《生物工程下游技术》复习资料
一、名词解释
1. 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。
2. 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。
3. 助滤剂：是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。
4. 浸取：也称之为浸出，用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程。
5. 超临界流体（SF）：是指某种气体（液体）或气体（液体）混合物在操作压力和温度均高于临界点时，使其密度接近液体，而其扩散系数和黏度均接近气体，其性质介于气体和液体之间的流体。
6. 反胶团：是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发的向内聚集而成，内含微小水滴的空间尺度仅为纳米级的集合型胶体，是一种自我组织和排列而成的，并具有热力学稳定的有序构造。
7. 浓差极化：浓差极化是指，当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。
8. 膜：即死膜，人工合成的无生命的膜，是指分隔两相界面，并以特定形式限制和传递各种化学物质。
9. 超滤：以压力差为推动力，以多孔小薄膜为过滤介质，按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
10. 软水：利用钠型阳离子交换树脂去除钙、镁离子后的水。
11. 色谱分离：色谱分离也称为色层分离或层析分离，在分析检测中则常称为色谱分析。它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(如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲和力、分配系数等)的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中；当多组分混合物随流动相流动时、由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。
12. 结晶：当溶质从液相中析出时，形成晶形物质的过程称为“结晶”。
13. 干燥：常指借热能使物料中水分(或溶剂)气化，并由惰性气体带走所生成的蒸气的过程。
14. 蒸发：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，而使溶液中溶质浓度提高的过程。蒸发所用设备称为蒸发器。
15. 清洁生产：是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。清洁生产的定义涉及到两个全过程控制：生产全过程控制和产品整
个生命周期控制。
16. 乳化：是一种液体(分散相)分散在另一种不相混溶的液体(连续相)中的现象。
17. 细胞破碎技术：是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。
18. 亲和色谱：利用生物物质间的特异性相互作用，或者说是利用了某些生物物质之间特异的亲和力进行选择性分离的一种色谱分离技术。
19. 吸藏：是指母液中杂质吸附于晶体表面，如果晶体生长过快，杂质甚至会机械地陷入晶体。
20. 表面扩散：是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。当固体表面存在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。
二、选择题
1.生物工业下游技术是指（ C ）。
A、“物质分离”
B、“产品加工”
C、“物质分离”和“产品加工”
2.在过滤分离中，滤液通过滤饼的速率与其黏度成（ B ）。
A、正比
B、反比
C、无关
3.微生物代谢产物大多（ A ）。
A、分泌到细胞外
B、存在于细胞内
三、判断题
1.分离是混合的逆过程，是一个熵增加的过程，是一个自发的过程（×）。
2.发酵液预处理的目的是浓缩目标产物（×）。
3.絮凝剂须有长链的线性结构，越长越好（×）。
4.细胞壁破碎的主要阻力是连接细胞壁网状结构的共价键（√）。
