【正文】 五、簡答1．溶劑萃取過程的機(jī)理是什么？答：簡單分子萃?。汉唵蔚奈锢矸峙溥^程，被萃取組分以一種簡單分子的形式在兩相間屋里分配。以中型分子存在，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。中型溶劑絡(luò)合萃取：被萃取物是中型分子，萃取劑也是中型分子，萃取劑與被萃取物結(jié)合成為絡(luò)合物進(jìn)入有機(jī)相。酸性陽離子交換萃?。狠腿槿跛嵝杂袡C(jī)酸或酸性鰲合劑。金屬離子在水相中以陽離子或能解離為陽離子的絡(luò)離子的形式存在，金屬離子與萃取劑反應(yīng)生成中性鰲合物。離子絡(luò)合萃?。孩俳饘匐x子在水相中形成絡(luò)合陰離子，萃取劑與氫離子結(jié)合形成陽離子，二者構(gòu)成離子締合體系進(jìn)入有機(jī)相； ②金屬陽離子與中性鰲合劑結(jié)合成鰲合陽離子，再與水相中的陰離子構(gòu)成離子締合體系而進(jìn)入有機(jī)相。2．試述凝膠色譜的原理？答：將混合原料加在柱上并用流動相洗脫，則無法進(jìn)入孔隙內(nèi)部的大分子直接被洗脫下來，小分子因?yàn)榭梢赃M(jìn)入孔隙內(nèi)部而受到很大的阻滯，最晚被洗脫下來，而中等大小的分子，雖然可以進(jìn)入孔隙內(nèi)部但并不深入，受到的阻滯作用不強(qiáng)，因而在兩者之間被洗脫下來。3．在色譜操作過程中為什么要進(jìn)行平衡？答：流速平衡：流速是柱層析操作當(dāng)中的主要影響因素，流速的快慢直接影響著分離的效果，流速過快，混合物得不到完全的分離，流速過慢，整體分離的時(shí)間要延長，因此在分離前首先要確定留宿。液體環(huán)境：為了保持被分離物質(zhì)運(yùn)動的均一性，以及好的吸附和解析效果，因此要保持孔隙內(nèi)部和外部液體環(huán)境的一致，所以進(jìn)行液體環(huán)境的平衡。4．以羧酸吸附蛋白質(zhì)為例，簡要說明離子交換樹脂的洗脫方法及其原理？答：加堿：主要是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)到達(dá)等電點(diǎn)，是蛋白質(zhì)帶電量減少，吸附力下降從而被洗脫下來。加酸：主要是抑制羧酸的電離，使活性基團(tuán)帶電量下降，吸附力下降從而蛋白質(zhì)被洗脫下來。加鹽：依照質(zhì)量作用定律，把蛋白質(zhì)洗脫下來。5．簡述軟水和無鹽水的制備方法？答：①軟水的制備：利用鈉型磺酸樹脂除去水中的鈣離子和鎂離子等堿金屬后即可制得軟水。 ②無鹽水的制備：將原水通過氫型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和羥型強(qiáng)堿或弱堿性陰離子交換樹脂的組合，經(jīng)過離子交換反應(yīng)，將水中所有的陰、陽離子除去，從而制得純度很高的無鹽純水。6．在離子交換色譜操作中，怎樣選擇離子交換樹脂？答：對陰陽離子交換樹脂的選擇：正電荷選擇陽離子交換樹脂，負(fù)電荷選擇陰離子交換樹脂。對離子交換樹脂強(qiáng)弱的選擇：較強(qiáng)的酸性或堿性，選擇選用弱酸性或弱堿性樹脂。對離子交換樹脂離子型的選擇：根據(jù)分離的目的，弱酸或弱堿性樹脂不使用H或OH型。7．簡述鹽析的原理及產(chǎn)生的現(xiàn)象？答：當(dāng)中性鹽加入蛋白質(zhì)分散體系時(shí)可能出現(xiàn)以下兩種情況：（1）“鹽溶”現(xiàn)象—低鹽濃度下，蛋白質(zhì)溶解度增大。（2）“鹽析”現(xiàn)象—高鹽濃度下，蛋白質(zhì)溶解度隨之下降，原因如下：（a）無機(jī)離子與蛋白質(zhì)表面電荷中和，形成離子對，部分中和了蛋白質(zhì)的電性，使蛋白質(zhì)分子之間的排斥力減弱，從而能夠相互靠攏；（b）中性鹽的親水性大，使蛋白質(zhì)脫去水化膜，疏水區(qū)暴露，由于疏水區(qū)的相互作用導(dǎo)致沉淀；？