有幾種型式？簡要說明各種膜組件的特點。

18.試比較反滲透 納濾 超濾和微濾四種膜分離過程的特點。

反滲透特點：1.操作過程不需要熱處理，故對熱敏物質是安全的。2.沒有相變化，能耗低。3.濃縮和純化可以同時完成。4.分離過程不需加入化學試劑。5.設備和工藝較其他分離純化方法簡單，且生產效率高。

濾膜孔徑均勻，具有很高的過濾精度；孔隙率高，一般可達80%左右，過濾通量大，過濾所需時間短；濾膜薄，過濾時液體被濾膜吸附造成的損失較小；膜孔結構對稱，自膜上表面至下表面，膜孔孔徑均勻一致；膜構連續，過濾時無介質脫落，無雜質溶出，濾液清潔； 超濾膜孔徑不均勻；孔隙率，濾膜薄厚；膜孔結構是非對稱結構，喇叭狀，上小下大，上層為致密層，約占膜厚的5%~10%，起精密分離作用，下層為大孔層，僅起支撐作用；

19.吸附作用的機理是什么？

固體內部分子受到作用力的總和為零，分子處于平衡狀態。而界面上的分子受到不相等的來自兩相的分子作用力，作用力的合力指向固體內部，內從外界吸收分子、原子或離子，并且在其表面形成多分子或單分子層。20.吸附法有幾種？各自有何特點？

一．根據操作方式的不同，可分為：（1）變溫吸附分離，低溫吸附，高溫解吸，循環時間較長。（2）變壓吸附分離，高壓吸附，低壓解吸。（3）變濃度吸附分離，熱敏性物質在較高溫度下容易聚合，因此不宜升溫解吸，可用溶劑置換吸附分離。（4）色譜吸附分離，醫藥工業常用且高效的分離技術之一，按操作方法不同分為迎頭分離操作、沖洗分離操作和置換分離操作等。（5）循環吸附分離技術。是一種固定吸附床，經熱力學參數和移動項周期性的改變，來分離混合物的技術。

二．按作用力的本質即按吸附劑和吸附質的吸附作用的不同，吸附過程可分為3類。（1）物理吸附，吸附劑和吸附質通過分子間范德華力產生的吸附作用稱為物理吸附。特點，吸附區域為自由界面，吸附層為多層，吸附是可逆性的，吸附的選擇性較差。規律，易液化的氣體易被吸附。焓遍較小。（2）化學吸附，固體表面原子的價態未完全飽和，還有剩余的呈鍵能力，導致吸附劑與吸附質之間發生化學反應而產生吸附作用，稱為化學吸附。特點，吸附區域為未飽和的原子，吸附層數為單層，吸附過程是不可逆的，吸附的選擇性較好。焓變較大。(3)交換吸附，吸附劑表面如果由極性分子或者離子組成，則會吸引溶液中帶相反電荷的離子，形成雙電層同時在吸附劑與溶液間發生離子交換，稱為交換吸附。特點，吸附區域為極性分子或離子，吸附為單層或多層，吸附過程可逆，吸附的選擇性較好。

21.影響吸附過程的因素有哪些？

(1)吸附劑的特性:組成結構，容量，穩定性等。(2)吸附物的性質:熔點，締合，離解，氫鍵等。(3)溶劑，單，混吸附操作條件，溫度，ph等 22.何為離子交換法?一般可分為哪幾種？

離子交換法是應用合成的離子交換樹脂等離子交換劑作為吸著劑，將溶液中的物質，依靠庫侖力吸附在樹脂上，發生離子交換過程后，再用合適的洗脫劑將吸附物從樹脂上洗脫下來，達到分離濃縮提純的目的，是一種利用離子交換劑與溶液中離子之間所發生的交換反應進行固-液分離的一種方法。

23.離子交換樹脂的結構組成？按活性集團不同可分為哪幾大類？

24.PH值是如何影響離子交換分離的？

25.各類離子交換樹脂的洗滌 再生條件是什么？

強酸性陽離子樹脂 ：可在全PH范圍內使用，采用過量稀酸進行再生后重復使用。

弱酸性陽離子樹脂： 溶液PH越高，弱酸性樹脂的交換容量就越高，易再生成氫型，耗酸量亦小。

強堿性陰離子交換樹脂；在各種PH條件下使用，弱堿性陰離子交換樹脂；通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羥型較容易，耗堿量也小，甚至可用NaOH進行再生。色譜分離過程

26.色譜分離技術有何特點，適用于哪些產品的生產過程？

應用范圍廣 從極性到非極性 離子型到非離子型 小分子到大分子 無機到有機及生物活性物質 熱穩定到熱不穩定的化合物都可用色譜方法分離。尤其在生物大分子分離和制備方面，是其他方法無法替代的。

分離效率高 特別適合于極復雜混合物的分離，且收率，產率和純度較高.操作模式多樣 可選擇吸附色譜 分配色譜和親和色譜等不同的色譜分離；可選擇不同的固定相和流動相狀態和種類；可選擇間歇式和連續式色譜等。

高靈敏度在線檢測 27.按移動相特點，色譜可以劃分為哪兩類？

28.最具工業應用價值的色譜技術有哪些？

中/高壓液相色譜 SMBC DAC 29.如何理解動態軸向壓縮色譜技術的重要性？

DAC 柱柱效高，重現性好，裝填所用的時間短，可以采用粒徑更小的填料，減小柱長，增加柱徑，從而減小管壁效應，可以得到幾乎接近分析柱的柱效，從而可以使純化效率更高。DAC 柱盡管比傳統的法蘭式封端柱的一次性投入要大一些，但是由于 DAC 柱大大提高了產品的收率和純度，延長了色譜柱的使用壽命，而且可以自己反復裝填，從綜合成本效應來說，成本反而更低。所以 DAC 柱可以提高生產效率，節約生產成本。

30.說明影響色譜分離效率的參數。保留值 分離度 柱效率 結晶過程

31.結晶技術的特點是什么?適合分離哪些混合物？

能從雜質含量相當多的溶液或多組分的熔融混合物中形成純凈的晶體。結晶過程可賦予固體產品以特定的晶體結構和形態 如：晶型 粒度分布 堆密度

能量消耗少，操作溫度低，對設備材質要求不高，一般亦很少有“三廢”排放，有利于環境保護。

結晶產品包裝，運輸，儲存或使用都很方便。

32.什么是溶解度？如何根據溶解度曲線選擇結晶工藝？？

溶解度：固體與其溶液達到固-液相平衡時，單位質量的溶劑所能溶解的固體的量，稱為溶解度。溶解度的大小與溶質及溶劑的性質 溫度及壓強等因素有關。一般情況下，特定溶質在特定溶劑中的溶解度主要隨溫度變化。因此，溶解度數據通常用溶解度對溫度所標繪的曲線來表示，該曲線稱為溶解度曲線。溶解度特征對于結晶方法的選擇起決定作用。對于溶解度隨溫度變化較大的物質，適用冷卻結晶方法分離；對于溶解度隨溫度變化較小的物質，適用蒸發結晶法分離等。另外，根據不同溫度下的溶解度數據還可以計算結晶過程的理論產量。

