生化分离工程复习资料
生化分离技术复习

名词解释:生化分离技术:是指从含有目标产物的发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中,提取、精制并加工制成高纯度的、符合规定要求的各种生物技术产品的技术,又称为下游加工技术。
生物技术产品:是指在生产过程应用微生物发酵技术、酶反应技术、动植物细胞培养技术等生化反应技术制得的产品。
细胞破碎:是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏微生物菌体的细胞壁或细胞膜,释放其中的目标产物。
蛋白质复性:是指变性的包涵体蛋白质在适当条件下使伸展的肽键形成特定三维结构,使无活性的分子成为具有特定生物学功能的蛋白质。
用溶剂从溶液中抽提物质叫液-液萃取,也称溶剂萃取。
经典的液-液萃取指的是有机溶剂萃取.带溶剂是指能和产物形成复合物,促使产物更易溶于有机溶剂相中,在一定条件下又要容易分解的物质。
超临界流体(SCF)萃取是利用超临界流体作为萃取剂,对物质进行溶解和分离的过程。
超临界流体(SCF)是处于临界温度和临界压力以上的非凝聚性的高密度流体。
反胶团(reversed micelles)是表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性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。
吸附:利用吸附剂对液体或气体中某一(些)组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面。
实质是溶质从液相或气相转移到吸附剂表面的过程。
离子交换技术:是根据某些溶质能解离为阳离子或阴离子的特性,利用离子交换剂与不同离子结合力强弱的差异,将溶质暂时交换到离子交换剂上,然后用合适的洗脱或再生剂将溶质离子交换下来,使溶质从原溶液中得到分离、浓缩或提纯的操作技术。
洗脱:离子交换完成后,将树脂吸附的物质释放出来重新转入溶液的过程称作洗脱。
树脂的毒化:树脂失去交换性能后不能用一般的再生手段重获交换能力的现象称为树脂的毒化。
浓差极化:在膜分离过程中,由于水和小分子溶质透过膜,大分子溶质被截留而在膜表面处聚积,使得膜表面上被截留的大分子溶质浓度增大,高于主体中大分子溶质的浓度,这种现象称为浓差极化。
生化分离技术原理及应用复习提纲

《生物分离工程》复习题1、什么是等电点沉淀?调节溶液的 pH至溶质的等电点,溶质所带净电荷为零时,其分子间的吸引力增加,分子相互吸引,把该溶质从溶液中沉淀出来,即等电点沉淀2、什么是微滤?微滤(micfiltation,MF)是以多孔细小薄膜为过滤介质,靠膜两侧的压力差来对物质进行选择性透过,达到膜分离的目的。
微滤膜的孔径分布范围在0.05〜 10um之间;采用的压力一般在0.05〜0.5MPa范围内。
3、什么是超滤?超滤(ultafiltationUF)是利用膜两侧的压力差为动力将分子有选择地透过膜的过程,透过膜的分子除溶剂水外,还可以将溶质中的小分子(如无机盐等)通过膜,因此它属于一种“膜分离”过程。
超滤的分离介质与微滤膜类似,但孔径更小,为0 001〜0.05um,采用的压力常为0.1〜1.0MPa。
4、什么是反萃取?反萃取(backextraction):将萃取液和反萃取剂(含无机酸或碱的水溶液、水等)相接触,使某种被萃取到有机相的溶质转人水相,可看作是萃取的逆过程。
5、什么是溶剂萃取溶剂萃取:利用物质在互不相溶的两相溶剂中溶解度的不同,将物质从一相溶剂转移到另一相溶剂中,从而进行分离、浓缩和提纯目的产物的方法.6、什么是色谱技术?色谱技术是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同,经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
