8生物制药工艺学习题集 离子交换法
生物技术制药习题答案

第一章绪论选择题1.生物技术的核心和关键是(A )A 细胞工程B 蛋白质工程C 酶工程D 基因工程2. 第三代生物技术( A )的出现,大大扩大了现在生物技术的研究范围A 基因工程技术B 蛋白质工程技术C 海洋生物技术D细胞工程技术3.下列哪个产品不是用生物技术生产的(D )A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠4. 下列哪组描述(A )符合是生物技术制药的特征A高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B高技术、高投入、低风险、高收益、长周期C高技术、低投入、高风险、高收益、长周期D高技术、高投入、高风险、低收益、短周期5. 我国科学家承担了人类基因组计划(C )的测序工作A10% B5% C 1% D 7%名词解释1.生物技术制药采用现代生物技术可以人为的创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医学药品,称为生物技术制药。
2.生物技术药物一般说来,采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸来药物称为生物技术药物。
3.生物药物生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用,并与天然药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为生物生物药物。
简答题1.生物技术药物的特性是什么?生物技术药物的特征是:(1)分子结构复杂(2)具有种属差异特异性(3)治疗针对性强、疗效高(4)稳定性差(5)免疫原性(6)基因稳定性(7)体内半衰期短(8)受体效应(9)多效应和网络效应(10)检验特殊性2.简述生物技术发展的不同阶段的技术特征和代表产品?(1)传统生物技术的技术特征是酿造技术,所得产品的结构较为简单,属于微生物的初级代谢产物。
代表产品如酒、醋、乙醇,乳酸,柠檬酸等。
(2)近代生物技术阶段的技术特征是微生物发酵技术,所得产品的类型多,不但有菌体的初级代谢产物、次级代谢产物,还有生物转化和酶反应等的产品,生产技术要求高、规模巨大,技术发展速度快。
代表产品有青霉素,链霉素,红霉素等抗生素,氨基酸,工业酶制剂等。
生物制药工艺学习题汇总

第三章填空题1. 反应溶剂直接影响化学反应的反应速度、反应方向、反应深度、产品构型等。
2.水、乙醇、乙酸、乙二胺等属于质子溶剂,乙醚、二氯甲烷、丙酮、吡啶等属于非质子溶剂,甲苯、正己烷、环己烷等属于惰性溶剂。
选择题1.可逆反应属于( A )A. 复杂反应B. 平行反应C. 基元反应D. 简单反应3.在溶剂的作用描述中,不正确的是( B )A.使反应分子能够分布均匀、增加分子间碰撞和接触的机会、有利于传热和散热。
B.溶剂必须是易挥发的C.溶剂必须是惰性的,不能与反应物或生成物反应D.溶剂直接影响化学反应的反应速度、反应方向、反应深度、产品构型等简答题单分子反应,双分子反应,一级反应,二级反应之间的关系?答:在某基元反应过程中若只有一分子参与反应则称为单分子反应。
多数的一级反应为单分子反应。
当相同或不同的两分子碰撞时相互作用而产生的反应称为双子反应,即为二级反应。
化学合成药物工艺研究的主要内容是什么?答:化学合成药物工艺研究的主要内容有7个:配料比、溶剂、温度和压力、催化剂、反应时间及其监控、后处理、产品的纯化和检验。
第四章1.简述天然提取法制备手性药物的一般步骤?答:①酶法分析②酶催化的还原反应③酶催化的氧化反映④酶催化的不对称合成反应⑤酶催化的转氨基化作用2.什么是手性药物,其构型与活性的特点是什么?答:具有药理活性的手性化合物就是手性药物。
①两个对映体具有相同的药理作用。
②两个对映体中的一个有药理活性,另一个则无明显作用。
③两个对映体的药理作用不同,上市后用于不同的适应症。
④在消旋体中增加一种对映体的比例可调整临床疗效。
⑤两个对映体中的一个有治疗价值,另一个则有不良作用。
第五章选择题1、氯霉素抗菌谱广,而最主要的不良反应是(D)A、二重感染B、胃肠道反应C、对肝脏严重损害D、对造血系统的毒性E、影响骨、牙生长2、与氯霉素特点不符的是(A)A、口服难吸收B、易透过血脑屏障C、适用于伤寒的治疗D、骨髓毒性明显E、对早产儿、新生儿可引起灰婴综合症3、氯霉素的下述不良反应中,哪项是与剂量和疗程无关的严重反应?(A)A、不可逆的再生障碍性贫血B、灰婴综合征C、可逆的各类血细胞减少D、溶血性贫血E、出血现象4、可能拮抗氯霉素抗菌作用的药物是(C)A、磺胺类B、庆大霉素C、红霉素D、四环素E、多黏菌素填空题1、氯霉素有 2 个手性中心, 4 个光学异构体.2、利用氯霉素生产工艺中副产物可以生产除草剂-杀草铵.邻硝基乙苯简答题1、对硝其-α-溴代苯乙酮的制备中水含量有何影响?为什么?答:水分存在时与溴化氢反应,诱导其延长或基本不起反应,因此对硝基苯乙酮溴代反应时,水分存在不利于反应,必段严格控制溶剂的水份第六章选择题:1.具有明显抗癌作用的紫杉醇来源于。
