25

22. 适用于生物大分子分离的离子交换树脂，其固相载体为多糖类物质，亲水强，交换空间大，对生物大分子物质

无变性作用。 （ 1 ）

23. 分配系数与反离子浓度成反比，表明离子交换的分配系数随离子强度增大而下降（1 ） 24. 孔径大小直接影响溶质的吸附容量，适当的孔径有利于溶质在孔隙中的扩散。 （2 ） 25. 由滴定曲线转折点，可推知官能团的种类。 （ 2 ）

26. 蛋白质的先对分子质量大，且带多个电荷会妨碍其他蛋白质与吸附剂作用，所以，蛋白质的离子交换吸附进行

起来最为困难。 （2 ）

27. 苯乙烯—二乙烯苯型的离子交换剂主要用于蛋白质等生物大分子的分离提取。 （ 2 ）

28. 吸附分离操作的上样方式可分为两种方式：正吸附和负吸附，前者主要吸附目标物质，纯度较高，后者吸附杂

质，产物纯度较低。 （ 1 ）

29. 按吸附剂的孔道结构区分，固体吸附剂主要分有机高分子型多孔介质和凝胶型介质两大类。（ 1 ） 30. 阳离子交换剂对阳离子具有交换能力，活性基团为碱性。 （ 2 ） 31. 阴离子交换剂对阴离子具有交换能力，活性基团为酸性。 （2 ） 32. 比表面积间接影响溶质的吸附容量。 （ 2 ） 33. 适当的孔径有利于溶质在孔隙中的扩散，提高吸附容量和吸附操作速度。 （ 1 ） 34. 常用的离子交换基团也分为强酸、弱酸、强碱和弱碱四种。 （ 1 ） 35. pH升高时，离子化率会逐渐升高。 （ 2 ） 36. 溶质浓度较高时，吸附平衡呈线性。 （2 ） 五、简答

1. 离子交换树脂有哪几部分构成？试列举两种常用于蛋白质分离的离子交换树脂。 1、不溶性的三维空间的高分子网状骨架（固体载体） 2、以共价键连接在骨架上的官能团（活性基团）

3、和活性基团所带的相反电荷的活性离子（可交换离子） 葡萄糖凝胶离子交换树脂、琼脂糖凝胶系列离子交换树脂

2. 蛋白质和小分子离子化物的离子交换特征有哪些区别？适用于蛋白质分离的离子交换树脂有何特点？ （1）．蛋白质的相对分子质量很大，树脂孔道对其空间排阻作用大，不能与所有的离子交换活性中心接触 (2).离子交换吸附的蛋白质分子会妨碍其他蛋白质与未吸附蛋白质的离子交换集团发生作用，并阻碍蛋白质扩散进入到其他领域

（3）.蛋白质带多价电荷，在离子交换中一般可与多个离子交换集团作用。因此，蛋白质的离子交换容量远低于无机离子的。

用于蛋白质分离的离子交换树脂固相载体为多糖类物质，亲水性强，交换空间大，对生物大分子物质无变形作用，减少非特异性吸附，并使蛋白质容易进入离子交换剂内部，提高大分子的实际交换量。同时，多采用弱酸弱碱性交换集团。

3. 试述吸附分离操作的一般步骤？ 1、预处理

物理处理：过筛、去杂，以获得粒度均匀的树脂颗粒，水洗和溶胀

26

化学处理：通常采用酸碱进行处理，对于大孔型处理有时还要用有机溶剂如乙醇、丙酮等进行处理以除去有机杂质 在预处理的最后阶段应使其转化为分离过程所适用离子型式，最后以去离子水或缓冲液平衡 2、上柱交换

顺流进行（正上柱）：即原液自上而下流过树脂层 逆流进行（倒上柱）：即原液自下而上流过树脂层

交换至穿透点时，应停止交换，进行清洗，洗脱或再生 3、清洗

用不含样品的上柱溶液清洗非交换吸附的滞留杂质 4、洗脱

洗脱就是用亲和力更强的同性离子取代树脂上吸附的目的产物 5、树脂的再生

指使离子交换树脂重新具有交换能力的过程

树脂使用失效之后，先用清水洗涤，除去树脂表面和孔隙内部物理吸附的各种杂质，后用酸碱处理除去与功能基团结合的杂质，最后用再生剂再生，用清水洗至所需pH值 4. 在吸附和离子交换分离中，如何实际确定交换容量？