7、什么是膜分离技术?膜分离技术利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
8、什么是生化分离技术?生化分离技术是指从发酵液或酶中,分离纯化生物产品的过程。
它是生物技术转化为生产力不可缺少的重要环节,又称为生物技术下游加工技术。
9、发酵产品预处理特点?利用微生物发酵生产各种发酵产品,由于菌种不同和发酵醪特性不同,其预处理方法和提取、精制方法的选择也有差异。
生化分离工程

错流过滤 研 磨 错流过滤 超 滤 吸 附 喷 干
憎 水 结晶
电泳
基本定义
生化分离工程的定义:
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 (Downstream Processing)。
1)、在设计前,首先要掌握的产物物化性质,主要包括:
(1)、溶解度及影响因素,包括温度、pH值、有机溶剂和盐等; (2)、分子量和分子形状。对于高分子物质非常有意义; (3)、沸点和蒸汽压。对于热稳定的小分子物质非常有意义; (4)、极性大小; (5)、分子电荷及影响因素,包括pH值和盐等; (6)、功能团。功能团为萃取剂和特异性吸附的选择提供依据; (7)、免疫原性。设计亲和色谱; (8)、稳定性及其影响因素,包括温度、pH值、毒性试剂等(如青霉素
6)、提供产品竞争力的关键技术之一。WTO,降低生产成本、 提高产品标准。
7)、环境污染的治理(慢性铅中毒)
作业:检阅文献,谈谈分离科学的作用
刊原:
1)、纯分离分析期刊:Bioassay(IF = 6.227); Anal. Chem.(IF = 4.650); Separ. Purif Method(IF = 3.600); Electrophoresis(IF = 3.465); Adv. Chromatogr (IF = 3.067); J Chromatogr A(IF = 2.768); LC GC-Mag Sep Sci(IF = 2.393); J Chromatogr B(IF = 1.867)。调研论文数/月、本学科国际发展的速度
1)、凝胶 2)、亲和色谱 3)、离子交换
分离工程复习资料 整理版

分离工程复习资料整理版1、生物分离过程的特点:①生物物质的活性,遇高温,pH变化,化学药物时不稳定,料液中常有讲解目标产物的物质(酶),设计合理的分离过程和操作条件,快速分离纯化得到高活性的目标产物。
②与人类生命相关的产物,应除去对人类有害的物质,并防止其从外界混入。
③存在于目标产物相似的分子或异构体,采用多种分离方法或多个分离步骤。
整个过程的总回收率YT=Y1+Y2+.....Yi 回收率低,成本大提高回收率:提高每一步的回收率,减少步骤④原料液中目标产物浓度低,需要进行高浓度浓缩,成本高。
2、生物分离技术和原理物理性质:①力学性质(密度、尺寸、形状)②热力学性质(溶解度、挥发度、表面活性、相间分配平衡)③传质性质(粘度、扩散系数)④电磁性质(电荷特性、电荷分布、等电点、磁性)化学性质:化学平衡、反应速率、激光激发作用生物学性质:利用分子识别作用、利用酶反应的立体选择性 3、对于特定的分离方法或分离设备,评价指标包括分离容量capacity:单位体积的分离设备处理料液或目标产物的体积或质量。
分离速度speed:单批次分离所需的时间,或连续分离过程的进料速度。
分辨率resolution:目标产品的纯化效果或杂志的去除能力。
4、重力沉降球形固体颗粒的匀速沉降速度为Vg=dp2(ρS -ρL)g / 18μL5、如何提高重力沉降?①在中性盐的作用下,可使菌体表面双电层排斥电位降低,利于菌体之间产生凝聚。
②向菌体的料液中加入高分子絮凝剂,可使菌体之间产生架桥作用而形成较大的凝聚颗粒。
凝聚或絮凝有利于重力沉降,还可以提高过滤速度和质量。
培养液中含有蛋白质时,可使部分蛋白质凝聚而同时过滤除去。
6、单位质量的物质所受到的离心力为Fc=rω27、差速离心differential centrifugation以菌体细胞的收集或除去为目的的固液离心分离是分级离心操作的一种特殊情况,即为以及分级分离。
