题库名称:生物分离工程 下载本文

(1)活性炭(2)白陶土(白土、陶土、高岭土)(3)磷酸钙凝胶(4)氢氧化铝凝胶 (5)氧化铝(6)硅胶(7)滑石粉(8)硅藻土(9)皂土(10)沸石(11)聚酰胺粉(12)大网格聚合物吸附剂 44. 离心分离技术基本原理?

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。

不同密度或不同大小及形状的物质在重力作用下的沉降速率不同,在形成密度梯度的液相体系中的平衡位置不同。离心分离过程就是以离心力加速不同物质沉降分离的过程。被分离物质之间必须存在或经人为处理产生的密度或沉降速率差异才能以离心方法进行分离。离心分离方法中差速离心法操作最简便,使用最广泛,但其分离纯化分辨率低于密度梯度离心。 45. 吸附色谱分离化学成分的原理是什么?简述硅胶、氧化铝、聚酰胺、活性炭这四种吸附剂的主要用途和特点?

利用混合物中各成分在两相中吸附力的差异进行分离。硅胶可分离各类成分。氧化铝分离碱性或亲脂性成分。活性炭分离水溶性成分。聚酰胺是氢键吸附,适合分离黄酮成分。 46. 生物分离技术的基本涵义及内容?

基本涵义:生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物(发酵液、培养液)及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。

内容主要包括:离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀(析)分离、膜分离、层析(色谱)分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。 47. 试列举改变透析袋孔径大小的方法?

(1)用64%氯化锌溶液处理15分钟,可使膜孔径增大,使大分子也能通过膜孔。 (2)纤维素膜用27%乙酸吡啶溶液处理,会使孔径减小。

(3)将透析袋内盛满水,在两端进行拉伸,会使透析袋变薄,加快透析速率;如果不向袋内注入水而充满空气在两端拉伸,膜的孔径会变小,使有些溶质不能透过膜。 48. 简述生物活性物质分离纯化的主要原理?

答: 生物大分子分离纯化的主要原理是:1)根据分子形状和大小不同进行分离,如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等;2)根据分子电离性质(带电性)差异进行分离,如离子交换法、电泳法、等电聚焦法;3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离,如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等;4)根据物质吸附性质的不同进行分离,如选择性吸附与吸附层析等;5)根据配体特异性进行分离,

37

如亲和层析法等。

49. 常见的超滤装置有哪些? (1)无搅拌式装置 (2)搅拌或振动式装置 (3)小棒超滤器 (4)浅道系统超滤装置 (5)中空纤维系统超滤器 50. 树脂的再生(或称活化)?

所谓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。再生方法可根据污染情况和条件而定,一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染,清除铁化合物的方法,通常是用加抑制剂的高浓度盐酸(10%~15%)浸泡树脂5~12h,甚至更长。也可用柠檬酸、氨基三乙酸、EDTA等络合物进行处理。阴树脂易受有机物污染,可用10%NaCl+2%~5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗 51. 液一液萃取时溶剂的选择要注意以下几点?

(1)选用的溶剂必须具有较高选择性,各种溶质在所选的溶剂中之分配系数差异愈大愈好。 (2)、选用的溶剂,在萃取后,溶质与溶剂要容易分离与回收。

(3)、两种溶剂的密度相差不大时,易形成乳化,不利于萃取液的分离,选用溶剂时应注意。 (4)、要选用无毒,不易燃烧的价廉易得的溶剂。 52. 影响有机溶剂沉析的因素? (1)温度

(2)生物样品的浓度 (3)pH (4)金属离子 (5)离子强度

53. 试述活性炭的吸附剂的吸附特点?

(1)在水溶液中吸附力最强,在有机溶剂中吸附力较弱。

(2)对极性基团(-COOH、-NH2、-OH等)多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物,。 (3)对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物。 (4)对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。

(5)发酵液的pH与活性炭的吸附效率有关,一般碱性物质在中性下吸附,酸性下解吸;酸

38

性物质在中性下吸附,碱性解吸。

(6)活性炭吸附溶质的量在未达到平衡前一般随温度升高而增加;但在升高温度时应考虑到溶质对热的稳定性。 54. 简述凝胶层析有哪些用途?

