8生物制藥工藝學(xué)習(xí)題集-離子交換法

1、第八章離子交換法一、填空題1離子交換劑由 、和組成。平衡離子帶為陽離子交換樹脂，平衡離子帶 稱陰離子交換樹脂。2、 常見的離子交換劑有 ，等。3、 離子交換樹脂的根本要求有 、和。4、 影響離子交換選擇性的因素主要有 、5、 請寫出以下離子交換劑的名稱和類型：CM-C的名稱是，屬于交換纖維素；DEAE-C 的名稱是 ，屬于交換纖維素；。6、色譜聚焦chromatofocusing是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術(shù)。它是根據(jù)，結(jié)合，能別離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品，洗脫峰被聚焦效應(yīng)濃縮，分辨率很高，操作簡單。7、 寫出以下離子交換劑類型：732，724 ，717 ，CM-CQEAE-C ，PBE9 。&

2、amp;在采用多緩沖陰離子交換劑作固定相的離子交換聚焦色譜過程中，當(dāng)柱中某位點之pH值下降到蛋白質(zhì)組分 值以下時，它因帶 電荷而，如果柱中有兩種蛋白組分，pl值較者會超過另一組分，移動至柱下部pH較的位點進行。9、影響離子交換選擇性的因素有 、二、選擇題1、 用鈉型陽離子交換樹脂處理氨基酸時，吸附量很低，這是因為A.偶極排斥B.離子競爭C.解離低 D.其它2、 在酸性條件下用以下哪種樹脂吸附氨基酸有較大的交換容量A.羥型陰 B. 氯型陰 C. 氫型陽 D. 鈉型陽3、 在尼柯爾斯基方程式中，K值為離子交換常數(shù)，K> 1說明樹脂對交換離子吸引力A.小于平衡離子B.大于平衡離子C.等于平衡離

3、子D.其它三、名詞解釋1蛇籠樹脂：2、尼柯爾斯基方程式：3、偶極離子排斥作用：四、問答題1簡述離子交換纖維素的特點有哪些？2、請以CM-C為例說明離子交換纖維素別離純化蛋白質(zhì)時的洗脫方法有哪些？并說出各種 方法的洗脫原理。3、請以DEAE-C為例說明離子交換纖維素別離純化蛋白質(zhì)時的洗脫方法有哪些？并說出各 種方法的洗脫原理。4、 由以以下圖，利用給出的兩種離子交換劑E，E別離3種蛋白質(zhì)Pi、P、P3，用箭頭 流程圖表示并指出Ei, E2的類型。5、以以下圖為離子交換法應(yīng)用實例，請?zhí)顚懮a(chǎn)工藝流程中的空格可選因素：陰離子交換樹脂，陽離子交換樹脂，0.05mol/L 氨水，O.1mol/L氨水，2

4、mol/L氨水。簡述從"濾液開始，以后步驟的別離原理？過濾除酪氮酸事淹派禍釋粧站2?第八章離子交換法答案一、填空題1離子交換劑由惰性的不溶性載體 、功能基團 和 平衡離子 組成。 平衡離子帶_正電荷 為陽離子交換樹脂，平衡離子帶負電荷 稱陰離子交換樹脂。2、常見的離子交換劑有離子交換樹脂，離子交換纖維素，葡聚糖凝膠離子交換劑等。3、 離子交換樹脂的根本要求有有盡可能大的交換容量、有良好的交換選擇性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、化學(xué)動力學(xué)性能好和物理性能好。4、 影響離子交換選擇性的因素主要有離子價與離子水合半徑、離子價與離子濃度、交換環(huán)境 、樹脂結(jié)構(gòu)、偶極離子排斥 等。5、請寫出以下離子交換劑的名

5、稱和類型： CM-C的名稱是羧甲基纖維素，屬于弱酸型陽離子交換纖維素；DEAE-C的名稱是二乙基氨基乙基纖維素，屬于強堿型陰離子交換纖維素;。6、色譜聚焦chromatofocusing是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術(shù)。它是根據(jù)蛋白 的等電點,結(jié)合離子交換技術(shù)的大容量色譜，能別離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品，洗脫峰被聚焦效應(yīng)濃縮，分辨率很高，操作簡單。7、 寫出以下離子交換劑類型：732 強酸型陽離子交換樹脂,724弱酸型陽離子交換樹脂 ，717 強堿型陰離子交換樹脂，CM-C陽離子交換纖維素QEAE-C陰離子交換纖維素_，PBE94 陰離子交換劑。&在采用多緩沖陰離子交換劑作固定相的離子交換

6、聚焦色譜過程中，當(dāng)柱中某位點之pH值下降到蛋白質(zhì)組分 Pl 等電點值以下時，它因帶 正 電荷而下移 ，如果柱中有兩種蛋白組分，pI值較 大高者會超過另一組分，移動至柱下部pH較 高 的位點進行聚焦交換 。9、影響離子交換選擇性的因素有 、交換環(huán)境、樹脂結(jié)構(gòu)、偶極離子排斥。二、選擇題1、用鈉型陽離子交換樹脂處理氨基酸時，吸附量很低，這是因為CA.偶極排斥B.離子競爭C.解離低 D.其它2、在酸性條件下用以下哪種樹脂吸附氨基酸有較大的交換容量A.羥型陰 B. 氯型陰 C. 氫型陽 D. 鈉型陽3、在尼柯爾斯基方程式中，K值為離子交換常數(shù),K> 1說明樹脂對交換離子吸引力。A.小于平衡離子B.