菌体和细胞一般在500-5000g的离心力下就可以完全沉降。
生化分离工程重点

第一章绪论1、生物工程学的概念,生物工程学的研究领域。
2、生物分离工程的概念。
3、生物分离加工过程按工艺流程顺序可分为四个主要阶段:发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。
第二章发酵液的预处理1、发酵液的一般特征有哪些?发酵液预处理的目的和要求有哪些?2、发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理和特点?3、发酵液过滤的目的是什么?影响发酵液过滤速度的因素有哪些?第三章细胞分离技术1、常用细胞分离方法有哪些?并说明其原理。
2、什么是细胞破碎和细胞破碎率?细胞破碎的方法主要有哪些?其原理各是什么?3、什么是包含体?包含体形成的原因有哪些?包含体的溶解常用的试剂有哪些?4、蛋白质复性常用的方法有哪些?第四章沉淀技术1、沉淀的概念?2、常用的蛋白质沉淀的方法有哪几种(盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法),各自的作用机理是什么?第五章萃取技术1、萃取,萃取剂,萃取液,萃余液的概念?2、萃取法的分类。
3、分配定律内容及其适用条件。
4、简述液液萃取的一般操作过程。
5、影响有机溶剂萃取的主要因素有哪些?如何选择有机溶剂?6、什么是乳化现象?消除乳化现象常用的方法有哪些?7、简述双水相的形成?并说明其形成的原因?8、常用的双水相系统的类型有哪些?影响双水相分配系数的主要因素有哪些?9、什么是液膜?并简述液膜的组成、液膜体系、液膜的分类、液膜分离机理、。
10、试述液膜的分离过程。
并简述影响液膜分离效果的因素。
11、简述胶团及反胶团的形成。
12、简述反胶团萃取蛋白质的原理。
说明影响反胶团萃取蛋白的主要因素。
13、制备反胶团系统的方法主要有哪些?14、简述反胶团萃取蛋白质的过程。
15、什么是液固萃取?什么是超临界流体?第六章膜分离过程1、什么是膜分离过程?2、根据推动力本质的不同膜分离过程分为哪几类?各种分离过程的原理是什么?3、膜的概念及膜的特征?4、什么是浓差极化?5、什么是膜污染?膜污染的控制方法有哪些?膜清洗方法主要有哪些?第七章吸附与离子交换1、吸附的概念。
生化分离工程技术复习题

一、填空题1. 生物产品的分离包括,,和。
2. 发酵液常用的固液分离方法有: 和等。
3. 离心设备从形式上可分为,,等型式。
4. 亲和吸附原理包括,和三步。
5. 多糖基离子交换剂包括和两大类。
6. 工业上常用的超滤装置有,,和。
7. 影响吸附的主要因素有,,,,和。
8. 离子交换树脂由,和组成。
9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是;甲叉双丙烯酰胺的作用是;TEMED的作用是;11、超临界流体的特点是与气体有相似的,与液体有相似的;12、离子交换树脂的合成方法有和两大类;13、常用的化学细胞破碎方法有,,,和;14、离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有和;15、等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同;17、亲和吸附原理包括,和三步。
二、名词解释1、超临界流体萃取:2、等电点沉淀法:3、盐析沉淀法:4、亲和层析法:5、三相点:三、是非题1、冷冻升华干燥过程是将湿物料在较低的温度下,冻结成固态,然后在高度真空下,将其水分直接升华成气态的干燥过程,该方法不适合处理青霉素、生物酶等热敏性物料。
2、在膜分离过程中,由于浓差极化的形成导致膜表面溶质浓度增大,溶质的通透性降低,故在使用中要尽量减少这种情况出现。
3、层析技术根据使用目的不用可分为制备层析技术及分析层析技术。
