生物分离工程重点.docx

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生物分离工程重点

生物分离工程重点

绪论

1.名词解释

生物分离工程的定义：

为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称，指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。

分离容量：

指单位体积的分离设备处理料液或目标产物的体积或质量。

分辨率：

指目标产品的纯化效果或杂质的去除能力。

2.在大多数生物产品的开发研究中，后处理过程的研究费用占全部费用的50%以上；在产品的成本构成中，后处理成本占总成本的40%-80%；对于精细和药用的产品，此比例就更高,生产过程中后处理投入的人力和物力占全部的70%-90%。

3.一个完整的分离纯化处理过程可分为三个阶段：

目标产物捕获；目标产物初步纯化；目标产物高度纯化和精制。

（1）目标产物捕获作用：

除去与目标产物性质有很大差异的杂质，从复杂的料液中分离出目标产物，将产物浓缩并转移到能保护产物活性的环境中。

特点：

1）料液的体积变化最大，产物浓缩

2）杂质去除量最多

3）使用的设备要求较高

4）产物的损失和能耗最大

步骤：

1）原料液的预处理

原因：

原料液中产物的浓度较低，料液组成复杂，其中所含的各种杂质都会对产物的分离纯化产生很大的影响。

目的：

主要用来改进原料液的处理性能。

分离细胞、菌体和其他悬浮颗粒，除去原料液的部分可溶性杂质，为产物的纯化、精制作准备。

方式：

调pH、加热、过滤、离心分离（填空选择）

2）细胞破碎

（2）目标产物初步纯化：

利用萃取、沉淀、吸附等方法将目标产物从存在的位置获取

初步进行分离纯化，包含体变复性，仍存在较多杂质

（3）目标产物高度纯化和精制阶段：

最主要的分离方法是层析

4.生物分离的一般流程

预处理→细胞分离→细胞破壁→碎片分离→提取→精制→成品化

加热过滤匀浆法离心沉淀（重）结晶浓缩

调pH离心研磨法膜分离吸附离子交换干燥

絮凝膜分离酶解法萃取色谱分离无菌过滤

超滤膜分离

结晶

5.设计前应了解的信息（了解）

（1）在设计前，首先要掌握产物的物化性质，包括：

溶解度及影响因素：

温度、pH值、有机溶剂和盐等；分子量和分子形状：

对于高分子物质非常有意义；沸点和蒸汽压：

对于热稳定的小分子物质非常有意义；极性大小；分子电荷及影响因素：

包括pH值和盐等；功能团：

功能团为萃取剂和特异性吸附的选择提供依据；免疫原性：

设计亲和色谱；稳定性及其影响因素：

温度、pH值、毒性试剂等（如青霉素低pH不稳定）；泳动度及影响因素：

pH、离子强度和盐等；等电点

（2）成品规格（或产品质量标准）（3）进料的组成和物性（4）生产规模（5）分批分离还是连续纯化（6）危害性

6.分离纯化的评价指标：

总蛋白；酶活性；比活性；纯化因子；回收率（每步的方法都掌握）

（1）回收率

（2）纯化因子

对于具有生物活性的蛋白质或酶，常常用分离前后目标产物的比活A[U/mg]之比表示目标产物的分离纯化程度。

7.分离纯化方法选择原则：

（判断）

（1）尽可能简单、低耗、高效、快速。

（2）分离步骤尽可能少：

分离步骤越多，回收率越低；步骤多，设备投入大，人员物资消耗大，生产周期长。

（3）避免相同原理的分离技术多次重复出。

（4）尽量减少新化合物进入待分离的溶液。

（5）合理的分离步骤次序，原则：

先低选择性，后高选择性；先高通量，后低通量；先粗分，后精分；先低成本，后高成本。

第一章

1.名词解释

平衡区带离心：

平衡区带离心的密度梯度比差速区带离心的密度梯度高，离心操作的结果使料液中的高分子溶质在与其自身密度相等的溶剂密度处形成稳定的区带，区带中的溶质浓度以该密度为中心，呈Gauss分布。

