大分子复习题Word格式文档下载.docx

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吸附技术

离子交换技术

色谱技术

膜技术

液膜技术

分离前的准备工作：

加热

凝聚

絮凝

分离前去杂质的方法：

等电沉淀法

变性沉淀法

吸附

酶法---糖

化学试剂----金属离子

细胞破碎的方法：

高压匀浆法

高速珠磨法

超声波法

化学法

酶解法

冻结-融化法

渗透压冲击法

干燥法

固-液分离的方法：

过滤：

常规过滤conventionalfiltration；

错流过滤crossflowfiltration

沉降：

离心：

离用固-液两相密度差，在离心机无孔转鼓或管子中进行悬浮液分离的过程

超速离心：

•根据沉降系数、质量和形状不同，用强大离心力将混合物中各组分分离、浓缩和提纯的方法。

•原理：

颗粒的沉降速度决定于离心力、颗粒直径、颗粒密度、介质密度。

当粒子直径和密度不同时，移动速度不同，同样时间内移动的时间不同。

•差速离心differentialcentrifugation：

•速率区带离心ratezonalcentrifugation

•等密度离心Equilibriumgradientcentrifugation

•操作要点（视频）

总结：

超速离心技术

细胞破碎技术

固-液分离技术

第二讲萃取技术2学时

复习：

超速离心技术的操作要点

什么是萃取

萃取的原理

萃取类型

超临界流体

关于萃取的基本知识：

利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。

据原理不同分为：

物理萃取、化学萃取、双水萃取和超临界液体萃取等。

据参与溶质分配的两相不同分为：

液-固萃取和液-液萃取（溶剂萃取）

与其它技术相比，萃取的优点：

选择性；

能与其它纯化步骤配合

减少降解

从潜伏的降解过程中分离产物

适用于不同规模

传质快，周期短，便于连续操作，易于实现计算机控制。

溶剂萃取技术：

定义：

利用化合物在互不相溶的两种溶液中的溶解度不同使其从一种液体进入另一种液体的技术。

原理：

在液体混合物中加入一种与其基本不溶的液体溶剂，形成第二相，利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分开。

构成第二相的溶剂为萃取剂，以S表示，原料液中易溶于S的组分称为溶质，以A表示；

难溶于S的组分称为原溶剂B。

Liquid-liquidextractionisamethodtoseparatecompoundsbasedontheirrelativesolubilities 

intwodifferent 

immiscible 

liquids,usuallywaterandan 

organicsolvent.Itisan 

extraction 

ofasubstancefromoneliquid 

phaseintoanotherliquidphase.Liquid–liquidextractionisabasictechniqueinchemicallaboratories,whereitisperformedusinga 

separatoryfunnel.Thistypeofprocessiscommonlyperformedafterachemicalreactionaspartofthe 

work-up.