名詞解釋

1.生物藥物：是利用生物體、生物組織或其成分，經過加工、制造而成的一大類預防、診斷、治療制品。廣義的生物藥物包括從動物、植物、微牛物等生物體中制取的各種天然生物活性物質及其人工合成或半合成的天然物質類似物。2.化學合成藥物：一般由化學結構比較簡單的化工原料經過一系列化學合成和物理處理過程制得（稱全合成），或由已知具有一定基本結構的天然產物經對化學結構進行改造和物理處理過程制得（稱半合成）。

3．中西藥：中藥人們為了同傳入的西醫、西藥相區分，將中國傳統醫藥分別稱為中醫、中藥。西藥主要系指“人工合成藥”或從“天然藥物”提取得到的化合物；中藥則以天然植物藥、動物藥和礦物藥為主。中藥具有明顯的特點，其形、色、氣、味，寒熱、溫、涼，升、降、沉、浮是中醫幾千年來解釋中藥藥性的依據。

4.萃取：利用原料液中組分在第三溶劑中溶解度的差異實現分離，是傳質過程。5.液液分離(溶劑萃取)：以液體溶劑為萃取劑，同時被處理的原料混合物也為液體的操作。6.物理萃取：溶質根據相似相溶原理在兩相間達到分配平衡，萃取劑與溶質之間不發生化學反應。

7.化學萃取：通過萃取劑與溶質之間的化學反應（如離子交換或絡合反應等）生成復合分子實現溶質向萃取相的分配。8.有效成分：指起主要藥效的物質。

9.無效成分：指本身無效甚至有害的成分。

10.帶溶劑：能和產物形成復合物，使產物更容易溶于有機溶劑相中，而該復合物在一定條件下又要容易分解的物質。

11.雙水相體系;指某些有機物之間或有機物與無機鹽之間在水中以適當的濃度溶解后形成互不相容的兩相或多相水相體系。

12.超臨界流體；當流體的溫度和壓力分別超過其臨界溫度和臨界壓力時，則稱該狀態下的流體為超臨界流體（SCF）。

13夾帶劑:夾帶劑的作用主要有兩點：一是可大大增加被分離組分在超臨界流體中的溶解度；二是在加入與溶質起特定作用的適宜夾帶劑時，可使該溶質的選擇性(或分離因子)大大提高。

14.比表面積:單位質量多孔顆粒所具有的表面積，單位是：m2/m3或m2/g。15.孔隙度:顆粒之間的孔隙體積與其表觀體積之比，通常用百分數表示。16.黏度；指液體分子間在外力作用下相對摩擦的摩擦阻力的大小。

17.表面張力：指通過液體表面上的任一單位長度，并與之相切的表面緊縮力。18.膜分離：膜分離過程是用天然的或合成的、具有選擇透過性的薄膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)時，原料側液體或氣體混合物中的某—或某些組分選擇性地透過膜，以達到分離、分級、提純或富集的目的。

19.納濾：通過膜的滲透作用，借助外界能量或化學位差的推動，對兩組分或多組分混合氣體或液體進行分離、分級、提純和富集。20.超濾：通過膜的篩分作用將溶液中大于膜孔的大分子溶質截留,使這些溶質與溶劑及小分子組分分離的膜過程。

21.微濾;利用微孔膜孔的篩分作用，在靜壓差推動下，將濾液中大于膜孔徑的微粒、細菌及懸浮物質等截留下來，達到除去濾液中微粒與澄清溶液的目的。22.吸附:指流體與固體多孔物質接觸時,流體中的一種或多種組分傳遞到多孔物質外表面和微孔內表面并附著在這些表面的過程。（固體物質稱為吸附劑,被吸附的物質稱為吸附質.吸附達到平衡時，流體的本體相主體稱為吸余相，吸附劑內的流體稱為吸附相。）

23.物理吸附:吸附劑和吸附質之間通過分子間力相互吸引，形成吸附現象。24.化學吸附:被吸附的分子和吸附劑表面的原子發生化學作用，在吸附質和吸附劑之間發生了電子轉移、原子重排或化學鍵的破壞與生成現象。

25.離子交換:指能夠解離的不溶性固體物質在與溶液接觸時可與溶液中的離子發生離子交換反應。

26.色譜法:以試樣組分在固定相和流動相間的溶解、吸附、分配、離子交換或其他親和作用的差異為依據而建立起來的各種分離分析方法。分離原理：色譜分離過程的實質是溶質在不互溶的固定相和流動相之間進行的一種連續多次的交換過程,它借助溶質在兩相間分配行為的差別而使不同的溶質分離.不同組分在色譜過程中的分離情況首先取決于各組分在而相間的分配系數、吸附能力、親和力等是否有差異。

27.電泳:是指帶電荷的供試品（蛋白質、核酸等）在惰性支持介質中（如酯、醋酸纖維素、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酸胺凝膠等），于電場作用下向其對應的電極方向按各自的速度進行泳動，使組分分離成狹窄區帶，用適宜的檢測方法記錄其電泳區帶圖譜或計算其百分含量的方法。

28.電滲：在電場作用下液體對于固體支持物的相對移動。29.結晶：固體物質以晶體狀態從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過程。

簡述

1、反膠團的概念、結構特征

概念：反膠團是兩性表面活性劑分散于連續有機相中的一種自發形成的納米級別的聚集體。結構特征：親水基團（頭）朝內，疏水基團（尾）朝外，含有水分子內核的納米級別的集合型膠體。

2、臨界膠束濃度的概念、在反膠團萃取工藝中確定臨界膠束的意義

臨界膠束濃度（CMC）：是膠束形成時所需表面活性劑的最低濃度，這是體系特性，與表面活性劑的化學結構、溶劑溫度和壓力等因素有關。

在反膠團萃取工藝中確定臨界膠束濃度義：在反膠團萃取工藝中必須確定臨界膠束濃度，因為在水中的表面活性劑低濃度時呈分子狀態，并且三三兩兩地把親油基團靠攏而分散在水中，當濃度逐漸增大到CMC時，許多表面活性劑分子立刻結合成大基團，形成反膠束。臨界膠束濃度是表面活性劑溶液性質發生顯著變化的一個分水嶺，當表面活性劑的度超過CMC后，才能形成反膠團結構。

