生物分离工程

1、绪论1、 生物分离工程的定义：从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。2、 生物分离工程特点：1 发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液；2 培养液是多组分的混合物；3 生化产品的稳定性差；4 对最终产品的质量要求高。3、 生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？答： 1、发酵液的预处理与固液分离，过滤(filtration)、离心(centrifugation) 2、初步纯化，沉淀(precipitation)、萃取 (extraction)、吸附（adsorption）、膜分离(membrane separation) 3、高度纯化，色谱（chromatog

2、raphy）、电泳(electrophoresis)4、成品加工，结晶(crystallization)、干燥(drying)。4、 在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？ 答：1、产品价值 2、产品质量3、产物在生产过程中出现的位置4、杂质在生产过程中出现的位置。5、产品和主要杂质独特的物化性质6、不同分离方法的技术经济比较。5、 阐述生物分离工程的发展动向。答、1、基础理论研究 2、提高分离过程的选择性3、开发分离介质 4、提高分离纯化技术5、清洁生产6、规模化、工程化研究6、分离效率的评价：目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率第 二 章 细

3、胞分离与破碎Cell isolation and disruption1 如何预处理发酵液?答：1. 高价无机离子的去除方法 去除钙离子：通常使用草酸。去除镁离子：加入三聚磷酸钠，与镁离子形成络合物。用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。去除铁离子: 加入黄血盐，使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。2、杂蛋白质的除去：沉淀、吸附法、变性法、凝聚Coagulation和絮凝flocculation 3. 有色物质的去除及其他：使用吸附剂去除有色物质（离子交换剂、离子交换纤维、活性炭等）、用工业酶制剂可净化发酵产物，除去干扰性浑浊物、使用惰性助滤剂、加入反应剂2 凝聚和絮凝的区别答：凝聚：向胶体

4、悬浮液中加入电解质，由于双电层电位降低，使胶体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集（1mm左右）的现象。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大（10mm）的絮凝团的过程。絮凝剂可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三类。3 滤饼的重量比阻rB：滤饼的重量比阻rB：表示单位滤饼厚度的阻力系数，是衡量过滤特性的主要指标。对于不可压缩滤饼，比阻值为常数，但对于可压缩滤饼，rB = f（p）。4 常用固-液分离方法、设备及其特点答：固-液分离设备：板框式压滤机 优点：结构简单、价格低廉、过滤面积大。缺点：不能连续操作、劳动强度大、滤液澄清度不高。2. 鼓式真空

5、过滤机主要用于霉菌发酵液的过滤优点： 能连续操作，实现自动化控制，适用于处理量大而固体含量较多的滤浆。缺点：压差较小，不适用于滤饼阻力较大的物料。3、错流过滤是一种新的过滤方式，与常规过滤的区别在于它的固体悬浮液流动方向与过滤介质平行 。优点：过滤速度快。缺点：固液相的分离不太完全4. 离心分离设备1）差速离心 生化工业最常用的方法2）区带离心生化研究分为差速区带离心（沉降系数）和平衡区带离心（密度）用于核酸、蛋白质的分离纯化。设备管式离心机、碟片式离心机、三相倾斜式离心机、含固量较多的发酵液。5 常用的细胞破碎方法, 了解机械破碎法所用设备答：方法：机械、物理、化学1. 机械破碎 高压匀浆器

6、、水平密闭型珠磨器、喷雾撞击破碎器、超声波仪第三章 初级分离 1 常用的蛋白质沉淀方法有哪些？答：盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、其他沉淀法（热沉淀、特殊沉淀剂法、聚电解质、某些多价金属离子）2 比较Ks盐析法和盐析法答：盐浓度为0时，蛋白质溶解度的对数值。与蛋白质种类、温度、pH值有关，与盐无关。Ks盐析常数，与蛋白质和无机盐的种类有关，与温度、pH值无关。Ks盐析法：在一定pH和温度下，改变体系离子强度进行盐析的方法；盐析法：在一定离子强度下，改变pH和温度进行盐析的方法。Ks盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。盐析法由于溶质溶解度变化