絮凝：

在絮凝剂高分子聚合电解质的作用下，胶体颗粒和聚合电解质交连成网，形成10mm大小的絮凝团过程。

凝聚：

在凝聚剂（如铝盐、铁盐、石灰和NaCl）作用下，细胞蛋白质等胶体去稳定，并聚集成1mm大小的凝聚块的过程。

超声波破碎：

利用发射超声波的探头处理细胞悬浮液，产生极大的冲击波和剪切力，使细胞破碎。

变性：

蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失

复性：

除去变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性。

2.分离方法：

重力沉降；离心沉降；过滤

（1）重力沉降：

菌体和动植物细胞的重力沉降特点：

简便易行；但菌体细胞体积很小，沉降速度很慢。

措施：

加入中性盐、聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂。

（2）离心沉降速度：

其中S称为沉降系数，蛋白质的相对分子质量越大，沉降系数越大。

离心分离方法：

1）差速离心分级：

是生化工业中最常用的离心分离方法。

以菌体细胞的收集或除去为目的的固液离心分离，菌体和细胞一般在500-5000g的离心力下就可完全沉降。

操作过程中一般是在离心后用倾倒的办法把上清液与沉淀分开，然后将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。

2）区带离心：

用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离纯化，但处理量小，一般仅限于实验室水平。

方法：

事先在离心管中用某种低分子溶质（如蔗糖、CsCl、NaBr溶液）调配好密度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液后进行离心操作。

分为差速区带离心、平衡区带离心。

差速区带离心:

差速区带离心的密度梯度中的最大密度小于待分离的目标产物的密度。

沉降系数越大，往下沉降的越快，所呈现的区带也越低。

平衡区带离心:

平衡区带离心的密度梯度比差速区带离心的密度梯度高，离心操作的结果使料液中的高分子溶质在与其自身密度相等的溶剂密度处形成稳定的区带，区带中的溶质浓度以该密度为中心，呈Gauss分布。

3.管式和碟片式离心机的优缺点（填空选择）

（1）管式

优点：

结构简单，价廉；分离效果好，分离因子高（8000－15000g）

缺点：

沉降面积小，处理能力有限；低固体含量的悬浮液（<1%）

（2）碟片式

碟片式离心机结构复杂，离心转速一般较管式离心机低，但沉降面积大，处理能力强。

4.过滤

定义：

利用薄片形多孔性介质（如滤纸）截留固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的方法称为过滤。

介质（判断）：

1）无定形颗粒：

颗粒活性炭、沙、无烟煤；2）成形颗粒：

烧结金属、烧结塑料；3）非金属织物：

尼龙、玻璃纤维；4）金属织物：

不锈钢丝网；5）无纺品：

纸、石棉。

过滤操作一般以压差为透过推动力，但是压力过大时会击穿。

可压缩滤饼的比阻值α随压力提高而增大。

在过滤操作中，一般需缓慢增大操作压力，最终压力不能超过0.3－0.4Mpa。

5.预处理方法（了解）

（1）加热：

最简单和最廉价的处理方法。

黏度¯、促凝聚、固体成分体积¯、破坏凝胶结构、增加空隙率.

