生物工程下游技术复习题及解答

生物工程下游技术复习题及解答
生物工程下游技术复习题及解答

名词解释

连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。

菌体比生长速率(μ):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率, 其值反映了培养菌体增长的能力, 受菌株及各种物理化学环境的影响. 表示为μ=dx/x.dt

得率系数:两种物质得失之间的计量比。Yx/s,Yp/s

贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.

蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。

浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。浓差极化是一个

可逆的过程;

膜污染:物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为流动相。

分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同,以使组分分离。其中一相为液体,涂布或使之键合在固体载体上,称固定相;另一相为液体或气体,称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。

有效柱长(有效迁移距离,Leff):(不同溶质在其迁移速度大于零,但小于流动相的线性流速时,溶质在色谱柱上的迁移对分离有贡献,溶质迁移所经历的柱长也对分离有贡献,而当其迁移速度等于流动相速度时,溶质迁移所经历的柱长对分离无贡献。)溶质从开始迁移至其迁移速度等于流动相速度时,溶质在色谱柱上迁移的距离称为有效迁移距离,也称为有效柱长。

吸附等温线:指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系。

切向流过滤(错流过滤、交叉流过滤、十字过滤):就是一种维持恒压下高过滤速度的技术,其原理就是:使悬浮液在过滤介质表面作切

向流动,利用液体的剪切作用将介质表面的固体移走,当移走固体与固体沉积速率相同时,过滤速度就保持恒定,控制不同的切向流速度就可以得到不同的过滤速度。(实际是维持了Rc).目前几乎所有的膜固液分离都采用切向流方式

包含体(包涵体,inclusion bodies):存在于基因工程细胞中,主要由蛋白质构成,其中大部分是克隆表达的产物,这些产物在一级结构上是正确的,但在立体结构上却是错误的,因此没有生物学活性。难溶于水,只有在变性剂溶液中才能溶解。

蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。(重复)

切向流过滤(错流过滤、交叉流过滤、十字过滤):就是一种维持恒压下高过滤速度的技术,其原理就是:使悬浮液在过滤介质表面作切向流动,利用液体的剪切作用将介质表面的固体移走,当移走固体与固体沉积速率相同时,过滤速度就保持恒定,控制不同的切向流速度就可以得到不同的过滤速度。(重复)

双水相萃取:利用被提取物在二相中的分配不同而实现分离的目的;由于蛋白质在有机相中容易失活,因此采用的二相均为亲水相,如PEG/葡聚糖、PEG/无机盐等,称为双水相,两相密度不同,轻相富含一种高分子,重相可能富含另一高分子,细胞碎片和蛋白质在二相间的分配系数不同,从而实现分离的目的。

反渗透:在高于溶液渗透压的压力作用下,只有溶液中的水透过膜,而所有溶液中的大分子、小分子有机物及无机盐全被截留。理想的反渗透膜应被认为是无孔的,它分离的原理是溶解扩散(或毛细孔流学说)。

分配系数:组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的浓度(单位:g / mL)比,称为分配系数,用K 表示

色谱曲线基线:无试样通过检测器时,检测到的信号即为基线。

保留值:

保留时间(tR):组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。死时间(tM):不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间。

调整保留时间(tR '):tR'= tR-tM

容量因子k:平衡时,组分在各相中总的质量比

离子交换色谱:组分在固定相上发生的反复离子交换反应;组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存在形式等有关。排阻色谱:按分子大小分离。小分子可以扩散到凝胶空隙,由其中通过,出峰最慢;中等分子只能通过部分凝胶空隙,中速通过;而大分子被排斥在外,出峰最快;溶剂分子小,故在最后出峰。(重复)

亲和色谱:利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性亲和力,进行选择性分离。

亲水性固定液常采用疏水性流动相,即流动相的极性小于固定相的极性,称为正相液液色谱法,极性柱也称正相柱。

若流动相的极性大于固定液的极性,则称为反相液液色谱,非极性柱也称为反相柱。

非线性色谱:Cm与Cs不存在线性关系的色谱.

吸附等温线:指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系。(重复)

全交换容量:每克干介质或每毫升湿介质具有的功能基含量.是一个定值.

工作容量:每克干介质或每毫升湿介质在一定的操作条件下的交换吸附蛋白质的实际容量.是一个变值.

疏水性色谱:填料表面具有弱疏水性,蛋白质的疏水基团与填料表面之间产生弱的疏水性相互作用.高浓度的盐条件下,蛋白质与疏水固定相的吸附能力高,随着盐浓度的下降,吸附能力下降.当淋洗液离子强度逐渐降低时,蛋白质样品按其疏水性的不同依次被洗脱.

采用径向流技术的色谱,即样品和流动相沿径向流动,可以从色谱柱的周围流向圆心,也可以从圆心流向柱的周围.通常采用从柱的周围流向圆心的方式.

泳动度(迁移率):带电质点在单位强度电场下的泳动速度

即:U=V/E=(d/t)/(V/L)

变性胶:胶电脉在蛋白质变性的状态下进行,主要指SDS变性条件下进生

非变性胶:电泳在蛋白质保持天然状态下进行,不加变性剂

高压均浆法:高压泵将电机的旋转运动转变成匀浆阀柱杆的直线运

动,从高压室(几十兆帕)压出细胞悬浮液,经过碰撞环的撞击后改变方向从出口管喷出,使细胞经历较高的流速下的剪切碰撞发生较大的变形,从而达到破碎细胞的目的。

二、填空题

超声波破碎细胞的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等因素有关。

目前用于固液分离的膜过滤法主要有以下三种: 微孔过滤(微滤)、超滤、反渗透。

在生物工程下游技术领域,色谱和电泳是目前所知最好的两种分离蛋白的方法。

在生物物质分离中,可以依据一次进样量多少,将色谱分为:分析色谱、半制备色谱(中等规模制备色谱)、制备色谱和工业生产规模色谱4大类。

无论是什么类型的液相或气相色谱,其色谱装置均应包括: 流动相供给、进样、色谱柱、检测器等四大部分。

在色谱过程中,有两种将目标产品从色谱柱上洗脱下来的方法:一种是维持流动相热力学参数不变的等梯度洗脱法,另一种叫梯度洗脱法。

径向色谱填料主要有:离子交换树脂和亲和色谱填料两种。

评价HPLC色谱填料性能的主要表征指标包括:

保留值,选择性,柱效率,填充柱的总空隙度和穿透性,分离度。请列举任意四种破碎细胞的方法:

高压匀浆法,高速珠磨法,超声破碎,酶溶法。

在HPLC领域内经常可以遇到的吸附等温线可以有以下5种(形状):凸形、凹形、S形、H形、阶梯形

羟基磷灰石在原理上一般被认为是一种无机基质高效色谱。

请列举二种测量蛋白质含量的方法:双缩脲法,

考马斯蓝法。

常见的无机色谱填料主要包括:多孔硅胶、可控孔径玻璃、氧化铝、氧化钛、羟基磷灰石以及碳和石墨等基质。

无机HPLC填料最常见的是以多孔大硅胶为基本材料的填料;含硼的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃经过热处理引起相分离,生成可溶于酸的相及不溶于酸的高硅相。将酸可溶相浸析出来后剩下的另一相就制成了可控孔径玻璃,可控孔径玻璃的主要化学成份就是SiO2。(每空1分)

不同分子量的蛋白质在电场中的迁移速度与其所带的净电荷数成正比,与它本身的半径及溶液的黏度成反比。

溶质保留置换理论的核心是:

18.指出三种交联葡聚糖的微载体:Cytodex1微载体;Cytodex 2微载体;Cytodex 3微载体

19.指出蛋白质复性的三种方法:稀释法,透析法,液色色谱法等20.固液分离的主要方式包括:离心法,微孔膜过滤法,双水相萃取,泡沫分离法。

21.膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜

22 色谱的保留值可以用保留时间也可以用保留体积来表示。

23.色谱的峰宽可以用半峰宽、峰底宽、标准偏差表示。

24.指出下列情况下色谱系统对容质的柱效和分配系统差的关系:

①柱效较高,△K (分配系数)较大,完全分离;

②△K 不是很大,柱效较高,峰较窄,基本上完全分离;

③柱效较低,,△K 较大,但分离的不好;

