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25．通常用于小分子分离的反相色谱条件可用于蛋白质的分离。 （ ） 五、问答题

1. 可用于蛋白质分离的色谱方法有哪些？简述其原理及固定相、流动相特点？ 凝胶色谱 原理 凝胶是一种不带电荷的具有三维空间的多孔网状结构物质，凝胶的每个颗粒的细微结构就如同一个筛子，当混合物随流动相流经凝胶柱时，较大的分子不能进入所有的凝胶网孔而受到排阻，它们将与流动相一起首先流出，较小的分子能进入部分凝胶网孔，流出速率较慢，更小的分子能进入全部凝胶网孔，而最后从凝胶柱中流出 利用离子交换剂为固定相，是根据荷电溶质与离子交换剂之间静电相互作用力的差别进行溶质分离的色谱分离方法 溶质在反相介质上的分配系数取决于溶质的疏水性，一般疏水性越大，分配系数越大，当固定相一定时，可通过调节流动相的组成调节溶质的分配系数 亲水性蛋白质表面均含有一定量的疏水性基团，这些疏水基团可与固定相 以凝胶为固定相，分为亲水性凝胶和疏水性凝胶两类 流动相 分为水相和有机相系统两类，水相系统所用凝胶为亲水性的，用来分离水溶性大分子化合物，有机相系统所用凝胶是疏水性的，用来分离脂溶性高分子化合物 应用领域 1、分离纯化 ①采用凝胶色谱法能简便快速地分离那些样品组分中分子量相差较大的简单化合物 ②对于复杂的位置样品，可采用凝胶色谱分离法进行初步分级分离 ③采用分级范围小的凝胶，可以对分子大小相近的物质进行分级，该法常用于蛋白质、肽、脂质、糖类、核酸等生物大分子间的分离 离子交换色谱 离子交换树脂做为固定相，由固定载体，活性基团，可交换离子组成 具有一定离子强度的缓冲液 离子交换色谱是蛋白质、肽和核酸等生物产物的主要分离纯化手段 反相色谱 以非极性的反向介质为固定相，最具代表性的是以硅胶为载体，通过硅烷化反应在硅胶表面键合非极性分子层制备 表面偶联弱疏水性基团（疏水性配基）的吸附剂 极性有机溶剂的水溶液 主要用于相对分子质量低于5000，特别是1000一下的非极性或弱极性小分子物质的分析和纯化，也可用于蛋白质等生物大分子的分析和纯化， 主要用于蛋白质类生物大分子的分离纯化 疏水作用色谱 具有一定离子强度的盐溶液

38 亲水性固定相表面偶联的短链烷基、苯基等若疏水性基团发生疏水性相互作用，被固定相（疏水性吸附剂）所吸附 亲和色谱 利用生物分子间特异性结合作用的原理，以偶联亲和配基的亲和吸附介质为固定相对目标产物进行分离纯化的层析方法 偶联亲和配基的亲和吸附介质为固定相 使配基与目标产物在特定物理环境下表现较高的亲和结合作用的缓冲液 利用各种配基特异性的分离蛋白质

2. 试比较离子交换色谱、疏水作用色谱及亲和色谱的固定相的异同点。

3. 试比较反相色谱和疏水作用色谱的异同点。

4. 为什么离子交换色谱可用于蛋白质的分离？

5. 试述2-3种可用于蛋白质脱盐的分离方法，并说明其原理。 六、计算

1. 使用某凝胶作为液相色谱的介质分离两种蛋白质A和B，两种蛋白质保留体积分别为A:104ml和B:52ml，流动相体积流速为2ml/s。已知色谱图中蛋白质A的峰宽为11.375s，求：⑴该色谱柱理论塔板数; ⑵两色谱峰的分离度，以及两峰是否完全分离。

第九章 结晶 第十章 干燥

一、名词解释

结晶：结晶是从液相（或气相）生成形状一定、分子（或原子、离子）有规则排列的晶体的现象。

饱和溶液：向恒温溶剂（如水）中加入溶解性固体溶质，溶质在溶剂中发生溶解现象，溶剂中溶质浓度不断上升。如果固体溶质的加入量与溶剂相比足够多，一定时间后，溶剂中溶质的浓度不再升高，而此时尚有固体溶质存在，即溶质在固液之间达到平衡。此时该溶液称为该溶质的饱和溶液。

溶解度：向恒温溶剂（如水）中加入溶解性固体溶质，溶质在溶剂中发生溶解现象，溶剂中溶质浓度不断上升。如果固体溶质的加入量与溶剂相比足够多，一定时间后，溶剂中溶质的浓度不再升高，而此时尚有固体溶质存在，即溶质在固液之间达到平衡。此时溶液中的溶质浓度成为该溶液的溶解度或饱和浓度。

饱和曲线：溶解度时温度的函数，因此，溶质在特定溶剂中的溶解度常用温度—溶解度曲线表示，该曲线又称饱和曲线。

过饱和溶液：一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象，此时的溶液称为过饱和溶液。

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过饱和曲线：开始有晶核形成的过饱和浓度与温度的关系用过饱和曲线来表示