7、缓慢，且变化幅度小，因此分辨率更高，常用于初步的纯化。3 影响盐析的主要因素有哪些？答：1、无机盐种类离子半径小电荷较多的阴离子盐析效果较好。2、温度和pH值。3、蛋白质浓度 4 用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项？答： 温度：温度越低，沉淀越完全。10。 乙醇浓度：乙醇浓度上升，蛋白质溶解度下降。 pH值：pI。蛋白质浓度：0.5%2%稀：溶剂用量大，回收率低，但共沉作用小；浓：节省溶剂用量，共沉作用强，分辨率低。 6 泡沫分离定义、原理和操作过程影响因素答：定义：泡沫分离是以气泡为介质，利用组分的表面活性差进行分离的一种方法。原理：利用待分离物质本身具有表面活性或能与表面活性剂结合，在泡沫柱

8、中被吸附在气泡表面，得以富集，气泡上升带出溶剂主体，达到净化主体液、浓缩待分离物质的目的。（泡沫柱和消泡器）影响因素：A、料液性质溶液的pH值、离子强度和其他添加剂. B 、表面活性剂浓度不宜超过临界胶束浓度。C、操作条件 温度应达到表面活性剂的起泡温度气体流速D、泡沫柱 第四章 膜分离1 何谓膜分离？主要有哪几种膜分离方法？答：膜分离的定义：利用具有一定选择性透过特性的过滤介质进行物质的分离纯化。微滤、超滤、反渗透、透析、电渗析、渗透汽化。2 膜分离技术有何优缺点？答：优点：1 易于操作。 常温下可连续使用,可直接放大，易于自动化。2、成本低，寿命长。 维护方便，能耗少。3、效率高，特别适宜

9、于热敏感物质分离浓缩。4、无相转变，分离精度高，没有二次污染 。缺点：价格高、易污染、应用受限制。3 分析比较微滤、超滤和反渗透的异同点。答：反渗透不对称膜、复合膜1nm水 压力 1-10mpa溶解或悬浮物质超滤不对称微孔膜1-50nm水和盐 0.1-1Mpa 生物大分子胶体物质微滤对称微孔膜， 0. 1-10m水和溶解物质0.05-0.5Mpa悬浮物质反渗透：定义：在溶质浓度高的一侧施加超过渗透压的压力，使溶剂透过膜的操作。RO膜无明显的孔道结构，透过机理尚不十分清楚。UF膜和MF膜有明显的孔道结构，主要用于截留高分子溶质或固体微粒。超滤膜孔径比MF膜小，用于处理不含固形成分料液，根据高分子

10、溶质间或高分子溶质与小分子溶质间分子量差别进行分离；膜两侧渗透压差较小，操作压力较低。微滤膜孔径大，用于悬浮液过滤，广泛用于菌体分离与浓缩；膜两侧渗透压可忽略，甚至可在常压下操作。4 理解概念：膜，水通量，截留分子量，截留曲线，浓差极化， 凝胶极化答：水通量：定义：在一定条件下（一般压力为0.1MPa，温度为20) ，单位时间透过单位膜面积的纯水体积。浓度极化：定义：膜分离操作中，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，高于料液主体浓度的现象。影响：膜两侧渗透压差增大，透过通量降低。凝胶极化：定义：当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层。影响：产生附加

11、的传质阻力，透过通量降低。截留曲线：膜的截留率与溶质分子量之间关系的曲线。一般将在截留曲线上截留率为0.90的溶质分子量定义为膜的截留分子量。膜的定义：在一种流体相间有一薄层凝聚相物质，把流体相分隔开来成为两部分，这一薄层物质称为膜。膜生物反应器定义：膜分离过程与生物反应过程耦合的生物反应装置。5 影响截留率、膜分离速度的因素有哪些？答：（一）截留率：1、溶质分子量2、分子特性 不同分子截留率大小顺序：球形带支链线性；对于荷电膜，与膜相反电荷的分子截留率较低；若膜对溶质有吸附作用，截留率增大。其他高分子溶质的影响其他高分子溶质的存在使溶质截留率增大。操作条件温度升高，膜表面流速增大，截留率降低