生物制药工艺学习题(含复习资料

生物制药工艺学习题集(含答案)第一章生物药物概述一、填空:1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中药2、现代生物药物已形成四大类型,包括基因重组多肽和蛋白质、基因药物、天然生化药物、合成与部分合成的生物药物3、请写出下列药物英文的中文全称:()干扰素、()白介素、()集落刺激因子、()促红细胞生成素、()表皮生长因子、()神经生长因子、()重组人生长激素、()胰岛素、()人绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素、超氧化物歧化酶、组织纤溶酶原激活物4、常用的β-内酰胺类抗生素有青霉素、头孢菌素;氨基糖苷类抗生素有链霉素;大环内酯类抗生素有红霉素;四环类抗生素有土霉素;多肽类抗生素有杆菌肽;多烯类抗生素有两性霉B;蒽环类抗生素有阿霉素5、嵌合抗体是指用人源抗体恒定区替换鼠源抗体恒定区,保留抗体可变区;人源化抗体是指抗体可变区中仅(决定簇互补区)为鼠源,其(骨架区)及恒定区均来自人源。
6、基因工程技术中常用的基因载体有质粒、噬菌体()、黏粒()、病毒载体等。
二、选择题:1、以下能用重组技术生产的药物为(B)A、维生素B、生长素C、肝素D、链霉素2、下面哪一种药物属于多糖类生物药物(C)A、洛伐他汀B、干扰素C、肝素D、细胞色素C3、能用于防治血栓的酶类药物有(D)A、 B、胰岛素 C、天冬酰胺酶 D、尿激酶4、环孢菌素是微生物产生的(A)A、免疫抑制剂B、酶类药物C、酶抑制剂D、大环内酯类抗生素5、下列属于多肽激素类生物药物的是(D)A、 B、四氢叶酸 C、透明质酸 D、降钙素6、蛋白质工程技术改造的速效胰岛素机理是(D)A. 将猪胰岛素B30位改造为丙氨酸,使之和人胰岛素序列一致B. 将A21位替换成甘氨酸,B链末端增加两个精氨酸,使之在4溶液中可溶C. 将B29位赖氨酸用长链脂肪酸修饰,改变其皮下扩散和吸收速度D. 将人胰岛素B28位与B29位氨基酸互换,使之不易形成六聚体三、名词解释:1、药物 ():用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质,有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药2、生物药物():是以生物体、生物组织或其成份为原料(包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物)综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物3、基因药物():是以基因物质(或及其衍生物)作为治疗的物质基础,包括基因治疗用的重组目的片段、重组疫苗、反义药物和核酶等4、反义药物:是以人工合成的十至几十个反义寡核苷酸序列,它能与模板或互补形成稳定的双链结构,抑制靶基因的转录和翻译,从而达到抗肿瘤和抗病毒作用5、生物制品():是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品6、干涉(,):是指在生物体细胞内,引起同源的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程7、( ) :是一种小分子(~21-25核苷酸),由(Ⅲ家族中对双链具有特异性的酶)加工而成。
生物制药工艺学试卷样本

一、 填空题(每空1分, 共24 分)1、 现在组整天然蛋白质20种氨基酸生产方法有 、 、 、 等四种。
2、 生化药品资源有 、 、 、 。
3、 到现在为止, 多肽合成最常见 法, 其中最常见氨基保护剂是 。
4、 重组DNA 技术制造人胰岛素有两条路径, 一是 法, 即以人工合成人胰岛素A 链和B 链基因分别表示A 链和B 链, 然后再组合起来; 二是 , 经过胰岛素原cDNA 合成, 表示产物是胰岛素原, 经工具酶切开, 除去C-肽得人胰岛素。
5、 写出下列离子交换剂类型: 732 , 724 , 717 , CM-C ,DEAE-C , PBE94 。
6、 依据酶临床效果能够将酶分类, 其中胃蛋白酶属于 酶; 天冬酰胺酶含有 作用; 链激酶含有 作用; 超氧化物歧化酶含有 作用。
7、 四环类抗生素是一类以 为母核一族抗生素; 8、 链霉素是 类抗生素。
单项选择题(每小题1 分, 共10 分)1、 青霉素属于 类抗生素, 它性质很不稳定, 用溶剂萃取法分离时, 整个提炼过程应在低温 , 快速 , 正确调整pH 值下 进行。
( ) A .氨基糖苷 B .四环素 C .β-内酰胺 D .大环内脂2、 蛋白质类物质分离纯化往往是多步骤, 其后期处理手段多采取下列哪类方法。
