生物物質(zhì)分離工程復(fù)習題

1、生物物質(zhì)分離工程復(fù)習題2014.4名詞解釋（包括翻譯）：凝聚：指在投加的化學物質(zhì)作用下，膠體脫穩(wěn)并使粒子相互聚集成1mm大小塊狀凝聚體的過程。絮凝：指使用絮凝劑將膠體粒子連接成網(wǎng)，形成10mm大小絮凝團的過程。滲透汽化(pervaporation)：即通過滲透蒸發(fā)膜，在膜兩側(cè)組分的蒸汽壓作用下，使液體混合物部分蒸發(fā)，從而達到分離目的的一種膜分離方法。離子對/反應(yīng)萃?。壕褪鞘鼓繕巳苜|(zhì)與溶劑通過配位反應(yīng)，酸堿反應(yīng)或離子交換反應(yīng)生成可溶性的配合物，易從水相轉(zhuǎn)移到有機溶劑系統(tǒng)中。膠束：將表面活性劑溶于水中，當其濃度超過臨界膠束濃度時，表面活性劑就會在水溶液中聚集在一起形成的聚集體就稱為膠束。反膠束（r

2、eversed micelle）：是表面活性劑分散于連續(xù)有機相中一種自發(fā)形成的納米尺度的聚集體臨界膠束濃度（Critical Micelle Concentration）：是膠束形成所需表面活性劑的最低濃度，用CMC來表示，這是體系特性，與表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)、溶劑、溫度和壓力等因素有關(guān)。濁點萃取(cloud point extraction,CPE)：一種新型的液-液萃取技術(shù)，以表面活性劑膠束的水溶液的溶解性和濁點現(xiàn)象為基礎(chǔ)，通過改變實驗條件而引起相分離，從而將水溶性物質(zhì)與親油性物質(zhì)分離。增溶作用（solubilization）：表面活性劑在水溶液中濃度達到臨界膠束濃度而形成膠束后，能使不溶

3、或微溶于水的有機物溶解度顯著增大，形成澄清透明溶液的現(xiàn)象。濁點（cloud point）： 溶液由透明變?yōu)闇啙釙r的溫度稱為濁點（ cloud point ）液膜分離法(Liquid membrane separation)：又稱液膜萃取法(Liquid membrane extraction)以液膜為分離介質(zhì)、以濃度差為推動力的膜分離操作。支撐液膜(supported liquid membranes)：是由溶解了載體的液膜，在表面張力作用下，依靠聚合凝膠層中的化學反應(yīng)或帶電荷材料的靜電作用，含浸在多孔支撐體的微孔內(nèi)而制得的。細胞破碎（cell rupture）：是指利用物理、化學、酶或機械的

4、方法破壞細胞膜和細胞壁，使細胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來的技術(shù)。膜的水通量：是在一定的條件下每單位時間內(nèi)通過單位膜面積的水體積流量，也叫透水率，即水透過膜的速率。 區(qū)帶電泳(zone electrophoresis)：即應(yīng)用支持介質(zhì)的電泳它表示在一個電場的作用下，樣品組成在某一支持物上徹底分離成若干條區(qū)帶的過程。親和膜分離(Affinity Membrane Separation)：親和膜分離技術(shù)是將膜分離和層析技術(shù)的結(jié)合起來的一項技術(shù)，有兩者結(jié)合的親和膜分離技術(shù)，可發(fā)揮兩者的特色，具有處理量大、選擇性強、易于放大等顯著優(yōu)點。親和載體（affinity escort）：親和載體的結(jié)構(gòu)包括一

5、個由對生物分子無特異吸附性的物質(zhì)組成的內(nèi)核以及內(nèi)核表面上連接的某些特定基團，這些基團必須對所提取的蛋白質(zhì)有一定的特異吸附性。等電聚焦電泳（isoelectric focusing electrophoresis）：一種依據(jù)靜電荷的不同來離析分子的方法，能利用電場和pH梯度的符合作用實現(xiàn)兩性物質(zhì)的選擇分離。填空題型：膜的截留率是指對一定相對分子量的物質(zhì)，膜能截斷的程度。定義為 ，如 1，則CP0，表示溶質(zhì)全部被截留；如 0，則CP=CB，表示 溶質(zhì)能自由透過膜 。截留率與相對分子質(zhì)量之間的關(guān)系稱為截斷曲線，較好的膜應(yīng)該有陡直的截斷曲線，可使不同相對分子質(zhì)量的溶質(zhì)完全分離。截斷分子量(MWCO)