3、反膠團萃取工藝解決的主要問題

主要有兩點：① 解決了大分子物質萃取時的生物活性問題。常規液液萃取中的油相通常是有機溶劑，會使蛋白質等生物活性物質失活，而反膠團萃取過程中蛋白質因位于反膠團的內部而受到反膠團的保護；② 解決了蛋白質等親水性物質的溶解度問題。由于反膠團內部的微水相環境，有利于蛋白質等親水性物質的萃取。

4、超臨界流體概念

超臨界流體是指溫度和壓力同時超過臨界值且密度接近液體的氣體。

5、超臨界流體的基本特性

① 密度和溶劑化能力接近液體 ②超臨界流體的擴散系數介于氣態和液態之間，其粘度接近氣體；③當流體狀態接近臨界區時，蒸發熱會急劇下降，至臨界點處則氣—液相界面消失，蒸發焓為零，比熱容也變為無限大。②流體在臨界點附近的壓力或溫度的微小變化會導致超臨界流體密度相當大的變化，從而使溶質在流體中的溶解度也產生相當大的變化。這是超臨界萃取工藝的設計基礎；

6、超臨界萃取工藝流程中萃取器與分離器中的現象？引起現象的原因。萃取器中利用萃取劑接近的液體密度和溶劑化能力及低粘度特性將提取物溶解于超臨界流體的萃取物。在分離器中通過減壓閥進行節流膨脹以便降低超臨界流體的密度，從而實現萃取物與溶劑的分離。原因是處于超臨界的流體有較高的密度，同時可以通過調節溫度和壓力使溶劑的密度大大降低，從而降低其萃取能力，實現分離。

7、CO2作為超臨界流體的特征

優勢：①CO2 臨界溫度為31.30C，接近室溫。在分離提取具有熱敏性、易氧化分解的成分方面具有廣闊的應用前景。②CO2臨界壓力為7.37MPa為中等壓力。通常萃取條件的選擇的適宜的對比壓力區域（pr1~6）區域，目前的工業水平其超臨界狀態一般易于達到。③ CO2具有抗氧化、滅菌作用，有利于保證和提高天然物產品的質量④CO2 無毒、無味、無臭、不燃、不腐蝕、價格便宜、易于精制、易于回收等特點。SC-CO2萃取無溶劑殘留問題，屬于環境無害工藝。⑤CO2密度是常用萃取劑中最高的。超臨界CO2流體對有機物有很強的溶解能力和良好的選擇性。

缺點：與傳統的有機溶劑萃取比較，超臨界CO2流體萃取也存在一定的局限性：1)其對脂溶性成分的溶解能力較強而對水溶性成分的溶解能力較低；2)設備造價高，比較適用于高附加值產品的提取；3)更換產品時設備清洗較為困難。

8、夾帶劑在哪些方面影響溶質在超臨界CO2流體中的選擇性和溶解性的？

① 夾帶劑可以顯著改變超臨界CO2溶劑系統的極性，改善流體的溶劑換能力，提高被分離組分在超臨界CO2流體中的溶解度，并相應地降低超臨界CO2流體萃取過程的操作壓力，從而大大拓寬超臨界CO2流體在萃取天然物質方面的應用；

② 加入與溶質起特殊作用的夾帶劑，可極大地提高超臨界CO2流體對該溶質的選擇性；

③ 提高溶質在超臨界CO2流體中的溶解度對溫度、壓力的敏感程度，在萃取壓力基本不變的情況下，通過單獨改變溫度來實現分離的目的；

④ 作為反應物參與反應，以提高產品的萃取率；

⑤ 改變溶劑的臨界參數。當萃取溫度受到限制時（如熱敏性物質），溶劑的臨界溫度越接近于溶質的最高操作溫度，溶質的溶解度越高，當用單組份溶劑不能滿足這一要求時，可使用混合溶劑。

9、如何實現夾帶劑與主萃取劑的分離

與單一組分的超臨界萃取—分離過程相似，使用夾帶劑的超臨界萃取的分離也可通過降壓、升溫或恒溫恒壓吸附使溶質與SCF分離。只要保證降壓或升溫的程度足以使混溶態的SCF進入其氣—液平衡區，以保證夾帶劑變為液態后與萃取出的溶質在分離柱內與變成氣態的主萃取溶劑分離。P92

10、按分離過程推動力類型的不同，膜分離可以分為哪些類型？

（1）以靜壓力差為推動力的過程：微濾、超濾、反滲透、納濾。（2）以氣體分壓差為推動力的過程：氣體膜分離、滲透汽化。（3）以濃度梯度差為推動力的過程——透析（4）以電位差為推動力的過程——電滲析

11、滲透汽化工藝簡述

滲透汽化是一個既有質量又有熱量通過膜的傳遞過程。離開膜的物料溫度和濃度都與原加入料液不同。一般用均質膜和復合膜，起到分離作用的活性層為表面極薄的均質膜。分離機理通常用溶解—擴散模型來描述。

12、透析的基本原理 透析是穿過膜的選擇擴散過程，可用于分離分子量大小不同的溶質，低于膜所截留閥值分子的物質可擴散穿過膜，高于膜截留閥值分子量的物質則被保留在半透膜的另一側。

13、液液萃取（計算）

萃取液、萃余液 圖解計算單級液液萃取的萃取劑S、E、E’、的流量、組成 圖解計算多級錯流、逆流的理論平衡級數 代數法計算液液萃取的萃取率

14、制藥工業包括：生物制藥、化學合成制藥、中藥制藥；生物藥物、化學藥物與中藥構成人類防病、治病的三大藥源。原料藥的生產包括兩個階段：第一階段，將基本的原材料通過化學合成、微生物發酵或酶催化反應或提取而獲得含有目標藥物成分的混合物。第二階段，常稱為生產的下游過程，主要是采用適當的分離技術，將反應產物或中草藥粗品中的藥物或分純化成為藥品標準的原料藥。分離操作通常分為機械分離和傳質分離兩大類。

15、萃取屬于傳質過程 浸取是中藥有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三種基本形式：單級浸取，多級錯流浸取，多級逆流浸取。中藥材中所含的成分：①有效成分 ②輔助成分 ③無效成分 ④組織物 浸取的目的：選擇適宜的溶劑和方法，充分浸出有效成分及輔助成分，盡量減少或除去無效成分。對中藥材的浸取過程：濕潤、滲透、解吸、溶解及擴散、置換。

16、浸取溶劑選擇的原則：①、對溶質的溶解度足夠大，以節省溶劑用量。②、與溶劑之間有足夠大的沸點差，以便于采用蒸餾等方法回收利用。③、溶質在統計中的擴散系數大和粘度小。④、價廉易得，無毒，腐蝕性小。浸取輔助劑的作用：①、提高浸取溶劑的浸取效能。②、增加浸取成分在溶劑中的溶解度。③、增加制品的穩定性。④、除去或減少某些雜質。

