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膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用

膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用
膜分离技术在低分子量生物产品分离纯化中的应用

药物分离与纯化技术提纲(自制).

第一章绪论 1.药物分离与纯化过程分为机械分离与传质分离,机械分离针对非均相混合物,传质分离(物质传递)针对均相混合物,分为平衡分离过程与速度控制分离。 2.分离剂可以是能量或物质(质量)。 第二章药物分离纯化前的预处理技术 1.预处理的目的:将目的产物转移到易于分离的相态中(液相),同时除去大部分杂质,改变流体特性,利于后续分离。 2.药物成分的形成阶段只能获得含有目的药物成分的混合物,难以进行药物分离。 3.预处理主要完成任务: (1)去除大部分可溶性杂质(阳离子、生物大分子) (2)采用凝聚或絮凝技术,将胶体状态的杂质转化为易于分离的较大颗粒。(3)改善料液的流动性,便于固液分离 (4)固液分离 (5)将胞内产物从细胞内释放出来 4.沉淀技术: (1)高价离子:Ca2+、Mg2+、Fe3+ a影响离子交换 b对药物降解加速催化作用 (2)生物大分子(可溶性黏胶状物):蛋白、核酸、多糖 a粘度增大,影响固-液分离。 b乳化作用,吸附离子基团。 5.沉淀法去除杂质常用的方法:等电点沉淀法,变性沉淀法,盐析法,有机溶剂沉淀法,反应沉淀法。 6.等电点沉淀法原理:蛋白质是两性电解质,当溶液PH值处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集体,进而产生沉淀。

7.变性沉淀法原理:利用蛋白质、酶、核酸等生物大分子对某种物理或化学因素的敏感性差异,实现分离。 8.盐析法概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。 9.盐析法影响因素: (1)盐析剂的性质和加入量 (2)溶液的pH值 (3)蛋白类化合物的性质 (4)蛋白浓度 (5)温度 10.常用的凝聚剂:AlCl3·6H2O、Al2(SO43·18H2O(明矾)、 K2SO4·Al2(SO43·24H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、ZnSO4和MgCO3等。 11.凝聚作用与絮凝作用的区别:凝聚作用是指某些电解质(凝聚剂)作用下,破坏胶体系统分散状态,而使胶体粒子聚集过程,而絮凝作用是通过架桥作用将许多微粒聚集在一起,形成粗大的松散絮团的过程。 12.助滤剂:具有一定刚性的颗粒或纤维状的固体。 13.常用助滤剂:硅藻土,珍珠岩,活性碳等。 14.细胞破碎方法 (1)机械法:高压均浆法(可大规模操作),珠磨法(可较大规模操作)、超声破碎法、X-press法 (2)非机械法:酶解法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法。 15.高压匀浆法原理:细胞悬浮液在高压的作用下从阀座与阀之间的环隙高速喷出,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。细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。 第三章萃取技术

微生物菌种的分离和纯化方法

从混杂微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物分离与纯化。在分子生物学的研究及应用中,不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物,而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”,防止其他微生物的混入。 1、用固体培养基分离和纯化 单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体,称为菌落。当固体培养基表面众多菌落连成一片时,便成为菌苔。不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征,可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。大多数细菌、酵母菌、以及许多真菌和单细胞藻类能在固体培养基上形成孤立的菌落,采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。所谓平板,即培养平板的简称,它是指固体培养基倒入无菌平皿,冷却凝固后,盛固体培养基的平皿。这方法包括将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面。固体培养基用琼脂或其它凝胶物质固化的培养基,每个孤立的活微生物体生长、繁殖形成菌落,形成的菌落便于移植。最常用的分离、培养微生物的固体培养基是琼脂固体培养基平板。这种由Kock建立的采用平板分离微生物纯培养的技术简便易行,100多年来一直是各种菌种分离的最常用手段。1.1 稀释倒平板法 首先把微生物悬液作一系列的稀释(如1:10、1:100、1:1000、1:10000),然后分别取不同稀释液少许,与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合,摇匀后,倾入灭过菌的培养皿中,待琼脂凝固后,制成可能含菌的琼脂平板,保温培养一定时间即可出现菌落。如果稀释得当,在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落,这个菌落可能就是由一个细菌细胞繁殖形成的。随后挑取该单个菌落,或重复以上操作数次,便可得到纯培养。 1.2 涂布平板法 因为将微生物悬液先加到较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡,且采用稀释倒平板法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长,因此在微生物学研究中常用的纯种分离方法是涂布平板法。其做法是先将已熔化的培养基倒入无菌平皿,