4、分子蒸馏是一种非平衡状态下的分离操作,它与常规蒸馏技术的原理是不同的。
5、萃取是利用溶质在两项之间分配系数的不同而使溶质分离的技术,分配系数差别越小萃取效果越好。
6、凝聚和絮凝原理不同,凝聚是在中性盐作用下,由于双电层排斥电位的降低而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝是在高分子絮凝剂的作用下,通过架桥作用,使细胞和蛋白质聚集成粗大的絮凝团的过程。
7、细胞破碎就采用一定的方法,在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜,设法使细胞内产物最大程度地释放到液相中,破碎后的细胞浆液经分离后再采用不同的分离手段进一步纯化的方法。
四、简答题1、请结合图示简述凝胶排阻色谱(分子筛)的分离原理。
生化分离工程

生化分离工程复习资料第一章绪论1.生化分离工程的定义: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 (Downstream Processing)。
(生化物质主要包括氨基酸、蛋白质、多糖、核酸、抗生素、肽类物质、脂质和其他生化产品,其主要来源包括微生物、动物、植物和海洋生物等生物原料或者基因工程产物。
)2.生物分离技术在整个生物加工过程中的重要性可以从三个方面加以体现:第一,生物产物的特殊性;产物稳定性差(a 化学降解(pH , 温度); b 微生物降解(酶作用,染菌)[生物活性物质的稳定性差,对PH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等十分敏感,易失活、变性]分批操作,生物变异性大第二,生物产物所处环境的复杂性;组分复杂(a 大分子;b 小分子;c 可溶物;d 不可溶物;e 化学添加物[除了产物外,还含有大量的细胞、代谢物、残留培养基、无机盐等;]产物浓度低的水溶液 (原因:a 氧传递限制;b 细胞量;c 产物抑制 ) 第三,对生物产品要求的严格性;质量要求高(药品或食品)[含目的产物的初始物料组成复杂,生化产品种类繁多,包括了大、中、小分子量的结构和性质复杂又各异的生物活性物质;生化产品的应用面广,许多产品用作医药、食品、试剂等,对含量和纯度要求高等。
]从而导致下游加工过程度成本往往占整个生物加工过程生产成本的大部分。
(教材中列出了若干生物制品生产过程中分离过程的成本)因此,下游加工过程的成本往往决定整个生物加工过程的成败,设计合理的下游加工过程可大大降低目标产品的生产成本,实现更大规模上的商业生产。
评价生化物质分离纯化技术的标准是纯度、收率和成本等三个因素,应从这三个方面进行综合考虑和优化才能决定最佳工艺技术。
3.下游加工技术的一般流程参照教材第3页图1.1强调如下几点:第一,流程图包括了本课程所涉及的大部分教学内容;第二,一个目标产物的获得需要进行多步处理,这样导致总收率的降低。
生化分离工程复习提纲

包涵体
---一种蛋白质不溶性聚集体,包括目标蛋白、菌体蛋白等。
目标蛋白一级结构是正确的,但立体结构是错误的,所以没有生物活性。
形成:大肠杆菌中目标产物的表达水平过高,超过正常代谢水平,
内,形成不溶性的包涵体。
第四章
离心分离的特点(选择)
优点:分离速度快、分离效率高、液相澄清度好;
②支撑液膜
支撑液膜是由溶解了载体的膜相液,在表面张力作用下,依靠聚合凝胶层中的化学反应或带电荷材料的静电作用,含浸在多孔支撑体的微孔内而制成,见图。
由于将
可以承受较大的压力,且具
支撑液膜的性能与支撑体材质、厚度。
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生化分离工程第一章绪论生物物质深度加工过程即生物物质分离、提取、精制的过程成为生物物质分离过程,将其应用于工农业生产部门便形成了生物物质分离工程。