17、浸取過程的影響因素：①、藥材的粒度。②、浸取的溫度。③、溶劑的用量及提取次數。④、浸取的時間。⑤、濃度差。⑥、溶劑的PH值。⑦、浸取的壓力。浸出的方法：浸漬、煎煮、滲漉。

18、超聲波協助浸取，基本作用機理：熱學機理、機械機理、空化作用。超聲波的空化作用：大能量的超聲波作用在液體里，當液體處于稀疏狀態時，液體將會被撕裂成很多小的空穴，這些空穴一瞬間閉合，閉合時產生高達幾千大氣壓的瞬間壓力，即稱為空化效應。微波協助浸取特點：浸取速度快、溶劑消耗量小。局限性：只適用于對熱穩定的產物，要求被處理的物料具有良好的吸水性。

19、萃取分離的影響因素：①、隨區級的影響與選擇原則。②、萃取劑與原溶劑的互溶度。③、萃取劑的物理性質。④、萃取劑的化學性質。破乳的方法：①、頂替法（加入表面活性更強的物質）②、變型法（加入想法的界面活性劑）③、反應法 ④、物理法

20、超臨界流體的主要特征：①、超臨界的密度接近于液體。②、超臨界流體的擴散系數介于氣態與液體之間，其粘度接近氣體。③、當流體接近臨界區時，蒸發熱會急劇下降，有利于傳熱和節能。④、流體在其臨界點附近的壓力或溫度的微小變化都會導致流體密度相當大的變化，從而使溶質在流體中的溶解度也產生相當大的變化。

21、二氧化碳作為萃取劑，這主要是由它的如下幾個優異特性決定：

① 臨界溫度低（31.3℃)，接近室溫；該操作溫度范圍適合于分離熱敏性物質，可防止熱敏性物質的氧化和降解，使沸點高、揮發度低、易熱解的物質遠在其沸點之下被萃取出來。② 臨界壓力（7.38MPa）處于中等壓力，就目前工業水平其超臨界狀態一般易于達到。③ 具有無毒、無味、不燃、不腐蝕、價格便宜、易于精制、易于回收等優點。因而，SC-CO2 萃取無溶劑殘留問題，屬于環境無害工藝。故SC-CO2萃取技術被廣泛用于對藥物、食品等天然產品的提取和純化研究方面。④ SC-CO2還具有抗氧化滅菌作用，有利于保證和提高天然物產品的質量。

22、結晶過程的特點

1)能從雜質含量相當多的溶液或多組分的熔融混合物中形成純凈的晶體。有時用其他方法難以分離的混合物系，采用結晶分離更為有效。如同分異構體混合物、共沸物系、熱敏性物系等。

2)固體產品有特定的晶體結構和形態(如晶形、粒度分布等)3)能量消耗少，操作溫度低，對設備材質要求不高，三廢排放少，有利于環境保護。

4)結晶產品包裝、運輸、儲存或使用都很方便。

23、降低膜的污染和劣化的方法

1)預處理法：有熱處理、調節pH值、加螯合劑(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化學凈化、預微濾和預超濾等。

2)操作方式優化：膜污染的防治及滲透通量的強化可通過操作方式的優化來實現，3)膜組件結構優化：膜分離過程設計中，膜組件內流體力學條件的優化，即預選擇料液操作流速和膜滲透通量，并考慮到所需動力，是確定最佳操作條件的關鍵。

4）膜組件清洗：膜的清洗方法有水力清洗、機械清洗、化學清洗和電清洗四種。

24、反膠團萃取的萃取原理：反膠團萃取的本質仍然是液-液有機溶劑萃取。反膠團萃取利用表面活性劑在有機溶劑中形成反膠團，從而在有機相中形成分散的親水微環境，使生物分子在有機相（萃取相）內存在于反膠團的親水微環境中。

25、濃差極化：在膜分離操作中，溶質均被透過液傳送到膜表面上，不能完全透過膜的溶質受到膜的截留作用，在膜表面附近濃度升高，這種在膜表面附近濃度高于主體濃度的現象。

26、凝膠極化：膜表面附近濃度升高，增大膜兩側的滲透壓差，使有效壓差減小，透過通量降低。當膜表面附近的濃度超過溶質的溶解度時，溶質會析出，形成凝膠層的現象。

27、反滲透 ：反滲透過程就是在壓力的推動下，借助于半透膜的截留作用，將溶液中的溶劑與溶質分離開來。反滲透現象:若在鹽溶液的液面上方施加一個大于滲透壓的壓力，則水將由鹽溶液側經半透膜向純水側流動的現象。

28、電滲析：利用待分離分子的荷點性質和分子大小的差別，以外電場電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作.29、離子交換：能夠解離的不溶性固體物質在與溶液中的離子發生離子交換反應。利用離子交換劑與不同離子結合力的強弱，將某些離子從水溶液中分離出來，或者使不同的離子得到分離。

30、均相初級成核：潔凈的過飽和溶液進入介穩區時，還不能自發地產生晶核，只有進入不穩區后，溶液才能自發地產生晶核。這種在均相過飽和溶液中自發產生晶核的過程。

31、剪應力成核：當過飽和溶液以較大的流速流過正在生長中的晶體表面時，在流體邊界層存在的剪應力能將一些附著于晶體之上的粒子掃落，而成為新的晶核。

32、接觸成核：當晶體與其他固體物接觸時所產生的晶體表面的碎粒。在過飽和溶液中，晶體只要與固體物進行能量很低的接觸，就會產生大量的微粒。

33、二次成核：在已有晶體的條件下產生晶核的過程。二次成核的機理主要有流體剪應力成核和接觸成核。

選擇

超濾膜通常不以其孔徑大小作為指標，而以截留分子量作為指標。所謂“分子量截留值” 是指阻留率達(B)的最小被截留物質的分子量。

A 80%以上 B90%以上 C 70%以上 D 95%以上

在凝膠過濾（分離范圍是5000 400000)中，下列哪種蛋白質最先被洗脫下來（B）

A.細胞色素 C(13370)B.肌球蛋白（400000)C.過氧化氫酶（247500)D.血清清蛋白（68500)E.肌紅蛋白（16900)“類似物容易吸附類似物”的原則，一般極性吸附劑適宜于從何種溶劑中吸附極性物質(B)A.極性溶劑 B.非極性溶劑 C.水 D.溶劑

HPLC 是哪種色譜的簡稱（C)。

A.離子交換色譜 B.氣相色譜 C.高效液相色譜 D.凝膠色譜

洗脫體積是（C)。

A.凝膠顆粒之間空隙的總體積 B、溶質進入凝膠內部的體積 C、與該溶質保留時間相對應的流動相體積 D、溶質從柱中流出時所用的流動相體積 分子篩層析純化酶是根據(C)進行純化。