①作为分析工具;作为脱盐工具②生物大分子的浓缩 ③除热原物质④生物大分子的分离纯化;分子量的测定 55. 蛋白质的纯度鉴定的方法有哪些。

(1)色谱法用分子筛或离子交换色谱检查样品时,如果样品是纯的,应显不单一的洗脱峰。该样品在色谱性质上是均一的,称为“色谱纯”。

(2)电泳法用PAGE检查样品呈现单一区带,也是纯度的一个指标,这表明样品在电荷和质量方面的均一性。可以说纯的蛋白质电泳仅有一条区带,但仅有一条区带却不一定是纯的,仅能表明它在电泳上的均一性,称为“电泳纯”。

(3)免疫化学法 免疫学技术是鉴定蛋白质纯度的有效方法,它根据抗原与抗体反应的特异性,可用已知抗体检查抗原或已知抗原检查抗体。用此法检测的纯度称为“免疫纯”。 56. 用于制作透析膜的高聚物应具有哪些特点?

(1)在使用的溶剂介质中能形成具有一定孔径的分子筛样薄膜。由于介质一般为水,所以膜材料应具有亲水性,它只允许小分子溶质通过而阻止大分子溶质通过。

(2)在化学上呈惰性。不具有与溶质、溶剂起作用的基团,在分离介质中能抵抗盐、稀酸、稀碱或某些有机溶剂,而不发生化学变化或溶解现象。

(3)有良好的物理性能。包括一定的强度和柔韧性,不易破裂,有良好的再生性能,便于多次重复使用。

57. 简述蛋白质类药物的分离纯化方法? ①沉淀法

②按分子大小分离的方法 ③按分子所带电荷进行分离的方法 ④亲和层析法

58. 根据溶解度不同,蛋白质有几种分离纯化方法。

利用蛋白质溶解度的差异是分离蛋白质的常用方法之一。影响蛋白质溶解度的主要因素有溶液的pH值、离子强度、溶剂的介电常数和温度等。

1)等电点沉淀蛋白质在等电点时溶解度最小。单纯使用此法不易使蛋白质沉淀完全,常

39

与其他方法配合使用。

2)盐析沉淀 中性盐对蛋白质胶体的稳定性有显著的影响。一定浓度的中性盐可破坏蛋白质胶体的稳定因素而使蛋白质盐析沉淀。盐析沉淀的蛋白质一般保持着天然构象而不变性。有时不同的盐浓度可有效地使蛋白质分级沉淀。通常单价离子的中性盐(NaCl)比二价离子的中性盐[(NH4)2SO4]对蛋白质溶解度的影响要小。

3)低温有机溶剂沉淀法在一定量的有机溶剂中,蛋白质分子间极性基团的静电引力增加,而水化作用降低,促使蛋白质聚集沉淀。此法沉淀蛋白质的选择性较高,且不需脱盐,但温度高时可引起蛋白质变性,故应注意低温条件。一般在0~40℃之间,多数球状蛋白的溶解度随温度的升高而增加;40~50℃以上,多数蛋白质不稳定,并开始变性。因此对蛋白质的沉淀一般要求低温条件。

六、论述

1.试述柱层析的基本操作过程。 答:1、装柱:①干法装柱 ②湿法装柱

注意:湿法装柱中柱内预留一部分水,防止气泡的产生,装柱过程要连贯。平衡。

2、加样:①干法加样 ②湿法加样

注意:加样过程中,要防止产生飞溅,量要适中。

3、洗脱:以设定好的流速加入洗脱剂,可以是单一溶剂,也可以梯度洗脱。 注意:不使柱表面的溶液流干,柱上端保留一层溶液。

4、收集:每隔10mL收集一试管,使用层析的手段或紫外检测器进行实时的检测,合并具有相同物质的流份。

2.木瓜蛋白酶是一种来源广泛的植物蛋白酶,它对蛋白质、短肽化合物、氨基酸酯以及酰胺等多类化合物的水解反应都具有良好的催化活性。被广泛应用于肉类嫩化、啤酒澄清、明胶制造、蚕茧脱胶、皮革脱毛等工业 ,在医疗卫生方面用途前景更为广阔。木瓜蛋白酶的生产以番木瓜未成熟果实的新鲜乳汁为原料 ,如何改进生产工艺、提高产品质量已成为当前急需解决的课题。请就木瓜蛋白酶粗品以及木瓜蛋白酶精制品的生产工艺路线进行分析探讨。 答:自由发挥,只要陈述有理有据即可得分,得分值依内容的正确性和完整性评判。 3.我国是啤酒生产大国,每年有大量的下脚料-啤酒废酵母泥排放,而啤酒酵母中含有丰富

40