溶剂萃取的基本过程：

混合，扩散，分层产生萃取相E和萃余相R

双水相萃取：

相一：

PEG/小分子盐（磷酸钾、磷酸铵、硫酸钠）

相二：

PEG/大分子有机物（葡聚糖、聚乙烯醇）

双水相萃取的应用：

分离和提纯蛋白质：

体系为PEG/NH4SO4，从酵液中分离α-淀粉酶，从牛奶中分离蛋白

分离抗生素：

丙酰螺旋霉素，体系为PEG/Na2HPO4,

天然产物的分离：

中草药

超临界流萃取：

处于临界温度和临界压力以上的非凝缩性的高密度流体。

气液两相无法分别。

溶质在超临界流体中的溶解度随超临界流体密度的增大而增大。

先用高压状态溶解，再改变压力或温度使其析出。

最常用的超临界流体：

CO2

超临界流萃取的工艺：

等温法；

等压法；

吸附法

超临界CO2流体萃取设备：

实验室规模；

中试规模；

工业化规模

超临界流体萃取技术的应用：

食品工业：

啤酒花有效成分萃取，天然香精，天然色素，风味物质，植物油，动物油，咖啡脱咖啡因，烟草尼古丁，奶脂脱蛋白固醇

医药工业：

有效药物成分，挥发油，黄酮类，香豆素类，苷类，萜类，生物碱

固体浸取技术：

不溶性固体中所含溶质在溶剂中溶解，然后分离。

设备按操作方式分为间歇式、半连续式和连续式，按照固体原料的处理方法分为固定床、移动床和分散接触式。

反胶团萃取技术：

表面活性剂在非极性有机相中超过临界胶团浓度而聚集形成反胶团，其外表面为疏水极，内表面为亲水极，形成亲水的微环境，可溶解aa、肽、蛋白质。

液-液萃取的原理

液-液萃取的过程

超临界流萃取

超临界流萃取的应用

第3讲，固相析出技术2学时

沉淀技术

结晶技术

沉淀与结晶操作要领不同之处

沉淀技术：

▪盐析法

▪有机溶剂法

▪等电点法

▪聚合物法

▪成盐法

▪金属离子法

▪有机酸法

▪无机酸法

▪变性法

盐析沉淀法：

▪目的物：

蛋白质、DNA、RNA、糖

▪定义：

向溶液中加入盐，目的物溶解度降低而形成沉淀

▪原理：

不同的目的物需要的盐浓度不同，这是盐析分离的原理。

▪应用：

用于目的物的粗提纯

▪常用盐：

硫酸铵、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠、磷酸钾

▪选择盐的原则：

盐析作用强；

有足够大的溶解度；

不明显受温度影响；

生物学惰性，不影响目标分子活性；

来源丰富，成本低

▪影响盐析的因素：

盐饱和度；

蛋白质浓度；

pH；

温度

▪

有机溶剂沉淀：

▪基本原理：

有机溶剂降低目的物溶解度，不同目的物需要的有机溶剂浓度不同。

▪选择有机溶剂的原则：

介电常数小，沉淀作用强；

对目的物变性作用小；

毒性小；

挥发性适中；

与水无限混溶。

▪常用有机溶剂：

乙醇、丙酮、甲醇。

▪溶剂需要量的计算

▪影响沉淀的因素：

pH、温度、浓度、中性盐浓度、金属离子浓度

等电点沉淀：

等电点时，分子表面电荷为0，分子间斥力小，形成沉淀。

不同目的物等电点不同，由此将混合的目的物分离。

▪适用范围：

等电点时溶解度很低。

酪蛋白

水溶性非离子型聚合物沉淀法：

血纤维蛋白原、免疫球蛋白、细菌、病毒、核酸、酶

▪聚合物：

聚乙二醇（PEG）、葡聚糖

▪特点：

分离后仍有PEG，要用其它方法去掉

成盐沉淀法：

核酸、蛋白质、多肽、氨基酸、抗生素

与重金属、酸形成盐类复合物而沉淀。

▪种类：

金属离子沉淀法、有机酸沉淀法、无机酸沉淀法

可能形成不可逆变性

金属离子沉淀法：

被分离分子上有金属离子结合位点，如羧基、氨基、含氮杂环、巯基。

▪去除金属离子：

H2S，离子交换法，EDTA

有机酸沉淀法：

核酸、蛋白质、多肽、氨基酸、抗生素。

▪常用有机酸：

苦味酸、苦酮酸、鞣酸、三氯乙酸

氢键

▪从目的物中去除结合的酸：

竞争性结合剂（乙烯氮戊杂环、PEG、聚氧化乙烯、山梨糖醇甘油酸酯）

无机酸沉淀法：

核酸、蛋白质、多肽、氨基酸、抗生素

▪常用无机酸：

磷钨酸、磷钼酸

▪分离原理：

阳离子形式的蛋白质与酸形成复合物而沉淀

▪去除产物中的无机酸：

萃取法（酸进入乙醚），离子交换法。

变性沉淀法：

▪技术特点：

破坏杂质，保存目的物

目的物对物理或化学因素敏感性不同，有选择性变性沉淀。

影响沉淀因素：

表面活性剂、有机溶剂、热稳定性、酸、碱。

▪例一：

提取DNA时，用氯仿使蛋白质沉淀，从而与DNA分离。

▪例二：

分离DNA与RNA混合物时，加热使DNA沉淀。

结晶技术：

同类分子或原子才能排列成晶体，通过结晶，非目的物留在母液中。

纯化，固化

▪结晶过程：

过饱和液形成、晶核生成、晶体生长

▪影响结晶析出的主要条件：

溶液浓度、样品纯度、溶剂（水、醇）。

▪结晶溶剂：

不与结晶物质化学反应，有较高温度系数、对杂质溶剂度大、安全

制备过饱和溶液的方法：

▪饱和溶液冷却

▪溶剂蒸发

▪化学反应结晶法：

头孢菌素C浓缩液中加入乙酸钾，析出头孢菌素C钾盐。

▪解析法：

盐析结晶法（普鲁卡因青霉素浓缩液中加入食盐）；

有机溶剂结晶法（卡那霉素粗提液中加入乙醇）

晶核的形成：

▪晶核定义：

微小颗粒，结晶的中心。

▪成核速度：

单位时间、单位体积溶液中生成的晶核数目。

▪影响成核速度的因素：

过饱和度、温度、溶质种类。

▪晶核诱导方法：

晶体加入法（现有晶体，现制备晶体）

晶体的生长：

▪推动力：

过饱和度

▪晶体大小决定：

晶核产生速度和晶体生长速度

结晶的操作方法：

▪盐析法：

原理是降低溶解度，适用目的物是对其它条件敏感的物质。

加固体盐、加饱和盐溶液、透析。

▪有机溶剂结晶法：

直接加溶剂法（丙氨酸+酒精），挥发性溶剂蒸发法。

▪等电点结晶法

▪温度差法

▪加入金属离子法

提高结晶体质量的方法：

▪质量指标：

大小、形状和纯度

▪晶体结块的原因：

杂质，吸湿性

▪重结晶：

将结晶用合适的溶剂溶解，再次结晶。

关键是选择适合的溶剂

▪沉淀技术有哪些

▪结晶技术有哪些

▪比较沉淀技术与结晶技术的异同

第4讲吸附分离技术2学时

前讲复习：

沉淀技术与结晶技术的比较

本讲重点：

常用吸附剂

离子交换剂

本讲难点：

吸附技术设备。

用视频解决。

本讲具体内容：

需要吸附分离技术的领域：

▪一般生产：

除臭、脱色、防潮（generalproduction:

deodorization,decolorization,moistureproof）

▪微生物工程：

分离精制产品，包括AA、PR、E、DNA、RNA、抗生素（microbialengineering:

separationandpurificationofproducts,suchasaminoacids,proteins,enzymes,nucleica