6、：為相當于一定截留率（通常為90%或95%）的相對分子質(zhì)量。截留率越高，截斷分子量的范圍越窄的膜越好。膜分離裝置的核心是 膜組件 。膜污染嚴重時會在膜表面形成 固體沉淀 。NF與RO、UF裝置一樣，其膜組件有4種形式，即卷式、中空纖維式、板框式和管式。NF膜介于有孔膜和無孔膜之間，同時又是 非對稱 膜，除了濃差極化、膜面吸附、粒子沉積等污染因素外，溶質(zhì)與膜面之間的 靜電效應(yīng) 也會對納濾過程的污染產(chǎn)生影響，這是NF污染與UF，RO污染的重要區(qū)別。NF膜污染的控制方法可分為四種。一是 膜清洗 ，二是改變進料的部分物理化學性質(zhì) ，三是 改變操作方式 ，四是改性膜表面。膜親和過濾法是一項新興的技術(shù)，兼

7、有 膜分離 和 親和色譜 的優(yōu)點，具有處理量大、選擇性強、易于放大等顯著優(yōu)點，可有效地進行生物產(chǎn)品的分離和純化。親和膜的分離過程包括： 分離膜的改性 ；親和膜制備； 親和絡(luò)合 ；洗脫；親和膜再生。親和膜過濾的特點是同時體現(xiàn)了親和色譜中生物特異性吸附及膜分離可大規(guī)模操作的優(yōu)點，將 親和載體 分散在溶液中進行吸附，避免了固定床操作帶來的種種缺點。滲透蒸發(fā)區(qū)別于其它膜過程的重要特點是發(fā)生相變 ，在工業(yè)化可在相當大的范圍內(nèi)替代 精餾 。工業(yè)上萃取操作包括三個過程，即混合、分離和溶劑回收，因此萃取流程中必須包括混合器、分離器和回收器。對各種萃取操作過程進行計算時，須符合兩個假定： 萃取相和萃余相 很快達

8、到平衡，即每一級都是理論級；兩相完全不互溶，在 分離器 中能完全分離。工業(yè)上常用 HLB 數(shù)來表示表面活性劑的親水與親油程度的相對強弱，HLB 數(shù)越大，親水性 越強，形成 O / W 型乳狀液；HLB 數(shù)越小， 親油性 越強，形成 W / O 型乳狀液。最有效的去乳化方法是采用預(yù)處理手段，將發(fā)酵液中表面活性物質(zhì)（蛋白質(zhì)）除去，預(yù)先消除水相乳化。反膠束溶液是透明的、熱力學穩(wěn)定的系統(tǒng)， 表面活性劑 是反膠束溶液形成的關(guān)鍵。將陽離子表面活性劑如CTAB溶于有機溶劑形成反膠束時，與AOT不同，還需加入一定量的助溶劑（助表面活性劑），這是由于 結(jié)構(gòu)差異 所致。蛋白質(zhì)溶入反膠束溶液的推動力主要包括表面活性

9、劑與蛋白質(zhì)的 靜電作用力和位阻效應(yīng) 。單一反膠束體系是由一種表面活性劑形成的最簡單的反膠束體系。目前最常見的是AOT/異辛烷體系，結(jié)構(gòu)簡單，反膠束體積較大，適用于等電點較高、相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分離。水相的pH值決定了蛋白質(zhì)表面電荷的狀態(tài)，對于 陽離子 表面活性劑，溶液的pH > pI時，反膠束萃取才能進行；對于 陰離子 表面活性劑，溶液的pH < pI時，反膠束萃取才能進行。生物分離的雙水相體系中最常用的是 PEG/Dextran 和 PEG/無機鹽 體系。超臨界流體萃取中，被萃取物可通過 等溫減壓 或 等壓升溫 的辦法與萃取劑分離，而萃取劑只需重新壓縮便可循環(huán)使用。 超臨界

