生物分离与纯化技术复习重点

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1、生化分离技术复习重点1.生化分离，生化分离技术的基本步骤生物分离与纯化的目的是从微生物发酵液，酶反应产物，动植物细胞培养和生物体本身分离并纯化对人类有用的，符合质量要求的各种生物药物和生物制品。来源：（1）动物脏器（2）血液，分泌物和其它代谢物（3）海洋生物（4）植物（5）微生物特点：（1）目的产物浓度低，纯化难度大（2）活性物质性质不稳定，操作过程容易失活（3）生物材料中生化组分数量大，分离困难（4）生物材料易变质，保存困难（5）生物产品的质量标准高基本步骤：原料的选取和预处理，分离提取，精制和成品的制作2.吸附技术概念：是指在一

2、定条件下，将待分离的料液（或气体）通入适当的吸附剂中，利用吸附剂对料液（或气体）中某一组分具有选择吸附的能力，使该祖坟富集在吸附剂表面，然后再用适当的洗脱机将吸附的组分从吸附剂上解吸下来的一种分离技术吸附剂类型：（1）物理吸附（范德华力）（2）化学吸附（电子转移）（3）交换吸附（离子交换）常用的吸附剂：一类有机吸附剂，如活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、聚酰胺等；另一类是无机吸附剂，如氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙‘氢氧化铝等。活性炭吸附规律：对具有极性基团的化合物吸附力较大；对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；对相对分子质量大的化

3、合物的吸附力大于相对分子质量小的化合物。影响吸附的因素：吸附剂的性质；吸附物的性质；吸附条件（温度、PH、盐的浓度）、溶剂的影响。3.膜分离技术概念：指物质在推动力作用下由于传递速度不同而得到分离的过程。特点：易于操作；成本低、寿命长；高效；常温下操作无相态的变化，分离精度高，没有二次污染；膜材质的价格高；操作过程中膜面容易被污染；膜的耐药性，耐溶性，耐热性能有限。类型：渗析；电渗析；微滤；超滤；反渗透；纳滤；气体分离微孔滤膜清洗和再生方法：将滤膜平放于清洁盛器内，用60℃左右的蒸馏水浸泡，使全部湿润，数小时候（约4小时以）倾去水，

4、再用上法浸泡12小时，使用前再用适量温蒸馏水清洗一次。微孔滤过膜截留粒子的范围：0.1—10μm的粒子。4.液膜分离技术概念：是一种以液膜为分离介质，以浓度差为推动力的分离操作，是属于液—液系统的传质分离过程。组成：膜溶剂；表面活性剂；流动载体；膜增强剂。分类：乳状液膜；支撑液膜。液膜分离步骤：制备液膜；液膜萃取；澄清分离；破乳。影响因素：液膜乳液成分的影响；乳水比；连续的PH；搅拌速度的影响；料液的浓度和酸度的影响；操作温度的影响；接触时间。应用：分离氨基酸；提取抗生素；提取生物碱；提取蛋白质；分离有机酸；应用酶反应和酶萃取；液膜

5、包裹。5.盐析基本原理：在高浓度中性盐存在的情况下，蛋白质（或酶）等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀出的现象称为盐析。影响盐析的因素：盐饱和度；蛋白质浓度；PH值；温度盐加入方式：（1）加硫酸铵的饱和溶液;(2)直接加固体硫酸铵6.等电点沉淀法基本原理：两性生化物质在溶液PH处于等电点时，分子表面电荷为零，分子间静电排斥作用减弱，因此吸引力增大，能相互聚集起来，发生沉淀。等电点概念：蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH，此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。7.结晶概念：溶质呈晶态从溶液中析出的过程称

6、为结晶。过程：过饱和溶液的形成；晶核的生成；晶体的生长。影响结晶因素：溶液浓度；样品纯度；溶剂；PH；温度；时间。方法：盐析法；加饱和盐溶液；透析法；有机溶剂（直接加有机溶剂或者利用挥发性溶剂蒸发结晶）；等电点；其它（温度差，加入金属离子）等。8.有机沉淀法原理：向蛋白质等生物大分子的水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂，能显著降低蛋白质等生物大分子的溶解度，使其沉淀析出。常用有机溶剂：乙醇、丙酮、甲醇等。9.固相析出分离技术主要有：结晶法、盐析法、有机溶剂沉淀法和等电点沉淀法。10.离子交换法概念：是应用离子交换剂作为吸附剂，通过静

7、电引力将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上，然后用合适的洗脱机将吸附物从离子交换剂上洗脱下来，从而达到分离、浓缩、纯化的目的。常用离子交换剂：人工高聚物作载体的离子交换树脂；多糖作载体的多糖基离子交换剂。分类；一.按树脂骨架的主要成分分：（1）聚苯乙烯型树脂（2）聚苯烯酸型树脂（3）多乙烯多氨—环氧氯苯烷树脂（4）酚醛树脂二.按骨架的物理结构来分：（1）凝胶型树脂（2）大网格树脂（3）均孔树脂三.按活性基团分类：阳离子交换树脂：（1）强酸性阳离子交换树脂（磺酸基团和次甲酸磺酸基团）（2）弱酸性阳离子交换树脂（羧基和酚羟基）阴离

8、子交换树脂:（1）强碱性阴离子交换树脂（季铵基团）（2）弱碱性阴离子交换树脂（伯胺基。仲胺基）离子交换树脂的理化性能：交联度；交换容量；粒度和形状；滴定曲线；稳定性；膨胀性。影响离子交换树脂选择因素：离子化合价；离子的水化半径；溶液浓