( ) A.分辨率高 B.负载量大 C.操作简便 D.价廉3、 病毒类疫苗通常制备过程有多个步骤, 其中第一步是( ) A.病毒灭活 B.冻干 C.毒种选择 D. 病毒培养增殖4、 凝胶层析中, 有时溶质Kd>1, 其原因是 ( ) A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低5、 在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大交换容量 ( ) A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳6、 亲和层析洗脱过程中, 经过改变洗脱剂PH 以影响电性基团解离程度洗脱方法称作 ( )A. 阴性洗脱B. 非专一性洗脱C. 竞争洗脱D. 非竞争洗脱7、 当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时, 蛋白质溶解度先增大, 后减小现象称为( ) A .盐解 B. 盐溶和盐析 C. 盐溶 D.盐洗脱8、 盐析法与有机溶剂沉淀法比较, 其优点是 ( ) A.分辨率高 B.变性作用小 C.杂质易除 D.沉淀易分离9、 被吸附物性质能显著影响吸附过程, 相关溶质在溶液中溶解度影响, 下列叙述那种正确?( )A.溶解度越小越易吸附B.溶解度越大越易吸附C.无影响D.都不对 10、 能够除去发酵液中杂蛋白方法是 ( )A. 透析B. 等电点沉淀法C. 冷冻干燥法D. 蒸馏三、判定题(每题1分, 共10分)1、渗透压冲击法是因为溶解细胞壁造成细胞破碎()2、用吸附法分离物质时, 极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。
8生物制药工艺学习题集 离子交换法

第八章离子交换法一、填空题1、离子交换剂由、和组成。
平衡离子带为阳离子交换树脂,平衡离子带称阴离子交换树脂。
2、常见的离子交换剂有,,等。
3、离子交换树脂的基本要求有、、、和。
4、影响离子交换选择性的因素主要有、、、、等。
5、请写出下列离子交换剂的名称和类型:CM-C的名称是,属于交换纤维素; DEAE-C的名称是,属于交换纤维素;。
6、色谱聚焦(chromatofocusing)是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。
它是根据,结合,能分离几百毫克蛋白质样品,洗脱峰被聚焦效应浓缩,分辨率很高,操作简单。
7、写出下列离子交换剂类型:732 ,724 ,717 ,CM-C ,DEAE-C ,PBE94 。
8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中,当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分值以下时,它因带电荷而,如果柱中有两种蛋白组分,pI值较者会超过另一组分,移动至柱下部pH较的位点进行。
9、影响离子交换选择性的因素有、、、、。
二、选择题1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时,吸附量很低,这是因为()A.偶极排斥B.离子竞争C.解离低D.其它2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量()A.羟型阴B.氯型阴C.氢型阳D.钠型阳3、在尼柯尔斯基方程式中,K值为离子交换常数,K>1说明树脂对交换离子吸引力()A.小于平衡离子B.大于平衡离子C.等于平衡离子D.其它三、名词解释1、蛇笼树脂:2、尼柯尔斯基方程式:3、偶极离子排斥作用:四、问答题1、简述离子交换纤维素的特点有哪些?2、请以CM-C为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
3、请以DEAE-C为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
4、由下图,利用给出的两种离子交换剂(E1,E2)分离3种蛋白质(P1、P2、P3),用箭头流程图表示(并指出E1,E2的类型)。
制药工艺学习题集答案知识讲解

制药工艺学习题集答案制药工艺学一•名词解释1.全合成:由结构较简单的化工原料经过一系列的化学合成过程制得化学合成药物,称为全合成2.半合成:由具有一定基本结构的天然产物经过结构改造而制成化学合成药物,称为半合成。
3.邻位效应:取代基与苯环结合时,若一取代基的分子很大时,可将其邻位掩蔽,因而在进行各种化学反应时,邻位处的反应较其他位置困难。
4.药物的工艺路线:具有工业生产价值的合成路线,称为药物的合成路线。
7.相转移催化剂:相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反应。