10、流體萃取 特別適合于熱穩(wěn)定性較差的物質(zhì)，尤其是天然產(chǎn)物的分離，同時產(chǎn)品中無其他物質(zhì)殘留。液膜通常由膜溶劑90%以上、表面活性劑1-5%，流體載體1-5%組成。表面活性劑起乳化作用，直接影響膜的穩(wěn)定性、滲透速率、分離效率和膜的重復(fù)利用；添加劑用于控制膜的穩(wěn)定性和滲透性。液膜分離體系中，含有被分離組分的料液作連續(xù)相稱為 外相 ；接受被分離組分的液體稱為 內(nèi)相 ；處于兩者之間的成膜的液體稱為 膜相 。液膜按構(gòu)型和操作方式可分為 乳狀液膜 和 支撐液膜 。無載體液膜主要有三種分離機理，即 選擇性滲透 、 化學反應(yīng) 、 萃取和吸附 。有載體液膜分離過程主要決定于 載體 的性質(zhì)，載體輸送分為 逆向遷移 和

11、 同向遷移 兩種。液膜分離操作過程分四個階段，即 制備液膜 、液膜萃取、澄清分離和 破乳 。破乳法有化學、離心、 過濾 、加熱和 靜電破乳法 等。泡沫分離是以 氣泡 為介質(zhì)，依據(jù)各組分的 表面活性 的差異而分離混合物的方法。泡沫分離的操作是由兩個基本過程組成：待分離的溶質(zhì)被吸附到 氣液界面 上；對被泡沫吸附的物質(zhì)進行收集并用化學、熱或機械的方法破壞泡沫，將溶質(zhì)提取出來。因此它的主要設(shè)備為 泡沫塔 和破沫器。Cohn經(jīng)驗式lgS= - KS，S為 蛋白質(zhì)的溶解度 ，為離子強度，Ks為 鹽析常數(shù) ，為當離子強度為零，也就是蛋白質(zhì)在純水中的假想溶解度的對數(shù)值，在蛋白質(zhì) 等電點 時最小。膨脹床吸附是能

12、在床層膨松狀態(tài)下實現(xiàn) 平推流 的擴張床吸附技術(shù)。離子交換過程是液固兩相間傳質(zhì)和 化學反應(yīng) 過程，速率主要受離子在液固兩相間的 制約。離子交換樹脂的交聯(lián)度以交聯(lián)劑用量的 質(zhì)量百分數(shù) 表示。 交換勢 是樹脂對不同反離子親和力強弱的反映。色譜法在1903年由俄國植物學家 茨維特 分離植物色素時首次采用。色層分離過程包括：加試樣；展開；分部收集。色譜峰高一半處對應(yīng)的峰寬稱為半峰寬Y1/2，色譜峰兩側(cè)拐點上的切線在基線上截距間的距離稱為峰底寬度Y。塔板理論和速率理論均以色譜過程中 分配系數(shù) 恒定為前提。某組分峰的峰底寬為40 s，保留時間為400 s，此色譜柱的理論塔板數(shù)為 1600 塊。分離度R為相鄰

13、兩組分色譜峰 保留值之差與兩組分色譜 峰底寬總和之半的比值，R值越大，表明相鄰兩組分 分離越好 ，通常用 R=1.5 作為相鄰兩組分已完全分離的標志。疏水作用色層分離法的首要條件是基質(zhì)和配基及其偶聯(lián)， 瓊脂糖類凝膠 是應(yīng)用最廣泛的疏水介質(zhì)。離子交換色譜分離介質(zhì)上被吸附物質(zhì)的洗脫方法有三種：恒定溶液洗脫、線性梯度洗脫和逐次洗脫。凝膠顆粒的內(nèi)部具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成很多 孔穴 。樣品進入凝膠層析柱后，組分的擴散程度取決于 孔穴的大小 和組分分子大小。親和色譜分離的基本過程可分為三個主要步驟：配基的固相化； 親和 ；解離。凝膠層析介質(zhì)主要是以 葡聚糖 、 瓊脂糖 、聚丙烯酰胺等為原料，通過特殊工藝合

14、成的層析介質(zhì)。計算題：1 利用乙酸乙酯萃取發(fā)酵液中的放線菌素D(ActinomycinD)，pH 3.5時分配系數(shù)K=61采用三級錯流萃取，令H610 dm3/h，三級萃取劑流量之和為42 dm3/h。（1）計算Vs1=Vs2=Vs3時的萃取率。（2分）（2）計算Vs121，Vs2=12，Vs3=9 dm3/h時的萃取率。（3分）（3）操作條件不變，計算采用多級逆流接觸萃取時使收率達到99%所需的級數(shù)及其實際收率。（5分）解:2 已知物質(zhì)A和B在一個30.0cm柱上的保留時間分別為16.52和18.02 min，不被保留組分通過該柱的時間為1.23 min，峰寬為1.42和1.58mm。計算：