5.革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌细胞壁要薄。（×）
6.离子交换的推动力是离子浓度差。（√）
7.离子交换树脂的交联度大，其网孔大，机械强度大。（×）
四、填空题
1 以物理学为基础的分离操作，大致可分为以下三类：（平衡分离过程）、（拟平衡分离操作）、（非平衡分离操作）。
2 从工程学的角度来说，物性差异（越大），作为分离基础的实际利用价值越大。
3 一般地说，物质间的化学作用与物质间的物理作用力相比，选择性（更强），在高度选择性的精密分离中占有重要地位。
4 （肽聚糖）是细菌细胞壁的主要化学成分；酵母细胞壁的主要成分是（葡聚糖）；霉菌细胞壁主要由多糖组成，其中大多数的多糖壁是由（几丁质）和葡聚糖构成的。
2 细胞破碎的目的是释放出细胞内目的产物，方法很多。按其是否使用外加作用力可分为（机械法）和（非机械法）两大类。
5 机械法主要有（珠磨法）、（高压匀浆法）、（超声破碎法）和X-press法等。在机械破碎法中，由于消耗的机械能转为热量会使温度上升，在大多数情况下要采用（冷却）措施，以防止生物产品受热破坏。
6 非机械法有（酶溶法）、（化学渗透法）、物理法和干燥法等。
7 细胞破碎率测定方法主要有（直接测定法）、（目的产物测定法）和（导电测定法）三种。
8 按照生成氢键的能力，可将溶剂分成四种类型（N型溶剂）、（A型溶剂）、（B型溶剂）、（AB型溶剂）。
9 溶剂萃取的关键是萃取溶剂的选择，而选择的依据是（相似相溶）的原则。
10 多级逆流萃取和多级错流萃取相比，萃取剂消耗（少），产物收率(高)。
11 制备反胶团系统一般有三种方法：（注入法）、（相转移法）、（溶解法）。
12 根据膜的形式或排列方式，可以把膜区分为（管式）、（中空纤维式）、（平板式）和（螺旋卷绕式）。
13 孔径的测定方法很多，主要有（压汞法）、（泡压法）和（电子显微镜观测法）。
14 孔道特征包括（孔径）、（孔径分布）和（孔隙度），是膜的重要性质。
15 根据离子交换树脂官能团的性质，将其分为（强酸型）、（弱酸型）、（强碱型）、（弱碱型）、（鳌合型）、（两性）及（氧化还原）等7类。
16 按照溶质分子与固定相相互作用的机理不同，色谱分离可大致分成以下5大类：（吸附色谱分离）、（分配色谱）、（离子交换色谱）、（凝胶色谱）和（亲和色谱）。
17根据固定相的形状不同，色谱分离技术可分为（柱色谱）、（纸上色谱）、（薄层色谱）。
18 根据流动相的物态不同，色谱分离技术可分为（气相色谱分离）、（液相色谱分离）、（超临界色谱分离）。
19 根据操作压力不同，色谱分离技术不同可分为（低压色谱分离）、（中压色谱分离）、（高压色谱分离）。
20在色谱分离中，常用的展开方式有（洗脱展开法）、（前沿分析法）、（置换展开法）。
21按照热能供给湿物料的方式不同，干燥可分为以下几类：（导热干燥）、（辐射干燥）、（介电加热干燥）、（对流干燥）。
五、简答题
1 产品的分离提取工艺应考虑那些因素？
答：某一具体产品的分离提取工艺与下列情况有关：
(1)是胞内产物还是胞外产物；
(2)原料中产物和主要杂质浓度；
(3)产物和主要杂质的物理化学特性及差异；
(4)产品用途和质量标准；
(5)产品的市场价格；
(6)废液的处理方法等。
2 与目的产物混合的杂质主要包括那些成分？
答：与目的产物混合的杂质包括：
1.生物反应过程中的副产物；
2.未消耗完毕的原料；
3.生产过程中加入的化学试剂；
4.生产设备材料物质。
3 微生物发酵液有那些特性？
答：微生物发酵液的特性可归纳为：
①发酵产物浓度较低，大多为1％一10％，悬浮液中大部分是水；
②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大；
③固体粒子可压缩性大；
④液相粘度大，大多为非牛顿型流体；
⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。
这些特性使得发酵液的过滤与分离相当困难。
4 除去发酵液杂蛋白质的常用方法有那些？
答：杂蛋白质的除去常用方法：
(1) 沉淀法：蛋白质是两性物质，在酸性溶液中，能与一些阴离子（三氯乙酸盐、水扬酸盐）形成沉淀；在碱性溶液中，能与一些阳离子（Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等）形成沉淀。(2) 变性法：使蛋白质变性的方法很多，如：加热，调节PH，有机溶剂，表面活性剂等。其中最常用的是加热法。