它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。
常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。
8.固定化酶:固定化酶又称水不溶性酶,它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上,成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。
9.“一勺烩”或“一锅煮”对于有些生产工艺路线长,工序繁杂,占用设备多的药物生产。
若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时,往往可以将几步反应合并,在一个反应釜内完成,中间体无需纯化而合成复杂分子,生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。
二•简答题1、化学制药工艺学研究的主要内容是什么?答:一方面,为创新药物积极研究和开发易于组织生产、成本低廉、操作安全和环境友好的生产工艺;另一方面,要为已投产的药物不断改进工艺,特别是产量大、应用面广的品种。
研究和开发更先进的新技术路线和生产工艺。
3.简述鎓盐类相转移催化剂的反应机理。
答:这类催化剂R4N+Z—结构中含有阳离子部分,便于与阴离子形成有机离子对或者有与反应物形成复离子的能力,因而溶于有机相,其烃基部分的碳原子数一般大于12,使形成的离子对具有亲有机溶剂的能力,其作用方式为:4.简述冠醚催化固液两相的反应机理。
6.简述外消旋混合物,外消旋化合物,外消旋固体溶液的定义及其理化性质的差异。
如何区分以上三种外消旋体?答:外消旋混合物:纯旋光体之间的亲和力更大,左旋体与右旋体分别形成晶体外消旋化合物:左旋体与右旋体分子之间有较大亲和力,两种分子在晶胞中配对,形成计量学上的化合物晶体外消旋固体溶液:纯旋光体之间,与对映体之间的亲和力比较接近,两种构型分子排列混乱三者的理化性质差异:熔点、溶解度不同区分:加入纯的对映体1)熔点上升,则为外消旋混合物2熔点下降,则为外消旋化合物3熔点没有变化,则为外消旋固体溶液7.用硝基苯甲酸为原料制备盐酸普鲁卡因,单元反应有两种排列方式。
制药工艺学简答题(有答案)

名词解释1.药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理机能、促进机体康复保健的物质,有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
2.药品:指用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的的调节人的生理机能,并规定有适应症、用法和用量的物质。
3.生物药物:是利用生物体、生物组织、细胞或其成分,综合应用生物学、物理化学和现代药学的原理与方法加工制造而成的一大类用于预防、诊断、治疗和康复保健的药物。
4.DNA重组药物:指应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。
5.基因药物:以遗传物质DNA、RNA为物质基础制造的药物,包括基因治疗用的重组目的DNA片段、基因疫苗、反义药物和核酶等。
6.生化药物:具体运用生物化学研究方法,从生物体中经提取、分离、纯化获得天然活性物质或结构改造创造出自然界没有的新活性物质,通称生化药物。
7.微生物药物:微生物在其生命活动过程中产生的生理活性物质及其衍生物,包括抗生素、酶抑制剂、免疫调节剂等一类化学物质的总称。
8.生物制品:生物制品是应用基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
9.中试放大:中试放大是在实验室小规模生产工艺路线打通后,采用该工艺在模拟工业化生产的条件下所进行的工艺研究,以验证放大生产时原工艺的可行性,保证研发和生产时工艺的一致性。
10.超滤:一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程,并按照分子量大小来分离水中颗粒。
11.切向流:指液体流动方向与过滤方向呈垂直方向的过滤形式。
12.干燥:使物质从固体或半固体状态经除去存在的水分或其他溶剂,从而获得干燥物品的过程,分为低温真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥。
13.冷冻干燥:(1)在低温、低压条件下,利用水的升华性能而进行的一种干燥方法。
(2)把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在真空的条件下使水蒸气直接升华出来,而物质本身剩留在冻结的冰架中。
生物制药工艺学试题及答案

生物制药工艺学名词解释第一章:1. 药品:一定剂型和规格的药物并赋予一定的形式(如包装),而且经过有关部门的批准,有明确的作用用途。