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案培训讲学

生物分离与纯化技术模拟试卷三答案

精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2 生物分离与纯化技术模拟试卷三答案 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1.CM-Sephadex C-50:羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂,吸水量为每克干胶吸水五克。 2.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 3.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高 4.膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 5.层析分离:是一种物理的分离方法,利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别,使各组分以不同的程度分布在两个相中。 二、单选题(每小题1分,共15分) 1.适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是( B )。 A.活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 2.下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的?( B ) A.该酶的活力高 B.对底物有高度特异亲合性 C.酶能被抑制剂抑制 D.最适温度高 E.酶具有多个亚基 3.盐析法沉淀蛋白质的原理是( B ) A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷,破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 4.凝胶色谱分离的依据是(B)。 A、固定相对各物质的吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D、各物质与专一分子的亲和力不同 5.如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用(D)。 A、Sephadex G-200 B、Sephadex G-150 C、Sephadex G-100 D、Sephadex G-50 6.工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀,一般先将其转变为(B)。 A、钠型和磺酸型 B、钠型和氯型 C、铵型和磺酸型 D、铵型和氯型 7.下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法( A )。 A. 亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D. 盐析 8.以下哪项不是在重力场中,颗粒在静止的流体中降落时受到的力( B ) A.重力 B. 压力 C.浮力 D. 阻力 9.关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律,下列(A)项是正确的叙述。 A、氢键形成是能量释放的过程,若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。 B、氢键形成是能量吸收的过程,若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。 C、氢键形成是能量释放的过程,若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。 D、氢键形成是能量吸收的过程,若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。 10.关于萃取下列说法正确的是(C) A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取 C. 两性电解质在等电点时进行提取 D. 两性电解质偏离等电点时进行提取 11.下列关于固相析出说法正确的是(B) A.沉淀和晶体会同时生成 B析出速度慢产生的是结晶 C.和析出速度无关 D.析出速度慢产生的是沉淀 12.那一种膜孔径最小(C) A.微滤 B超滤 C.反渗透 D. 纳米过滤 13.酚型离子交换树脂则应在(B )的溶液中才能进行反应 A. pH>7 B pH>9 C. pH﹤9 D. pH﹤7 14.一般来说,可使用正相色谱分离(B) A. 酚 B带电离子 C. 醇 D. 有机酸 15.离子交换层析的上样时,上样量一般为柱床体积的(C)为宜。 A. 2%-5% B1%-2% C. 1%-5% D. 3%-7% 三、判断题(每小题1分,共10分) 1.珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。(×) 2.进料的温度和pH会影响膜的寿命。(√) 3.应用有机溶剂提取生化成分时,一般在较高温度下进行。(×) 4.溶剂的极性从小到大为丙醇>乙醇>水>乙酸。(√) 5.蛋白质为两性电解质,改变pH可改变其荷电性质,pH﹤pI蛋白质带正电。(√) 6.进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查使用孔径为0.2μm的膜。(×) 7.只有树脂对被交换离子比原结合在树脂上的离子具有更高的选择性时,静态离子交换操作才有可能获得较好的效果。(√) 8.制备型HPLC对仪器的要求不像分析型HPLC那样苛刻。(√) 9.Sephadex LH-20的分离原理主要是分子筛和正相分配色谱。(√) 10.水蒸气蒸馏法是提取挥发油最常用的方法。(√) 四、填空题(每小题1分,共15分) 1.常用的蛋白质沉析方法有(等电点沉淀),(盐析)和(有机溶剂沉淀)。 2.蛋白质分离常用的色谱法有(凝胶色谱法),(多糖基离子交换色谱法),(高效液相色谱法)和(亲和色谱法)。 3.离子交换树脂由(载体),(活性基团)和(可交换离子)组成。 4.膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为(微滤膜),(超滤膜),(纳滤膜)和(反渗透膜)。 五、简答题(每小题7分,共35分) 1.在色谱操作过程中为什么要进行平衡? 答:1、流速平衡:流速是柱层析操作当中的主要影响因素,流速的快慢直接影响着分离的效果,流速过快,混合物得不到完全的分离,流速过慢,整体分离的时间要延长,因此在分离前首先要确定留宿。