12、；pH=pI时，蛋白质的截留率高于其他pH下的截留率。（二）膜分离速度的因素：1、操作方式传统过滤操作：采用终端过滤(Dead-end filtration)形式，即料液流向与膜面垂直。膜表面滤饼阻力大，透过通量很低。超滤和微滤操作：采用错流过滤可大大减轻浓度极化现象，使透过通量维持在较高水平2、流速流速增大，传质系数提高，透过通量增大。流速增大，也有减弱浓度极化或凝胶极化的作用。3.压力压力较小时，无浓度极化现象发生4、料液浓度6 膜分离设备按膜组件形式可分为几种？相比较的优缺点？答：膜组件定义：由膜、固定膜的支撑体、间隔物及收纳这些部件的容器构成的一个单元。管式：特点：结构简单，适合于处理

13、悬浮物含量较高的料液，清洗比较容易；缺点：造价高，比表面积很小。平板式膜组件：特点：保留体积小，比表面积较大，液流稳定。但造价较高，操作方式为间歇式，主要用于小规模的分离纯化。螺旋卷式膜组件：特点：比表面积大，结构简单价格较便宜, 换新膜容易；处理悬浮物浓度较高的料液时易堵塞，难清洗。中空纤维（毛细管）式膜组件：特点：比表面积最大,可方便地进行反洗，造价低，工业上普遍使用；易堵塞，对料液要求高。膜组件比表面积m2/m3设备 费操作 费膜面吸附层控制应用管式20-30极高高很容易UF，MF平板式400-600高低容易UF，MF，PV螺旋管式800-1000低低难RO，UF，MF毛细管式600-1

14、200低低容易UF，MF，PV中空纤维式-10000很低低很难RO，DS7 膜污染有哪些途径造成？如何有效防止和清除膜污染？答：造成膜污染的主要原因：凝胶极化现象引起的凝胶层；溶质在膜表面的吸附；膜孔堵塞；膜孔内的溶质吸附。影响：透过通量大幅度下降；降低目标产物的回收率。减轻膜污染的方法：1、料液的预处理 预过滤、絮凝、调节pH值2、改善膜的性质表面极性、电荷、流体力学条件3、改变操作条件 提高水温、降低膜两侧的压差或料液浓度。膜污染的处理与再生：1、物理方法清洗 高速水洗、等压水洗、反洗、循环清洗。2化学清洗方法起溶解作用的物质：酸、碱、酶（蛋白酶）、螯合剂、表面活性剂、分散剂。起切断离子结

15、合作用的方法：改变离子强度、pH、电位。起氧化作用的物质：过氧化氢、次氯酸盐起渗透作用的物质：磷酸盐、次氯酸盐。8、渗透气化：定义：通过渗透气化膜，在膜两侧溶质分压差的作用下，根据溶质间透过膜速度的不同，并在透过侧发生气化，使液体混合物得到分离的膜分离法。特点：溶质发生相变，消除了渗透压的作用，可在较低压力下进行，适于高浓度混合物的分离；特别适用于共沸物和挥发度相差较小的双组分溶液的分离。9 试论述反渗透在工业中的应用。答：海水淡化、超纯水制备、抗生素和氨基酸等浓缩、回收有机溶剂10、膜分离在生物产物分离纯化方面的应用：答：培养基除菌；发酵液中细胞的收集或除去；细胞破碎后碎片的除去；目标产物部

16、分纯化后的浓缩或洗滤除去小分子溶质；最终产品的浓缩和洗滤除盐；制备无热原水等。第五章 萃 取1 分配定律及其适用条件是什么？答：分配系数 m： 一定温度、压力下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡时，则其在两相中的总浓度之比。分配定律：一定温度、压力下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡时，如果其在两相中的相对分子质量相等，则其在两相中的平衡浓度之比为常数, 即分配常数A。适用条件：（1）必须是稀溶液; （2）溶质对溶媒之互溶没有影响；（3）溶质必须是同一种分子类型，不发生缔合或离解。 2 理解概念：萃取、反萃取 萃取因子 、物理萃取、化学萃取 带溶剂 乳化 HLB 多级错流萃取 多级逆流萃取