15、（1）柱的分離度；（2分）（2）柱的平均塔板數(shù)及塔板高度；（4分）（3）達到1.5分離度所需的柱長度及洗脫A物質(zhì)所需時間；（4分）解：簡答題：1、 簡述濁點現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。答：溫度升高，表面活性劑膠束集聚數(shù)增加，使得膠束的體積增大而引起相分離；非離子型的表面活性劑靠分子內(nèi)的親水基與水分子通過氫鍵結(jié)合而溶于水中，加熱 時，氫鍵的結(jié)合力會減弱甚至消失，但溫度超過某一范圍時，表面活性劑不再水合 而從溶液中析出產(chǎn)生混濁等。2、 解釋錯流過濾并簡述其優(yōu)點。答：錯流過濾：在泵的推動下料液平行于膜面流動，料液流經(jīng)膜面時產(chǎn)生的剪切力把膜面上滯留的顆粒帶走，從而使污染層保持在一個較薄的水平。3、 簡述膜通量衰減

16、的原因及其解決辦法答：原因及方法：濃差極化的影響，是可逆的污染，通過降低料液濃度或改善膜面料液流體學條件，采用湍流促進器和設(shè)計合理的流通結(jié)構(gòu)等方法，減輕已經(jīng)產(chǎn)生的濃差極化現(xiàn)象，使膜的分離特性得以恢復(fù)。不可逆污染，溶質(zhì)吸附和粒子沉積在膜面形成凝膠層，降低膜的水力滲透性和滲透通量，并可形成長期而不可逆的污染，這時，對膜進行清洗未必有效，部分膜的產(chǎn)水能力可能永久喪失，此時就需要更換新膜。5、 基因工程包涵體的純化方法。答：機械破碎（高速勻漿、研磨）離心提取包涵物變性劑溶解除變性劑復(fù)性機械破碎膜分離可溶性蛋白加變性劑溶解包涵體除變性劑復(fù)性化學破碎（加變性劑）離心除細胞碎片6、 包涵體表達的有利因素。答

17、：可以避免蛋白酶對外源蛋白的降解。降低了胞內(nèi)外源蛋白的濃度，有利于表達量的提高。包涵體中雜蛋白含量較低，只需簡單的低速離心就可以與可溶性蛋白分離，有利于分離純化。對機械攪拌和超聲破碎不敏感，易于粘壁，并與細胞膜碎片分離。7、 選擇細胞破碎方法時要需要考慮哪些因素。答：破碎目的：完整細胞器或分子；生物活性。 待破碎生物體類型：不同生物體對破碎有不同敏感度，可以通過破碎率來測定， 其值取決于對未損害完整細胞的分析技術(shù)。8、 超臨界流體萃取特點答：1.同時具有液相萃取和蒸餾的特點。2.它的萃取能力取決于流體的密度，而密度很容易通過調(diào)節(jié)溫度和壓力來加以控制。3.溶劑回收很簡便，并能大大節(jié)省能源。被萃取

18、物可通過等溫減壓或等壓升溫的辦法與 萃取劑分離，而萃取劑只需重新壓縮便可循環(huán)使用。4. 可以不在高溫下操作，因此特別適合于熱穩(wěn)定性較差的物質(zhì)，尤其是天然產(chǎn)物的分離。 同時產(chǎn)品中無其他物質(zhì)殘留。5. 操作壓力可根據(jù)分離對象選擇適當?shù)妮腿┗蛱砑訆A帶劑來控制以避免高壓帶來的 影響。9、 何為膜污染，膜污染是哪些途徑造成？如何有效防止和清除膜污染？答：膜污染：隨著操作時間的增加，膜透過流速的迅速下降，溶質(zhì)的截留率也明顯下降。途徑：主要由膜的劣化和水生物（附生）污垢所引起的。 （1）膜的劣化：由于膜本身的不可逆轉(zhuǎn)的質(zhì)量變化而引起的膜性能變化。 化學性劣化物理性劣化生物性劣化 （2）水生物（附生）污垢：