④△K 小,柱效低,分离效果更差。

25.线性色谱的吸附等温线是直线,非线性色谱的吸附等温线的形状常见的有:凸形、凹形、S形、H形、阶梯形。从吸附等温线的形状可以预见色谱曲线的形状,一般凸形的吸附等温线代表色谱图是拖尾的,凹形吸附等温线代表的色谱图是吐舌头形状、S形的色谱图是波浪形的。

26.Shepadex G25是一种凝胶排阻色谱,主要用于脱盐。27.Shephadex G100是一种凝胶排阻色谱,主要用于蛋白质的纯化。

28.DEAE-Shaphdex A25是一种离子交换层析介质。

29.CM-纤维素是一种弱阳离子交换介质。

30.离子交换层析一般是通过梯度一般采用两种方法达到分离蛋白质的目的。一种是增加洗脱液的离子强度,一种是改变洗脱液的pH值。31.QAE-葡聚糖是强碱阴离子交换剂,SP—是强酸阳离子交换剂。32.目前径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱两种;

33.蛋白质含量和纯度测定方法。含量测定:克氏定氮法,TCA比浊度法、双缩脲法、福林-酚法和紫外线法,考马斯兰法(Bradford法)。纯度衡量:电泳法,层析法,质谱法等。一般应采用二种以上方法,而且同一原理的方法不应该采用二次。

34.细胞破碎法包括:机械力和非机械力破碎方法;机械方式又包括:液体剪切力和固体剪切力方法,液体剪切力包括:高压匀浆法和超声破碎法;固体剪切力包括:高速珠磨法和压榨法。

35.高压匀浆法的主要困难包括:温控和堵塞问题

26.高压匀浆法的破碎率决定于:匀浆阀的结构,操作压力,破碎次数。

34.蛋白质的分子量测定:超离心法、光散射方法、凝胶过滤法、SDS-PAG、电泳法。

三、是非题(请将答案填在下表中相应的题号下面,对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共10分)

微波加热法破碎细胞特别适合于对热不稳定的的产物的提取。×

凝胶过滤操作中,通常上样量越小,分辨率越高。×

利用液相色谱方法对包含体蛋白质进行复性比稀释复性法优越.∨

一旦液料开始与膜接触,膜污染就开始发生。∨

浓差极化是一个可逆的过程。∨

膜污染是一个可逆的过程。×

层析系统中,有效柱长>最短柱长是使最难分离的一对溶质将达到完全的基线分离的必要条件. ∨

层析系统中,当实际柱长<最短柱长, 则该分离过程不能达到物质的有效分离. ∨

层析过程中,有效柱长是随层析条件的变化而变化的. ∨

层析过程中,可以通过改变洗脱剂的浓度变化梯度改变有效柱长和最短柱长. ∨

分析色谱是线性色谱;∨

制备型色谱是非线性色谱。∨

只要样品进样量足够大,色谱过程就是一种非线性色谱。∨

非线性色谱的保留值是可变的,峰形是不对称的,峰高与样品量不成正比关系。∨

生化用离子交换树脂的电荷密度越大,其分离效果越好。×

HPLC填料的颗粒粒度的分布应该是越小越好的,最好是能实现颗粒的单分散。∨

样品中蛋白质的纯度为99%,说明该样品中目标蛋白质的含量为样品总量的99%。×

实验室可以使用SDS-PAGE电泳测量蛋白质的分子量。∨

所有的蛋白质电泳都是利用不同蛋白质带的电荷的差异而达到分离不同蛋白质目的的。×

硅胶在pH1~14的范围内都很稳定,因此适合于在极端pH条件下的离子交换色谱。

葡聚糖凝胶排阻色谱中,上样量越大,分辨率越高。×

同一蛋白质在不同种类的缓冲液中,只要缓冲液的pH值相同,则蛋白质所带的电荷数量也相同。×

凝胶排阻色谱的层析柱越长越好。×

细胞破碎过程应尽量彻底,使细胞碎片尽可能越小越好。×

HPLC填料的颗粒分散范围越窄越好。∨

利用聚赖氨酸/海藻酸系统进行的细胞微囊化培养,所形成的微囊外膜的孔径的大小主要是由聚赖氨酸的分子量所决定的。∨

非线性色谱的样品的保留值是可变的。∨

非线性色谱的层析峰形一般来说是高斯正态分布的对称峰。×

为了减小样品在洗脱过程的轴向扩散,可采取增大进样浓度减少进样量的方式。∨

动物细胞培养一定要采用贴壁培养的方式。×

作为动物细胞培养的优良微载体应该是刚性的。×

动物细胞培养微戴体的密度应略大于培养基。×

高速珠磨法比高压匀浆法破碎细胞的效果好。×

一般讲,亲水性膜及膜材料电荷与溶质相同的膜较耐污染。∨

色谱过程中试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础。∨

色谱过程一定温度下,组分的分配系数K越大,出峰越慢。∨

单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。∨

用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。∨

色谱柱效高说明该色谱对物质的分离度高。

分离度是由色谱柱的柱效所决定的。×

分离度是由色谱柱的分配系数所决定的。×

分离度是由色谱的容量因子所决定的。×

分离度由色谱柱的柱效率和物质间的分配系数的差异共同决定。∨分析色谱是线性色谱;制备色谱属于非线性色谱。∨

在凝胶排阻层析中,流动相的速度越慢越有利于色谱分离和分析。∨无机高效液相色谱填料主要是以多孔硅胶为基本材料,还有可控孔径玻璃,氧化铝,氧化锆,羟基磷灰石,碳和石墨等。∨

两性的生物大分子所带电荷的性质和数量由其等电点及溶液环境(pH

值)所决定。∨

聚丙烯酰胺浓缩胶的原理包括其pH值=6.9为甘氨酸的等电点。SDS-PAGE电泳的迁移率主要由分子量决定,分子量小的移动快。∨SDS-PAGE中SDS的作用是消除蛋白质间的电荷差异,也消除了分子间形状的差异。∨

样品溶解不好容易造成拖尾。∨

Monod常数随菌体的浓度的变化而变化。×

Monod常数是细胞培养过程中的一个对菌体性质的特征性常数。×色谱柱效可从峰宽得到,色谱峰越宽,柱效越低,峰宽相同,柱效相同。×

决定柱效的因素是分配系数。×

决定柱效的因素是容量因子。×

理论塔板数越多,柱效越高。

可以说“A柱子的柱效高于B柱子。×

分配系数与柱效没有关系。×

容量因子与柱效有关系。∨

柱效不能表示被分离组分的实际分离效果。∨

用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物质。∨

问题补充:

生物反应器就是细胞生长的场所。×

发酵反应器设计要求有尽量高的传氧系数。∨

生物放大器的常用控制方法是反馈调节。∨

在动物细胞培养中,血清不仅有生长促进作用,而且有生长抑制的活力。∨

动物细胞培养就操作而言,深层培养可分为批式、流加式,半连续式、连续式和灌注式5种。∨

细胞生长的最优化条件并不一定是表达的产物的最优化条件。∨

分批式操作能使细胞自始至终处于最优条件下。×

放大的目的是在更大的规模重现某个过程并实现预期的实验结果。∨贴壁信赖动物细胞在微载体表面上增殖,可分为贴壁、生长和扩展成单层3个阶段。∨

明胶涂覆的多孔微载体适应于一切的细胞系。∨

微载体应能耐高温并且是刚性的。×

微囊化的传质效率不受到影响。×

微囊化细胞的培养只适应于贴壁依赖性的细胞系。×

微囊化细胞的培养中,微囊的大小对细胞的生长和产物的分泌有直接影响。∨

目前动物细胞微囊化方法最常用的是聚赖氨酸/海藻酸法。∨

产物提纯过程包括初级分离阶段和纯化精制阶段两个阶段。∨

细胞破碎时破碎率越高越好。×

目前几乎所有的膜固液分离都采用切向流方式。∨

双水相萃取一般考虑使需要的蛋白质尽量集中在下相。×

高压匀浆法中的破碎效率与匀浆阀结构、操作压力和破碎次数有关。

膜分离技术中膜结构选择通常原则是选择不对称结构膜较耐污染。∨理想的反渗透膜应被认为是无孔的,它分离的原理是溶解扩散(或毛细孔流学说)。∨

溶液pH对蛋白质在水中溶解性,荷电性及构型有很大影响。∨

膜分离技术中清洗过程中主要考虑膜的化学特性和污染物的特性二个因素。

膜污染与浓差极化没有区别与联系。×

气液色谱的固定液在常温下不一定为液体,但在使用温度下一定呈液体状态。∨

气相色谱流出曲线的保留值可用时间或体积表示。∨

用来衡量色谱峰宽度的参数有标准偏差( )、半峰宽(Y1/2)和峰底宽(Wb)三种表示法。∨

气相色谱中容量因子越大,保留时间越长。∨

离子交换色谱对于大分子和小分子的保留机理基本相同。∨

示差折光检测器是除紫外检测器之外应用最多的检测器,此检测器灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱。∨