A.根據酶分子電荷性質的純化方法 B.調節酶溶解度的方法 C.根據酶分子大小、形狀不同的純化方法 D.根據酶分子專一性結合的純化方法 用于蛋白質分離過程中的脫鹽和更換緩沖液的色譜是（C)A.離子交換色譜 B.親和色譜 C.凝膠過濾色譜 D.反相色譜 用活性炭色譜分離糖類化合物時，所選用的洗脫劑順序為（D)A、先用乙醇洗脫，然后再用水洗脫 B、用甲醇、乙醇等有機溶劑洗脫 C、先用乙醇洗脫，再用其他有機溶劑洗脫 D、先用水洗脫，然后再用不同濃度乙醇洗脫 微濾膜所截留的顆粒直徑為（A)A 0.02/10nm B 0.001/0.02nm C<2nm D < lnm 下列哪一項不是陽離子交換樹脂（D)A 氫型 B 鈉型 C 銨型 D 羥型

適合于親脂性物質的分離的吸附劑是（B)。

A.活性炭 B.氧化鋁 C.硅膠 D.磷酸鵒

氣相色譜柱主要有（C)。

A 填充柱 B 毛細管柱 C A或B D A 或 B 及其他

關于分配柱層析的基本操作錯誤（D)A 裝柱分干法和濕法兩種 B 分配柱層析法使用兩種溶劑，事先必須先使這兩個相互相飽和 C 用硅藻土為載體，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盤的棒把硅藻壓緊壓平D 分配柱層析適用于分離極性比較小、在有機溶劑中溶解度大的成分,或極性很相似的成分。

在酸性條件下用下列哪種樹脂吸附氨基酸有較大的交換容量()A.羥型陰 B.氯型陰 C.氫型陽 D.鈉型陽

超臨界流體萃取法適用于提取（B)A、極性大的成分 B、極性小的成分 C、離子型化合物

D、能氣化的成分 E、親水性成分

分離純化早期，由于提取液中成分復雜，目的物濃度稀，因而易采用(A)A、分離量大分辨率低的方法 B、分離量小分辨率低的方法 C、分離量小分辨率高的方法 D、各種方法都試驗一下，根據試驗結果確定 蛋白質類物質的分離純化往往是多步驟的，其前期處理手段多采用下列哪類的方法。(B)A.分辨率髙 B.負載量大 C.操作簡便 D.價廉

在選用凝膠層析柱時，為了提髙分辨率，宜選用的層析柱是（A)A、粗且長的 B、粗且短的 C、細且長的 D、細且短的

在萃取液用量相同的條件下，下列哪種萃取方式的理論收率最高()A.單級萃取 B.三級錯 流萃取 C.三級逆流萃取 D.二級逆流萃取 磺酸型陽離子交換樹脂可用于分離（E)A、強心苷 B、有機酸 C、醌類 D、苯丙素 E、生物堿

不能用于糖類提取后的分離純化的方法是（B)A、活性炭柱色譜法 B、酸堿溶劑法 C、凝膠色譜法

D、分級沉淀法 E、大孔樹脂色譜法

用大孔樹脂分離苷類常用的洗脫劑是（B)A、水 B、含水醇 C、正丁醇 D、乙醚 E、氯 仿

綜合

1.區分滲透與反滲透

答：滲透是由于存在化學勢存在梯度而引起的自發擴散現象。因此，通常情況下，?其結果是水從純水一側透過半透膜向溶液側滲透，使后者的液位抬高。如果在溶液一側施加壓力i，外界力做功使溶液中水的化學勢升高，則純水通過膜的滲透就會逐漸減小，并最終停止，此時的壓力差就是溶液的滲透壓。水將從溶液一側向純水一側移動，此種滲透稱之為反滲透。2.簡述過飽和溶液形成的方法？

答：（1)熱飽和溶液冷卻（等溶劑結晶）適用于溶解度隨溫度升高而增加的體系；同時，溶解度隨溫度變化的幅度要適中；(2)部分溶劑蒸發法（等溫結晶法）適用于溶解度隨溫度降低變化不大的體系，或隨溫度升高溶解度降低的體系；(3)真空蒸發冷卻法 使溶劑在真空下迅速蒸發，并結合絕熱冷卻，是結合冷卻和部分溶劑蒸發兩種方法的一種結晶方法；(4)化學反應結晶 加入反應劑產生新物質，當該新物質的溶解度超過飽和溶解度時，即有晶體析出。3.簡述結晶過程中晶體形成的條件？

答：結晶過程包括過飽和溶液的形成、晶核的形成及晶體的生長三個過程，其中溶液達到過飽和狀態是結晶的前提，過飽和度是結晶的 推動力。4.簡述凝膠色譜的分離原理？

答：凝膠排阻色譜的分離介質（填料）具有均勻的網格結構，其分離原理是具有不同分子量的溶質分 子，在流經柱床是，由于大分子難以進入凝膠內部，而從凝膠顆粒之間流出，保留時間短；而小分子溶質可以進入凝膠內部，由于凝膠 多孔結構的阻滯作用，流經體積變大，保留時間延長。這樣，分子量不同的溶質分子得以分離。

5.膜分離過程中，有那些原因會造成膜污染，如何處理？

答：（1）膜污染主要有兩種情況：一是附著層被濾餅、有機物凝膠、無機物水垢膠體物質或微生物等吸附于表面；另一種是料液中溶質 結晶或沉淀造成堵塞。（3 分）(2)膜污染是可以預防或減輕的，措施包括料液預處理、膜性質的改善、操作條件改變等方式。（2 分）(3)膜污染所引起的通量衰減往往是不可逆的，只能通過清洗的處理方式消除，包括物理方法沖洗和化學藥品溶液清洗等。（2 分）