19、是由于形成吸著層和堵塞等外因而引起的膜性能變化。 吸著層 堵塞 預(yù)防和清除：預(yù)處理法開發(fā)新型抗污染的膜加大供給液的流速。10、 什么是親和膜分離技術(shù)？答：親和膜分離是將親和層析與膜分離技術(shù)結(jié)合起來以提高過程選擇性的一項新型分離技 術(shù)。兼有膜分離和親和色譜的優(yōu)點，可有效地進行生物產(chǎn)品的分離和純化。11、簡述生物技術(shù)下游加工過程的一般步驟和單元操作答：1、不溶物的去除（固液分離）預(yù)處理 包括過濾、離心、細胞破碎等，產(chǎn)物濃度和質(zhì)量得到了提高。凝聚和絮凝，錯流過濾等。 2、產(chǎn)物提?。饪s） 產(chǎn)物初步純化的過程。將目標產(chǎn)物與性質(zhì)差異較大的雜質(zhì)分開，可大幅提高產(chǎn)物濃 度。往往多單元協(xié)同操作，如吸附、萃取、

20、沉淀、超濾等。 3、產(chǎn)物的精制 產(chǎn)物被高度純化，除去與目標物性質(zhì)接近的雜質(zhì)。采用的技術(shù)具有產(chǎn)物的高選擇性和雜質(zhì)的去除性，即可以除去微量的雜質(zhì)。如沉淀、電泳、層析等。4、 成品加工 將純化的產(chǎn)品按要求制成商用成品。按商品要求的用途、純度、劑型等進行最后加工。如濃縮、結(jié)晶、噴霧干燥、冷凍干燥等。12、 簡述滲透蒸發(fā)過程的特點。答：（1）分離系數(shù)大，選擇合適的膜，單級就能達到很高的分離度。 （2）過程操作簡單，附加的處理少，但有相變，故能耗高； （3）過程不引入其它試劑，產(chǎn)品和環(huán)境不會受到污染； （4）便于放大及與其它過程耦合和集成 （5）滲透通量小，與反滲透等過程相比，滲透蒸發(fā)的通量要小得多 （6

21、）滲透蒸發(fā)雖以組分的蒸汽壓差為推動力，但其分離作用不受組分汽-液平衡的限制， 而主要受組分在膜內(nèi)的滲透速率的控制。 （7）在操作過程中，進料側(cè)不需加壓，所以不會導(dǎo)致膜的壓密，因而其透過率不會隨時間的增加而減小。14、反滲透膜分離機理。答、反滲透膜選擇性地只能透過溶劑的性質(zhì)，對溶液施加壓力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而從溶液中分離出來的過程。即在滲透裝置的膜兩側(cè)造成一個大于滲透壓的壓力差，溶劑從溶液中分離出，使得濃度較高的溶液進一步濃縮的膜分離。反滲透膜是屬于一種壓力推動的膜濾方法，所用的膜不具離子交換性質(zhì)。反滲透用半透膜為濾膜，必須在克服膜兩邊的滲透壓下操作。13、 簡述MF、UF、

22、NF、RO及其適用情況。答：（1）反滲透（RO）反滲透是利用反滲透膜選擇性地只能透過溶劑的性質(zhì)，對溶液施加壓力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而從溶液中分離?？捎糜趶乃芤褐袑⑺蛛x出來，以及海水和苦咸水的淡化。 （2）超濾（UF）超濾是指按粒徑選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作。即根據(jù)大分子與小分子溶質(zhì)之間相對分子質(zhì)量的差別進行分離的方法?？蓮男》肿尤苜|(zhì)或溶劑中，將比較大的溶質(zhì)分子篩分出來。 （3）微濾（MF） 微過濾是以多孔細小薄膜為過濾介質(zhì)，使不溶物濃縮過濾的操作。適用于細胞、細菌和微粒子的分離。 （4）納濾（NF）介于RO和UF之間的膜分離過程，膜孔徑1-10nm，膜上

23、常帶電荷，可分離低分子量有機物和多價離子，主要用于半咸水脫鹽、水軟化、生物制藥、微污染物脫出及廢水治理等。15、簡述提高超臨界流體萃取中溶劑選擇性的基本原則。答：操作溫度應(yīng)和超臨界流體的臨界溫度相接近，超臨界萃取劑的臨界溫度越接近操作溫度，則溶解度越大；超臨界流體的化學性質(zhì)應(yīng)和待分離溶質(zhì)的化學性質(zhì)相接近，與被萃取溶質(zhì)化學性質(zhì)越相似，溶解能力越大。16、 常用的膜組件有哪些？答：膜組件主要有平板型、圓管型、螺旋卷繞型、中空纖維型四種，它們分別簡稱為板式、管式、卷式和中空纖維式。18、 簡述凝膠過濾層析的原理。答：凝膠層析的固定相是惰性的珠狀凝膠顆粒，凝膠顆粒的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會形成很多孔穴。當含有不同分