药物:能影响机体生理、生化和病理过程,用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。
2. 生物药物Biopharmaceuticals:以生物体、生物组织或其成份为原料综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。
3. 生物活性Biological activity,Bioactivity:对活组织如疫苗有影响的特性。
4. 酶工程enzyme engineering:酶学与工程学互相渗透结合,发展形成的生物技术,它是从应用目的出发,研究酶和应用酶的特异催化功能,并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。
5. 固定化酶immobilized enzyme:是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂。
6. 组合生物合成combinatorial biosynthesis(组合生物学combinatorial biology):应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇,产生一些非天然的化合物。
7. 药物基因组学:一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物反应的科学。
8. 凝聚作用coagulation:指在电解质作用下,胶粒粒子的扩散双电子层排斥电位降低,破坏了胶体系统的分散状态,使胶体粒子发生聚集的过程。
9. 萃取extraction:将物质从基质中分离出来的过程。
一般指有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。
10. 反萃取stripping/back extraction:将萃取液与反萃取剂相接触,使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。
11. 萃取因素/萃取比:萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。
12. 分离因素separation factor:在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。
13. 双相萃取技术two-aqueous phase extraction:利用不同的高分子溶液相互混合可产两相或多相系统,静置平衡后,分成互不相溶的两个水相,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。
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第八章离子交换法
一、填空题
1、离子交换剂由、和组成。
平衡离子带
为阳离子交换树脂,平衡离子带称阴离子交换树脂。
2、常见的离子交换剂有,,等。
3、离子交换树脂的基本要求有、、
、和。
4、影响离子交换选择性的因素主要有、、
、、等。
5、请写出下列离子交换剂的名称和类型:CM-C的名称是,属于交换纤维素; DEAE-C的名称是,属于交换纤维素;。
6、色谱聚焦(chromatofocusing)是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。
它是根据,结合,能分离几百毫克蛋白质样品,洗脱峰被聚焦效应浓缩,分辨率很高,操作简单。
7、写出下列离子交换剂类型:732 ,724 ,717 ,CM-C ,DEAE-C ,PBE94 。
8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中,当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分值以下时,它因带电荷而,如果柱中有两种蛋白组分,pI值较者会超过另一组分,移动至柱下部pH较的位点进行。
9、影响离子交换选择性的因素有、、、
、。
二、选择题
1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时,吸附量很低,这是因为()
A.偶极排斥
B.离子竞争
C.解离低
D.其它
2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量()
A.羟型阴
B.氯型阴
C.氢型阳
D.钠型阳
3、在尼柯尔斯基方程式中,K值为离子交换常数,K>1说明树脂对交换离子吸引力()
A.小于平衡离子
B.大于平衡离子
C.等于平衡离子
D.其它
三、名词解释
1、蛇笼树脂:
2、尼柯尔斯基方程式:
3、偶极离子排斥作用:
四、问答题
1、简述离子交换纤维素的特点有哪些?