17、答：萃取：利用溶质在互不相溶两相间分配系数的不同使溶质得到纯化或浓缩的方法。反萃取 定义：调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的操作。萃取因子 E：萃取平衡后萃取相与萃余相中目标产物质量之比。物理萃取定义：溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生化学反应。化学萃取定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化学反应生成脂溶性复合分子，使溶质向有机相分配。带溶剂定义：能和欲提取的生物物质形成复合物而易溶于溶剂中，此复合物在一定条件下又容易分解。乳化的定义：一种液体成细小液滴（分散相）分散在另一不相混合的液体（连续相）中形成的分散体系的现象。HLB 亲憎平衡值，表示表面活性剂的亲水与亲

18、油程度的相对强弱。多级错流萃取：由几个混合-澄清器单元串联组成，萃取剂分别加入各萃取单元，料液从第一级通入，逐次进入下一混合器的萃取操作。多级逆流萃取：由几个单级萃取单元串联组成， 料液和萃取剂分别从两端连续加入，互成逆流接触。3 水相物理条件如何影响溶剂萃取操作？答：1） pH值 物理萃取时，弱酸性电解质的分配系数随pH降低(即氢离子浓度增大)而增大，而弱碱性电解质则正相反。2）温度 生化产物一般在室温或较低温度下进行。3）无机盐 无机盐可使产物在水中溶解度降低，而易于转入有机溶剂中；还能减少有机溶剂在水中的溶解度。4) 带溶剂 能和欲提取的生物物质形成复合物而易溶于溶剂中，此复合物在一定条

19、件下又容易分解。4 发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 如何有效消除乳化现象？答：1、乳化现象产生的本质是因为表面活性物质的存在。2、产生乳化后使有机相和水相分层困难，出现两种夹带：发酵废液(萃余液)中夹带有机溶剂(萃取液)微滴，使目标产物受到损失；有机溶剂(萃取相)中夹带发酵液(萃余液)，给后处理操作带来困难。3、1）过滤和离心分离2）加热 3）稀释4）加电解质5）顶替法 6）转型法。双水相萃取某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分均占很大比例。1 理解概念：相图 双结点线 系线 临界点 交错分配法 聚合物的不相溶性答：双结点线 位置和形状与

20、聚合物的分子量有关。聚合物的分子量越高，相分离所需的浓度越低；两种聚合物的分子量相差越大，双结点形状越不对称。双结点以下为均相区，以上为两相区。系线 TB系线的长度是衡量两相间相对差别的尺度，系线越长，两相间的性质差别越大，反之则越小。临界点 当系线长度趋向于零时，即在图b的双节线上C点，两相差别消失，任何溶质在两相中的分配系数均为1，因此C点称为临界点(critical point)。交错分配法：测定蛋白质等电点的一种方法，在双水相不同盐系统中，分配系数与pH之间的关系曲线的交点即为蛋白质的等电点。聚合物的不相溶性(incompatibility)：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时，

21、由于相对分子质量较大，分子间的相互排斥作用与混合过程的熵增加相比占主导地位，一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相溶性。2 双水相体系可分为哪几类？目前常用的体系有哪两种？答：1、高聚物/高聚物体系（分子间斥力）聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）2、高聚物/无机盐体系（盐析作用）PEG/硫酸盐 或 PEG/磷酸盐3 双水相萃取的影响因素有哪些？答：一）聚合物的种类、浓度及平均分子量 1、疏水性相差越大，越有利于两相的分离。2成相聚合物的总浓度增加，系线越长，两相性质的差别增大，蛋白质

22、越容易分配于其中的某一相。3.当聚合物的分子量降低时，蛋白质易分配于富含该聚合物的相。（二）盐的种类和浓度盐的种类和浓度对分配系数的影响主要反映在对相间电位和蛋白质疏水性的影响。（三）pH值1. 体系pH值影响蛋白质分子可电离基团的离解，因而改变表面电荷而影响分配系数。2.  pH影响缓冲物质磷酸盐的离解程度，影响相间电位差，从而影响分配系数（四）温度分配系数对温度的变化不敏感，可在室温下操作。液膜萃取1名词解释：液膜、流动载体、离子泵 答：液膜分离法是一种以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的膜分离操作。液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。它能把两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通