（2）调pH值：

方法简单有效、成本低廉；

（3）凝聚：

破坏双电层，水解后胶体吸附，氢键结合等。

（4）絮凝：

絮凝剂：

如聚丙烯酰胺、聚二烯丙基四胺、环氧化乙烯。

机理：

絮凝剂主要起中和电荷、桥架和网络作用；

（5）惰性助滤剂：

一种颗粒均匀、质地坚硬的粒状物质，用于扩大过滤表面的适应范围，减轻细小颗粒的快速挤压变形和过滤介质的堵塞。

使用方法：

预涂层；按一定比率混合。

助滤剂种类（判断）：

硅藻土、纤维素、未活化的炭、炉渣、重质、碳酸钙等。

6.机械破碎法和化学破碎法（理解）

（1）机械法和化学法的比较（掌握）

机械破碎法缺点：

A、高能、高温、高噪音、高剪切力，易使产品变性失活；

B、非专一性，胞内产物均释放，分离纯化困难；

C、细胞碎片大小不一，难分离。

化学破碎法缺点：

A、费用高；

B、化学或生化试剂的添加引起新的污染；

C、破碎速度低，效率差，一般只有有限的破碎，常与机械法连用。

物理渗透法

优点：

条件比较温和，有利于目标产物的高活力释放回收。

缺点：

破碎效率较低、产物释放速度低、处理时间长、不适于大规模细胞破碎，局限于实验室规模的小批量使用。

（2）种类

机械破碎法：

分为①高压匀浆：

适用于酵母和大多数细菌细胞的破碎，料液细胞质量浓度可达到200g/L；团状和系状菌易造成高压匀浆器堵塞，不宜使用高压匀浆法。

高压匀浆过程伴随温度上升，为保护目标产物的生物活性，需对料液作冷却处理；②珠磨法：

适用于绝大多数微生物细胞的破碎；③喷雾撞击破碎：

优点1）将细胞冷冻使其成为刚性球体，降低破碎难度2）细胞破碎仅发生在与撞击板撞击的一瞬间，破碎程度均匀，避免细胞反复受力发生过度破碎3）细胞破碎程度可通过调节载气流速控制，避免细胞内部结构的破坏，适用于细胞器的回收；④超声波破碎：

破碎强烈，适用于多数微生物的破碎，但有效能量利用率极低，操作过程产生大量的热，对冷却的要求苛刻，所以不易放大，主要用于实验室规模的细胞破碎。

化学破碎法：

①酸碱处理：

调节pH值，提高目标产物溶解度；②化学试剂处理：

用表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）、螯合剂（如EDTA）、盐或有机溶剂处理细胞，可增大细胞壁通透性。

尿素等变性剂能破坏氢键作用，降低胞内产物之间的相互作用，使之容易释放；③酶溶：

利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞，使细胞壁受到部分或完全破坏后，再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜，进一步增大胞内产物的通透性。

如：

溶菌酶、纤维素酶。

物理渗透法：

渗透压冲击法，冻结-融化法

7.包涵体（掌握）

（1）包涵体形成机理

1）重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白，由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需要的酶类，导致中间体大量积累，容易形成包涵体沉淀；

2）缺乏蛋白质折叠过程中所需要的酶和辅助因子，或环境不适，无法形成正确的次级键；

3）重组蛋白的氨基酸组成和其所处的环境同样影响包涵体的形成。

一般含硫氨基酸越多越容易形成包涵体；发酵温度高或胞内pH接近蛋白等电点时容易形成包涵体

（2）包涵体的解决方法

1）包含体的分离纯化

一般过程：

①细胞破碎（机械破碎、酶解或两者结合）

②离心沉降回收包含体（包含体密度较大，可通过离心与细胞碎片、可溶性产物分离）

③粗包含体的洗涤（EDTA、尿素、TritonX-100等溶解吸附在包含体表面的磷脂和膜蛋白质）

④离心沉降回收包含体

⑤根据需要，可重复③、④直至包含体纯度达到要求

2）包含体溶解（可溶性变性、还原蛋白质）

包涵体溶解试剂：

①强变性剂：

8mol/L尿素等，通过破坏离子间的相互作用而破坏包涵体蛋白间的氢键而增溶蛋白；去污剂：

如SDS，破坏蛋白内部的疏水键，增溶几乎所有的蛋白；酸：

如70%甲酸。

可以破坏次级键而增溶蛋白，适用于少数蛋白；（尿素、盐酸胍常用）

②还原剂：

如DTT，打开二硫键。

③金属螯合剂：

如EDTA。

螯合Cu2+,Fe3+等金属离子，避免其与还原状态的巯基发生氧化反应。

含有二硫键的蛋白质，还需加入还原剂解离错配的二硫键，如二硫苏糖醇，β-巯基乙醇等。

3）变性蛋白质的复性和重新氧化

主要复性方法：

①稀释复性（常用）：

即将变性蛋白质溶液直接稀释到适宜的复性缓冲液中，但降低蛋白质浓度势必增大复性液的体积，给后续的分离纯化增加困难，将变性蛋白质分多批次加入到复性液中，或采用连续流加到复性液中的流加复性方法，可实现高浓度下的高收率复性；②添加剂辅助复性：