生物技术下游加工过程的特点: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.生物产品的稳定性差4.对最终产品的质量要求很高生物技术下游加工过程一般步骤:1.发酵液的预处理与固-液分离2.初步纯化3.高度纯化4.产品加工生物技术产品分类:1.按分子质量大小分类2.按产品所处位置分类第二章提取、分离和精制过程中蛋白质活性的稳定性和保存防止蛋白质纯化过程失活对策:1.最重要的是要避免细菌的污染2.水分的除去3.高浓度的化学物质会使蛋白质变性也应避免4.高浓度的底物、多元醇和稳定盐有利于稳定蛋白质5.对蛋白质来说,为了防止硫羟基的氧化和降低光氧化的危险,除去空气至关重要第三章发酵液的预处理和菌体的回收预处理的目的:1.改变发酵液的物理性质,提高从悬浮液中分离固形物的速率,提高固-液分离器的效率2.尽可能使产物转入便于后处理的某一相中(多数是液相)3.去除发酵液中部分杂质,以利于后续各步操作预处理方法:1.加热法2.调节悬浮液的PH值3.凝聚和絮凝(固定手法)第四章细胞的破碎与分离细胞破碎方法:机械法和非机械法影响固体剪切细胞破碎的因素:1.转盘外缘速度2.细胞浓度3.珠粒大小4.温度5.流量第五章离心分离离心分离可分为:1.离心沉降:利用固液两相的相对密度差,在离心机无孔转鼓或管子中进行悬浮液的分离操作。
2.离心过滤:利用离心力并通过过滤介质,在有孔转鼓离心机中分离悬浮液的操作。
3.离心分离和超离心:利用不同溶质颗粒在液体中各部分分布的差异,分离不同相对密度液体的操作。
离心沉降设备:1.瓶式离心机2.管式离心机3.多室式离心机4.碟片式离心机超离心技术的规模分类为制备性超离心和分析性超离心制备性超离心分离和纯化的一般方法:1.差速离心法2.一般密度梯度离心法3.等密度梯度离心法4.平衡等密度离心法分析性超离心的作用:1.相对分子质量的测定2.大分子纯度的估计3.检测大分子中构象的变化第六章膜分离过程膜分离过程的分类:1.以静压力差为推动力的过程2.以蒸汽分压差为推动力的过程3.以浓度差为推动力的过程4.以电位差为推动力的过程以静电力差为推动力的膜分离有:微滤、超滤、纳滤和反渗透以蒸汽分压差为推动力的膜分离过程有两种:膜蒸馏和渗透蒸发以电位差为推动力的过程原理:阴离子交换膜只能透过阴离子,阳离子交换膜则只能透过阳离子膜的类型:1.有孔膜和无孔膜2.膜对称性3.不对称性或各向异性膜表征膜性能的参数:通水量、截留分子量、抗压能力、PH适用范围、对热等等浓差极化:是指在超滤过程中,由于水透过膜,因而在膜表面的溶质浓度增高,形成梯度,在浓度梯度的作用下,溶质与水以相反方向扩散,在达到平衡状态时,膜表面形成一溶质浓度分布边界层,它对水的透过起着阻碍作用。
膜污染:随着操作时间的增加,摸头过流速的迅速下降,溶质的截留率也明显下降的现象。
膜污染原因:1.膜的劣化:a.化学性劣化b.物理性劣化2.水生物(附生)污垢预防和控制膜污染: 1.预处理法2.开发新型抗污染的膜3.加大供给液的流速污染膜的清洗:1.化学洗涤2.物理洗涤(如:反冲、负压清洗等等)超-微滤工作模式可分为浓缩、透析和纯化设置和布置超-微滤系统的方法:1.开路式操作2.间歇式操作3.进料和排放式操作第七章纳米膜过滤技术纳米过滤:是介于反渗透与超滤之间的一种以压力为驱动力的新型膜分离过程,它拓宽了液相膜分离的应用范围。
第八章膜亲和过滤法亲和膜的分离操作方式:1.亲和超滤过程2.微孔亲和膜过滤过程亲和膜过滤“主角”亲和载体:它的结构包括一个由对生物分子无特性吸附性的物质组成的内核以及内核表面上连接的某些基团第九章渗透蒸发渗透蒸发:通过渗透蒸发膜,在膜的两侧组分的蒸气分压差作用下,使液体混合物部分蒸发,从而达到分离目的的一种膜分离法。
渗透蒸发膜分离过程:是液体组分与固体无孔膜的一侧表面接触,在膜内浓度梯度作用下,扩散通过膜并在其另一侧表面汽化的过程。