《生物分离与纯化技术》授课教案

《生物分离与纯化技术》授课教案 第一章绪论 教学目的:熟悉生物物质的概念、种类和来源;了解分离纯化技术及其基本原理;熟悉分离纯化工艺的优化、放大和验证工作;掌握分离纯化的特点与一般步骤;了解生物分离纯化技术的发展历史;熟悉生物分离纯化技术的发展趋势。 教学重点:生物物质的概念、种类和来源;分离纯化工艺的优化、放大和验证工作;分离纯化的特点与一般步骤;生物分离纯化技术的发展趋势。 教学难点:分离纯化技术及其基本原理;分离纯化工艺的优化、放大和验证工作。教学课时:4 学时 教学方法:多媒体教学 教学内容: 第一节生物分离与纯化的概念与原理 一、生物物质的概念、种类和来源 1. 生物物质:氨基酸及其衍生物类、活性多肽类、蛋白质、酶类、核酸及其降解 物、糖、脂类、动物器官或组织制剂、小动物制剂、菌体制剂 2. 生物物质来源:动物器官与组织、植物器官与组织、微生物及其代谢产物、细胞培养产物、血液、分泌物及其代谢物 二、生物分离纯化概念 指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液或动植物组织细胞与体液等中分离、纯化生物产品的过程。 三、生物分离纯化技术

生物技术 上游:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及组织工程;下游:生物产品的回收——生物分离与纯化技术,主要包括离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出技术、色谱技术和膜分离技术等。 四、分离纯化基本原理 有效识别混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别,利用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的分离或目标产物的纯化。

第二节分离纯化策略 一、生物分离纯化技术的特点 1. 环境复杂、分离纯化困难 2. 含量低、工艺复杂

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目:膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术(membrane separation technology, MST)是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤(micro-filtration, MF)、超滤(ultra-filtration,UF)、纳滤(nano-filtration,NF)、反渗透(reverse-osmosis, RO)和电渗析(eletro-dialysis, ED)等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离,可以说是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一,也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性,按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同,可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析(Dialysis, D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 (gas-separation, GS)、20世纪90 年代的PV和乳化液膜(emulsion liquid membrane, ELM)等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料,膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提,膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差,主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等;UF的推动力也是膜两端的压力差,主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质,应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等;NF自身一般会带有一定的电荷,它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达99%,在水净化方面应用较多,同时可以透析被RO膜截留的无机盐;RO是一种非对称膜,利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反向从溶液