23、过渗透现象起到分离的作用。流动载体 在膜相中加入可溶性的萃取剂，在液膜内选择性迁移待分离的物质。2液膜的组成和分类?答：组成：液膜通常是由溶剂、表面活性剂和添加剂制成。分类：1、乳状液膜 (W/O)/W(水-油-水)油膜 生物分离 、(O/W)/O(油-水-油)2、支撑液膜3、流动液膜3流动载体必须具备的条件？答：a 溶解性b 络合性c 载体不与膜相的表面活性剂反应。流动载体按电性可分为带电载体与中性载体，一般来说中性载体的性能比带电载体(离子型载体)好。中性载体中又以大环化合物最佳。4液膜萃取机理分类?答：单纯迁移又称物理渗透，根据料液中各种溶质在膜相中的溶解度(分配系数)和扩散系数的不同进

24、行萃取分离。反萃相化学反应促进迁移 膜相载体输送 5、影响液膜分离效果的因素答、1、 液膜体系组成的影响2 液膜分离工艺条件的影响 1)搅拌速度的影响2)接触时间的影响 3)乳水比的影响4)操作温度的影响5)料液的浓度和酸度的影响6)膜内比Roi的影响反胶团萃取1临界胶团浓度、反胶团答：反胶团的定义：两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。临界胶团浓度,是胶团形成时所需表面活性剂的最低浓度，用CMC来表示，这是体系特性，与表面活性剂的化学结构、溶剂、温度和压力等因素有关。2 反胶团形成的条件，反胶团和胶团的比较答：反胶团 若

25、将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中，并使其浓度超过临界胶团浓度(CMC)，便会在有机溶剂内形成聚集体，这种聚集体称为反胶团表面活性剂的极性头朝内，疏水的尾部向外，中间形成极性的“核”胶团：表面活性剂的极性头朝外，疏水的尾部朝内，中间形成非极性的“核。3 影响反胶团萃取蛋白质的主要因素答：1、水相pH值 对于阳离子表面活性剂、溶液的pH值需高于蛋白质的pI值，反胶团萃取才能进行；对于阴离子表面活性剂，当pHpI时，萃取率几乎为零。2 离子强度a.离子强度增大后，反胶团内表面的双电层变薄，减弱了蛋白质与反胶团内表面之间的静电吸引，从而减少蛋白质的溶解度；b. 盐浓度的增大，反胶团产生脱水效应，反胶

26、团直径减小，空间排阻作用增大，蛋白质的溶解率下降；c 离子强度增加时，增大了离子向反胶团内“水池”的迁移并取代其中蛋白质的倾向，使蛋白质从反胶团内被盐析出来；3、表面活性剂种类和浓度。选用有利于增强蛋白质与反胶团间的静电作用和增加反胶团大小的表面活性剂。4、其他因素有机溶剂: 有机溶剂的种类影响反胶团的大小。温度: 增加温度能够增加蛋白质在有机相的溶解度4反胶团萃取法的优点答：1.有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性。2.分离、浓缩同时进行，过程简便。3.能解决蛋白质在非细胞环境中易迅速失活的问题。4.可直接从完整细胞中提取蛋白质和酶。5.成本低，溶剂可反复使用超临界流体萃取法1超临界流体的性

27、质答：超临界流体密度接近液体，溶解能力与液体相近；低黏度、高扩散系数易流动2 理解概念：夹带剂在纯流体中加入少量与被萃取物亲和力强的组分，以提高其对被萃取组分的选择性和溶解度，添加的这类物质称为夹带剂。3 超临界流体萃取的原理、基本过程答：在临界点附近，压力上升或温度下降则超临界流体的密度增加，从混合物中有选择地溶解某种组分，然后通过减压，升温或吸附将其分离析出。(1)依靠压力变化的萃取分离法(等温法) (2)依靠温度变化的萃取分离法(等压法) (3)用吸附剂进行的萃取分离法(吸附法)4 阐述超临界流体萃取的优缺点答：1) 超临界萃取同时具有液相萃取和精馏的特点。2) 超临界流体萃取的独特的优