渗透蒸发的特点:1.单级选择性好(最大的特点)2.过程操作简单3.透过率不变、寿命长4.渗透蒸发通量小渗透蒸发膜的组分的分类:1.亲水膜(优先透水膜)2.亲油膜(优先透过有机膜)渗透蒸发膜结构的分类:1.对称均质无孔膜2.非对称膜3.复合膜4.离子交换膜渗透蒸发膜分离的应用:1.从液体有机物中脱除水分2.从水中去除有机物3.有机物混合物的分离4.蒸汽渗透第十章溶剂萃取分配定律:K0=X\Y=萃取相浓度\萃余相浓度弱电解质的萃取过程与水相的特性:1.改变溶质的离子对,但不应使溶质发生化学变化,而导致丧失生物效能。
2.改变水相的PH值,降低溶质的离子化程度,同样也应防止丧失生物效能。
乳化现象:是指一种液体以细小液滴(分散相)的形式分散在另一不相溶的液体(连续相)中的现象。
乳化和去乳化的本质是表面现象乳状液课分为“水包油”和“油包水”乳状液的消除方法有过滤、离心分离、化学法、物理法和顶转法工业萃取操作三个过程:1.混合,料液和萃取剂密切接触2.分离,萃取相与萃余相分离3.溶剂回收,萃取剂从萃取相中除去,并加以回收萃取操作流程可分为分批和连续,单级和多级萃取单级萃取计算过程:1.X=K0Y(X为溶质在萃取溶剂中的浓度,Y为溶质在进料溶剂的浓度)2.H YF +LXF=HY+LX (YF为料液中溶质的浓度,XF为萃取溶剂中溶剂浓度)3.E=K0L/H (E为萃取率,H、L为别为重相和轻相的体积)4.4=1/(1+E)当轻相和重相连续不断地逆流通过萃取器时,就会产生微分萃取第十一章反胶束萃取和浊点萃取反胶束:是表面活性剂分散于连续有机相中一种自发形成的纳米尺度的聚集体临界胶束浓度:是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度水壳模型:大分子的蛋白质被封闭在“水池”中,表面存在一层水化层与胶束内表面分隔开,从而使蛋白质不与有机溶剂直接接触蛋白质溶入反胶束溶液的推动力主要包括表面活性剂与蛋白质的静电作用力单一反胶束体系:是由一种表面活性剂形成的最简单的反胶束体系混合反胶束体系:由两种或两种以上的表面活性剂的反胶束体系合成亲和反胶束体系:在反胶束中导入与目标蛋白质有特异亲和作用的助溶剂时而形成的蛋白质增溶于反胶束溶液中的方法:1.注入法:将蛋白质的缓冲液直接注入反胶束相中2.液-固萃取法:反胶束溶液与固相蛋白质粉末接触将蛋白质引入反胶束中3.液-液萃取法:蛋白质水溶液与反胶束相混合,蛋白质转移到反胶束中影响反胶束萃取蛋白质的主要因素:1.水相PH值对萃取的影响2.离子强度对萃取率的影响3.表面活性剂类型的影响4.表面活性剂浓度的影响5.离子种类对萃取的影响6.反萃取及蛋白质的变性浊点萃取:是以表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,通过改变实验条件而引起相分离,从而将水溶性物质与亲油性物质分离浊点现象:是指在一定的温度范围内,表面活性剂易溶于水成为澄清的溶液,而当温度升高(或降低)一定程度时,溶解度反而减小,会在水溶液中出现混浊、析出、分离的现象产生浊点现象的原因:1.当温度升高时,表面活性剂胶束的集聚数增加,使胶束的体积增大从而引起分离2.非离子型的表面活性剂溶于水中是靠分子内的亲水基与水分子通过氢键结合而实现的第十二章双水相萃取聚合物不相溶性:各个聚合物分子,都倾向于在其周围有相同形状、大小和极性分子,同时,由于不同类型分子间的斥力大于同它们亲水性有关的相互吸引力,因此聚合物发生分离,形成两个不用的相第十三章超临界流体萃取法超临界流体萃取:它是利用超临界流体,即温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力、介于气体和液体之间的流体,作为萃取剂,从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分,以达到分离和纯化的目的提高溶剂选择性的基本原则:1.操作温度应和超临界流体的临界温度相接近2.超临界流体的化学性质应和待分离溶质的化学性质相接近萃取剂超临界流体必须具备的条件:1.萃取剂需具有化学稳定性,对设备没有腐蚀性2.临界温度不能太低或太高,最好在室温附近或操作温度附近3.操作温度应低于被萃取溶质分解温度或变质温度4.