生物分离与纯化技术模拟试卷九答案

生物分离与纯化技术模拟试卷九答案 装 订 线 一、名词解释(每小题3分,共15分) 1.离心分离技术:是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异,在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。 2.物理萃取:即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 3.有机聚合物沉析:利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 4.平衡离子:离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子,亦称活性离子。 5.离子交换层析:是以离子交换剂为固定相,根据物质的带电性质不同而进行分离的一种层析技术。 二、单选题(每小题1分,共15分) 1.葡聚糖凝胶可使用那种溶剂溶胀(C ) A.甲醇 B 乙醇 C.缓冲液 D.乙酸乙酯 2.不能用于固液分离的手段为(C ) A.离心 B 过滤 C.超滤 D.双水相萃取 3.最常用的干燥方法有( D ) A 、常压干燥 B 、 减压干燥 C 、喷雾干燥 D 、以上都是 4.物理萃取即溶质根据( B )的原理进行分离的 A.吸附 B.相似相溶 C 分子筛 D 亲和 5.适合小量细胞破碎的方法是( B ) A.高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 6.关于分配柱层析的基本操作错误(D )。 A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平 D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。 7.颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度( A ) A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 8.“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质( B ) A .极性溶剂 B .非极性溶剂 C .水 D .溶剂 9.关于大孔树脂洗脱条件的说法,错误的是: ( A ) A 、最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。 B 、对弱酸性物质可用碱来解吸。 C 、对弱碱性物质可用酸来解吸。 D 、如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时,则常常仅用水洗就能解吸下来。 10.亲和层析的洗脱过程中,在流动相中减去配基的洗脱方法称作 ( D ) A 、 阴性洗脱 B 、剧烈洗脱 C 、正洗脱 D 、负洗脱 11.下列哪一项不是常用的滤布材料 ( C ) A. 法兰绒 B. 帆布C. 滤纸 D.斜纹布 12.阴树脂易受有机物污染,污染后,可用( B )处理 A 柠檬酸 B 10%NaCl+2%~5%NaOH 混合溶液 C 氨基三乙酸 D EDTA 13.HPLC 是哪种色谱的简称( C )。 A .离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱 14.适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是( B )。 A .活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 15.分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用 ( A ) A 、分离量大分辨率低的方法 B 、分离量小分辨率低的方法 C 、分离量小分辨率高的方法 D 、各种方法都试验一下,根据试验结果确定 三、判断题(每小题1分,共10分) 1.有机溶剂被细胞壁吸收后,会使细胞壁膨胀或溶解,导致破裂,把细胞内产物释放到水相中去。(√ ) 2.向含有生化物质的水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂,能使生化物质沉淀析出。(√ ) 3.等电点沉淀在实际操作中应避免溶液pH 上升至5以上。(√ ) 4.在聚丙烯酰胺凝胶中加入阴离子去污剂十二烷基硫酸钠(SDS ),影响凝胶的形成。(× ) 5.当气体的温度超过其临界温度,压力超过临界压力之后,物质的聚集状态就介于气态和液态之间,成为超临界流体。(√ ) 6.冻结-融化法冻结的作用是破坏细胞膜的疏水键结构,增加其亲水性和通透性来破坏细胞的。(√ ) 7.盐析作用也能减少有机溶剂在水中的溶解度,使提取液中的水分含量减少。可以促使生化物质转入有机相从而提高萃取率。(√ ) 8.氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可用等电点沉析。(√ ) 9.甲醇沉淀作用与乙醇相当,但对蛋白质的变性作用比乙醇、丙酮都小,所以应用广泛。(×) 10.若两性物质结合了较多阳离子(如Ca2+、Mg2+、Zn2+等),则等电点pH 升高。(√ )

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

《食品科学概论》课程论文 论文题目:膜分离技术应用综述 学 院 :生物工程学院 专 业 :食品科学与工程 年级班别 :09级一班 学 号 :10122 学生姓名 :齐莹 学生 指导教师 :陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理,介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状,同时指出该技术存在的问题,提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现,上世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。据统计,膜销售每年以14%~30%的速度增长,而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,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,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ~0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ~0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、

我国制药分离纯化技术现状和发展方向

我国制药分离纯化技术现状和发展方向 引言:制药工业关系国计民生。一种好的药品,不仅能治疗疾病,而且能够提高国民的身体素质。大千世界,形形色色的动植物,不计其数的化合物,想要从里面找到能够制成药物的有效成分是一件困难的工作。由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关,使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。因此,制药分离纯化技术在制药工业中具有举足轻重的地位。 一、现状 制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂志之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离,是一个复杂的过程。 近年来,我国的医药产业虽然得了比较大的发展,但是在制药过程上并没有取得重大突破,与发达国家仍有很大的差距。其原因是多方面的,但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题,药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节,自然而然的成为了首要原因。 目前,在我国制药领域,很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用,但是仍然没有成为制药过程中的主导工艺,依然是以传统落后的提取技术为主导,在制药过程中存在着提取分离技术装备简单,工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。设计和开发出一个新的生产系统和设备,显得尤为迫切。 制药提取分离技术及其装备关系到三个问题:(1)能否最大限度

地从药材中提取有效成分,但是保证无用的物质不能被同时转移。(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均;(3)能否在尽量满足最大产能的情况下,把成本降到最低。简单来说是产率、工艺条件稳定和效率三个问题。这些问题如果能得到有效的解决,就能为后续生产环节制提供良好的生产环境,实现提高生产质量的最终目的,目前,我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题,生产中仍然以传统落后的工艺技术和装备为主导,提取生产过程中的装备陈旧、工艺流程单一,集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来,但是并没有得到广泛应用,因此,充分利用各种先进的提取分离纯化技术,先进的装备的优势以及自动化控制与在线检测系统的优势,开发出先进、适用的中药提取分离技术流程,并使其得到推广和广泛的应用。 传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。这些新技术的推广应用,降低了生产成本、提高了产品质量,推动了医药的现代化进程,为我国的医药行业走向国际市场奠定了基础。 二、发展方向 我国的医药生产水平与世界先进的药物提取水平差距甚大,影响了我国医药产品在世界药品市场的地位。中国已经加入WTO,国内医药生产企业要想在竞争中赢得主动,必须采用先进的提取分离技术,才可能使我国医药产品生产和销售在国际市场占有更多的份额,