答: 利用溶質(zhì)與吸附劑之間的分子吸附力(范德華力，包括色散力、誘導(dǎo)力、定向力以及氫鍵)的差異而實(shí)現(xiàn)分離，為什么要使用多糖基離子交換劑？答:因?yàn)殡x子交換樹脂孔徑小,大分子蛋白質(zhì)難以進(jìn)入。同時(shí)，樹脂內(nèi)部主要為疏水性，對親水性的蛋白質(zhì)會產(chǎn)生影響。而多糖基離子交換劑沒有上述問題。 ？答：滲透是由于存在化學(xué)勢存在梯度而引起的自發(fā)擴(kuò)散現(xiàn)象。因此，通常情況下，其結(jié)果是水從純水一側(cè)透過半透膜向溶液側(cè)滲透，使后者的液位抬高。如果在溶液一側(cè)施加壓力，外界力做功使溶液中水的化學(xué)勢升高，則純水通過膜的滲透就會逐漸減小，并最終停止（條件？），此時(shí)的壓力差就是溶液的滲透壓。當(dāng)時(shí)，水將從溶液一側(cè)向純水一側(cè)移動，此種滲透稱之為反滲透。？答：（1）熱飽和溶液冷卻（等溶劑結(jié)晶），適用于溶解度隨溫度升高而增加的體系；同時(shí)，溶解度隨溫度變化的幅度要適中；（2）部分溶劑蒸發(fā)法（等溫結(jié)晶法），適用于溶解度隨溫度降低變化不大的體系，或隨溫度升高溶解度降低的體系；（3）真空蒸發(fā)冷卻法，使溶劑在真空下迅速蒸發(fā)，并結(jié)合絕熱冷卻，是結(jié)合冷卻和部分溶劑蒸發(fā)兩種方法的一種結(jié)晶方法。（4）化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶，加入反應(yīng)劑產(chǎn)生新物質(zhì)，當(dāng)該新物質(zhì)的溶解度超過飽和溶解度時(shí)，即有晶體析出；？答：物理處理：水洗、過篩，去雜，以獲得粒度均勻的樹脂顆粒；化學(xué)處理：轉(zhuǎn)型（氫型或鈉型）陽離子樹脂 酸—堿—酸，陰離子樹脂 堿—酸—堿，最后以去離子水或緩沖液平衡？答:蛋白質(zhì)再等電點(diǎn)下的溶解度最低，根據(jù)這一性質(zhì)，再溶液中加入一定比例的有機(jī)溶劑，破壞蛋白質(zhì)表面的水化層和雙電層，降低分子間斥力，加強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子間的疏水相互作用，使得蛋白質(zhì)分子得以聚集成團(tuán)沉淀下來。，并簡述其分離原理？答：超臨界流體萃取是利用超臨界流體具有的類似氣體的擴(kuò)散系數(shù)，以及類似液體的密度（溶解能力強(qiáng)）的特點(diǎn)，利用超臨界流體為萃取劑進(jìn)行的萃取單元操作。其特點(diǎn)是安全、無毒、產(chǎn)品分離簡單，但設(shè)備投資較大。？答：結(jié)晶過程包括過飽和溶液的形成、晶核的形成及晶體的生長三個過程，其中溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)是結(jié)晶的前提，過飽和度是結(jié)晶的推動力。？答：凝膠排阻色譜的分離介質(zhì)（填料）具有均勻的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其分離原理是具有不同分子量的溶質(zhì)分子，在流經(jīng)柱床是，由于大分子難以進(jìn)入凝膠內(nèi)部，而從凝膠顆粒之間流出，保留時(shí)間短；而小分子溶質(zhì)可以進(jìn)入凝膠內(nèi)部，由于凝膠多孔結(jié)構(gòu)的阻滯作用，流經(jīng)體積變大，保留時(shí)間延長。這樣，分子量不同的溶質(zhì)分子得以分離。