第四篇：生物分離與純化復習題（本站推薦）

生物分離與純化復習題 第一章

1、生物分離純化技術的概念？

以生物物質原料為基礎，對目標產物進行提取、純化、加工制備的生產技術。

2、生物物質與生物產品的區別？

生物物質：生物物質是指存在于生物體內的所有生物活性物質的總稱。生物物質的制成品統稱為生物產品。

生物產品：在產業中的生物物質的制成品。

3、生物分離純化技術的原理和特點？

基本原理：利用混合物中不同組分間物理、化學和生物學性質的差別來實現組分間的分離或純化。

技術原理：選用能夠識別這些差別的分離介質或擴大這些差別的分離設備來實現組分間的高效分離。

特點：⑴環境復雜、分離純化困難含量低、工藝復雜

⑵ 穩定性差、操縱要求嚴格

⑶ 目標產物最終的質量要求很高

⑷ 終極產品純度的均一性與化學分離上純度的概念并不完全相同 ⑸ 終極產品純度的均一性與化學分離上純度的概念并不完全相同

4、發酵生物產品分離純化的生產工藝？ ⑴原材料的預處理 ⑵顆粒性雜質的去除

⑶可溶性雜質的去除和目標產物的初步純化 ⑷目標產物精制

⑸目標產物的成品加工

5、生物分離技術的應用？ 食品添加劑 藥物

第二章

6、預處理的目的？

使目標產物最大限度的轉移到溶液中。

7、改變發酵液過濾特性的基本方法？

⑴降低液體黏度（常用加水稀釋法和加熱法）⑵調整pH（改變物質的電離度和電荷性質）⑶加入反應劑（沉淀雜質）

⑷加入助濾劑（不可壓縮的多孔微粒，使濾餅疏松，增大濾速）⑸凝聚和絮凝

8、對發酵液相對純化的基本方法？ 高價無機離子（Ca2+、Mg2+、Fe2+）

⑴Ca2+ 草酸鈉→草酸鈣沉淀（回收草酸）⑵Mg2+ 三聚磷酸鈉→三聚磷酸鈉鎂絡合物 ⑶Fe2+ 黃血鹽→普魯士藍沉淀 雜蛋白 ⑴沉淀

⑵變性 ①加熱大幅度調解pH ②加酒精、丙酮等有機溶劑或表面活性劑 ⑶吸附法

9、凝聚和絮凝的作用原理？

凝聚原理：加入電解質，中和膠體粒子的電性，奪取膠體粒子表面的水分子，破壞其表面的水膜，使膠體粒子能聚集起來 絮凝原理：（絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物）通過靜電引力、范德華引力或氫鍵的作用，強烈地吸附膠粒，形成較大的絮團

10、離心分離的基本原理？

⑴當物體圍繞一中心軸做圓周運動時，運動物體就受到離心力的作用。

⑵旋轉的速度越高，運動物體所受到的離心力越大。在相同轉速條件下，不同運動物體所受到的離心力大小不同，表現出不同的沉降速度。

11、離心分離的常用方法及特點？ ⑴差速離心法

⑵速率區帶離心法 最大的梯度密度低于最小密度的沉降樣品在最高的沉降物質 達到管底前停止，短時間，低速度

⑶等密度離心法 最大的梯度密度大于密度最大的沉降樣品 使各組分沉降到其平衡的密度區，長時間，高速度

11、離心分離的常用設備類型及特點？

⑴根據其離心力大小，可分為低速離心機、高速離心機和超離心機； ⑵按型式可分為管式、碟片式等；

⑶按作用原理不同可分為過濾式離心機和沉降式離心機兩大類。⑷按出渣方式可分為人工間歇出渣和自動出渣等方式。

第三章

13、微生物、植物細胞壁組成和結構特點？ 細菌：肽聚糖，網狀結構；

酵母細胞壁：葡聚糖和甘露聚糖的交聯

霉菌細胞：幾丁質或纖維素的狀結構，其強度比細菌和酵母菌的細胞壁有所提高。

14、常用的細胞破碎方法？

⑴直接測定法：適當稀釋，血球計數板計數； ⑵目標產物測定法 ⑶測定導電率

16、沉析分離的依據是什么？

通過加入某種試劑或改變溶液條件，使目標產物以固體形式從溶液中沉降析出的分離純化技術。

17、鹽析法的原理是什么？

在高濃度中性鹽存在的情況下，蛋白質等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的現象稱為鹽析。

18、影響鹽析的因素有哪些？ ⑴鹽飽和度的影響 ⑵蛋白質濃度的影響 ⑶pH的影響 ⑷溫度的影響

19、鹽析法分離蛋白質的特點？ 優點：經濟、安全、操作簡便、應用范圍廣 缺點：鹽析法分辨率不高

20、常用的蛋白質沉淀方法有哪些？ ⑴鹽析法

⑵有機溶劑沉淀法 ⑶等電點沉淀法

⑷選擇性變性沉淀法 ⑸有機聚合物沉淀法

21、有機溶劑沉析原理和特點？

原理：有機溶劑加入使溶液介電常數減小，溶質之間靜電作用增加。有機溶劑破壞溶質的水化層，使溶質間的作用力增加。優點：①分辨能力比鹽析法高；

②有機溶劑沸點低，易揮發除去，不會殘留于成品中，產品更純凈，沉淀物與母液間的密度差較大，分離容易。

缺點：①有機溶劑沉淀法易使蛋白質等生物大分子變性，操作需在低溫下進行； ②需要耗用大量有機溶劑，成本較高；

③有機溶劑一般易燃易爆，所以貯存比較困難或麻煩。

22、等電點沉析原理和特點？

原理：兩性電解質處于等電點時，分子表面凈電荷為0，雙電層和水化膜結構被破壞，溶解度降低。

特點：等電點沉淀法只適用在等電點時溶解度很低的兩性生化物質

23、有機聚合物沉析原理和特點？

利用生物大分子與某些有機聚合物形成沉淀而析出的分離技術稱為有機聚合物沉析。P52

24、結晶操作的原理是什么？

⑴當溶液處于過飽和狀態時，分子間的分散或排斥作用小于分子間的相互吸引作用。

⑵ 結晶是一個以過飽和度為推動力的質量與能量的傳遞過程。

25、過飽和溶液形成的方法有哪些？ ⑴將熱飽和溶液冷卻 ⑵將部分溶劑蒸發 ⑶化學反應結晶 ⑷解析法

26、穩定、亞穩定和不穩定區溶液的特征？ 穩定區——溶液穩定。

亞穩定區——加入晶核，晶體成長 不穩定區——溶液自發形成結晶

27、常用的起晶方法有哪些？ ⑴自然起晶法 ⑵刺激起晶法 ⑶晶種起晶法

28、結晶操作中3個主要過程的特點？ 過飽和溶液的形成

晶核的形成：晶核是在過飽和溶液中最先析出的微小顆粒。晶核的大小通常在幾個納米到幾十個納米。

晶體的生長：溶液主體的溶質傳遞到晶體表面，溶質進入適當的晶格位置，結晶產生的熱量傳導到溶液中

第四章

29、色譜分離技術的概念

利用不同組分在固定相和流動相中的物理化學性質的差別，使各組分在兩相中以不同的速率移動而進一步分離的技術。30、色譜分離系統的組成

色譜分離系統包括兩個相：固定相，流動相。

31、色譜分離技術的分類

⑴根據分離時一次進樣量的多少分類 分析規模(小于10mg)半制備規模(10~50mg)制備規模(0.1~10g)生產規模(>10g)⑵根據流動相的相態不同分類 氣相色譜—以氣體作流動相 液相色譜—以液體作流動相

