天然产物提取分离技术(mmc同学敬请关注) 复习题.doc

一、名词解释1、天然产物活性成分构成各种天然产物体内的物质除水分、糖类、蛋白质类、脂肪类等必要物质外，还包括其次生代谢产物 (如萜类、黄酮、生物碱、甾体、木质素、矿物质等)。这些物质对人类以及各种生物具有生理促进作用，故名为天然产物活性成分。 2、临界胶束浓度（CMC） 表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度 。 3、胶原蛋白 胶原蛋白又叫胶原质，（collagen）是一种生物性高分子物质，是一种白色、不透明、无支链的纤维性蛋白质。是细胞外基质最重要的组成部分，在动物细胞中扮演结合组织的角色，同时也是对我结缔组织最主要的构造性蛋白质。它可以补充皮肤各层所需的营养，使皮肤中胶原活性增强，有滋润皮肤，延缓衰老、美容、消皱、养发等功效。 4、双水相萃取技术两种或以上具有一定浓度的亲水性聚合唔溶液混合后静置，这些亲水性的高分子聚合物斌并不混为一相，而是分成多个液相，此为聚合物的不相容性。利用双水相当成相现象及贷分离组分在两相间分配系数的差异进行组分分离或多水相提纯的技术。5、浓差极化现象浓差极化是指，当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层， 边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。 6、凝胶极化 凝胶极化是指在膜分离的过程中，由于溶质受到膜的截留作用，不能完全通过膜，溶质在膜表面附近浓度升高，导致膜两侧的有效压差减少，膜的通透量降低，当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质析出，并在膜的表面形成凝胶层，这个过程就是凝胶极化。 7、渗透 当利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时，浓度较低的溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到化学位平衡为止的现象。 8、反渗透反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。 9、亲和层析亲和层析是一种吸附层析，抗原（或抗体）和相应的抗体（或抗原）发生特异性结合，而这种结合在一定的条件下又是可逆的。所以将抗原（或抗体）固相化后，就可以使存在液相中的相应抗体（或抗原）选择性地结合在固相载体上，借以与液相中的其他蛋白质分开，达到分离提纯的目的。 10、非对称模非对称膜的断面不对称，这种膜具有极薄的表面活性层级其下部的多孔支撑层。二填空题1、甾体类化合物包括_动植物甾醇（也叫固醇）_、_胆酸_、_维生素D_、动物激素、_肾上腺皮质激素_、植物强心苷、甾体生物碱、甾体药物、蟾酥毒素、昆虫激素等。2、超临界流体萃取最适合提取_非极性_类天然产物。微波辅助提取不适合提取_非极性_类天然产物。超声波辅助提取适于提取_极性_类天然产物。双水相萃取技术主要分离_极性_类天然产物。_固相微萃取_技术可以用于气体、液体、生物、固体等样品中各类挥发性或半挥发性物质的分析。2、超临界流体萃取最适合提取难溶解类天然产物；微波辅助提取不适合提取热稳性类天然产物。超声波辅助提取适于提取热敏性类天然产物。双水相萃取技术主要分离酶和蛋白质类天然产物。固体微萃取技术可以用于气体、液体、生物、固体等样品中各类挥发性或半挥发性物质的分析。3、反向微胶团分离过程分两步：第一步是_反相微胶团_的形成；第二步是_反相微胶团_的破乳及_生物大分子_的释放。