，有那些原因會造成膜污染，如何處理？答：（1）膜污染主要有兩種情況：一是附著層被濾餅、有機(jī)物凝膠、無機(jī)物水垢膠體物質(zhì)或微生物等吸附于表面；另一種是料液中溶質(zhì)結(jié)晶或沉淀造成堵塞。（3分）（2）膜污染是可以預(yù)防或減輕的，措施包括料液預(yù)處理、膜性質(zhì)的改善、操作條件改變等方式。（2分）（3）膜污染所引起的通量衰減往往是不可逆的，只能通過清洗的處理方式消除，包括物理方法沖洗和化學(xué)藥品溶液清洗等。（2分）？答:原理：溶質(zhì)在超臨界流體中的溶解度，與其密度有關(guān)，密度越大，溶解度越大。在臨界點(diǎn)附近，微小的壓力增加或溫度下降，則溶劑的密度大幅度增加，對溶質(zhì)的溶解度將大幅度增加，有利于溶質(zhì)的萃取。而在臨界點(diǎn)附近，微小的壓力下降或溫度上升，則溶劑的密度大幅度減少，對溶質(zhì)的溶解度將大幅減少，有利于溶質(zhì)的分離和溶劑的回收。 優(yōu)點(diǎn)：無毒無腐蝕性，不可燃燒，價(jià)格低廉，傳質(zhì)好萃取快，臨界溫度和臨界壓力較低適合于熱敏生物制品，可獲萃取物或萃余物，簡述親和免疫層析介質(zhì)的制備過程?答、免疫親和層析是利用親和技術(shù)和色譜分離集成產(chǎn)生的一種高效色譜分離技術(shù)，其分離原理是通過抗原抗體之間特異性的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)高效的分離。層析介質(zhì)的制備過程包括：抗體的制備、抗體提取、載體活化，手臂鏈的連接、抗體的連接等步驟。，有何特點(diǎn)？答：親和吸附是吸附單元操作的一種，它是利用親和吸附劑與目標(biāo)物之間的特殊的化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)的高效分離手段。親和吸附劑的組成包括：惰性載體、手臂鏈、特異性親和配基。親和吸附的特點(diǎn)是高效、簡便、適用范圍廣、分離速度快、條件溫和，但載體制備難度大，通用性差，成本較高。?答: 產(chǎn)品豐富：產(chǎn)品的多樣性導(dǎo)致分離方法的多樣性絕大多數(shù)生物分離方法來源于化學(xué)分離生物分離一般比化工分離難度大：（1）成分復(fù)雜，（2）懸液中的目標(biāo)產(chǎn)物濃度低，（3）生物活性，條件相對溫和，（4）生物產(chǎn)品要求高質(zhì)量，（5）獲得高純度的干燥產(chǎn)品，（6）衛(wèi)生？答：凝聚和絮凝——在電介質(zhì)作用下，破壞溶質(zhì)膠體顆粒表面的雙電層，破壞膠體系統(tǒng)的分散狀態(tài)，使膠體粒子聚集的過程。凝聚：簡單電解質(zhì)降低膠體間的排斥力。從而范德華引力起主導(dǎo)作用，聚合成較大的膠粒，粒子的密度越大，越易分離。絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在下，在懸浮粒子之間發(fā)生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團(tuán)的過程，反微團(tuán)萃?。科涮攸c(diǎn)有哪些？答：膠束是表面活性劑在非極性有機(jī)溶劑中形成的一種聚集體當(dāng)表面活性劑濃度超過臨界微團(tuán)濃度時(shí)，表面活性劑會在水溶液中形成聚集體微團(tuán)和反微團(tuán)微團(tuán)：表面活性劑的極性頭朝外，疏水的尾部朝內(nèi)，中間形成非極性的“核”反微團(tuán)：表面活性劑的極性頭朝內(nèi)，疏水的尾部向外，中間形成極性的“核”反微團(tuán)的優(yōu)點(diǎn)（1）極性“水核”具有較強(qiáng)的溶解能力。