24、子大小的組分的樣品進入凝膠層析柱后，各個組分就向固定相的孔穴內(nèi)擴散，擴散程度取決于孔穴的大小和組分分子大小。比孔穴孔徑大的分子被排阻在孔外，只能在凝膠顆粒外的空間隨流動相向下流動，它們經(jīng)歷的流程短，速度快，所以首先流出；而較小的分子則可以滲透進入凝膠顆粒內(nèi)部，經(jīng)歷的流程長，速度慢，所以最后流出。17、 超臨界流體的選擇原則答：化學性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備沒有腐蝕性，不與萃取物反應(yīng)； 臨界溫度應(yīng)接近常溫或操作溫度，不宜太高或太低，最好在室溫附近或操作溫度附近； 操作溫度應(yīng)低于被萃取溶質(zhì)的分解或變質(zhì)溫度； 臨界壓力不能太高，以節(jié)省動力費用； 對被萃取物的選擇性高（容易得到純產(chǎn)品）； 純度高，溶解性能好，以

25、減少溶劑循還用量； 容易獲得，價格便宜； 如果用于食品和醫(yī)藥工業(yè)，還應(yīng)考慮選擇無毒溶劑19、 簡單闡述親和膜分離技術(shù)與親和錯流膜過濾法的區(qū)別？答: 親和膜分離技術(shù)，制備帶有親和配基的分離膜，直接進行產(chǎn)物分離；親和錯流膜過濾，將水溶性或非水溶性高分子親和載體與產(chǎn)物進行特異反應(yīng)，然后用膜進行錯流過濾。20、生物物質(zhì)的萃取與傳統(tǒng)的萃取相比有哪些不同點？答：（1）成分與相復(fù)雜；（2）傳質(zhì)速率不同；（3）相分離性能不同；（4）產(chǎn)物的不穩(wěn)定性；（5）與時間有關(guān)的過程行為。21、pH 對弱電解質(zhì)的萃取效率有何影響？答：水相pH值決定了蛋白質(zhì)表面電荷的狀態(tài)，從而對萃取過程造成影響。只有當反膠束內(nèi)表面電荷與蛋白

26、質(zhì)表面電荷相反時，兩者產(chǎn)生靜電引力，蛋白質(zhì)才可以進入反膠束。對于陽離子表面活性劑，溶液pH>pl時，反膠束萃取才能進行。對于陰離子表面活性劑，當pH>pl時，萃取率幾乎為零，當pH<pl時萃取率急劇提高。22、發(fā)酵液乳化現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？對分離純化產(chǎn)生何影響? 如何有效消除乳化現(xiàn)象？答： 1、乳化現(xiàn)象是一種液體以極微小液滴均勻地分散在互不相容的另一種液體中而產(chǎn)生的。 2、在液液萃取過程中兩相界面產(chǎn)的生乳化現(xiàn)象，對萃取過程的進行是不利的。即使采用離心機也很難將兩相完全分離，若萃取廢液中夾帶溶劑，收率會相應(yīng)降低，經(jīng)萃取的溶劑中夾帶發(fā)酵液也會給以后的精制造成困難。 3、消除乳化現(xiàn)象

27、方法有：過濾或離心分離、化學法、物理法、頂轉(zhuǎn)法。最好采用預(yù)處理手段，將發(fā)酵液中的表面活性物質(zhì)除去，消除水相乳化的起因。24、影響反膠束萃取蛋白質(zhì)的因素有哪些？答：蛋白質(zhì)的萃取，與蛋白質(zhì)的表面電荷和反膠束內(nèi)表面電荷間的靜電作用，以及反膠束的大小有關(guān)，所以任何可以增強這種靜電作用或?qū)е滦纬奢^大的反膠束的因素，都有助于蛋白質(zhì)的萃取。影響反膠束萃取蛋白質(zhì)的主要因素，見下表，只要通過對這些因素進行系統(tǒng)的研究，確定最佳操作條件，就可得到合適的目標蛋白質(zhì)萃取率，從而達到分離純化的目的。25、 什么是沉淀法，具體包括哪些方法？ 答：1）利用沉析劑使生化物質(zhì)在溶液中的溶解度降低而形成無定形固體沉淀的過程。2）根