机理：

稳定天然态蛋白质的结构，降低错误折叠蛋白质的稳定性；提高折叠中间体或伸展肽链的溶解度（稳定性）；③分子伴侣或人工分子伴侣辅助复性：

分子伴侣在体内和体外都具有抑制蛋白质伸展肽链错误折叠和聚集、促进肽链折叠成天然活性肽的作用；④色谱柱复性：

包括凝胶过滤色谱、变性蛋白质吸附色谱和固定化辅助因子色谱等；通常色谱柱不仅辅助蛋白质复性，还具有一定的分离作用，回收变性剂。

4）蛋白质一般的分离纯化

8.举例-----人γ-干扰素的后处理工艺

发酵液

离心（发酵液冷却至10°C以下，4000r/min离心10min）

菌体

细胞破碎

（1倍体积细胞+10倍体积PBSbuffer,冰浴超声破碎5次,30s/次,4000r/min离心30min），洗涤（0.1%TritonX-100溶液，1000r/min离心20min，重复三次）

包含体

提取变性（包含体+8M尿素pH8.050mMTris-HClbuffer0.2mMEDTA,10mMDTT室温搅拌2h,离心（15000r/min,30min）

变性液

稀释（取1份变性液+99份上述buffer（不含DTT），使尿素浓度小于0.1M，4°C下搅拌24h）

复性液

浓缩（用截留10000D的超滤器浓缩100倍），透析后离心（15000r/min离心30min）

浓缩上清液

Sephacryls-200柱层析分离

层析柱2´100cm，pH8.050mMTris-HClbuffer平衡洗脱

收集主峰、冻干、终产物

（纯度可达100%，DNA及热源合格）

第二章

1.名词解释

结晶：

热的饱和溶液冷却后，溶质以晶体的形式析出，这一过程叫结晶

盐析：

蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发生沉淀的现象称为盐析

等电点沉淀：

利用蛋白质在pH值等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀的方法称为等电点沉淀。

2.沉淀的概念与结晶的区别

沉淀：

沉淀是物理环境的变化引起溶质溶解度降低、生成固体凝聚物的现象。

具有浓缩与分离的双重作用。

联系：

在本质上都是新相析出的过程，主要是物理变化。

区别：

结晶为同类分子或离子以有规则排列形式析出；沉淀为不定形的固体颗粒，构成成分复杂，纯度低。

3.蛋白质表面性质（填空题）

（1）蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成的荷电区、亲水区和疏水区构成。

（2）蛋白质水溶液呈胶体性质

（3）使蛋白质形成稳定的胶体溶液、凝聚沉淀的因素：

水化层和双电层（静电排斥作用），可通过降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度破坏蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质的沉淀。

4.盐析（掌握）

（1）原理

蛋白质溶液的离子强度增大时，蛋白质表面的双电层厚度降低，静电排斥作用减弱。

盐离子的水化作用使蛋白质表面疏水区附近的水化层脱离蛋白质，暴露出疏水区域，增大了蛋白质表面疏水区之间的疏水相互作用，容易发生凝集，进而沉淀。

（2）优缺点

优点：

盐析广泛应用于各类蛋白质的初步纯化和浓缩。

在某些情况下还可用于蛋白质的高度纯化。

缺点：

利用盐析沉淀得到的目标产物中含盐量较高，一般在盐析沉淀后，需进行脱盐处理，才能进行后续的分离操作（如离子交换色谱）。

（3）影响因素

1）无机盐的种类（浓度、种类）

离子半径小而带电荷较多的离子盐析效果较好。

例如含高价阴离子的盐比一价盐的盐析效果好。

常见阴离子的盐析作用顺序为

PO43－>SO42－>CHCOO－>Cl－>NO3－>I－

阳离子的盐析作用顺序为

NH4＋>K＋>Na+>Mg2+

最常用的盐析盐——硫酸铵：

价格便宜、溶解度大且受温度影响很小、能稳定蛋白质（酶）。

2）温度和pH值

在离子强度较高的溶液中，升高温度蛋白质失水，蛋白质溶解度下降；在低离子强度溶液或纯水中，蛋白质的溶解度在一定温度范围内一般随温度升高而增大。

在pH值接近蛋白质等电点的溶液中，蛋白质的溶解度最小，有利于提高盐析效果。

5.等电点沉淀（理解）

等电点沉淀适用于疏水性较大的蛋白质。

亲水性很强的蛋白质在水中溶解度较大，等电点pH条件下不易产生沉淀。

所以等电点沉淀不如盐析沉淀应用广泛。

（1）优缺点

优点：

无需后续的脱盐操作。

缺点：

沉淀操作的pH过低时，容易引起目标蛋白质变性。

（2）操作条件

等电点沉淀的操作条件：

低离子强度；pH约等于pI。

（判断）

6.有机溶剂沉淀原理

向蛋白质溶液中加入丙酮或乙醇等水溶性有机溶剂，水的活度降低。

随着有机溶剂浓度的增大，水对蛋白质分子表面荷电基团或亲水基团的水化程度降低，溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而凝聚和沉淀。