液-固吸附色谱中非线形等温吸附常引起峰的拖尾。∨

分配系数差别大的二个溶质比差别小的二个溶质容易被分开。∨

非线性色谱基本理论包括吸附平衡热力学、吸附平衡动力学和色谱基本特料平衡方程。∨

非线性色谱的柱效与柱长成比例增长。×

在非线性色谱中,峰高增加的速率随浓度的增加而逐渐降低,因而峰高不能作为定量分析的指标。×

超载洗脱、前沿分析和置换展开是非线性色谱中常用的3种操作方式。∨

非线性色谱中只用细的颗粒。×

凝胶过滤中进样体积和样品的浓度将明显地影响蛋白质的。∨

膨化的凝胶可以直接高温烘干。×

凝胶层析的分离原理是分子筛作用。∨

一般来说只要能溶解被洗脱物质并不使其变性的缓冲液都可以用于凝胶层析。∨

离子交换用的层析柱一般粗而短,不宜过长。∨

HPLC中分离柱是色谱的中心,是最为关键的部分。∨

Superdax是葡聚糖与交联琼脂糖的结合,而Superose是珠状琼脂糖经两次交联。∨

反相色谱以硅胶基质的键合相填料为主,特别是键合C18,C8烷基以及苯基填料。∨

不同填料的化学结构是通过对基质材料的化学改性而实现的。∨

疏水性相互作用色谱是为了适应活性生物大分子特别是蛋白质的分离而发展起来的种液相色谱方法。∨

通过氯硅烷可以将各种烷基链引入硅胶表面。∨

作为分离材料的硅胶,其颗粒的形状与大小、孔的结构、孔径及其分布、总孔容、比表面积及机械强度等,均为重要的物理参数。∨

硅胶的化学修饰大致可以三种不同的方式进行,即整体修饰、通过表面硅羟基的化学修饰以及涂层法。∨

物理吸附水的去除是硅胶衍生反应中不可或缺的一步。∨

硅胶一般有耐受高压力,耐压能力随孔径及孔度而下降。∨

羟基磷灰石与生物组织有特异性的亲和力和相容性。∨

羟基磷灰石是一种弱阳离子或弱阴离子交换层析材料。∨

制备羟基磷灰石的方法通过有干法、水热法和湿法三种。∨

羟基磷灰石作为色谱样填充介质能提供专一的选择性、高的键合容量、低的非可逆性吸附以及化学稳定性和热稳定性好,完全满足HPLC样的要求。∨

羟基磷灰石能精确地分离,纯化结构上只有微小差别的生物大分子。∨

泳动度(迁移率)只取决于带电质点的性质。×

聚丙烯酰胺凝胶电泳具有电泳和分子筛双重作用。∨

浓度和交联剂浓度决定胶的物理状态及分子筛的孔径的大小。∨

电泳中缓冲液的种类,浓度和其他电解质浓度影响蛋白质所带电荷的极性和数量,同时还影响蛋白质分子间的相互作用。∨

电泳技术主要是用于蛋白质和核酸类物质的分析和分离。∨

采用径向流技术,可以在较小的柱床层高度时使用较大的流动相速度。∨

径向色谱在较高流动相速度时,反压降低。∨

径向色谱可以线性地增加样品处理量,样品可以在完全相同的色谱条

件下直接放大。∨

目前径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱两种。∨选择具高选择的填料可以克服径向色谱直径短的缺点,发挥径向色谱柱速度快,处理量大的优点。∨

纯度衡量有电泳法\层析法及质谱法等。一般应采用二种以上方法,而且同一原理的方法可以采用二次。×

蛋白质纯度是一个相对指标,可用百分比表示。一般指是否含有杂蛋白,而不包括是否含有盐、离子等小分子的物质。∨

蛋白质含量可用克氏定氮法,TCA比浊度法以及电泳法等方法。×四.单选题(请将正确答案的字母填在下表中相应的题号下面,每题1分,共10分)

1.高效液相色谱设备最核心的部分是:

(A)高压输液系统;(B)高灵敏的检测系统;(C)高效的层析柱。2.分析型色谱一般是:

(A)线性色谱;(B)非线性色谱;(C)离子交换色谱

3.DEAE-Sephadex A25是一种:

(A)离子交换色谱填料;(B)凝胶排阻色谱填料;(C)亲和色谱填料

4.颗粒表面主要含C18、C8基团的色谱填料适合作为:

(A)离子交换色谱填料;(B)正相色谱填料;(C)反相色谱填料5.下面关于高速珠磨法和高压匀浆法破碎细胞的提法哪种是正确的?

(A)高速珠磨法比高压匀浆法更优越;

(B)高速珠磨法和高压匀浆法各有优点;

(C)高压匀浆法比高速珠磨法效率更高;

6.多孔硅胶分子中最常见的硅羟基是:

(A)单硅羟基;(B)二硅羟基;(C)三硅羟基;

7.羟基磷灰石是一种:

(A)有机色谱填料;(B)无机色谱填料;(C)亲和色谱填料8.符合下面什么条件时的层析方案是不可行的:

(A)最短柱长<有效柱长;

(B) 实际柱长>最短柱长;

(C) 最短柱长>有效柱长

9. 利用生物物质生物功能的差异进行分离的是:

(A) 亲和层析;

(B) 离子交换层析;

(C)羟基磷灰石层析

10.下面关于蛋白质纯度的提法哪个是正确的:

(A)蛋白质纯度是指目标蛋白质占样品总量的百分比;

(B)蛋白质纯度是指目标蛋白质占样品中总蛋白的质量百分比;

(C)蛋白质纯度可以通过考马斯亮蓝法测定;

11.关于细胞破碎方法,以下提法哪种是正确的:

(A)细胞破碎是以破碎率为基准的;

(B)高压匀浆法比高速珠磨法更加优越;

(C)高速珠磨法比高压匀浆法更加优越;

(D)高速珠磨法和高压匀浆法各有特点;

12. 在理想状态下,下列哪种色谱对二种物质的分离度可以随柱长的延长而无限增加:

(A) 凝胶排阻色谱;

(B) 离子交换色谱;

(C) 亲和色谱;

(D) 分配色谱;

13. 下列哪种色谱填料最适合做为径相色谱的填料:

(A) 凝胶排阻色谱;

(B) 离子交换色谱;

(C) 疏水色谱;

(D) 分配色谱;

14.Sephadex G50是一种:

(A)凝胶排阻色谱填料;

(B)亲和色谱填料;

(C)离子交换色谱填料;

(D)吸附色谱填料。

生物工程下游技术

生物工程下游技术生物工程下游技术的定义 指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物(发酵液、培养液)及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 实质:是研究如何从混合物中把一种或几种物质分离出来的科学技术。 1.生化工程分离技术 预处理 结晶干燥 离心法:离心过滤、离心沉降、超离心 萃取法:有机溶剂、双水相、液膜、反胶团、超临界 层析法:凝胶过滤层析、反相层析、亲和、疏水相互作用、聚焦、离子交换 膜分离:微滤、超滤、 反渗透、透析、电渗透 2.生物物质常用的分离技术 氨基酸:结晶和离子交换法 蛋白质和多肽:离子交换层析、电泳 糖类:吸附层析 脂质:有机溶剂萃取、超临界流体萃取和层析 抗生素:有机溶剂萃取、离子交换、结晶和吸附层析 3. 生物分离方法的选择与评价 原则: 步聚少,次序合理,产品规格(注射,非注射),生产规模,物料组成,产品形式,产品稳定性,危害性,物性:溶解度、电荷、分子大小、功能团、稳定性、挥发性,废水处理 4.浓缩率:浓缩程度一般用浓缩率(concentration factor)表达,是一个以浓缩为目的的分离过程的最重要指标。浓缩率为m,mt=mx则目标产物未得到任何程度的分离纯化。 5.分离因子:分离因子又称分离系数。产品中目标产物浓度越高,杂质浓度越低,则分离因子越大,分离效率越高。 6. 回收率:无论是以浓缩还是以分离为目的操作过程,目标产物均应以较大的比例回收, 回收率R:

生物分离操作多为间歇过程(分批操作),若原料液和产品溶液的体积分别为VC和VP。 1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同? 2 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素? 3 分离纯化的回收率与浓缩率如何计算? 4 现代生物分离工程研究方向有哪些特点? 5 分离纯化指标有哪些? 简述pH对发酵液过滤特性的影响,并举例说明。 答:(1) pH直接影响发酵液中某些物质的电离程度和电荷性质,因此适当调节pH值可以改善发酵液的过滤特性。(2)氨基酸和蛋白质在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电,等电点时净电荷为零,两性物质在等电点下的溶解度最小,等电点沉淀法在生物工业分离中广泛使用。(3)如味精生产,利用等电点沉淀法提取谷氨酸,一般蛋白质也在酸性范围达到等电点;膜分离中可通过调整pH 值改变易吸附分子的电荷性质,减少膜堵塞和膜污染;此外,细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在特定pH下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒,有利于过滤进行。 第二章 1.预处理的目的:促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率: ⑴改变发酵液的物理性质,包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸,降低液体黏度。 ⑵相对纯化,去除发酵液中的部分杂质(高价无机离子和杂蛋白质),以利于后续各步操作。 ⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中(多数是液相); 2.预处理的方法 凝聚和絮凝 加热法 调节悬浮液的pH值 杂蛋白的去处 高价无机离子的去处 助滤剂 反应剂 3凝聚与絮凝:.凝聚与絮凝处理过程就是将化学药剂预先投加到悬浮液中,改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,破坏其稳定性,使其聚集起来,增大体积以便固液分离。 凝聚和絮凝技术常用于菌体细小而且黏度大的发酵液的预处理中。 凝聚和絮凝是两种方法,两个概念。

生物技术制药试卷A-答案

生物技术制药试卷A 一、名词解释:(本题共10小题,每小题5分,共计50分) 1、生物药物:是指利用各种生物材料,综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、抗生素:由微生物产生,在低浓度下能杀灭和抑制病原体,但对宿主不会产生严重的副作用的物质,或使用化学方法半合成的衍生物和全合成的仿制品。广义的抗生素还包括一些抗肿瘤药、杀虫剂和除草剂。 3、补料分批发酵:是指将种子接入发酵反应器进行培养,经过一段时间之后,间歇式地、或者连续地补加新鲜培养基,使菌体进一步生长的方法。 4、限制性内切酶:生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它是可以将外来的DNA切断的酶,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的,故名限制性内切酶。 5、载体:将外源目的DNA导入受体细胞,并能自我复制和增殖的工具。 6、转化细胞系:正常细胞经过某个转化过程,失去正常细胞的特点而获得无限增殖能力的细胞系。 7、微载体培养:将细胞吸附于微载体表面,再在培养液中进行悬浮培养,使细胞在微载体表面生长成单层的方法称为微载体培养法。 8、毛状根:受到发根农杆菌感染后形成的根组织,易于培养,改变了植物的次生代谢。毛状根生长快速和次级代谢产物含量高,特别适用于从木本植物和难于培养的植物中得到较高含量的次级代谢产物。

9、气升式反应器:没有搅拌,气体通过喷管进入剪切力更小,主要用于悬浮细胞的分批式培养,近年开发用于贴壁细胞的微载体培养,并进行半连续、连续和灌流式培养。 10. 酶固定化:指经物理或化学方法处理,使酶(细胞)限制或固定于特定空间位置,使之不但能连续发挥催化作用,而且反应后酶又可以反复利用的技术。 二、简答题(本题共5小题,每小题8分,共40分) 1. 简述生物药物新药的研发流程。 答:新药研究和开发的主要过程: (1)确定研究计划; (2) 准备候选菌株; (3) 选择合适药理模型初筛(摇瓶)、复筛(小型发酵)体外试验、细胞试验; (4) 提纯有效成分进行化学分析; (5) 精制样品(中型发酵); (6) 临床前Ⅱ期(Preclinical Ⅱ) ; (7) Ⅰ期临床(Preclinical I); (8) Ⅱ期临床(Preclinical Ⅱ); (9) Ⅲ期临床(Preclinical Ⅲ); (10) 注册申请上市、试生产; (11) 售后监测(Post-marketing surveillance)。 2.简述生物药物的优点和缺点。 答:生物药物是指利用各种生物材料,综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 优点:

生物工程下游技术知识要点(总复习)

第三章 发酵液预处理与固液分离 1.加水稀释法 (稀释后要过滤速率提高的百分比要 大于加水量) 1.降低液体黏度 2.加热法 2.调整PH (如利用蛋白质的等电点) 3.凝聚:在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电 位下降,而使胶体体系不稳定的现象。 过滤特性改变 凝聚值越小,凝聚能力就越强 絮凝:在有些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大 絮凝团的过程。 混凝:包括上述两种法。 4.加入助滤剂 (最常见的是硅藻土) 5.加入反应剂 1. Ca 2+ : 加草酸钠 除杂 Mg 2+ :加三聚磷酸钠 C a 2+ :加黄血盐 1.沉淀法 2.杂蛋白的除去: 2.变性法 (有加热法,调PH ,加酒精, 丙酮等有机溶剂或表面活性剂 等。) 3.吸附法 (加入某些吸附剂或沉淀剂吸附 杂蛋白而除去) 1.离心 公式:Q=v ω2Z g d v L S ?-=μ ρρ18)(2 固液分离手段 θπctg r r g n Z )(323132-= 2.过滤 (1)板框过滤机 (适合固体含量在1%—10%的悬浮液 的分离) (2)真空转鼓过滤机 (适合固体含量大于10%) (3)硅藻土过滤机 (适合固体含量小于0.1%)

第五章细胞破壁 细胞破壁1.破壁法:(1)珠磨法原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠, 英砂,氧化铝等研磨剂一起快速搅拌或研磨, 研磨剂,珠子与细胞之间的互相剪切,碰撞, 使细胞破碎。 (2 )高压匀浆法原理:利用高压使细胞悬浮液通过针形阀, 由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞 破碎。 是大规模细胞破碎的常用法。 (3)超声破碎法(适合实验室用) (4 )酶溶法1 .外加酶法 2. 自溶法(1)加热法 (2)干燥法 (5)化学渗透法 2.破碎率的测定(1)直接测定法破碎前利用显微镜计数器直接计数 破碎后用染色的法把破碎的细胞与未受损 的细胞分开。即可直接计算破碎率。 (2)目的产物测定法通过测定破碎液中目的产物的释放量 来估算破碎率。 (3)导电率测定法根据导电率随着破碎率的增加而呈线性 增加 第五章.溶剂萃取与浸取 一、溶剂萃取过程的理论基础: ——是把目标物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相中。如把水相中的醋酸抽提到醋乙酯中。 1.萃取溶剂的选择 根据萃取目标产物的介电常数,寻找极性相接近的溶剂为萃取溶剂。好的溶剂应满足以下要求: ①萃取容量大,单位体积萃取溶剂能萃取大量产物; ②选择性好,只萃取产物而不萃取杂物; ③有利于相的分散和两相分离,与被萃取相互溶度小,且粘度小,界面传力小 ④易回收和再生; ⑤化学致定性好,不易分解,对设备腐蚀性小; ⑥经济性好,价廉易得; ⑦安全性好,闪点高,对人体无毒或低毒。

6705生物工程下游技术

省高等教育自学考试大纲 课程名称:生物工程下游技术课程代码:6705 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 生物工程下游技术这门课程适合于理工科专业生物工程专业进行学习。本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术是对于由生物界自然产生的生物体或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应、微生物转化等各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术,也称为下游工程或下游加工过程,是生物技术产品产业化的必经之路。目前所指的下游技术大多数属于“物质分离”畴。主要研究的是物质分离的方法原理及相关的仪器设备。生物工程下游技术这门课程涉及到物理,化学,生物化学,发酵工程,生物工程与设备等多门学科。 二、课程目标与基本要求 通过学习生物工程下游技术这门课程应掌握以下基本知识点: 1.生物工程下游技术的研究对象和发展历程 2.下游技术的理论基础 3.发酵液预处理,微生物细胞破碎方法和设备 4.溶剂萃取和浸取,超临界流体萃取,双水相萃取,反胶团萃取,膜分离过程,液膜分离,离子交换法,色谱法等主要分离单元操作技术及分离过程的特点,工艺设计与设备选型通过学习了解各种分离方法的原理,适用围,熟悉常用分离设备的操作,在实际应用中可以选择合适的分离方法对仪器进行操作达到分离的目的。通过学习,具备对生物产品的分离、纯化技术的应用能力,及对生物物质提纯最佳方案的设计能力。 三、与本专业其他课程的关系 本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术对各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术。在生物工程专业课程的学习中,是一门将生物工程上游技术应用到实际生产中所需要借助的手段。 《物理学》,《无机化学》,《有机化学》,《物理化学》等基础课是这门课程的基础,《微