28、據(jù)所加入的沉淀劑的不同，沉淀法可以分為：（1）鹽析法；（2）等電點沉淀法；（3）有機溶劑沉淀法；（4）非離子型聚合物沉淀法；（5）聚電解質(zhì)沉淀法；（6）復(fù)合鹽沉淀法等；（7）親和沉淀法；（8）選擇性沉淀法。26、鹽析的機理是什么？ 答：（1）破壞水化膜，分子間易碰撞聚集， 將大量鹽加到蛋白質(zhì)溶液中，高濃度的鹽離子有很強的水化力，于是蛋白質(zhì)分子周圍的水化膜層減弱乃至消失，使蛋白質(zhì)分子因熱運動碰撞聚集。（2）破壞水化膜，暴露出憎水區(qū)域，由于憎水區(qū)域間作用使蛋白質(zhì)聚集而沉淀，憎水區(qū)域越多，越易沉淀。（3）中和電荷，減少靜電斥力， 中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液后，蛋白質(zhì)表面電荷大量被中和，靜電斥力降低，導(dǎo)致蛋

29、白溶解度降低，使蛋白質(zhì)分子之間聚集而沉淀。27、影響鹽析的因素有哪些？答：（1）pH值：一般來說，蛋白質(zhì)所帶凈電荷越多溶解度越大，凈電荷越少溶解度越小，在等電點時蛋白質(zhì)溶解度最小。為提高鹽析效率，多將溶液pH值調(diào)到目的蛋白的等電點處。 （2）在低離子強度或純水中，蛋白質(zhì)溶解度在一定范圍內(nèi)隨溫度增加而增加。但在高濃度下，蛋白質(zhì)溶解度隨溫度上升而下降。（3） 沉淀蛋白質(zhì)鹽的濃度和起始濃度有關(guān)。高濃度蛋白溶液可以節(jié)約鹽的用量，若蛋白濃度過高，會發(fā)生嚴重共沉淀作用，除雜蛋白的效果會明顯下降。在低濃度蛋白質(zhì)溶液中鹽析，所用的鹽量較多，共沉淀作用比較少，但回收率會降低。28、有機溶劑沉淀蛋白質(zhì)的機理什么？

30、答、（1）降低溶劑介電常數(shù)（介電常數(shù)D有機 < D水） ，減小溶劑的極性，從而削弱了溶劑分子與蛋白質(zhì)分子間的相互作用力，增加了酶、蛋白質(zhì)、核酸等帶電粒子之間的作用力，因相互吸引而聚合沉淀。（2）破壞水化膜：由于使用的有機溶劑與水互溶，它們在溶解于水的同時從蛋白質(zhì)分子周圍的水化層中奪走了水分子，破壞水化層，降低蛋白質(zhì)分子的溶劑化能力，破壞蛋白質(zhì)的水化層，使蛋白質(zhì)沉淀。（3）相反力：疏水基團暴露并有機溶劑疏水基團結(jié)合形成疏水層。30、簡述HIC的工作原理？答：HIC，疏水作用色層分離法，利用固定相載體上偶聯(lián)的疏水性配基與流動相中的一些疏水分子發(fā)生可逆性結(jié)合而進行分離的方法。用碳鏈長度依次變化的同系列的烷基瓊脂糖SephCn(n=1-6)分別裝柱，在相同條下將混合蛋白質(zhì)溶液通入柱中，不同蛋白質(zhì)將在烷基瓊脂系列柱中顯示不同吸附特性，蛋白質(zhì)的分辨能力取決于碳鏈的長度，因此可利用系列柱實驗來調(diào)節(jié)己知蛋白質(zhì)的吸附強弱，然后用緩沖液進行洗脫。 31、簡述凝膠電泳的原理答：在凝膠電泳過程中，不同分子量的電荷溶質(zhì)在遷移過程中的泳動速度是不同的。相對分子量較大的溶質(zhì)受凝膠阻滯作用較大，泳動速度慢；分子量小的溶質(zhì)泳動速度較快。經(jīng)過一定時間的電泳后，根據(jù)溶質(zhì)相