膜分离技术及其应用领域分析

膜分离技术及其应用领域分析 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。 一、膜分离技术原理及特点 膜分离技术以选择性透过膜为分离介质,如图1所示,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。 图1膜分离技术原理 利用膜分离技术进行分离所具有的特点包括:1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术;2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。3)膜分离技术适用分离的范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有其用武之地,关键在于选择不同的膜类型;4)膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。 基于膜分离技术所具有上述特点,是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段,完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术,所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。 二、膜分离技术种类分析 按照膜孔径和成膜材料分类,常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。各种膜过程具有不同的分离机理,可适用于不同的对象和要求。按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类,从下表可以看出,几乎所有的分离膜技术均可应用于任何分离、提纯和浓缩领域。反渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一,在分离膜领域内占重要地位。

药物分离纯化

1.什么是化学萃取?影响化学萃取的因素?溶质与萃取剂之间的化学作用? 2.什么事截留分子量?各种分离膜(如微滤、超滤、纳滤)的截留组分范围怎样? 3.什么是乳化现象?消除乳化的方法有哪些? 4.什么是反萃取、萃取相、萃余相? 5.什么是有效成分和有效部位? 6.什么是双水相萃取技术?有哪些特点? 7.什么是半仿生提取法?其优点有哪些? 8.什么是分子印迹技术,其特点如何? 9.什么是分子蒸馏,其操作过程如何,有哪些特点? 10.依据分离记理,色谱法分为哪几类? 11.根据料液和溶剂的接触和流动情况,萃取操作过程如何划分? 12.什么是凝胶色谱,其分离机理如何,有哪些用途?其操作过程如何? 13.什么是住色谱,如何操作? 14.活性氧化铝有哪些类型?特点是什么?其含水量关系如何? 15.何为浸漉法,去操作过程如何? 16.离子交换树脂有哪些类型,影响其选择性的因素?其操作过程如何? 17.容积提前中药有效成分时,选择溶剂的原则,常见容积大机型大小如何? 1分离纯化过程:通过物理、化学或生物等手段,或将这些方法结合,将某混合物系分离纯化成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。 分离纯化技术:在工业中通过适当的技术手段与装备,耗费一定的能量来实现混合物的分离过程,研究实现这一分离纯化过程的科学技术。 1、药物分离的特点:(1)药物的品种繁多,结构复杂,不同来源的药物性质差别很大,采用的分离技术原理和方法也多种多样。(2)以天然形式存在的药物,或生物来源的药物通常含量较低,杂质的量远远大于有效成分的量。分离过程需要多种方法联合应用,使有效成分的含量不断提高。(3)药物中很多品种特别是天然成分和生物活性物质具有稳定性差、易分解、易变性等特点,在选择分离方法时需要考虑被分离物质的性质,采用适当的分离方法和条件,以保证产品的稳定性(4)从药物研究到药品生产,分离在量上的差别很大,小到 以鉴定、含量测定的6- 10g级,大到生产的吨级的纯化。(5)药品的质量要求高,必须达到国家标准,生产环境需要达到一定的洁净度,防止环境对产品的污染。 2、分离纯化方法按原理分为机械分离和传质分离。 3、萃取:将样品中的目标化合物选择性地转移到另一相中或选择性地保留在原来的相中(转移非目标化合物),从而使目标化合物与原来的复杂机体相互分离的方法。反萃取:调节水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。萃取相:当溶剂与混合液混合后成为两相,其中一个以萃取剂为主(溶有溶质)的称为萃取相。萃余相:另一个以原溶液为主的(即溶剂含量较低)称为萃余相。萃取液:利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃取相中的溶剂后得到的液体称为萃取液。萃余液:利用蒸馏、蒸发和结晶等方法除去萃余相中的溶剂后的液体称为萃余液。化学萃取:也称反应萃取,是利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。影响化学萃取的因素:(1)被萃取药物的结构(2)pH的影响(3)温度的影响(4)无机盐的存在(5)溶质的结构(6)萃取剂(7)稀释剂。 4、化学萃取中,溶质与萃取剂之间的化学作用主要有:(1)配位反应(2)阳离子交换反应(3)离子缔合反应萃取(4)协同反应萃取。 5、根据料液和溶剂的接触和流动情况,可以把萃取操作过程分成单级萃取操作和多级萃取