生物工程下游技术习题题目练习

生物工程下游技术复习题 第一章绪论 生物下游加工过程的几个阶段 预处理和固液分离, 提取(初步分离), 精制(高度纯化), 成品制作. 评价分离效果的重要参数:纯度,回收率,浓缩率。

第二章发酵液预处理和固液分离 主要名词:凝聚、絮凝 凝聚:指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象; 絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。1.改变发酵液过滤特性的方法 调酸(等电点),热处理,电解质处理,添加凝聚剂,添加表面活性物质,添加反应剂冷冻-解冻,添加助滤剂 2.发酵液的相对纯化 (1)高价无机离子的去除方法 (2)杂蛋白的去除方法 沉淀法,变性法,吸附法。 3常用的固液分离方法: 重力沉降,浮选,旋液分离,介质过滤,离心。 (1)离心 离心机种类:碟片式。管式。倾析式。 (2)过滤(澄清过滤,滤饼过滤) 过滤机种类:按推动力分为4种重力过滤,加压过滤,真空过滤,离心过滤。 板框压滤机,真空转鼓过滤机 第三章细胞破碎和包涵体复性 细胞破碎的主要方法和适用对象,了解基本机理

方法:珠磨法原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞,使细胞破碎,释放出内含物。在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从而实现连续操作。 高压匀浆法原理:利用高压使细胞悬浮液通过针形阀,由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎,细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时,每秒速度高达几百米,高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。不适用范围:易造成堵塞的团状或丝状真菌,较小的革兰氏阳性菌,含有包含体的基因工程菌(因包含体坚硬,易损伤匀浆阀) 珠磨法固体剪切作用可达较高破碎率,可较大规模操作,大分子目的产物易失活,浆液分离困难 高压匀浆法液体剪切作用可达较高破碎率,可大规模操作,不适合丝状菌和革兰氏阳性菌 超声破碎法液体剪切作用对酵母菌效果较差,破碎过程升温剧烈,不适合大规模操作X-press法固体剪切作用破碎率高,活性保留率高,对冷冻敏感目的产物不适合 酶溶法酶分解作用具有高度专一性,条件温和,浆液易分离,溶酶价格高,通用性差化学渗透法改变细胞膜的渗透性具一定选择性,浆液易分离,但释放率较低,通用性差渗透压法渗透压剧烈改变破碎率较低,常与其他方法结合使用 冻结融化法反复冻结-融化破碎率较低,不适合对冷冻敏感目的产物 干燥法改变细胞膜渗透性条件变化剧烈,易引起大分子物质失活 第四章沉淀法 1.蛋白质的表面特征 蛋白质组成 20种氨基酸构成的两性高分子电解质,包括疏水性氨基酸和亲水性氨基酸 蛋白质折叠趋势 疏水性氨基酸:向内部折叠的趋势 亲水性氨基酸:分布于蛋白质外表面的趋势 结果 在蛋白质三维结构中仍会有部分疏水性氨基酸残基暴露于表面,在蛋白质表面形成一定的疏水区

【生物工程】下游技术实验报告

华南师范大学实验报告 学生姓名:黎嘉俊学号:008 专业:生物工程年级、班级:10工程一班课程名称:生物工程下游技术实验实验项目:黑曲霉β-D甘露聚糖 酶的纯化 实验类型:□验证□设计□综合实验时间:2013年9月17日 实验指导老师:江学文实验评分: 一.实验目的 < 1、粗酶的制备 2、硫酸铵分级沉淀 3、透析袋的处理方法和使用 二.原理 1、盐析原理:中性盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化层逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间相互聚集并从溶液中析出。 2、透析袋脱盐:酸性β-甘露聚糖相对分子质量为39000和40000,选择MWCO(切割分子量或截留分子量)14000的透析袋,透过掉分子量小于1000的蛋白质;并借助分子扩散脱盐。 三.实验试剂和器材 纱布1卷、脱脂棉1包、琼脂条1包、透析袋MWCO(分子量)7000 [ 四.实验步骤

1、将黑曲霉菌株斜面接种三角瓶固体发酵培养基,℃恒温培养 72 h。 2、称取10克发酵麸曲,加100毫升的醋酸缓冲液,温度℃,转速135rpm,摇 床摇60 min后,用¢15㎝滤纸过滤。 3、取滤液40毫升,在不断搅拌下分步加入(NH4)2SO4 克(待加入部分溶解 后再加入剩余部分)。 4、置冰箱中5℃下静止沉淀过夜。 5、标准曲线的绘制:分别吸取%标准甘露糖溶液、、、、,分别定容至50ml。 再分别吸取上述溶液各于试管中各加,5-二硝基水杨酸显色液(DNS试剂), 煮沸5min(另作1管对照,取蒸馏水,加试剂,同样煮沸5min)。冷却后, 用721型分光光度计在530nm波长下比色,记录各管的光密度值,以光密 度作纵坐标,对应标准葡萄糖溶液含糖的毫克数为横坐标,绘制标准曲线。五.实验结果 ( 0.1%标准甘露糖溶液体积/ml0246810 OD100.0970.4150.873 1.254 1.674 OD200.0970.4160.873 1.256 1.674 OD300.0970.4150.874 1.256 1.674 OD平均值00.0970.4153330.873333 1.255333 1.674 OD标准差000.0005770.0005770.0011550

生物工程下游技术知识要点(总复习)

第三章 发酵液预处理与固液分离 1.加水稀释法 (稀释后要过滤速率提高的百分比要大于加水量) 1.降低液体黏度 2.加热法 2.调整PH (如利用蛋白质的等电点) 3.凝聚:在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电 位下降,而使胶体体系不稳定的现象。 过滤特性改变 凝聚值越小,凝聚能力就越强 絮凝:在有些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大 絮凝团的过程。 混凝:包括上述两种方法。 4.加入助滤剂 (最常见的是硅藻土) 5.加入反应剂 1. Ca 2+ : 加草酸钠 除杂 Mg 2+ :加三聚磷酸钠 C a 2+ :加黄血盐 1.沉淀法 2.杂蛋白的除去: 2.变性法 (有加热法,调PH ,加酒精, 丙酮等有机溶剂或表面活性剂 等。) 3.吸附法 (加入某些吸附剂或沉淀剂吸附 杂蛋白而除去) 1.离心 公式:Q=v ω2Z g d v L S ?-=μ ρρ18)(2 固液分离手段 θπctg r r g n Z )(323132-= 2.过滤 (1)板框过滤机 (适合固体含量在1%—10%的悬浮液 的分离) (2)真空转鼓过滤机 (适合固体含量大于10%) (3)硅藻土过滤机 (适合固体含量小于0.1%)

第五章细胞破壁 细胞破壁1.破壁方法:(1)珠磨法原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小 珠,石英砂,氧化铝等研磨剂一起快速搅拌或 研磨,研磨剂,珠子与细胞之间的互相剪切, 碰撞,使细胞破碎。 (2 )高压匀浆法原理:利用高压使细胞悬浮液通过针形阀,由 于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破 碎。 是大规模细胞破碎的常用方法。 (3)超声破碎法(适合实验室用) (4 )酶溶法 1 .外加酶法 2. 自溶法(1)加热法 (2)干燥法 (5)化学渗透法 2.破碎率的测定(1)直接测定法破碎前利用显微镜计数器直接计数 破碎后用染色的方法把破碎的细胞与未受损 的细胞分开。即可直接计算破碎率。 (2)目的产物测定法通过测定破碎液中目的产物的释放量 来估算破碎率。 (3)导电率测定法根据导电率随着破碎率的增加而呈线性 增加 第五章.溶剂萃取与浸取 一、溶剂萃取过程的理论基础: ——是把目标物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相中。如把水相中的醋酸抽提到醋乙酯中。 1.萃取溶剂的选择 根据萃取目标产物的介电常数,寻找极性相接近的溶剂为萃取溶剂。好的溶剂应满足以下要求: ①萃取容量大,单位体积萃取溶剂能萃取大量产物; ②选择性好,只萃取产物而不萃取杂物; ③有利于相的分散和两相分离,与被萃取相互溶度小,且粘度小,界面传力小 ④易回收和再生; ⑤化学致定性好,不易分解,对设备腐蚀性小; ⑥经济性好,价廉易得; ⑦安全性好,闪点高,对人体无毒或低毒。