（2）生物大分子由于具有較強(qiáng)的極性，可溶解于極性水核中，防止與外界有機(jī)溶劑接觸，減少變性作用。（3）由于“水核”的尺度效應(yīng)，可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)，增加其結(jié)構(gòu)的剛性，提高其反應(yīng)性能。因此，可作為酶固定化體系，用于水不溶性底物的生物催化？答：概念：在含有溶質(zhì)的水溶液中加入一定量親水的有機(jī)溶劑，降低溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出。原理：（1）降低了溶質(zhì)的介電常數(shù)，使溶質(zhì)之間的靜電引力增加，從而出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，導(dǎo)致沉淀。（2）由于有機(jī)溶劑的水合作用，降低了自由水的濃度，降低了親水溶質(zhì)表面水化層的厚度，降低了親水性，導(dǎo)致脫水凝聚。25. 膜分離技術(shù)的類型和定義？答：膜分離過程的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)透過或被截留于膜的過程，近似于篩分過程，依據(jù)濾膜孔徑大小而達(dá)到物質(zhì)分離的目的，故而可以按分離粒子大小進(jìn)行分類：（1）微濾：以多孔細(xì)小薄膜為過濾介質(zhì)，壓力為推動力，使不溶性物質(zhì)得以分離的操作，~14μm之間；（2）超濾：分離介質(zhì)同上，但孔徑更小，~ μm，分離推動力仍為壓力差，適合于分離酶、蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì)；（3）反滲透：是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作，~ μm之間；（由于分離的溶劑分子往往很小，不能忽略滲透壓的作用，故而成為反滲透）；（4）納濾：以壓力差為推動力，從溶液中分離300~1000小分子量的膜分離過程，孔徑分布在平均2nm；（5）電滲析：以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作；26. 影響液一固分離的因素？（一）微生物種類的影響：一般真菌的菌絲比較粗大，液一固分離容易，含真菌菌體及絮凝蛋白質(zhì)的發(fā)酵液，可采用鼓式真空過濾或板框過濾。對于酵母菌體，離心分離的方法具有較好的效果。但是細(xì)菌或細(xì)胞碎片相當(dāng)細(xì)小，液一固分離十分困難，用一般的離心分離或過濾方法效果很差，因此應(yīng)先用預(yù)處理的各種手段來增大粒子，才能獲得澄清的濾液。（二）發(fā)酵液的黏度：液一固分離的速度通常與黏度成反比。影響發(fā)酵液黏度的因素很多：（1）菌體種類和濃度不同，其黏度有很大差別。（2）不同的培養(yǎng)基組分和用量也會影響?zhàn)ざ?，如用黃豆餅粉、花生餅粉作氮源，用淀粉作碳源會使黏度增大。發(fā)酵液中未用完的培養(yǎng)基較多或發(fā)酵后期用油作消沫劑也會使過濾困難。27. 影響有機(jī)溶劑萃取分離的因素？影響液一液萃取的因素主要有目的物在兩相的分配比（分配系數(shù)K）和有機(jī)溶劑的用量等。分配系數(shù)K值增大，提取效率也增大，萃取就易于進(jìn)行完全。當(dāng)K值較小時(shí)，可以適當(dāng)增加有機(jī)溶劑用量來提高萃取率，但有機(jī)溶劑用量增加會增加后處理的工作量，因此在實(shí)際工作中，常常采取分次加入溶劑，連續(xù)多次提取來提高萃取率。28. 鹽析的原理及影響因素？