总结生物药物分离纯化的方法

总结归纳本课程介绍的可用于物质分离纯化的方法,并说出每种方法的原理。 萃取分离法 溶剂萃取法原理: 利用物质在两种互不相溶的液相中分配特性不同而进行的分离 设法使一种溶解于液相的物质传递到另一液相的操作 pH影响分配系数-表观分配系数 双水相萃取原理:利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 反胶束萃取原理:表面活性剂溶于非极性溶剂中,并使其浓度超过临界胶束浓度,便会在有机溶剂内形成聚集体,非极性基团在外,极性基团则排列在内,形成一个极性核,此极性核具有溶解极性物质的能力。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后,蛋白质及其他亲水性物质能够溶于极性核内部的水中,由于周围的水层和极性基团的保护,蛋白质不与有机溶剂接触,从而不会造成失活。 超临界萃取原理:当气体物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时,不会凝缩为液体,只是密度增大,具有许多特殊的物理化学性质:流体的密度接近于液体的密度,粘度接近于气体;在临界点附近,超临界流体的溶解度对温度和压力的变化非常敏感; 固相析出分离法 盐析法原理: 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异,通过向溶液中引入一定数量的中性盐,使目的物或杂蛋白以沉淀析出,达到纯化目的的方法。 破坏双电层:在高盐溶液中,带大量电荷的盐离子能中和蛋白质表面的电荷,使蛋白质分子之间电排斥作用相互减弱而能相互聚集起来。 破坏水化层:中性盐的亲水性比蛋白质大,盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜,暴露出疏水区域,由于疏水区域的相互作用,使其沉淀。 有机溶剂沉淀法原理: 1、降低了介质的介电常数,使溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀。 2、水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。 等电点沉淀法原理: Pl时分子表面静电荷未零,双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加,溶解度降低。常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀剂一起配合使用。主要:去除杂蛋白,而不用于沉淀目的物。 成盐沉淀法原理: 1.金属离子沉淀 所用的金属离子,包括Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ca2+、Ba2+、Mg2+等。 蛋白质和酶分子中因为含有羟基、氨基、咪唑基和硫氢基等,均可以和上述金属离子作用形成盐复合物。 分离沉淀→复合物分解→除金属离子(离子交换或金属螯合剂EDTA) 2.有机酸类复合盐 含氮有机酸如苦味酸、苦桐酸和鞣酸等能够与有机分子的碱性功能团形成复合物而沉析出。工业上用此法制备蛋白质时,需采取较温和的条件,有时还加入一定的稳定剂,以防止蛋白质变性。 亲和沉淀法原理:

膜分离技术及其应用和前景

膜分离技术概论 XXX 机械工程及自动化专业机械104班1003010414 摘要:膜分离是在20世纪60年代迅速发展起的一门分离技术,膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作,因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中,产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用;最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词:膜分离,技术,前景,概况 Membrane-Seperating technology Abstract: Membrane-Seperating technology is a separating technology which developed fast in the 1960s. This technology involves in various functions like separating、concrntrating、purifying and refining,what else, for it’s easily to operate it’s now widely used in the fields of water supplyment、medicine production、food、environment protecting、waste water recycling and so on, make great economical and social benefits. This passage first explain some concepts membrane technology、main theory involved and sort of it. Key words: Membrane-Seperating,technology,introduction,prospect 1膜分离技术的原理 现代膜分离技术分离的根本原理在于膜具有选择透过性。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,可用于液相和气相。对于液相分离,可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。以下重点介绍反渗透的基本原理、微滤原理及超滤原理。