形成含生物大分子的反相微胶团的方法有多种，最常用到的有2种：_相转移_法和_溶解_法。4、凝胶层析以_凝胶层析柱_为固定相，按照_分子大小不同_分离样品中的各组的液相色谱法。5、 固相微萃取（SPME）有三种基本的萃取模式：_直接萃取_、_顶空萃取_ 和_膜保护萃取_。SPME可用于_气体，固体，液体中挥发_和_半挥发_样品前处理。6、薄层层析根据使用的支持剂种类不同分为：_分配_薄层层析、_吸附_薄层层析、_离子交换_薄层层析和_凝胶_薄层层析。其中以_吸附_薄层层析最为普遍。在选择离子交换层析时，如果被分离的物质带正电荷，应选择_阳离子_交换剂，如带负电荷，应选择_阴离子 _交换剂。7、 分子印迹技术是以待分离的化合物为印迹分子，制备对该类分子有选择性识别功能的_共价型分子印迹聚合物（MIPS）_。8、 高速逆流色谱是一种连续高效的_液液分配 _色谱技术，利用物质在两相_两相中分配系数_的不同实现对物质的分离。9、高速逆流色谱所应用到的溶剂体系有三种，即：_弱极性_、_中极性_和_强极性_。10、 泡沫分离过程包括两个主要部分：一是形成泡沫，使待分离的组分被吸附到气-液界面上，主要设备为_泡沫塔_；二是泡沫及其吸附的溶质收集和分离，主要设备为_破沫器_。11、 蛋白质为两性电解质，溶于水后，形成_、电荷区和亲水区。12、大孔吸附树脂应用的原理是吸附和_解吸_原理。13、 反胶束是双亲物质在_非极性有机溶剂_中的自发聚集体。14、实用的有机高分材料有：_纤维素酯类_、_聚砜类_、_聚酰胺类_及_芳香杂环聚合物_。无机膜多以金属及其氧化物、多孔玻璃、陶瓷为材料，从结构上可分为_致密_膜、_多孔_膜和_复合_膜三种。15、渗透汽化与常用膜分离技术的最大不同点在于_它在渗透过程中发生由液相到气相的相变化_。三、简答题1、何为生物碱(P25？生物碱的基本类型有哪些(P27？生物碱在植物界的分布规律及在植物体内存在的形式有哪些？(P26生物碱指的是存在于生物体中的一类除了蛋白质、肽类、氨基酸和维生素B以外的含氮碱基的有机化合物，有类似碱的性质，能和酸结合成盐。生物碱只分布在高等植物中，低等植物只有蕨类、菌类的个别植物中存在。生物碱在植物体内的存在形式主要是盐类，有少数碱性极弱的以游离状态存在，此外还有一些其他形式的生物碱，如甘、酯、N-氧化物等。2、 简单叙述研究天然活性成分的一般方法和程序？（书本第一页）3、 试分析天然产物具有活性的原因。(P4天然产物的活性主要来源遗传和进化，地球上的生物不断在遗传进化中进行生存竞争，在于疾病和环境斗争中渐渐形成了防病、防衰、自愈的遗传本能，而这些本能的物质基础就是活性成分的源泉。在漫长的进化过程中，每种生物都发展了自己独特的生命体系，造成生理生化过程的差异，由此产生了不同的天然活性物质。4、简述膜分离技术与其它分离技术比较的优点。膜分离技术与其它分离技术比较的优点有：1高效的分离过程、2膜分离不发生相变化，能耗低、3接近室温的工作温度、4纯物理过程，不用化学试剂和添加剂、5品质稳定性好、6适应性强，容易自动化操作、7环保而且用途广泛。5、试比较分子蒸馏与常规蒸馏优缺点。分子蒸馏与常规蒸馏的特点有：1常规蒸馏靠不同物质沸点不同分离，而分子蒸馏靠不同物质分子运动自由程区别而分离，所以操作温度低；2分子蒸馏的工作绝对压强可以很低，但常规蒸馏的极限操作压力一般限制在5000Pa；3分子蒸馏的加热时间更短；4分子蒸馏的分离能力更好；5由于分子蒸馏的独特结构，内部阻力远比常规蒸馏小。四、设计题1、现有六种大孔树脂:AB-8，X-5，H107，S-8，NKA-9，D3520，银杏总黄酮粉和芦丁对照品，试设计实验筛选大孔树脂吸附剂和乙醇解吸剂的工艺,并说明操作过程。