优点：

有机溶剂密度较低，易于沉淀分离；与盐析法相比，沉淀产品不需脱盐处理

缺点：

易引起蛋白质变性，必须在低温下进行

7.热沉淀原理

在较高温度下，热稳定性差的蛋白质发生变性沉淀。

根据蛋白质间热稳定性的差别进行蛋白质热沉淀，分离纯化热稳定性高的目标产物。

第三章

1.名词解释

膜分离：

是利用具有一定选择性透过特性的过滤介质进行物质分离纯化的技术。

水通量：

水通量为每单位时间内通过单位膜面积的水体积流量，也叫透水率，即水透过膜的速率。

浓度极化：

膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面，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。

这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。

凝胶极化：

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。

分离含有菌体、细胞和其他固形成分的料液时，也会在膜表面形成凝胶层。

这种现象称为凝胶极化。

截留相对分子量：

一般将在截留率为90%的溶质分子量定义为膜的截留分子量。

2.膜分离法与物质大小的关系（会画）

3.微滤：

截留0.1－10μm的固体颗粒，用于细胞、细菌、细胞器的分离和浓缩。

超滤：

适用于分离或浓缩直径为1－50nm的生物大分子（蛋白质、病毒）

原理：

透过通量Jv与压力差Δp成正比，与滤液的黏度成反比，这是分析微滤和超滤过程的基础。

4.对膜材料的要求（客观题）

（1）起过滤作用的有效膜厚度小，超滤和微滤膜的开孔率高，过滤阻力小；

（2）膜材料为惰性，不吸附溶质（蛋白质、细胞等），从而使膜不易污染，膜孔不易堵塞。

（3）适用的pH值和温度范围广，耐高温灭菌，耐酸碱清洗剂，稳定性高，使用寿命长；

（4）容易通过清洗恢复透过性能；

（5）满足实现分离目的的各种要求，如对菌体细胞的截留，对生物大分子的通透性或截留作用等。

5.膜材料的分类（判断、选择）

（1）天然高分子材料

种类：

纤维素衍生物，如醋酸纤维、硝酸纤维和再生纤维素

醋酸纤维膜优点：

醋酸纤维截盐能力最强，用于反渗透膜，也可作超滤和微滤膜；

缺点：

醋酸纤维膜最高使用温度和pH范围有限，45-50℃，pH3-8。

（2）合成高分子材料

种类：

聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚烯类和含氟聚合物。

聚砜最常用，用于制造超滤膜。

聚砜优点：

聚砜膜耐高温（70-80°C，可达125°C），pH1-13，耐氯能力强，可调节的孔径宽（1-20nm）；

缺点：

聚砜的耐压差，压力极限在0.5-1.0Mpa。

（3）无机材料

种类：

陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。

（4）复合材料

种类：

如将含水金属氧化物（氧化锆）等胶体微粒或聚丙烯酸等沉淀在陶瓷管的多空介质表面形成膜，其中沉积层起筛分作用。

6.对称膜：

膜截面的膜厚度上孔道结构均匀。

早期的膜多为对称膜。

不对称膜：

膜在厚度上的孔道结构不均匀，由起膜分离作用的表面活性层（0.2-0.5µm）和起支撑强化作用的惰性层（50-100µm）构成。

（填空题）

7.膜的孔道特性：

包括孔径、孔径分布和孔隙率。

（填空）

8.膜组件（判断）

膜组件

比表面积/（m2/m3）

设备费

操作费

膜面吸附层的控制

管式

20~30

极高

高

很容易

平板式

400~600

高

低

容易

螺旋卷式

800~1000

低

低

难

毛细管式

600~1200

低

低

容易

中空纤维式

约104

很低

低

很难

9.微滤膜用膜的平均孔径标志膜的型号；超滤膜用截留相对分子量标志膜的型号。

膜的截留相对分子质量只是表征膜特征的一个参数，不能作为唯一指标。

膜的优劣应从孔径分布、透过通量、耐污染能力、稳定性、温度、pH、机械强度等多方面考察。

10.终端过滤：

料液流向与膜面垂直，膜表面的滤饼阻力大，透过通量很低。

错流过滤：

又称切线流过滤，料液的流动方向与膜面平行，流动的剪切作用可大大减轻浓度极化现象或凝胶层厚度，使透过通量维持在较高水平。