28、点是它的萃取能力取决于流体的密度，而密度很容易通过调节温度和压力来加以控制。3) 超临界流体萃取中的溶剂回收很简便，并能大大节省能源。4) 超临界流体萃取工艺可以不在高温下操作，因此特别适合于热稳定性较差的物质。同时产品中无其他物质残留。5) 超临界流体萃取的操作压力可根据分离对象选择适当的萃取剂或添加夹带剂来控制以避免高压带来的影响。超临界流体萃取的主要缺点是由于高压带来的高昂设备投资和维护费用，所以目前应用面不宽。第六章 吸附和离子交换1理解概念：吸附 吸附等温线 交换容量 滴定曲线 穿透曲线答 吸附：利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。吸附等

29、温线：当温度一定、溶质在液固两相达到吸附平衡时，吸附剂上的平衡吸附质浓度 q 和液相溶质浓度 c 之间的函数关系 交换容量 表征离子交换能力的主要参数。指单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的的毫摩尔数。穿透曲线 吸附过程中吸附塔出口溶质浓度的变化曲线。2吸附的类型？影响吸附的主要因素？大孔吸附剂在吸附溶质与解吸时有哪些规律？答：1、物理吸附、化学吸附、交换吸附。2、A 吸附剂的性质比表面积、粒度大小、孔B 吸附物的性质C 溶液的pH值D温度 3、非极性吸附剂可从极性溶剂中吸附非极性溶质；极性吸附剂可从非极性溶剂中吸附极性物质；中等极性吸附剂兼有以上两种能力水溶液中，同族化合物分子

30、量大，极性弱易吸附;无机盐促进有机物吸附（优点）。孔径与比表面积。解吸：最常用的是水溶性有机溶剂作解吸剂，如低级醇、酮或水溶液。对弱酸性物质用碱解吸。对弱碱性物质用酸解吸。吸附在高浓度盐溶液中进行，常用水解吸。易挥发溶质可用热水和蒸汽解吸。 3什么是离子交换？离子交换树脂的结构类型命名和工作过程？答：1、利用离子交换剂作为吸附剂，通过静电引力将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。2、结构 具有三维空间立体结构的网络骨架，联接在骨架上的活性基团活，性基团所带的相反电荷的活性离子（可交换离子）。类型：（1）阳离子交换树脂：含-

31、SO3H 或-COOH （2）骨架 a 凝胶树脂：吸附无机离子等 b 大孔树脂：吸附大分子有机物3、命名 离子交换树脂的全名称：分类名称、骨架名称、基本名称组成 4、工作过程 树脂预处理 上柱交换 洗脱 树脂的再生4离子交换选择性受哪些因素影响？答：1）离子水化半径无机离子的水化半径越小，越易被吸附。2）离子化合价低浓度溶液中树脂优先吸附高价离子 3）溶液的pH 4）有机溶剂不利于有机离子吸附，而易吸附无机离子5）树脂物理结构: 交联度 膨胀度与分子筛6）树脂与交换离子之间的辅助力5膨胀床吸附EBA的操作过程？答1.膨胀床形成 2.操作过程 缓冲液膨胀、进料、清洗微粒（膨胀床）、清洗

32、可溶性杂质、洗脱（固定床） 第七章 色 谱1色谱法 阻滞因子 分离度 排阻极限 容量因子答：色谱法 利用混合物中的溶质在固定相和流动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。阻滞因子 溶质移动速度（距离）与流动相移动速度（距离）比值。分离度(Rs)：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。 Rs=11.5 良好分离 容量因子：固定相与流动相间溶质总量之比 排阻极限 不能扩散到凝胶基质内部的最小分子的分子量。 2 色谱法的特点、分类答：特点 分离效率高、可选操作参数多、应用范围广、高灵敏度的在线快速检测、分离过程自动化操作。分类 1、流动相与固定相 以流动相的相