（1）.对于阳离子交换剂，先用盐酸将其处理成氢型后，称重并测定其含水量，同时成数克离子交换剂，加入过量抑制浓度的NaoH，发生下述离子交换反应： RH +NaoH RNa +H2O

式中R表示离子交换剂，待反应达到平衡后（强酸性离子交换剂需静置24h左右，弱酸性离子交换剂需静置数日），测定剩余的NaoH物质的量，就可求得该阳离子交换剂的交换容量。

（2）.对于阴离子交换剂，一般将阴离子交换剂换成氯型后测定其交换容量。取一定量的氯型阴离子交换剂装入柱中，通入硫酸钠溶液，柱内发生如下反应： 2 RCL +NaSO4 R2SO42 +2NaCL

用铬酸钾为指示剂，用硝酸银溶液滴定流出液中的氯离子。根据洗脱交换下来的氯离子量，就可计算交换容量。

+

-

+

-

-

- +

-+

第七章 色谱 （上）

一、概念题

色谱分离：色谱分离也称层析分离。是根据混合物中的溶质在两相之间分配行为的差别引起的随流动相移动速度的不同进行分离的方法。

色谱峰：待测组分由色谱柱流出的后通过检测器系统时所产生的响应信号和微分曲线称为色谱峰 基线：经流动相冲洗，柱与流动相达到平衡后，检测器测出一段时间的流出曲线。一般应平行于时间轴。 死时间 （死体积）：色谱柱内不同浓度的溶质流过色谱柱所收集的体积，属于非滞留体积。 保留时间（保留体积）：色谱柱内不同浓度的溶质从柱内流出所需的洗脱时间。 峰宽、半峰宽：峰宽(W)——峰两侧拐点处所作两条切线与基线的两个交点间的距离。W＝4σ 。半峰宽—峰高一半处的峰宽。Wh/2＝2.3546σ 峰高：峰的最高点至峰底的距离。 峰底——基线上峰的起点至终点的距离。 峰面积：峰面积(A)——峰与峰底所包围的面积。A＝2.507 ? h＝1.064 Wh/2 h 分配系数：在平衡状态下即一定温度下，当溶质浓度较低时，组分在固定相和流动相中的浓度之比。分配系数是物质的特性，当分离条件一定时，其为定值

分离度：是两个相邻洗脱峰之间的距离与两个峰宽的代数平均值之比。

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容量因子（K）：容量因子是在平衡状态下，组分在固定向和流动相中的质量之比。容量因子是物质的特性，当分离条件一定时，其为定值。

线性色谱：在一定温度下，当溶质浓度较低时，此时溶质在两相之间的分配呈线性关系，其相应的色谱过程为线性色谱。

非线性色谱：当溶质浓度较高时，分配系数Kd为溶质浓度的函数，此时，溶质在两相之间的分配呈非线性关系，其相应色谱过程为非线性色谱。

理论板当量高度：理论板模型认为溶质的分配平衡不能在瞬间完成，而需要一定的样高，在此柱之内，溶质在两相间达到平衡。通常将溶质达到一次平衡的层析柱段成为一个理论板，该柱段的高度称为理论当量高度（HELP）。 二、填空题

1. 色谱分离的两个构成要素为 、 。

2. 色谱分离的原理：根据混合物中各组分_________________的差异，使其在____________两相间的

________________产生差异，引起_________________的不同而进行分离的方法。 3. 色谱法根据流动相的状态分为 、 和______________。

4. 根据固定相或色谱装置形状的不同，液相色谱又 、 、 。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿多用于分析目的，而＿＿＿＿＿＿易于放大，适用于大量制备分离，是主要的色谱分离手段。 5. 色谱固定相有 、 、 等几种。 6. 液相色谱可以可分为 色谱和 色谱。

7. 液液分配色谱，固定相为___________或________________；液固吸附色谱固定相为_____________。 8. 高效液相色谱多为液-液分配色谱，液—液色谱是以 为流动相，以 作为固定相的。 9. 从色谱过程热力学和动力学的观点出发，这些理论模型主要分为三种，即 模型、 模

型和 模型。

10. 一般情况下分离度在 之间可以认为溶质间实现了良好的色谱分离。 11. 色谱系中依据 进行定性分析，依据_________和 ________ 进行定量分析。