过饱和度：过饱和度又称为过饱和系数，就是过饱和溶液的溶解度与该温度下普通晶体的溶解度之比。它表征了溶液的过饱和程度。

初级成核：初次成核是过饱和溶液中的自发成核现象。

二次成核：在过饱和度较小的介稳区内不能发生初级成核。但如果向介稳态饱和溶液中加入晶种，就会有新的晶核产生。这种成核现象称为二次成核。

干燥：干燥就是利用热能除去目标产物的浓缩悬浮液或结晶（沉淀）产品中湿分（水分或有机溶剂）的单元操作。 结合水：包括物料细胞或纤维管壁及毛细管中所含的水分，这种水分主要的是属于物理化学结合方式，故难以除去 非结合水：包括存在于物料表面的润湿水及孔隙水，此种水分与物料纯属机械结合方式，与物料的结合强度小，故易于除去

自由水：用一定温度和湿度的空气干燥湿物料时，可以从物料除去的水分称为自由水。 平衡水：物料与其相接触的空气达到相平衡状态时物料所含的水分称为平衡水。

干燥曲线：物料含水量X与干燥时间ζ或物料表面温度θ1与干燥时间 的关系曲线，这两条曲线均称为干燥曲线。 干燥速度速率：物料在单位时间、单位面积上所蒸发的水分数量。 二、填空题

溶液中结晶的晶体具有___________、___________和___________等性质。

晶浆浓度越高，单位体积结晶器中结晶表面积越_____，即固液接触比表面积越_____。

结晶是利用溶质之间________________进行分离纯化的一种扩散分离操作。这一点与____________的生成原理一致。

冷却结晶时，如果降温速度过快，溶液很快达到较高的_______________，生成大量______________，影响结晶产品的质量。

增大搅拌速率可提高________________和________________速率，但搅拌过快会造成_______________________________，影响结晶产品的质量。 结晶器一般包括____________和___________两种。

工业结晶操作均在介稳区内进行，其中主要是__________________。 增大溶液过饱和度可提高__________________和__________________。

结晶是从液相或气相中生成 、 的晶体的现象。

结晶是内部结构的质点元作 排列的形状一定的固体粒子，而沉淀是 排列的 定形的粒子。

结晶过程的推动力是 。

过饱和溶液的形成方式有 、 、 。

在结晶过程中过饱和度的大小最终影响结晶__________和晶体___________. 最终影响晶体质量。

第一介稳区______自发成核，结晶生长，________产生新的晶核。工业结晶操作一般在第_____介稳定区。 晶体质量主要指： 、 和 三个方面。

当微小晶体的半径r?rc时，则微小晶体会 ；当微小晶体的半径r?rc时，则微小晶体会 。 工业结晶操作均在 区内进行，其中主要是 。

第一介稳区，又称 ，在此区域内 自发成核，当加入结晶颗粒时，结晶会 ，但 产生新晶核，这种加入的结晶称为 。

过饱和溶液是 ，溶质只有在才 析出，要使溶质从溶液中结晶出来，必须使溶液成为 ，产生一定的结晶推动力。

是决定晶体产品粒度分布的首要动力学因素。工业结晶多采用 的成核方式。

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晶体生长的过程包括________________过程和__________________过程。前者的速度 后者的速度有利于形成好的晶体。

蒸发的主要目的是_____________，干燥的目的是_____________。蒸发和干燥过程都需要热能，因此要特别注意对______________物质的损失。

根据热能的供给方式的不同，干燥操作可以分为__________________，______________，_____ _和___________________。

在冷冻干燥过程中，被干燥的产品首先要进行 ，然后在 状态下进行升华，使水分直接由 变成 而获得干燥。

工业干燥操作主要为__________________和__________________。

生物工业常用的干燥技术主要有 、 、 。 蒸发系统由 和 两个重要组成部分。

干燥是传热和传质的复合过程，传热推动力是__________,传质推动力是物料表面的饱和蒸汽压与气流中_______________.

湿物料的含水量降低到其水蒸气压等于空气中的水蒸气分压为止，这时湿物料的含水量称为______含量。 在冷冻干燥过程中，整个升华阶段，产品必须保持在 状态，不然就不能得到性状良好的产品。 蒸发速度是由 速度和 速度共同决定的。

常用膜式蒸发器有 蒸发器、 蒸发器和 蒸发器。 干燥包括 过程和 过程 。

根据物料中所含水分去除的难易程度，水分可分为 水和 水。 根据物料在一定条件下，水分能否被去除，水分可分为 水和 水。 采用减压蒸发的基本目的是 ；

冷冻干燥技术的特点是 ； ； 。

结合水是 ，非结合水是 ，两者相比较， 更难干燥除去。

干燥曲线是指 ，干燥速度曲线是指 。 所有的干燥过程均包括 阶段和 阶段。 三、选择题

1. 结晶的纯度___A___于沉淀。

A.高 A.浓度 A.稳定区 A.压力 A.电能

B.低 B.静电引力

C.不确定 C.溶解度

D.相等 D.扩散系数

2. 结晶是利用溶质之间___C___差别进行分离纯化的一种扩散分离操作。 3. 工业结晶通常在___B___区域内进行。

B.第一介稳区 C.第二介稳区 D.不稳区 B.温度 B.热能

C.扩散系数 C.势能

D.浓度 D.辐射

4. 大多数溶质的溶解度随___B___的升高而显著增大。

5. 干燥是利用__B____除去目标产物的浓缩悬浮液或结晶产品中的湿分。 6. 在物性不同的溶剂中, 结晶操作设计的基础是( A )

A溶质的温度-溶解度曲线 B 溶质压强-溶解度曲线