大孔吸附树脂主要是通过表面的范德华力进行物理吸附，制成了吸附了银杏总黄酮粉的六种不同的大孔吸附树脂，在往每组加入芦丁，摇动后用乙醇解吸剂解吸，答案：树脂的预处理 各树脂用乙醇浸泡24,充分溶胀,用乙醇洗至洗出液加适量水无白色浑浊现象,再用蒸馏水洗至无色,滤取,室温晾干,即得。分析方法： 总黄酮含量测定采用芦丁为对照品的分光光度法，取样后立即测定。吸附量的确定：准确称取经预处理的树脂各400mg于50ml具塞磨口三角瓶中，精密加入银杏叶总黄酮水溶液30ml(黄酮浓度为1mg/ml)置电动振荡机上振荡，振荡频率为140次/min，振荡20h充分吸附后，过滤，测定滤液中剩余黄酮浓度，计算各树脂室温下的吸附量(mg/g)。按照前面的方法测定了各树脂在t时间内（t=1,2,3,10h）达到平衡时的吸附量Qt，以Qt对t作图，得到各树脂的吸附动力学曲线。解吸率的测定: 经充分吸附后的树脂，分别精密加入70%乙醇,90%乙醇，甲醇各30ml，浸泡振摇10h，滤过，测定滤液黄酮浓度，根据吸附量计算解吸率(%)。结果与讨论树脂吸附性能的优劣是由其化学和物理结构所决定的，树脂的极性和空间结构(孔径、比表面、孔容)是影响吸附性能的重要因素。 本文所用树脂为聚苯乙烯型,有非极性、弱极性、极性3种类型。吸附量较大的树脂多为弱极性或极性树脂,如树脂S-8,AB-8。这是由于银杏叶黄酮具有多酚结构和糖甙链,具有一定的极性和亲水性,生成氢键的能力较强,有利于弱极性和极性树脂的吸附。对于非极性树脂,即使有较大孔径(如X-5树脂),对黄酮的吸附量偏小。有机物通过树脂的孔径扩散到树脂孔内表面而被吸附。因此树脂孔径大小直接影响不同大小分子的自由出入,从而使树脂吸附具有一定的选择性。银杏叶黄酮糖甙的平均分子量为760,使用孔径较大的树脂有利于吸附, 吸附量大的树脂AB-8,S-8都具有较大的孔径,而孔径小于10nm的树脂吸附量都不够大。 在孔径适合, 树脂的吸附量随比表面的增大而增大,如极性树脂NKA-9孔径虽然与AB-8相近,但由于比表面显著小于AB-8。SIP-400树脂由于比表面较大,仍有一定吸附量。24小时后测定吸液浓度，计算解吸率，根据吸附量和解吸率来选择合适的树脂2、有一种天然产物中有三种物质，这三种物质的平均自由程分别为50cm、80cm和100cm。请设计一种分离工艺将三种物质分开。使用的分离工艺是分子蒸馏，因为分子蒸馏原理正是一定条件下不同分子具有不同的平均自由程这一性质来实现物质分离，而这里这三种物质的平均自由程分别为50cm、80cm和100cm，所以能使用这种方法。将三种物质在分子蒸馏器中加热，在50cm处设立冷凝面，这样100cm、80cm平均自由程物质会落在冷凝面，50cm平均自由程物质会返回原来溶液中，然后剩下混合物在80cm处设立冷凝面，这回80cm平均自由程物质会落在冷凝面，50cm平均自由程物质会返回原来溶液，实现三种物质的分离。4、 有一种天然产物中有三种物质，这三种物质的平均自由程分别为50cm、80cm和100cm。请设计一种分离工艺将三种物质分开。 树脂的预处理各树脂用乙醇浸泡24,充分溶胀,用乙醇洗至洗出液加适量水无白色浑浊现象,再用蒸馏水洗至无色,滤取,室温晾干,即得。分析方法： 总黄酮含量测定采用芦丁为对照品的分光光度法，取样后立即测定吸附量的确定：准确称取经预处理的树脂各400mg于50ml具塞磨口三角瓶中，精密加入银杏叶总黄酮水溶液30ml(黄酮浓度为1mg/ml)置电动振荡机上振荡，振荡频率为140次/min，振荡20h充分吸附后，