临界压力不能太高,可节约压缩动力费5.选择性要好,容易得到高纯度制品6.溶解度要高,可以减少溶剂的循环量7.萃取溶剂要容易获取,价格要便宜夹带剂: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所加的物质夹带剂分为两类:1.极性夹带剂 2.非极性夹带剂第十四章液膜分离法液膜分离法: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通常由膜溶剂90%以上,表面活性剂1%~5%,流体载体1%~5%组成无流体载体液膜分离机理:选择性渗透、化学反应、萃取和吸附有载体液膜分离机理:逆向迁移、同向迁移流体载体必须具备的条件:1.溶解性,流动载体及其配合物必须溶于膜相,而不溶于邻接的溶液相2.配位性,作为载体,其配合物形成体应该有适中的稳定性3.载体应不与膜相的表面活性剂反应,以免降低膜的稳定性液膜分离的操作过程:1.制备液膜 2.液膜萃取 3.澄清分离4破乳影响液膜分离效果的因素:液膜体系组成和液膜分离的工艺条件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.料液的浓度和酸度的影响4.乳水比的影响5.膜内比的影响6.操作温度的影响第十五章泡沫分离法泡沫分离按分离对象是溶液还是还有固体离子的悬浮液、胶体溶液分为泡沫分馏和泡沫浮选气泡产生的方法:1.布气法 2.溶气法 3.电解法第十六章沉淀法蛋白质沉淀方法:1.加入中性盐盐析2.将PH值调节到等电点3.加入可溶性有机溶剂4.加入非离子型亲水性聚合物5.加入聚电解质絮凝蛋白质等电点沉淀法就是基于不同蛋白质离子具有不同等电点这一特性,用依次改变溶液PH值的办法,将杂蛋白质沉淀除去,最后获得目标产物亲和沉淀:是将生物亲和作用与沉淀分离技术结合起来的一种蛋白质纯化方法,其实质是配基-产品复合物的沉淀,即利用蛋白质与特定生物或合成的分子之间高度专一的相互作用而设计出来的一种特殊选择性的分离技术第十七章吸附与离子交换吸附类型:物理吸附、化学吸附与交换吸附膨胀床吸附的操作步骤:1.床层的稳定膨胀和介质的平衡2.进料吸附3.洗涤4.洗脱5.再生和清洗预平衡的三步操作:1.用强酸或强碱溶液洗涤2.按照在离子交换操作时对PH值的要求3.在离子交换试验的初始阶段,用水或者稀盐溶液洗涤疏水作用吸附:利用溶质(蛋白质)和吸附剂表面之间弱的疏水性相互作用而被吸附的过程亲和吸附:借助于溶质(生物大分子)和吸附剂之间特定的生物结合力而实现的吸附过程第十八章色层分离法对所有的层析系统来说,必备三个单元部分:固定相、移动相和需要离析样品展开色谱的三种方法:1.洗脱分析法 2.前流分析法 3.顶替分析法疏水作用色层分离法原理:靠疏水基团疏水力分离生物大分子的液相色谱法第十九章电泳电渗:在电场作用下,液体对毛细管表面电荷做相对运动的现象电泳迁移率的影响因素:1.颗粒的性质2.电场强度3.溶液的性质4.其他因素电泳的类型:1.自由界面电泳2.自由溶液的区带电泳3.在不同支持物上的区带电泳4.有机溶剂中的凝胶电泳5.亲和电泳6.等速电泳7.免疫电泳:将琼脂电泳与琼脂扩散结合起来的一种免疫化学技术分离生物大分子最好的方法就是聚丙烯酰胺凝胶电泳第二十章重组蛋白包含体体外复性包含体:基因工程菌表达的外源蛋白质由于来不及加工(折叠)而堆积在一起形成致密的颗粒从包含体中回收有生物活性的蛋白的四个步骤:1.从大肠杆菌中提取包含体并洗涤2.对洗涤后的包含体进行溶解(变性)3.对变性的蛋白进行体外重折叠恢复活性4.对复性蛋白进行纯化获得高纯度的蛋白包含体复性方法:1.一步透析 2.多步透析第二十一章结晶结晶三个过程:1过饱和溶液的形成2.晶核的生成3.晶体的生长结晶产物不纯的原因:1.某些杂质与产物的溶解度相近,会产生共结晶现象2.有些杂质会被结合到产品结晶的晶格中去3.因洗涤失效不能除去结晶中所有的母液,从而使晶体沾染了杂质第二十二章成品干燥干燥分为从液态开始干燥和绕过液相从固态直接蒸发-升华两种方式。