親水性大于蛋白質(zhì)破壞水化層帶電離子中和蛋白質(zhì)表面電荷影響因素：（1）鹽離子濃度（2）生物分子種類（3）生物分子濃度（4） pH值（五）溫度29. 影響有機(jī)溶劑沉析的因素？（1）溫度（2）生物樣品的濃度（3）pH（4）離子強(qiáng)度（5）金屬離子30. 等電點(diǎn)沉析注意事項(xiàng)？（1）等電點(diǎn)的改變（2）目的物的穩(wěn)定性（3） 鹽溶作用（4）pH的調(diào)節(jié)31. 微孔膜過濾技術(shù)的應(yīng)用？（一）在生物化學(xué)中的應(yīng)用絕對過濾收集沉淀（1）溶液的澄清（2）酶活力測定；結(jié)合測定（1）蛋白質(zhì)DNA絡(luò)合物的測定及純化受體的測定（2）mRNA的測定及純化（3）環(huán)狀DNA的純化；其它應(yīng)用（1）蛋白質(zhì)含量測定（2）核酸的測定（3）放射性標(biāo)記物的超凈（二）在制藥工業(yè)中的應(yīng)用1．藥液中微粒及細(xì)菌的濾除2．抗生素的無菌檢驗(yàn)32. 何時(shí)應(yīng)用靜態(tài)離子交換分離法？ 一般只是在試探性實(shí)驗(yàn)、測定交換平衡常數(shù)、某些交換動力學(xué)的研究、交換分配系數(shù)的測定、絡(luò)合物離解常數(shù)的測定、滴定曲線的研究、某些催化反應(yīng)的試探性研究、除去鹽溶液中過剩的酸和堿、吸附溶液中所含的高分子量物質(zhì)等方面可能用到。此外還用于不適合用柱進(jìn)行操作的離子交換分離，如溶液粘度太大、含有懸浮固體及在反應(yīng)時(shí)放出氣體會造成溝流或堵塞管柱；或者是含有碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物的溶液與氫型陽離子柱交換時(shí)；以及某些交換速度較慢、交換要求在一步完成的等條件下，還是可以采用的。33. 交換容量及其影響因素？交換容量是指離子交換劑能提供交換離子的量，它反映離子交換劑與溶液中離子進(jìn)行交換的能力。通常所說的離子交換劑的交換容量是指離子交換劑所能提供交換離子的總量，又稱為總交換容量，它只和離子交換劑本身的性質(zhì)有關(guān)。影響交換容量的因素很多，主要可以分為兩個方面，一方面是離子交換劑顆粒大小、顆粒內(nèi)孔隙大小以及所分離的樣品組分的大小等影響。另一些影響因素如實(shí)驗(yàn)中的離子強(qiáng)度、pH值等主要影響樣品中組分和離子交換劑的帶電性質(zhì)。35. 疏水柱層析分離原理？親水性蛋白質(zhì)（酶）表面均含有一定量的疏水性基團(tuán)。盡管在水溶液中蛋白質(zhì)（酶）具有將疏水性基團(tuán)折疊在分子內(nèi)部而表面顯露極性和荷電基團(tuán)的趨勢，但總會有一些疏水性基團(tuán)或極性基團(tuán)的疏水部位暴露在蛋白質(zhì)（酶）表面。這部分疏水基團(tuán)可與親水性固定相表面偶聯(lián)的短鏈烷基、苯基等弱疏水基會發(fā)生疏水性相互作用，被固定相（疏水性吸附劑）所吸附。36. 氣相色譜的條件選擇？固定相的選擇載氣流速的選擇柱溫的選擇進(jìn)樣量與進(jìn)樣時(shí)間的影響色譜柱形、柱內(nèi)徑及柱長的選擇37. 影響電泳分離的主要因素？大分子的性質(zhì)電場強(qiáng)度溶液的pH 溶液的離子強(qiáng)度 電滲溫度支持物的影響38. 提高晶體質(zhì)量的方法有哪些？（1）晶體大小的控制（2）晶體形狀的控制（3）晶體純度的控制（4）晶體結(jié)塊的控制39. 生物分離的基本原理？主要是依據(jù)離心力、分子大小（篩分）、濃度差、壓力差、電荷效應(yīng)、吸附作用、靜電作用、親和作用、疏水作用、溶解度、平衡分離等原理對原料或產(chǎn)物進(jìn)行分離、純化。不同的分離對象需要采用不同