33、态分 气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法。2、固定相的形状 纸色谱、薄层色谱、柱色谱。3、压力 低压、高压、中压4流动相流动方向 轴向流层析、径向流层析。 3 简述凝胶色谱、色谱聚焦、羟基磷灰石色谱的工作原理？答：凝胶色谱 利用凝胶粒子（凝胶过滤介质）为固定相，根据料液中溶质相对分子质量的差别进行分离的液相层析法。色谱聚焦 利用蛋白质分子或其他两性分子等电点的不同，在一个稳定的、连续的、线性的pH梯度中进行蛋白质的分离纯化。HAP色谱通常以磷酸盐缓冲液为流动相，采用提高盐浓度的线性梯度脱法。在中性pH环境下酸性蛋白质（pI7 ）主要吸附于C点，碱性蛋白质（pI7）主要吸附于P点。利用磷酸

34、盐缓冲液（K2HPO4KH2PO4）为流动相洗脱展开时，磷酸根离子在C点竞争性吸附，交换出酸性蛋白质，而K在P点竞争性吸附，交换出碱性蛋白质。4 IEC操作为什么很少采用恒定洗脱?答：利用离子交换剂为固定相，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洗脱色谱法。原因：若采用离子强度不变的流动相进行恒定洗脱，不同蛋白质的洗脱体积相差很大，甚至分配系数大的蛋白质很难洗脱，造成洗脱剂的大量消耗和洗脱时间的大幅度增加。在同一离子强度下不同蛋白质分配系数可能相差非常大；蛋白质的分配系数对离子强度非常敏感，即离子强度的微小改变，引起分配系数的很大变化。5 HIC操作中影响疏水性吸附的因

35、素有哪些?答：HIC利用表面偶联弱疏水性基团的疏水性吸附剂为固定相，根据蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行蛋白质类生物大分子分离纯化的洗脱层析法。因素：离子强度及种类、破坏水化作用的物质、表面活性剂、温度6、凝胶特性参数 排阻极限 分级范围 分级范围 空隙体积 溶胀率 床体积 第八章 亲和色谱1、影响亲和作用的因素答：1. 离子强度 2. pH 3. 抑制氢键形成的物质4. 温度5. 离液离子 6. 螯合剂 2 配基 特异性洗脱与非特异性洗脱 凝集素答：配基 一般将被固定的分子称为其亲和结合对象的配基（ligand），用L表示。凝集素（lectin）是与糖特异性结合的蛋白质（

36、酶和抗体除外）的总称。特异性洗脱利用含有与亲和配基或目标产物具有亲和结合作用的小分子化合物溶液为洗脱剂，通过与亲和配基或目标产物的竞争性结合，脱附目标产物。非特异性洗脱通过调节洗脱液的pH值、离子强度、离子种类或温度等理化性质降低目标产物的亲和吸附作用，是使用较多的洗脱方法3 亲和色谱操作步骤答 进料 杂质清洗 目标产物洗脱 色谱柱再生4 亲和吸附剂的制备方法1. 溴化腈活化法2. 环氧基活化法3. 硅胶的活化4. 间隔臂5 膜亲和过滤方法的两个分支及原理?1）亲和膜分离技术亲和膜是利用亲和配基修饰的膜。亲和膜分离是以亲和膜为亲和吸附介质纯化目标产物的分离方法，是亲和色谱的变型。2）亲和错流过滤亲和错流过滤ACFF）又称亲和过滤或亲和超滤 是生物亲和相互作用与膜分离相结合的生物大分子的分离纯化技术。第九章 电 泳1聚丙烯酰胺凝胶电泳的分子筛效应答 凝胶中的大分子分离取决于它的电荷、尺寸和形状。凝胶的这种用于分离不同尺寸分子的特性是由于它的尺寸筛分能力（size sieving capacity），这种现象被称为分子筛效应。2 SDS-PAGE 的原理答：蛋白质分子的解聚SDS是一种阴离子去污剂，作为变