生物工程下游技术课后题

第一章 1.生物产品的哪些特性制约了下游技术的可选范围? 1生物物料2产品稳定性、产品性质、产品共存物性质的要求。 2.生物工程下游技术分哪几个阶段? 四个阶段:预处理;提取(初步分离);精制(纯化);成品制作。 3.生物工程下游技术的特点有哪些? 快速分离、保证纯度、高选择性、分离步骤多、需要高度浓缩。 4.生物工程纯化过程选择依据有哪些? 生产成本要低、工艺步骤要少、操作程序合理、适应产品的技术规格、生产要有规模、产品具有稳定性、环保和安全要求、生产方式。 第二章下游技术的理论基础 1下游技术中都存在哪些过程? 物理学过程;化学过程;生物学过程。 2下游技术中物理过程按物理化学原理有哪些分类? @根据相性质分为:机械分离(非均相):过滤、重大沉降、离心;传质分离(均相):均相。 @物理化学原理:平衡分离:1.气体传质:吸收2.气液传质:精馏3.液液传质:萃取4.液固传质:浸取、结晶、吸附、离子交换、色谱分析 5.气固传质:干燥、吸附、升华;速率分离(差速分离):1.膜分离:超滤、反渗透、电渗析2.均分离:电泳、磁泳、离心沉降。 3什么是对流传递扩散传递及扩散传递的重要性? 对流传递是由流体的宏观运动引起;扩散传递分为分子传递(由分子的随机热运动引起)和涡流传递(由微团的脉动引起)尽管对流传质速度要扩散传质速度大很多,但在很多情况下,扩散传递都是非常重要的,特别是存在异相界面物质传递的情况下,物质在异相界面间境界膜中的扩散速率往往成为物质传递速率的限制性因素。 4生物反应器的放大原则? 几何相似、恒定等体积功率放大、恒定传氧系数放大、恒定剪切力恒定叶端速度放大、恒定的混合时间放大。 第三章发酵液的预处理1发酵液预处理的目的? 固液分离(分离菌体及其它悬浮颗粒)、除去一些可溶性杂质、改变滤液的性质以利于后续的提取与精制。 2发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理特点和应用36 降低液体黏度(加水稀释法、加热法)、凝聚和絮凝法、调节PH法、加入助滤剂法、加吸附剂法或加盐法(加入反应剂)。 3发酵液进行过滤的目的是什么?影响发酵液过滤速度的因素有哪些? 目的:以压力差为推动力,依靠过滤介质将固体和液体分离 影响因素:1.从进料侧至过滤介质另一侧的压力降2.过滤面积3.滤饼阻力(厚度、颗粒大小)4.滤液黏度5.过滤介质和初始滤饼层的阻力。4发酵液过滤的方法有哪些? 并简述各种方法的类型特点和应用39 方法:常压过滤、加压过滤、真空过滤、离心过滤。 5如何进行过滤介质的选择和条件的优化? 过滤介质除具有过滤作用外,还是滤饼的支撑物,它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。合理选择过滤介质取决于许多因素,其中过滤介质所能截留的固体粒子大小以及对滤液的透过性是过滤介质最主要的技术特性过滤介质种类1.织物介质:绵、丝、毛、麻等2.粒状介质:硅藻胶、活性炭、白土 3.多孔固体介质:多孔陶瓷、玻璃、塑料4.微孔纤维素和金属薄膜介质:醋酸纤维素 过滤条件的优化:1.改善发酵液物理性质:降低滤饼比阻、降低发酵液黏度、降低固体浓度、热处理 2.改善设备结构:扩大设备尺寸、增加过滤面积。 6发酵液的构成? 微生物(菌体)、残存的固体培养基、未被微生物完全利用的糖无机盐蛋白质以及微生物的各种代谢产物。 7发酵液特性有哪些? 1目标产物浓度普遍较低,悬浮液中大部分是水2菌体细胞等固体粒子的性质差异较大,且具有一定的可压缩性3菌体细胞等悬浮颗粒小,其相对密度和液相相近4液相黏度大,多为非牛顿型流体5性质不稳定易随时间变化,如易受空气氧化微生物污染蛋白质酶水解等作用的影响。

生物工程下游技术

1.请描述生物工程下游技术的一般工艺流程,并分析各步可采用方 法及其原理 按生产过程分,下游技术工艺过程大致可分为4个阶段,即预处理、提取(初步分离)、精制(纯化)、成品制作。 发酵液→预处理→细胞分离→细胞破壁→碎片分离→提取→精制→成品制作加热过滤匀浆法离心沉淀(重)结晶浓缩 调PH 离心研磨法双水相吸附离子交换干燥 絮凝膜分离酶解法膜分离萃取色谱分离无菌加工 超滤膜分离成型 结晶 (1)预处理和固液分离 加热法:加热可降低液体黏度,只适用于产物对热较稳定的发酵液。在适当的温度和受热时间下可使菌体或蛋白质凝聚形成较大颗粒的凝聚物,改善发酵液固液分离特性。加热是蛋白质变性凝固的有效方法。 调节PH法:PH直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质,调节PH可以改变菌体和蛋白质的带电性质,从而改变其过滤特性。蛋白质属于两性电解质,两性电解质在溶液中的PH处于等电点时分子表面净电荷为零,导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加溶解度最小。因此,调节溶液的PH,可使蛋白质溶解度下降而析出,这是除去蛋白质的有效方法。改变PH,还能使蛋白质变性凝固。 絮凝:在某些高分子絮凝剂的存在下。基于桥架的作用,使胶粒形成絮凝团的过程。 (2)提取(初步分离)

沉淀:在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低,生成无定形固体从溶液中析出的过程。原理:沉淀分离就是通过沉淀,在固-液分相后,除去留在液相或沉积在固相中的非必要成分。 吸附:吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。吸附的原理:固体内部分子所受分子间的作用力是对称的,而固体表面分子所受力是不对称的。向内的一面受内部分子的作用力较大,而表面向外一面所受的作用力较小,因而当气体分子或溶液中溶质分子在运动过程中碰到固体表面时就会被吸引而停留在固体表面上。 萃取:利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。原理:利用各物质在不同溶剂中具有不同的溶解度的原理来达到将目标产物分离纯化的目的。 超滤:超滤是利用膜的透过性能,在静压差的推动力作用下,达到分离离子、分子及其某种微粒目的的膜分离技术。原理:超滤是一种筛分过程,在一定的压力作用下,含有大小分子溶质的溶液流过超滤膜表面时,溶剂和小分子物质(如无机盐类)透过膜,作为透过液被收集起来;而大分子溶质(如有机胶体)则被膜截留而作为浓缩液被回收。 结晶:将形成晶型物质的过程称为“结晶”。原理:通过结晶溶液中的大部分杂质会留在母液中,再通过过滤、洗涤即可得到纯度高的晶体。 (3)精制(纯化)

生物工程下游技术

动物生物反应器 专业:生物技术班级:093姓名:贺霞霞 一、概述 1、生物反应器:生物反应器是利用生物体所具有的生物功能,在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。 2、内容:生物反应器听起来有些陌生,基本原理却相当简单。胃就是人体内部加工食物的一个复杂生物反应器。食物在胃里经过各种酶的消化,变成我们能吸收的营养成分。生物工程上的生物反应器是在体外模拟生物体的功能,设计出来用于生产或检测各种化学品的反应装置。或者说,生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。 生物反应器(bioreactor)经历了三个发展阶段:细菌、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器的出现之所以受到人们极大的关注,是因为它克服了前两者的缺陷,即细胞基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为的培养条件要求相当苛刻、成本太高而限制了规模生产。另外,转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。从生产的角度考虑,生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得,例如乳腺、膀胱、血液等,由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。其中,转基因动物乳腺生物反应器的研究最为引人注目。 二、动物生物反应器的介绍 1、转基因动物与生物反应器

