物质分离课期末复习题.doc

生物物质分离 CH1、 CH2绪论和发酵液的预处理和固液分离 1、生物技术下游加工过程的特点 1）培养液是复杂的多相系统，含有细胞、代谢产物和未用完的培养基；2）欲提取的生物物质通常不稳定，遇热、极端PH、有机溶剂会引起失活或分解；3）发酵或培养基都是分批操作；4）加工要有一定的弹性。 2、滤饼的质量比阻 滤饼的比阻值是随操作压力差的提高而增大的，但是不是说压力越大越好。 3、发酵液预处理 以细胞培养液或发酵液为出发点，设法使目标产物转移到液相中，同时除去其它悬浮颗粒以及改善滤液性状，利于后续操作，该过程称为预处理。 4、调节pH值的作用 ①去高价无机离子；② 去杂蛋白；③调节杂蛋白使复合物分解，转移到液相。 5、固液分离方法，传统有过滤，另外较好的方法是离心分离。 6、非蛋白质类杂质去除方法 DNA的除去：阴离子交换剂吸附 热原的除去：细菌内毒素，可用UF或OR适合于多肽或蛋白质 病毒的除去:色层分离，必要时可用UV照射或过滤使病毒失活或除去 7、下游加工技术 8、各种纯化方法选择的根据 选择纯化方法应根据目标蛋白质和杂蛋白在物理、化学和生物学方面性质的差异，尤其重要的是表面性质的差异。 1)．根据溶解度的不同：包括沉淀法（包括盐析、有机溶剂、等电点、复合沉淀等）、溶剂萃取。 2)．根据分子大小的差别：包括凝胶过滤（层析）法、膜分离技术如超滤法及超离心法 、SDS-凝胶电泳等。 3)．根据解离电学性质的差异：如吸咐（层析）法、离子交换法和离子交换层析法、电泳法等。 4)．利用分配能力大小的的差异：如分配层析法等。 5)．利用离子表面性质的差异：如双水相萃取法。 6)．利用稳定性的差异：如选择性热变性法，选择性酸、碱变性法和选择性表面变性法。 7)．根据专一亲和作用而建立的方法：（基于酶和底物、辅助因子以及抑制剂间具有专一的亲和作用特点）：如亲和层析法、亲和电泳法、其它相关的亲和分离法。值得指出的是，上述方法中有许多往往包含两种或两种以上的因素在同时起作用。 9、下游加工过程可分为四个阶段：发酵液的预处理与固液分离、初步纯化、高度纯化、成品加工。 10、初步纯化的目的：主要是除去与目标产物性质有很大差异的物质 方法：吸附法、沉淀法、离子交换法、萃取法、膜过滤法。 11、板框过滤机适用于滤饼较干或发酵液固体含量比较大 12、凝聚：中性盐，颗粒小 絮凝：高分子絮凝剂，颗粒大 13、传统生化产品和基因工程产品特点 1)应用面广。 医药卫生、环保、动植物生长调节、食品和试剂等 2)种类繁多。分子量X0–X000000，结构功能复杂，生物活性各异。 3)目的产物在初始物料中的含量低。 青霉素（4.2%）、庆大霉素（0.2%）、干扰素（50ug/ml）。 4)产品价格与产物浓度呈反比 5)初始物料成分复杂,常需多个步骤,产品总收率低。除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代谢物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等。 6)生物活性物质的稳定性低。易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感。 7)产品的质量要求高，尤其是药品等。成品青霉素对其强致敏原 --- 青霉噻唑蛋白必须控制RIA值（放射免疫测定）小于100（1.5*10-6），蛋白类药物（杂质 2%）、重组胰岛素中杂蛋白小于0.01%。 14、胶体粒子保持分散状态的原因 1）、扩散双电层的结构：一旦由于布朗(Brown)运动使粒子间距离缩小到它们的扩散层部分重叠时，即产生电排斥作用，阻止了粒子的聚集。ζ 电位越大，电排斥作用就越强，胶粒的分散程度也越大。 2）、水化层：由于胶粒表面的水化作用，形成了水化层，也能阻碍直接聚集。水化膜主要是伴随胶粒带电而引起，一旦ζ电位降低或消失，水化层也会随之减弱或消失。 CH3 细胞破碎 15、细胞破碎方法分机械法和非机械法 16、机械法和非机械法的概念和比较： 17、高压匀浆法和珠磨法的冷却方式： 高压匀浆机一般需多级操作，每次循环前要进行级间冷却装置。 珠磨机采用夹套冷却的方式实现温度控制的 18、放线菌发酵液的细胞破碎方法有（除高压匀浆法之外的所有） 19、细胞破碎程度应该从高的产物释放率，低的能耗和便于后步提取这三方面来权衡。 20、包涵体的变性和复性 21、破碎细菌的主要阻力是来自细胞壁。 CH4 盐析 22、等电点沉淀法只适合范围 23、盐析法Cohn方程式 lgS=β－Ks I 说明：Ks：盐析常数，斜率，与温度和pH无关，与盐和蛋白质的种类有关；β : 常数,截距,与盐的种类无关,与温度、pH和蛋白质种类有关 24、盐析法两种方法 ① Ks分级盐析法: （粗提蛋白质时常用） ② β分级盐析法: （进一步纯化用） 25、中性盐沉淀的规律 1）、蛋白质浓度大时，