《膜分离技术及应用》学习心得

一、学习安排 1、学习目标要明确,做好切实可行的计划; 2、合理安排时间,按时完成学习任务; 3、养成做笔记的习惯; 4、认真地完成布置的作业,养成自主的学习习惯; 5、多向老师和同学请教; 6、及时做好考前的复习工作。 总之,虽然客观制定了个人初步学习计划,还存在许多不完善与不足之处,还需要今后根据自己的切实情况,在学习中不断地补充,加以改进、及时地总结经验,以合格的成绩来完成自己的学业。 二、学习心得 在以前的学习过程中都没有接触过这类知识,所以由对膜的不理解进而升华为对膜的好奇,进而增加了对学习这门课程的兴趣。以前书本中介绍过人体中的一种膜-细胞膜。细胞膜有重要的生理功能,它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境,又能调节和选择物质进出细胞。细胞膜会对物质进行选择性的进出,那么是不是所有的膜类材料都有此功能呢?带着疑问,带着兴趣开启了胡老师与我们的《膜分离技术及应用》这门课程的学习,在课堂上,通过老师的详细介绍,我收获颇多。 1.超滤膜的简介 超滤(Ultra-Filtration ,UF)是一种压力驱动的膜分离过程,是根据分子的大小和形态进行分离的。自20世纪60年代以来,超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术,它已广泛用于食品、医药,工业废水处理,高纯水制备及生物技术工业。在工业废水处理方面应用最普遍的是电泳涂漆过程,城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。 2.超滤膜在废水处理中的应用:含油废水处理 机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等都会产生含油废水,

其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种存在形式。其中乳化油的分离难度最大,用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高,而超滤就不需要破乳直接可将油水分离,特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。超滤处理乳化油废水时,界面活性剂大部分可透过,而超滤膜对油粒子完全阻止,随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上,再用撇油装置即可撤除。陆晓千等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水,颜色为乳白色,含油(1000~5000)mg/L,COD浓度高达(10000~50000)mg/L,经超滤膜处理后,颜色透明。含油低于10mg/L,COD(1700~5000)mg/L,除油滤99%。 3.纳滤膜的简介 纳滤膜(Nanofiltration membrane,NF)又称疏松型反渗透膜,它是介于反渗透与超滤之间的一种膜分离技术。但纳滤膜多数为荷电膜,其对无机盐的分离行为不仅受到化学势梯度控制,同时也受到电势梯度的影响。其表面由一层非对称性结构的高分子与微孔支撑体结合而成,以压力差为推动力,对水溶液中低分子量的有机溶质截留,而盐类组分则部分或全部透过,从而使有机溶质得到同步浓缩和脱盐的目的。 4.纳滤膜在废水处理中的应用 在金属加工与合金生产中产生的金属废水,含有浓度相当高重金属离子。将这些重金属离子生成氧氧化物沉淀除去是处理含重金属废水的一般措施。采用纳滤膜技术,不仅可以回收90%以上的废水,使之纯化,而且同时使重金属离子含量浓缩10倍左右,浓缩后的重金属具有回收利用的价值。如果条件控制适当,纳滤膜还可以分离溶液中的不同金属。 三、学习总结 通过胡老师对课程的认真讲述,我了解了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,同时也介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用以及我国膜分离技术的发展概况及前景。目前膜分离、浓缩、纯化技术正在被各个领域广泛应用,随着膜技术的不断发展和对产品质量的不断提高,各行业对传统工艺改造更新的要求越来越迫切,膜分离技术也有了更为广阔的应用前景。这几个月来,我们由浅入深,时刻跟着老师的节奏去复习和预习,老师要求的重点我会主动记

(高考生物)生物分离与纯化技术复习重点

(生物科技行业)生物分离与纯化技术复习重点

生化分离技术复习重点 1.生化分离,生化分离技术的基本步骤 生物分离与纯化的目的是从微生物发酵液,酶反应产物,动植物细胞培养和生物体本身分离并纯化对人类有用的,符合质量要求的各种生物药物和生物制品。 来源:(1)动物脏器(2)血液,分泌物和其它代谢物(3)海洋生物(4)植物(5)微生物 特点:(1)目的产物浓度低,纯化难度大(2)活性物质性质不稳定,操作过程容易失活(3)生物材料中生化组分数量大,分离困难(4)生物材料易变质,保存困难(5)生物产品的质量标准高 基本步骤:原料的选取和预处理,分离提取,精制和成品的制作 2.吸附技术 概念:是指在一定条件下,将待分离的料液(或气体)通入适当的吸附剂中,利用吸附剂对料液(或气体)中某一组分具有选择吸附的能力,使该祖坟富集在吸附剂表面,然后再用适当的洗脱机将吸附的组分从吸附剂上解吸下来的一种分离技术 吸附剂类型:(1)物理吸附(范德华力)(2)化学吸附(电子转移)(3)交换吸附(离子交换) 常用的吸附剂:一类有机吸附剂,如活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、聚酰胺等;另一类是无机吸附剂,如氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙‘氢氧化铝等。 活性炭吸附规律:对具有极性基团的化合物吸附力较大;对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物;对相对分子质量大的化合物的吸