《生物工程下游技术实验》项目一

《生物工程下游技术实验》讲义 实验项目一:“超氧化物歧化酶SOD的分离纯化技术” 实验一:植物超氧化物歧化酶(SOD)活性测量(6学时) 过程 1.每组30g绿豆,洗涤,蒸馏水浸泡过夜,倒去浸泡的水,加入300 ml蒸馏水液,匀浆 机匀浆,二层纱布过滤,离心(3000 rpm)得清液,取少量清液进行SOD活性及蛋白质含量测量,计算材料中SOD总活性单位及比活性单位(units/mg Pr)。 2.所得清液测量其总体积,缓慢加入硫酸铵至35%饱和度(查一般实验手册,约 19.4g/100ml清液),5℃冰箱中静置备用下一实验。 SOD活性的测定:(二种方法取一种,本次实验用前者,要求理解后者的原理) ●邻苯三酚自氧化法:这是最简单的一种检测方法,但干扰因素较多。 ●NBT光化还原法:比较稳定,但受酚类物质干扰。 一、利用连苯三酚自氧化测SOD活性的方法 溶液配制: 1,连苯三酚:630 mg------→100 ml 10 mmol/L HCl (0.085 ml 36%的浓HCl ,用蒸馏水配成100 ml)。共配500ml. 2,pH 8.30 50 mmol/L Tric-HCl: A) 0.1 mol/L Tris: 12.114g-----1000 ml (储备液) B) 0.1 mol/L HCL: 浓盐酸稀释得到(8.5 ml 36%的浓HCl ,用蒸馏水配成1000 ml)(储 备液) ●0.05mol/L pH 8.3: 500ml A+199ml B-------定容到1000ml.. 操作: 25?C,3 ml 50 mmol/L pH8.30 的Tric-HCL 缓冲液,加入10 μl 50 mmol/L 连苯三酚(具体加入量应每次测量前校正,加入的原则是使下面的A325变化控制在0.07 /min左右),迅速摇匀,倒入光径1 cm的比色杯(应该用石英杯)中,每30秒测一次A325值,自氧化速率的变化(?A)控制在0.07 /min左右,加入酶液后再测连苯三酚自氧化速率的变化(?A’),酶量的加入控制在使加样后的?A’在0.035/min左右。(以上?A?A’的变化值不需特别严格,?A只要控制在0.1以下0.04以上,?A’变化在?A的约一半左右即可) 一个SOD活性单位(连苯三酚单位):在以上条件下,加入酶如果在一分钟时间能抑制连苯三酚自氧化速率的一半,此时所加的酶量就为一个SOD的酶活性单位(unit,U)。

生物工程下游技术实验课程教学大纲

生物工程下游技术实验课程教学大纲 课程名称:生物工程下游技术(Downstream Processing of Bioengineering) 课程编码:1313083216 实验类别:专业课 总学时数:46 实验时数:16 学分:2.5 开课单位:生命科学学院生物技术教研室 适用专业:生物技术 适用对象:本科(四年) 一、课程的性质、类型、目的和任务 本课程为生物技术专业本科生必修的专业课程。是非单独设课课程,在实验中要求: 1、在本实验课程中培养和提高学生运用生物分离技术的原理的能力。 2、掌握生物分离技术的基本方法和技能,培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力。 3、培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和良好的实验作风。 4、在教学中,教师要向学生讲明该实验课的性质、任务,并使学生明确实验课的地位和作用,提高学生学习的主动性。 5、学生实验前,必须预习实验内容,了解每个实验的目的、原理和方法。 6、实验过程中,要求学生操作要规范、做好实验原始记录、爱惜仪器、节约药品、遵守安全制度、使学生养成良好的实验习惯,树立良好的学风。 7、要求学生实验后按时完成实验报告。。 二、本课程与其它课程的联系与分工 本课程宜从三年级第二学期开始,以确保学生学习本课程具有所需要的数学、物理、化学、微生物学、酶工程、微生物工程、细胞工程等基础。 三、课程内容及教学基本要求 [1]表示“了解”;[2]表示“理解”或“熟悉”;[3]表示“掌握”; 实验一、大肠杆菌的超声波破碎 细菌培养和收集[3];细胞破碎[3];细胞液分离[2] 实验二、氨基酸的吸附层析 薄板制备[3];点样[3];展层[3];显色[3];测定Rf值[2] 实验三、蛋白质溶液的凝胶层析脱盐 凝胶柱制备[3];加样与洗脱[3];检测[3] 实验四、有机溶剂萃取抗生素 试剂配制[3];化学效价测定[3];标准曲线制备[3]

最新生物工程下游技术闭卷考试题库

生物工程下游技术期末闭卷考试题库 一、选择题(每题1分,共20分) 1、在发酵液中常加入 B ,以除去发酵液中的钙离子。 A. 硫酸 B. 草酸 C. 盐酸 D. 硝酸 2、在发酵液中加入草酸,其作用是ABCD 。 A. 去除钙离子 B. 去除部分镁离子 C. 改善发酵液的过滤性能 D. 有助于目标产物转入液相。 3、在发酵液中加入三聚磷酸钠,它和 B 形成可溶性络合物,可消除对离子交换的影响。 A. Ca2+ B. Mg2+ C.Zn2+ D. Fe3+ 4、环丝氨酸的发酵液中,加入磷酸盐的主要目的是去除AD 。 A. Ca2+ B. Fe3+ C. Zn2+ D. Mg2+ 5、在发酵液中加入黄血盐,可去除 C ,使其形成普鲁士蓝沉淀。 A. Ca2+ B. Zn2+ C. Fe3+ D. Mg2+ 6、发酵液中,细胞絮凝机理是 A 。 A. 胶体理论 B. 高聚物架桥理论 C. 双电层理论 D. 盐析理论 7、在生物产品分离中, C 技术可代替或改善离心和过滤方法,富集或除去发酵液中的细胞或细胞碎片。 A. 凝聚 B. 双水相萃取 C. 絮凝 D. 色谱 8、高压匀浆法提高细胞破碎率的方法有 ABC 。 A. 适当地增加压力 B. 增加通过匀浆器的次数 C. 适当地增加温度 D. 提高搅拌器的转速 9、下列 AB 可采用高压匀浆法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母 C. 放线菌和霉菌 D.包涵体 10、珠磨法提高细胞破碎率的方法有 BCD 。 A. 适当的增加压力 B. 增加装珠量 C. 延长破碎时间 D. 提高转速 11、下列 ABCD 可采用珠磨法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母菌 C. 放线菌和霉菌 D. 含有亚细胞器(如包涵体)的微生物细胞 12、下列 AC 可采用渗透压冲击法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 13、下列 AC 可采用冷冻-融化法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 14、下列 C 可采用EDTA法进行破壁。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 15、关于用化学渗透法破壁的优点,下列说法正确的是 ABC 。

生物的制药工程的下游技术

一、概念 1、生物制药:是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等,利 用生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、基因工程:是指在体外按既定的目的和方案,将一目的基因片段,与载体结合,构成DNA重组体,随即引入受体细 胞中,随细胞繁殖而扩增,同时也可进行基因表达,产生特定的基因产物或新性状的遗传物质的技术。 3、载体:是携带外源DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具,载体本质是DNA 。 4、质粒:是染色体外能自主复制的双链闭环DNA分子。 5、沉淀:是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。 6、盐析:是一种根据蛋白质在高浓度盐溶液中的溶解度低的特点来分离蛋白质的方法。 7、等电点沉淀法:是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。 8、凝胶过滤层析:是以多孔性凝胶填料为固定相,按分子大小顺序分离样品中各个组分的液相色谱方法。 9、离子交换层析:带有不同电荷的物质,对层析柱中的离子交换剂亲和力不同,通达改变冲洗液的离子强度和pH值, 将物质依次从层析柱中洗脱分离出来的方法。 10、亲和层析:就是根据生物大分特异性的分子识别建立的一种纯化方法 11、膜分离:在压力、电场或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同 组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分子级的分离称为膜分离。 12、电泳:在直流电场中,带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳。 13、分光光度技术:利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱,利用此吸收光谱对物质进行定性定 量分析和物质结构分析的方法 二、简答题 1、现代生物制药下游技术包括哪些内容 1.生物反应器及大规模细胞培养 2.生物细胞破碎技术 3.生物分子的分离纯化技术 4.生物分子含量检测技术 5.生物分子鉴定技术 6.生物分子活性检测技术 2、基因工程基本操作过程 包括目的基因的制备、基因载体的选择、DNA重组、DNA重组体的转化、重组体的筛选和鉴定、外源基因的表达 3、生物化学样品制备特点 ⑴生物材料的组成极其复杂,常常包含有数百种乃至几千种化合物。 ⑵许多生物大分子在生物材料中的含量极微,分离纯化的步骤繁多,流程长。 ⑶许多生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活,因此分离过程中如何防止其失活就是生物大分子提取 制备最困难之处。 ⑷生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的,温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响, 很难准确估计和判断。 ⑸为保护所提取物质的生理活性及结构上的完整性,生化分离方法多采取温和的“多阶式”进行(常说逐层剥皮式)。 常常少至几个多至几十个步骤,并不断变换各种分离方法,才能达到纯化目的 4、生化分离制备实验设计基本思路 ⑴确定要制备的生物大分子的目的和要求,是进行科研、开发还是要发现新的物质。 ⑵建立相应的可靠的分析测定方法,这是制备生物大分子的关键。 ⑶通过文献调研和预备性实验,掌握生物大分子目的产物的物理化学性质。 ⑷生物材料的破碎和预处理。 ⑸分离纯化方案的选择和探索,这是最困难的过程。 ⑹生物大分子制备物的均一性(即纯度)的鉴定,要求达到一维电泳一条带,二维电泳一个点,或HPLC和毛细管电 泳都是一个峰。 ⑺产物的浓缩,干燥和保存。 5、蛋白质盐析的原理及优缺点 原理:蛋白质是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸组成的,在水中蛋白质折叠后,由亲水性氨基酸与周围的水分子形成水化膜,因此,蛋白质在水溶液中的溶解度是由它周围亲水基团与水形成水化膜的程度,以及蛋白质