11.压力

（1）.当p较小时，无浓度极化层，Jv与Δp成正比，此时：

（2）当p逐渐增大时，有浓差极化，Jv的增长速率减慢，此时：

（）3当p继续增加时，形成凝胶层，且厚度随压力的增大而增大，所以Jv不再随Δp的增加。

此时的Jv为此流速下的极限值（Jlim），用方程：

（4）.lim随料液浓度上升而下降，随流速（搅拌速度）上升而上升

12.膜清洗方法：

反向清洗，循环清洗，化学降解消化。

第四章

1.名词解释

萃取：

利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。

双水相萃取：

利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。

反胶团萃取：

反胶团是表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体，其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液接触。

胶团内可溶解少量水而形成微型水池，蛋白质、核酸、氨基酸等生物物质溶解在其中，由于胶团的屏蔽作用，这些生物物质不与有机溶液直接接触，起到保护生物物质的活性的作用，从而实现生物物质的溶解和分离。

液膜萃取：

液膜是由水溶液或有机溶剂（油）构成的液体薄膜。

液膜可将与之不能互溶的液体分隔开来，使其中一侧液体中的溶质选择性地透过液膜进入另一侧，实现溶质的分离。

液膜萃取可同时实现萃取和反萃取。

超临界流体萃取：

它利用超临界流体，即处于温度高于临界温度、压力高于临界压力的热力学状态的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到分离目的。

制乳：

在将表面活性剂、载体、膜助剂加入膜溶剂中混合均匀，随后加入内相液，将膜相与内相液在制乳机的高速搅拌下或者通过超声波处理得到乳状液膜，将其分散到外水相上，整体构成了乳状液膜体系。

破乳：

乳状液的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出的过程。

2.萃取：

目标产物水相→有机相；反萃取：

目标产物有机相→水相（判断）

3.弱电解质萃取的影响因素

（1）水相pH值的大小

弱酸性电解质的分配系数随pH降低而增大；弱碱性电解质的分配系数随pH降低而减小。

（2）Aa,Ab——脂溶性大小

（3）温度

温度是影响溶质分配系数和萃取速度的重要因素。

选择适当的操作温度，有利于目标产物的回收和纯化。

但由于生物产物在较高温度下不稳定,萃取一般在常温或较低温度下进行。

（4）其他因素

无机盐的存在可降低溶质在水溶液中的溶解度，有利于萃取。

维生素B12——硫酸铵；青霉素——氯化钠等。

4.例子（会看图，简答题）

青霉素是有机酸，pH值对其分配系数有很大影响。

选择适当的pH，有利于提高青霉素的收率,还可根据共存杂质的性质和分配系数提高萃取的选择性。

1）青霉素萃取：

较低pH下有利于青霉素在有机相中的分配。

2）青霉素反萃取：

pH大于6.0时，青霉素几乎完全分配于水相中。

5.双水相系统（填空）

聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx），聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纤维素/葡聚糖等。

常采用的双聚合物系统为PEG/Dx，该双水相上相富含PEG，下相富含Dx。

6.生物分子的分配系数取决于溶质与双水相系统间的各种相互作用，其中主要有静电作用、疏水作用和生物亲和作用等。

（填空）

7.乳状液膜

乳状液膜的膜溶液组成：

①膜溶剂：

构成膜的机体（相当于化学萃取的稀释剂）。

为保持液膜的稳定性，要求溶剂具有一定的黏度，溶剂不溶于膜内相和外相。

如辛烷、煤油。

②表面活性剂：

液膜的主要成分之一，有序排列在油水分界面处，主要用于控制液膜的稳定性。

如失水山梨醇单油酸酯。

③添加剂：

主要是液膜萃取中促进溶质跨膜输送的流动载体，为溶质的选择性化学萃取剂。

分离子型和非离子型两大类。

如季铵盐、冠醚。

（1）（W/O）/W（水-油-水）（主要应用）

向溶有表面活性剂和添加剂的油中加入水溶液，进行高速搅拌或超声波处理，