2、请以CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
3、请以DEAE-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
4、由下图,利用给出的两种离子交换剂(E 1,E 2)分离3种蛋白质(P 1、P 2、P 3),用箭头流
程图表示(并指出E 1,E 2的类型)。
5、下图为离子交换法应用实例,请填写生产工艺流程中的空格(可选因素:阴离子交换树脂,阳离子交换树脂, 0.05mol/L 氨水,0.1mol/L 氨水,2mol/L 氨水)。
简述从“滤液”开始,以后步骤的分离原理?
第八章离子交换法(答案)
一、填空题
1、离子交换剂由惰性的不溶性载体、功能基团和平衡离子组成。
平衡离子带正电荷为阳离子交换树脂,平衡离子带负电荷称阴离子交换树脂。
2、常见的离子交换剂有离子交换树脂,离子交换纤维素,葡聚糖凝胶离子交换剂等。
3、离子交换树脂的基本要求有有尽可能大的交换容量、有良好的交换选择性、化学性质稳定、化学动力学性能好和物理性能好。
4、影响离子交换选择性的因素主要有离子价与离子水合半径、离子价与离子浓度、交换环境、树脂结构、偶极离子排斥等。
5、请写出下列离子交换剂的名称和类型:CM-C的名称是羧甲基纤维素,属于弱酸型阳离子交换纤维素; DEAE-C的名称是二乙基氨基乙基纤维素,属于强碱型阴离子交换纤维素;。
6、色谱聚焦(chromatofocusing)是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。
它是根据蛋白质的等电点,结合离子交换技术的大容量色谱,能分离几百毫克蛋白质样品,洗脱峰被聚焦效应浓缩,分辨率很高,操作简单。
7、写出下列离子交换剂类型:732 强酸型阳离子交换树脂,724 弱酸型阳离子交换树脂,717 强碱型阴离子交换树脂,CM-C 阳离子交换纤维素 ,DEAE-C 阴离子交换纤维素,PBE94 阴离子交换剂。
8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中,当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分 PI(等电点) 值以下时,它因带正电荷而下移,如果柱中有两种蛋白组分,pI值较大(高)者会超过另一组分,移动至柱下部pH较高的位点进行聚焦(交换)。
9、影响离子交换选择性的因素有离子水合半径、离子价与离子浓度、交换环境、树脂结构、偶极离子排斥。
二、选择题
1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时,吸附量很低,这是因为(C)
A.偶极排斥
B.离子竞争
C.解离低
D.其它
2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量 ( C )
A.羟型阴
B.氯型阴
C.氢型阳
D.钠型阳
3、在尼柯尔斯基方程式中,K 值为离子交换常数, K >1说明树脂对交换离子吸引力( )。
A . 小于平衡离子
B .大于平衡离子
C . 等于平衡离子
D . 其它
三、名词解释
1、蛇笼树脂:由丙烯酸或甲基丙烯酸在季胺型阴离子交换树脂(如Dowex )中聚合而成的一类树脂称蛇笼树脂。
它是一种两性树脂,它适宜于从有机物质(如甘油)水溶液中吸附盐类,再生时用水洗,就可将吸着的离子洗下来。
2、尼柯尔斯基方程式:,1221
111
2121