生物工程下游技术教学大纲

生物工程下游技术教学大纲(生物技术及应用专业适用) 辽宁农业职业技术学院 2007年2月

第一部分生物工程下游技术教学基本要求 一、课程的性质、地位及任务 生物工程下游技术是在生物工程的基础上建立起来的,酶工程、基因工程、细胞工程等技术在社会生活中已经发挥了巨大的作用,生物产品的种类及应用也得到了前所未有的发展,如何进一步使这些生物制品更好的服务于社会,主要取决于生产的规模和提取技术的深化。该课程以细胞的扩大、目标产物的分离纯化、目标产物的分析检测为主线。让学生了解细胞的扩大和目标产物的分离纯化的方法和手段,掌握基本的操作方法。提高学生独立思考问题、分析问题的能力,为全面提高学生的素质服务。 二、课程教学的基本要求 1、初步掌握生物反应器的特点及分类,掌握生物反应器优化的原则。 2、初步掌握动植物细胞大规模培养的方法和专用的生物反应器类型 3、掌握细胞破碎、蛋白质复性和固液分离的原理和方法。 4、掌握膜分离技术的原理,掌握膜分离技术。 5、掌握线性色谱与非线性色谱分离和纯化理论与技术。 6、掌握凝聚过滤与离子交换层析介质的主要品种。 7、掌握有机高分子基质与无机基质高效液相色谱填料结构特征与类型。 8、掌握电泳分离技术的原理与应用。 9、掌握蛋白质分析检测技术与质量控制方法。

说明 本大纲是根据2005级三年制生物技术及应用专业教学计划而制订的。 生物工程下游技术为生物技术及应用专业的主干课之一,是生化工程、微生物工程、细胞工程、生物工程的延续,在教学内容上要求注重理论知识的实用性、针对性、体现前沿性。本课程的教学任务在于使学生掌握细胞大规模培养的方法,目标产物的分离与纯化技术原理与相关操作,同时适当介绍当前生物工程发展的最新概况与应用前景。为从事相关工作奠定基础。 本课程以课堂理论教学和实验、两种形式进行教学,其中理论教学34学时,实验46学时,共计80学时,理论与实验分别安排在第二、三学期进行。 执行本大纲时应注意的若干问题如下: 1、根据高职教育的特点,课堂讲授注意少而精,强调理论的应用性,并做到学以 致用。 2、本课程涉及植物学、动物学、微生物学、植物组织培养学、动、植物生理生化、生物工程学等多门科学,实践性强,教学难度较大。这样在理论讲授时应注意采用启发式、讨论式、案例教学、问题情境法等多种有效的教学方法,并充分有效利用现代教育技术手段,做到深入浅出,直观易懂,以加深学生对教学内容的理解和消化,对于前沿性问题开设专题讨论,使学生融入教学中调动积极性,提高认识,加强理解。 3.采用多媒体教学注意课件与教学内容的适合性,并注意与传统教学方法的协调运用,以提高教学效果。 4.突出学生的主体地位,加强教学互动,加强课堂理论教学与学生素质培养相结合,做到既教书又育人。 5.采取灵活多样的考核方法,加强过程考核,注重教学信息反馈、教研与教改,保证教学质量。 6.建议本课程在植物学、动物学、微生物学、植物生理生化之后开设。并有优质的实验条件作保障。

生物工业下游技术习题(附答案)

生物工业下游技术习题 第一章绪论 1、何为生化分离工程?其主要研究那些内容? 下游加工过程(下游技术): 对由生物界自然产生的或由微生物发酵过程、动植物细胞组织培养或酶反应过程等各种生物工业生产过程获得的生物原料(发酵液、培养液、反应液),经提取分离、加工精制成有关生物化工产品的过程(技术)。由不同生物化工单元操作组成。 研究内容:产品的分离纯化,从混合物(发酵液等)中用最低的投入,获得最高的产出(产物的高得率、高纯度)。 2、试述生物技术下游加工过程的特点及应遵循的原则。 特点:发酵液等为复杂多相系统,属非牛顿性液体,成分复杂多样,固液分离困难。 产物起始浓度低(发酵液起始浓度较低而杂质又较多),常需多步纯化操作; 产物(生物物质)通常很不稳定:遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解; 发酵或培养都是分批操作,生物变异性大,各批发酵液不尽相同,下游加工应有弹性; 发酵液不宜久存,应尽快提取。 原则:时间短;温度低;pH适中(在生物物质的稳定范围内);严格清洗消毒。基因工程产品,生物安全问题

3、生化分离工程有那些特点?其包括那几种主要分离方法? 4、简述生化分离工程的发展趋势。 操作集成化(减少步骤,提高收率); 方法集成化; 大分子与小分子分离方法的相互渗透; 亲和技术的推广使用和配基的人工合成; 优质层析介质的开发; 基因工程对下游过程的影响; 发酵与提取相耦合。 5、简述生物技术下游加工过程的一般流程。 按生产过程划分,下游技术大致分为4个阶段: a)预处理(发酵液或培养液的预处理和固液分离); b)提取(初步分离纯化); c)精制(高度纯化); d)成品加工(最后纯化); 第二章预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法? 预处理: a)预处理目的:改变发酵液的性质,利于固液分离。 b)方法:采用酸化、加热、以降低发酵液的粘度;或加入絮凝剂,使细胞 或溶解的大分子聚结成较大颗粒。

生物工程下游技术复习题及解答

名词解释连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。 菌体比生长速率(卩):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率,其值反映了培养菌体增长的能力,受菌株及各种物理化学环境的影 响.表示为卩二dx/x.dt 得率系数:两种物质得失之间的计量比。Yx/s,Yp/s 贴壁培养:贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都米取这种方式. 蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。 浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度 作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。浓差极化是一个 可逆的过程; 膜污染:物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相

互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为流动相。 分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同,以使组分 分离。其中一相为液体,涂布或使之键合在固体载体上,称固定相;另一相为液体或气体,称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。 有效柱长(有效迁移距离,Leff):(不同溶质在其迁移速度大于零,但小于流动相的线性流速时,溶质在色谱柱上的迁移对分离有贡献,溶质迁移所经历的柱长也对分离有贡献,而当其迁移速度等于流动相速度时,溶质迁移所经历的柱长对分离无贡献。)溶质从开始迁移至 其迁移速度等于流动相速度时,溶质在色谱柱上迁移的距离称为有效迁移距离,也称为有效柱长。 吸附等温线:指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程 达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系。 切向流过滤(错流过滤、交叉流过滤、十字过滤):就是一种维持恒压下高过滤速度的技术,其原理就是:使悬浮液在过滤介质表面作切 向流动,利用液体的剪切作用将介质表面的固体移走,当移走固体与 固体沉积速率相同时,过滤速度就保持恒定,控制不同的切向流速度就可

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