超臨界流體色譜—流動相是在接近它的臨界溫度和壓力下工作的液體 ⑶根據固定相的附著方式分類： 紙色譜—液體固定相涂在紙上

薄層色譜—固定相涂敷在玻璃或金屬板上 柱色譜—固定相裝在圓柱管中 ⑷按分離機理不同分類 吸附色譜法 分配色譜法

離子交換色譜法 凝膠色譜法 親和色譜法

⑸根據操作壓力的不同分類 低壓色譜：操作壓力<0.5MPa 中壓色譜：操作壓力0.5～4.0MPa 高壓色譜：操作壓力4.0～40MPa

32、色譜法的特點 ⑴分離效率高 ⑵靈敏度高 ⑶分析速度快 ⑷應用范圍廣

缺點：處理量小；操作周期長；不能連續操作。

33、吸附色譜分離技術的要點

吸附法的關鍵是選擇吸附劑和展開劑

34、離子交換樹脂的基本結構 ⑴三維空間網狀骨架 ⑵骨架上連接官能團

⑶官能團攜帶相反電荷的離子

35、離子交換樹脂的分離原理

36、離子交換樹脂分離的工藝過程 ⑴離子交換樹脂的選擇 ⑵離子交換樹脂的預處理 ⑶離子交換操作條件的選擇 ⑷離子交換過程 ⑸洗脫過程 ⑹樹脂的再生 ⑺樹脂交換操作 第五章

1、過濾技術的概念及過濾的原理

概念：過濾技術是將固體顆粒與液體進行分離的一種技術，是溶解物與不容物的分離。

原理：利用多孔性介質截留固液懸浮液中的固體粒子，進行固液分離的方法稱為過濾

（推動力：重力、壓力和離心力）

2、過濾的目的：

獲得清凈的液體產品，也可能是為了得到固體產品

3、過濾分類：

按料液流動方向：常規過濾、錯流過濾

按操作壓力：常壓過濾、減壓過濾和加壓過濾 按過濾方式：表面過濾和深層過濾

4、過濾的介質

過濾的介質應由惰性材料制成；耐酸耐堿耐熱適用于各種溶液的過濾；過濾阻力小，濾速快，反復利用，易清洗；具有足夠的機械強度，廉價易得

5、常用的過濾介質：

濾紙、脫脂棉、織物介質、微孔濾膜等

6、過濾裝置

普通漏斗、垂熔玻璃濾器、砂濾棒、板框式壓濾機、微孔濾膜過濾器

7、常用的過濾方法

①深層過濾（深層過濾有濾芯和濾膜兩種）

②篩式過濾（過濾分離取決于濾片基質孔徑的大小）

③系列膜過濾（使用圓盤夾膜式濾器，依次降低所用膜的孔徑）

8、影響過濾的因素

①混合物中懸浮微粒的性質和大小 ②混合液的黏度 ③操作條件

④助濾劑的使用

9、膜分離技術的概念

是指利用天然或人工合成的具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學位差為推動力對雙組分或多組分體系進行分離、分級、提純或富集的過程

10、膜的分類 按膜孔徑大小：微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納米過濾膜 按膜的結構：對稱性膜、不對稱性膜、復合膜 按材料分：無機材料膜、高分子合成聚合物膜