1K C m C m Z Z Z Z =⋅⋅ 即212112111211Z
Z Z Z C C K m m = 其中m 1、m 2及C 1、C 2分别代表树脂上和溶液中的两种离子的浓度。
K 值的大小取决于树脂和交换离子的性质,以及交换条件。
K >1时说明离子A 1比离子A 2对树脂有较大的吸引力;反之,K <1时树脂对A 2的吸引力大于A 1。
3、偶极离子排斥作用:许多生化物质都是两性物质。
其中有些是偶极离子。
因为它们即使净电荷为零时,正电中心和负电中心并不重叠,遂成偶极。
偶极离子在离子交换过程中的行为是很特殊的。
现以氨基酸的离子交换为例。
-++-+NRCCO H Na SO 33 +-+-+Na NRCOO H SO 33
式中由于使用了钠型树脂,被吸附氨基酸的羧基所带的负电荷与树脂磺酸基之负电荷产生排斥力。
这就是所谓偶极离子的排斥作用。
因此使树脂对氨基酸的吸附量大大降低。
四、问答题
1、简述离子交换纤维素的特点有哪些?
答:离子交换纤维素的特点是:离子交换纤维素为开放的长链骨架,大分子物质能自由地在其中扩散和交换,亲水性强,表面积大,吸易附大分子;交换基团稀疏,对大分子的实际交换容量大;吸附力弱,交换和洗脱条件缓和,不易引起变性;分辨力强,能分离复杂的生物大分子混合物。
2、请以CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
答:无论是升高环境的pH 还是降低pH 或是增加离子强度都能将被吸附物质洗脱下来。
现
以羧甲基纤维素为例加以说明,图中H2N-P表示蛋白质,C表示纤维素。
C OCH2COO- H3
2 COO
- H
2
N P H2O
+
+
2
COOH H3+N P
+
2
COO-Na+ H3+N P Cl-
++(1)、升高环境的pH,使蛋白质在此pH下失去电荷,从而丧失与CM-C结合力而被洗脱下来。
(2)、降低环境的pH,使CM-C在此pH下不解离,从而不能吸附蛋白质而被洗脱下来。
(3)、用高浓度的同性离子根据质量作用定律将目的物离子取代下来。
3、请以DEAE-C为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些?并说出各种方法的洗脱原理。
答:无论是升高环境的pH还是降低pH或是增加离子强度都能将被吸附物质洗脱下来。
(1)、升高环境的pH,使DEAE-C在此pH下不解离,从而不能吸附蛋白质而被洗脱下来。
(2)、降低环境的pH,使蛋白质在此pH下失去电荷,从而丧失与DEAE-C结合力而被洗脱下来。
(3)、用高浓度的同性离子根据质量作用定律将目的物离子取代下来。
4、由下图,利用给出的两种离子交换剂(E
1
,E
2
)分离3种蛋白质(P
1
、P
2
、P
3
),用箭头流
程图表示(并指出E
1
,E
2
的类型)。
E1为阴离子交换剂
E
2
为阳离子交换剂
5、下图为离子交换法应用实例,请填写生产工艺流程中的空格(可选因素:阴离子交换树脂,阳离子交换树脂, 0.05mol/L氨水,0.1mol/L氨水,2mol/L氨水)。
简述从“滤液”开始,以后步骤的分离原理?
答:阳离子交换树脂,0.05mol/L氨水,0.1mol/L氨水,2mol/L氨水
滤液调节到pH2.5时,氨基酸带正电荷,因此选用阳离子交换树脂,之后根据氨基酸等电点的不同,依次用0.05mol/L氨水,0.1mol/L氨水,2mol/L氨水洗脱。
酸性氨基酸等电点低,因此用0.05mol/L氨水就可洗脱下来,而碱性氨基酸等电点高,因此需用2mol/L氨水才能将之洗脱下来。