附力大于相对分子质量小的化合物。 影响吸附的因素:吸附剂的性质;吸附物的性质;吸附条件(温度、PH、盐的浓度)、溶剂的影响。 3.膜分离技术 概念:指物质在推动力作用下由于传递速度不同而得到分离的过程。特点:易于操作;成本低、寿命长;高效;常温下操作无相态的变化,分离精度高,没有二次污染;膜材质的价格高;操作过程中膜面容易被污染;膜的耐药性,耐溶性,耐热性能有限。 类型:渗析;电渗析;微滤;超滤;反渗透;纳滤;气体分离 微孔滤膜清洗和再生方法:将滤膜平放于清洁盛器内,用60℃左右的蒸馏水浸泡,使全部湿润,数小时候(约4小时以)倾去水,再用上法浸泡12小时,使用前再用适量温蒸馏水清洗一次。 微孔滤过膜截留粒子的范围:0.1—10μm的粒子。 4.液膜分离技术 概念:是一种以液膜为分离介质,以浓度差为推动力的分离操作,是属于液—液系统的传质分离过程。 组成:膜溶剂;表面活性剂;流动载体;膜增强剂。 分类:乳状液膜;支撑液膜。 液膜分离步骤:制备液膜;液膜萃取;澄清分离;破乳。 影响因素:液膜乳液成分的影响;乳水比;连续的PH;搅拌速度的影响;料液的浓度和酸度的影响;操作温度的影响;接触时间。应用:分离氨基酸;提取抗生素;提取生物碱;提取蛋白质;分离

药物分离与纯化

硕士学位课程考试试卷 考试科目:天然药物的分离与纯化 考生姓名:邱诗春 考生学号:20111902042 学院:生物工程学院 专业:生物学 考生成绩: 任课老师(签名) 考试日期:20 11 年11 月 5 日午时至时

姜黄中天然药物的分离与纯化 摘要:姜黄素是姜黄属植物中的主要活性成分,具有抗癌、抗氧化、抗炎、清除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统等多方面药理作用,有较好的临床应用价值和研发潜力。随着提取分离纯化技术的发展,目前有多种方法从植物中提取并分离姜黄素。本文对近年来研究姜黄素的酶法、渗漉法、水杨酸钠法、超临界CO2 萃取法、超声提取法及微波提取法等提取方法;大孔树脂吸附法、聚酰胺吸附法、活性炭色谱法、硅胶柱色谱法、乙酸沉淀法等分离纯化方法进行综述,为进一步开发利用姜黄素提供依据。 关键字:姜黄素;提取;分离 Abstract: Curcumin is one of the major active ingredients in plants of Curcuma L. and has many pharmacological effects, such as: anti-cancer, anti-oxidant, anti-inflammatory, free radical scavenging, and anti-microbial effect in the cardiovascular system and digestive system, and so on. It has better clinical application and developping potential of new drug. With the development of extraction and isolation technology, there are many ways to extract and isolate curcumin from plants. The recent studies of curcumin extraction methods, i.e. enzyme method, percolation method, sodium salicylate method, supercritical CO2, ultrasonic extraction and microwave extraction. Separation methods, i.e. polyamide adsorption, macroporous resin adsorption, polyamide adsorption, activated carbon chromatography, silica gel column chromatography and acid-precipitation method are reviewed to provide the basis evidence for further utilization of curcumin. Key words:curcumin; extraction; separation 姜黄(Curcuma longa)为多年生草本植物,其性味辛、苦、温,入心、肝、脾经,可行气破瘀,通经止痛,并且还有助消化特性,可以作为调味品、天然色素、天然染料,近年来因其具抗肿瘤、抗炎、抗氧化[1,2]等活性而倍受关注.姜

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