11、膜的性能

耐壓、耐溫、耐酸堿 性、化學相容性、生物相容性、低成本

12、膜分離技術的特點

①處理效率高、設備易于放大； ②可在室溫或低溫操作

③化學與機械強度小、減少失活 ④無相變、節能

⑤選擇性好、可達到部分純化目的 ⑥回收率較高

13、膜組件 的定義

由膜、固定膜的支撐體、間隔物以及收納這些部件的容器構成的一個單元稱膜組件或膜裝置

14、膜組件的形式

管式、螺旋卷式、毛細管式、中空纖維式、平板式

15、微濾技術的概念及原理

概念：利用辯分原理截留直徑為0.05~10微米大小的粒子的膜分離技術

原理：利用微孔濾膜的篩分作用，在靜壓差推動下，將濾液中尺寸大于0.1~10微米的微生物粒子截留下來，以實現溶液的凈化、分離和濃縮的技術。

16、微濾的操作方式 死端微濾和錯流微濾

17、微濾膜的特性 ①孔徑的均一性 ②空隙率高 ③濾材薄

18、超濾的定義

凡是能截留相對分子質量在500以上的高分子的膜分離過程稱為超濾

19、超濾的原理

膜表面無數微孔截留住了分子直徑大于孔徑的溶質和顆粒從而達到分離的目的 20、超濾的特點和影響因素

特點：膜材料無毒無害

膜有較好的耐酸堿耐溶劑性能

低壓操作

超濾裝置無污染

成本低、回收率高

影響：溶質的分子性質、溶質的濃度、溫度、壓力 21、超濾前的準備：

充分了解超濾膜的性能、正確安裝超濾裝置、超濾膜清洗消毒處理后的檢測、對加工溶液的要求、洗濾、超濾操作參數的優化、超濾膜的清洗儲存（作為了解）、超濾設備

攪拌式超濾、無攪拌式超濾、中空纖維超濾

23、透析技術

透析是一種擴散控制的，一濃度梯度為驅動力的分離方法。

24、反滲透技術

一種只能透過溶劑而不能透過溶質的膜一般稱為理想的半透膜

第六章

1、萃取的概念

根據混合物中不同組分在溶劑中的溶解度不同，將所需的組分分離出來，這個操作過程稱為萃取

2、萃取的分類

根據參與溶質分配的兩相不同分類 ①液液萃取 ②液固萃取 組分數目不同分類

①多組元體系 ②三元體系 有無化學反應分類

①物理萃取 ②化學萃取 萃取劑的種類和形式分類 ①雙水相萃取 ②溶劑萃取 ③反膠團萃取 ④凝膠萃取 ⑤超臨界萃取

3、萃取的特點

萃取過程具有選擇性

能與其他需要的純化步驟相配合 分離效率高，生產能力大

傳質速速快，生產周期短

4、萃取的 原理

萃取是一種擴散分離操作，不同溶質在 兩相中分配平衡的差異實現萃取分離

5、工藝流程

①混合 ②分離 ③回收

6、影響溶劑萃取的主要因素

PH、溫度、鹽析作用、溶劑性質

7、雙水相的定義

兩種不相容的親水性高分子 聚合物在水溶液中形成的兩相 雙水體系形成的原因 ：

由于較強的斥力或空間位阻，相互之間無法滲透，在一定條件下，即可形成雙水相體系

親水性聚合物水溶液和一些無機鹽相混時，也因鹽析作用會形成雙水相體系

8、雙水相萃取原理

溶質在兩相中的溶解能力不同，遵守分配定律K=上相平衡總濃度/下相平衡總濃度

9、雙水相萃取的特點： ①相混合能耗低 ②達到萃取平衡所需時間短 ③易進行工業放大 ④易實現連續操作

⑤步驟簡便、通用性強

⑥適于易失活的蛋白質酶的提取純化

10、雙水相萃取的工藝流程 ①目的產物的萃取 ②PEG的循環 ③無機鹽的循環

11、影響 雙水相萃取的影響 ①成相高聚物濃度的影響 ②成相高聚物的分子量的影響 ③鹽的影響 ④PH的影響 ⑤溫度的影響

12、雙水相萃取技術的應用 ①基因工程藥物的分離與提取 ②酶工程藥物的分離與提取 ③抗生素 的分離與提取

④天然植物藥用有效成分的分離與提取

13、當三相成平衡態共存的點 稱三相點

14、液氣兩相成平衡狀態的點叫臨界點

15、處于臨界溫度臨界壓力以上的流體叫做超臨界流體

16、萃取原理

在溫度不變的條件下，壓力增加，其密度增加，其溶解度隨之增加；壓力不變的情況下，溫度升高，密度降低，溶解度隨之降低

17、超臨界流體萃取的基本方法 等溫法、等壓法、吸附法

18、超臨界流體萃取的特點 ①萃取和分離合二為一

②壓力和溫度都可以調節萃取過程的參數 ③萃取的溫度低

④臨街CO2常態下是氣體無毒 ⑤超臨界流體的極性可改變 20、超臨界流體萃取的應用

細胞破碎、催化作用、去除雜質、殺菌作用 第七章

1、濃縮的目的

①作為結晶和干燥的預處理

②提高產品質量

③減少產品的體積和重量 ④增加產品的儲藏 時間

2、濃縮的原理

指總固形物與溶劑部分分離的過程，使生物制品原料中水濃度降低到復合工藝要求的過程

3、蒸發濃縮的 定義

蒸發是溶液 表面的溶劑分子獲得的動能超過了溶液內溶劑分子的吸引力而脫離液面逸向空間的過程

4、常用濃縮技術

蒸發濃縮、膜濃縮、冷凍濃縮、凝膠濃縮

5、冷凍干燥的過程 預凍

初級干燥 次級干燥

（冷凍溫度為-10~-50°C）

6、干燥的定義 ：濃縮物料脫水的過程

熱干燥技術：指將物料加于濕物料并排除揮發性濕分，獲得一定濕含量固體產品的過程

7、冷凍干燥技術原理

通過升華從凍結的生物中去掉水分的過程

8、干燥曲線

在恒定的干燥條件下，以干燥時間為橫坐標，物料濕含量為縱坐標可得干燥曲線

（預熱階段——恒速干燥階段、降速干燥階段）

第五篇：生化實驗五 原花色素分離純化及鑒定

原花色素的提取純化和鑒定

(一)山楂原花色素的提取

(二)原花色素的測定（鹽酸-正丁醇法）

原理

原花色素，也稱原花青素（proanthocyanidins）,是一類從植物中分離得到的在熱酸條件下能產生花色素的多酚化合物，它既存在于多種水果的皮，核和果肉中，如葡萄，蘋果，山楂等。也存在于如黒荊樹，馬尾松，思茅松，落葉松等的皮和葉中。

原花色素屬于生物類黃酮（flavonoids）,它們是由不同數量的兒茶素或表兒茶素聚合而成，最簡單的原花色素是兒茶素的二聚體，此外還有三聚體，四聚體等。依據聚合度的大小，通常將二至四聚體稱為低聚體，而五聚體以上的稱為高聚體。從植物中提取原花色素的方法一般有兩種，分別是用水抽提或用乙醇抽提。其抽提物為低聚物，稱之為低聚原花色素（oligomeric proanthocyanidins,簡稱OPC）。

生理功能：

1.最好的心臟保護劑。抵御引發心血管病的誘變因素的沖擊。強化血管，有消腫化瘀的功效。減少毛細血管的阻力和改善滲透性，使細胞更容易吸收養分與排除廢物。

2.高校抗氧化能力。清除氧自由基的能力比其他天然抗氧化劑如胡蘿卜，維生素C和E，兒茶素等強很多。

3.產生組胺的抑制劑，減輕炎癥。抗過敏，皮膚保健，抗衰老。

利用低聚原花色素溶于水的特點，用熱水煮沸抽提原花色素，再用大孔吸附樹脂吸附，洗脫得到原花色素。

D101樹脂是一種球狀，非極性教練聚合物吸附劑，具有相當大的比表面積和適當的孔徑，對皂苷類，黃酮類，生物堿等物質有特殊的選擇性，適用于從水溶液中提取淚滴性質的有機物質。

原花色素的檢測方法：

1.紫外分光光度法：利用原花色素在波長280nm處具有最大吸收的特點。該方法簡便易行，但提取物成分多樣，標準難定。

2.香草醛檢測法：原花色素在酸性條件下，其組成單元兒茶素的A環上的羥基和香草醛發生縮合反應，在濃酸的作用下形成的產物變為有色的正離子。3.鐵鹽催化比色法 4.薄層層析法 5.HPLC法

6.HPLC-MS質譜法

試劑：

1)1mg/ml原花色素標準品（實驗室提供）

精確稱取10.0mg原花色素標準品用甲醇溶解，與10.0ml容量瓶中定容至刻度。2)Hcl-正丁醇（自配）

取5.0ml濃鹽酸加入95.0ml正丁醇中混勻。

3)2%硫酸鐵銨：稱取2.0g硫酸鐵銨溶于100.0ml2.0mol/LHCl中。

4)樣品液：將上次實驗收集的樣品溶液用甲醇稀釋至一定濃度（1.0~3.0mg/ml）。

操作

1.稱取新鮮山楂10.0g，剪成細小塊狀，置于錐形瓶中，加入40ml蒸餾水，沸水浴45min，間期混勻。冷卻后加入20ml蒸餾水，抽濾，濾液備用。2.取一根層析柱（1.5×20cm），洗凈，豎直裝好，關閉出口，加入蒸餾水約1cm高，用燒杯取一定量已處理好的大孔吸附樹脂D-101，攪勻，嚴管內壁緩慢加入，待柱底積約1cm高時，緩慢打開出口，繼續裝柱至高度15cm（液面高于樹脂約3cm）。3.平衡：用蒸餾水洗2倍體積的柱床體積（約30ml），控制流速在1ml/min左右,至流出液pH顯中性。

4.濾液上樣(約2ml/min)。上完樣后，先用蒸餾水洗2倍柱床體積洗脫（1ml/min 約30min），然后換60%乙醇進行洗脫，控制流速在1ml/min。待有紅色液體流出時開始收集，直至收集液無紅色為止。

5.將收集液用60%乙醇定容至100ml，留作測定。

注意事項：

1.實驗前應檢查層析柱是否完好，有無堵塞或漏氣現象。

2.裝柱要求連續、均勻、沒有氣泡和斷紋，液面不得低于樹脂表面，否則應重新裝柱。3.洗脫時流速不宜過快。