12. 柱层析中，当柱长L一定，理论当量板高H越_______，理论塔板数n越_______，柱效越_______。

13. 色谱分离是根据混合物中各组分_____________的差异，使其在互不相容的两相之间产生___________的差别，

引起_____________的不同进行分离的方法。

14. 分离度是两个__________________之间的距离与__________________的和之比。

15. 高效液相色谱使用的色谱介质粒径一般仅3~10um，传质阻力 ，流动相流速 ，分离精度 ，主要用于

分析，也可用于分离制备。

16. 柱色谱的洗脱方式分为洗脱展开、前沿分析和置换展开三种。

17. 液相色谱常用的洗脱展开方式分为 恒定洗脱 、 线性梯度洗脱 和 逐级梯度洗脱 。 18. 分析色谱时，溶质浓度 ，色谱峰 ， 利用保留时间定性，属 色谱。 19. 制备色谱时，溶质浓度 ，色谱峰 ， 利用保留时间定性，属 色谱。 20. 在理论板模型中，理论板数越 ，洗脱峰越 ，洗脱时间一定的溶质之间的分离程度越 。 21. 蛋白质分离常用的色谱法有 、 、 和 。 22. 根据分离原理的不同分类色谱法可以分为： 、 、 、 、 等。

，

28

23. 色谱分离方法的基本特点：1） 2） 3） 4）＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

24. 色谱法根据流动相的相态分＿＿＿＿色谱法、＿＿＿＿色谱法和＿＿＿＿＿＿＿色谱法，而固定相有＿＿＿、

＿＿＿＿和＿＿＿＿为载体的液体薄层。生物分离主要采用＿＿＿＿色谱法。

25. 色谱分离的仪器系统由 、 、 、 、 26. 和 等部分组成。

27. 柱径增大，样品的负载量可以成＿＿＿的增加，但是流动很难均匀，分离效果＿＿＿，因而较大的柱径，需要

＿＿＿＿的色谱柱。

28. ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿为半峰宽，在峰高的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，称为标准

偏差。峰宽w=＿＿＿＿＿，半峰宽=＿＿＿＿＿。

29. 色谱的平衡模型，在一定温度下，当溶质浓度较低时，此时溶质在两相之间的分配呈＿＿＿关系，有 ＿＿＿

R0ds＿＿＿ ，其相应的色谱过程为＿＿＿，此时色谱峰为＿＿＿＿峰；当溶质浓度较高时，此时溶质在两相之间

V?V?KV的分配成＿＿＿＿关系，其相应的色谱过程为＿＿＿＿色谱。

30. 理论塔板模型，理论塔板数＿＿＿＿，洗脱峰＿＿＿＿，柱效＿＿＿＿，溶质之间的分离程度＿＿＿＿。 31. 传质速率模型，HETP=A/u+B+Cu中，A代表＿＿＿＿＿＿＿，B代表＿＿＿＿＿＿＿，C代表＿＿＿＿＿＿＿，

为了提高分离效果，可通过＿＿＿＿流速u或＿＿＿＿固相粒径来降低HEFP，来＿＿＿＿理论板数。 32. 当溶质浓度较高时，Kd为溶质浓度的函数。此时，溶质在两相之间的分配成_____________

33. 降低流速意味着增加和分离时间，故采用细粒径的短柱可以同时保证分离操作的________和

__________。这是___________________的理论基础。 三、选择题

1. 在层析技术中，分配系数是指（ A ）

A. 一种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的浓度比 B. 二种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的浓度比

C. 一种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的质量比 D. 二种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的质量比

2. 分离度是指两个洗脱位置___A___的溶质相互分离的程度。 A.相邻

B.相间

C.随意

D.不确定

3. 在R=______时，两个相邻的洗脱峰的分离度可以达到99.7%，呈基线分离。 A.0

B.1

C.0.5

D.1.5

4.下列有关分析色谱和制备色谱的说法中正确的是 ( B ) A.分析色谱峰和制备色谱峰都会出现前导或后置

B.分析色谱可利用保留时间定性，而制备色谱保留时间随浓度变化，不能以其定性。 C.分析色谱和制备色谱都是线形色谱 D.分析色谱分配系数随浓度变化 5. 色谱图是指（ C ） A 某组分的流出曲线