7、大于平衡離子C.等于平衡離子D.其它三、名詞解釋1、蛇籠樹脂：由丙烯酸或甲基丙烯酸在季胺型陰離子交換樹脂如Dowex中聚合而成的一類樹脂稱蛇籠樹脂。它是一種兩性樹脂，它適宜于從有機物質(zhì)如甘油水溶液中吸附鹽類，再生時用水洗，就可將吸著的離子洗下來。2、尼柯爾斯基方程式:1 1mf C；2k1 廠 K, m?2 C1Z11即叫Z2m21Z1KCVC2Z2K值的大小取決于樹脂其中mi、m2及Ci、C2分別代表樹脂上和溶液中的兩種離子的濃度。和交換離子的性質(zhì)，以及交換條件。K> 1時說明離子Ai比離子A2對樹脂有較大的吸引力;反之，Kv 1時樹脂對A2的吸引力大于 Ai。3、偶極離子排斥作用：許

8、多生化物質(zhì)都是兩性物質(zhì)。其中有些是偶極離子。因為它們即使凈電荷為零時，正電中心和負電中心并不重疊， 遂成偶極。偶極離子在離子交換過程中的行 為是很特殊的?，F(xiàn)以氨基酸的離子交換為例。SOsNa H3NRCCOSO3H3NRCOO Na式中由于使用了鈉型樹脂， 被吸附氨基酸的羧基所帶的負電荷與樹脂磺酸基之負電荷產(chǎn)生排 斥力。這就是所謂偶極離子的排斥作用。因此使樹脂對氨基酸的吸附量大大降低。四、問答題1、簡述離子交換纖維素的特點有哪些？答：離子交換纖維素的特點是：離子交換纖維素為開放的長鏈骨架，大分子物質(zhì)能自由地在其中擴散和交換，親水性強，外表積大，吸易附大分子；交換基團稀疏，對大分子的實際交 換容

9、量大；吸附力弱，交換和洗脫條件緩和，不易引起變性；分辨力強，能別離復(fù)雜的生物 大分子混合物。2、請以CM-C為例說明離子交換纖維素別離純化蛋白質(zhì)時的洗脫方法有哪些？并說出各種 方法的洗脫原理。答：無論是升高環(huán)境的 pH還是降低pH或是增加離子強度都能將被吸附物質(zhì)洗脫下來。現(xiàn)OH -+H+ I1H3N巳 +r._ c OCH2COOH + H3 N PNaCl6 OCH2COOC OCH2COO + H2N - P + H2O- + + -_C OCH2COO Na + H3 N P_ + Cl1、升高環(huán)境的pH，使蛋白質(zhì)在此pH下失去電荷，從而喪失與 CM-C結(jié)合力而被洗 脫下來。2、降低環(huán)境

10、的pH，使CM-C在此pH下不解離，從而不能吸附蛋白質(zhì)而被洗脫下來。3、用高濃度的同性離子根據(jù)質(zhì)量作用定律將目的物離子取代下來。3、請以DEAE-C為例說明離子交換纖維素別離純化蛋白質(zhì)時的洗脫方法有哪些？并說出各 種方法的洗脫原理。答：無論是升高環(huán)境的 pH還是降低pH或是增加離子強度都能將被吸附物質(zhì)洗脫下來。1、升高環(huán)境的pH，使DEAE-C在此pH下不解離，從而不能吸附蛋白質(zhì)而被洗脫 下來。2、降低環(huán)境的pH，使蛋白質(zhì)在此 pH下失去電荷，從而喪失與 DEAE-C結(jié)合力而 被洗脫下來。3、用高濃度的同性離子根據(jù)質(zhì)量作用定律將目的物離子取代下來。4、 由以以下圖，利用給出的兩種離子交換劑Ei

11、，E2別離3種蛋白質(zhì)Pi、P2、P3，用箭頭 流程圖表示并指出Ei，E2的類型。Ei為陰離子交換劑E2為陽離子交換劑F P_ Pr .PH 47林t胎吸附物E.樹鵬哦附初賢.吐疣出我PHO-IU 流出浪巴5、以以下圖為離子交換法應(yīng)用實例，請?zhí)顚懮a(chǎn)工藝流程中的空格可選因素：陰離子交換樹脂，陽離子交換樹脂，0.05mol/L 氨水，O.1mol/L氨水，2mol/L氨水。簡述從"濾液開始，以后步驟的別離原理?獵如烏L二竝儷液曲G如熱 pH3. 4話性京50X： 2h料理液PHZ5Asp(pH3.5)1 Qu(阿 5)U<pE4 57.5)Hfc(PB5.8-P.5)詵脫AxgH 11-42)答：陽離子交換樹脂，0.05