(3) 吸附法：加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。
5 溶剂萃取法有那些优点？
答：有以下优点：
比化学沉淀法分离程度高；比离子交换法选择性好、传质快；比蒸馏法能耗低。另外它还有生产能力大、周期短、便于连续操作、容易实现自动化控制等优点。
6 溶解过程的能量变化分那三个过程？
答：(1)溶质B各质点的分离；原先是固态或液态的溶质B．先分离成分子或离子等单个质点。此过程需要吸收能量，这种能量的大小通常与分子之间的作用力有关；
(2)溶剂A在溶质B的作用下形成可容纳B质点的空位；此过程也需要吸收能量，其大小与溶剂分子A之间的相互作用力有关；该能量还与溶质分子B的大小有关。
(3)溶质质点B进入溶剂A形成的空位；此过程放出能量。
7 反胶团萃取技术有哪些优点？
答：1) 有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性；
2) 分离、浓缩可同时进行，过程简便；
3) 能解决蛋白质（如胞内酶）在非细胞环境中迅速失活的问题；
4) 由于构成反胶团的表面活性剂往往具有细胞破壁功效，因而可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶；
5) 反胶团萃取技术的成本低，溶剂可反复使用等。
8 乳化液膜有哪些优点？
答： (1)具有选择性； (2)较高的浓缩能力； (3)连续运转的可能性； (4)前处理方便或无需前处理； (5)经济性好。
9 亲和色谱中选择理想载体有什么特征？
答：理想载体的特性：
(1)不溶性；
(2)渗透性，即具有疏松的网状结构，容许大分子自由通过；
(3)高硬度及适当的颗粒形式，最好为均匀的珠状；
(4)最低的吸附力；
(5)较好的化学稳定性；
(6)抗微生物和酶的侵蚀；
(7)亲水性；
(8)具有大量的供反应的化学基团，能与大量配基共价连接。
10 按原理分类，色谱分离方法有哪几类？
答：（1）按溶质分子与固定相相互作用的机理不同，色谱分离可大致分成如下5大类：吸附色谱分离，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱，亲和色谱。
（2）根据固定相的形状不同，色谱分离技术可分为柱色谱分离、纸上色谱分离、薄层色谱分离。
（3）根据流动相的物态不同，色谱分离技术可分为气相色谱分离、液相色谱分离、超临界色谱分离。
（4）根据操作压力不同，色谱分离技术不同可分为低压色谱分离、中压色谱分离、高压色谱分离。
11 结晶过程中，晶核的形成有那几种形式？
答：有三种形式：
(1)初级均相成核：溶液在不含外来物体时自发产生晶核，称为初级均相成核。
(2)初级非均相成核：在外来物体(如大气微尘)诱导下产生晶核的现象称为初级非均相成核。
(3)二次成核：溶液中已有溶质晶体存在的条件下形成晶核的现象称二次成核。二次成核中又以接触成核占主导。
12 影响接触成核速率的因素有那些？
答：影响接触成核速率的因素有：
(1)过饱和度的影响：产生的晶粒数N是过饱和度S的函数。无论哪一类晶体，晶核生成量与晶体生长速率成正比。
(2)碰撞能量E的影响：碰撞能量纯越大，产生的晶粒数越多。
(3)螺旋桨的影响：螺旋桨对接触成核的影响最大，主要体现在它的转速和桨叶端速度上。
(4)晶体粒度的影响：晶体粒度大，碰撞能量大，则晶核生成量增加。当悬浮晶粒随溶液循环而流经桨叶的旋转平面时，并非所有粒度的晶粒都有机会与桨叶相接触。只有当晶体大于某一粒度值后才能和桨叶碰撞产生二次晶核。也就是说小晶粒在循环中难与螺旋桨接触。
(5)螺旋桨材质的影响：聚乙烯桨叶与不锈钢桨叶相比晶核生成量相差4倍以上，软的桨叶吸收了大部分碰撞能量，使晶核生成量大幅度减少(也有晶核的生成与材质无关的报道)，一般情况下，低转速时，桨叶材质的影响要突出些。
13与常压蒸发相比，减压（真空）蒸发有那些优点？有哪些缺点（缺点这点老师没说考）？
答：与常压蒸发相比，它有以下优点：
(1)溶液沸点低，可用温度较低的低压蒸汽或废蒸汽作加热蒸汽。
(2)溶液沸点低，同样蒸汽，所需的传热面小。
(3)沸点低，有利于处理高温下易分解和变质的热敏性物料。
(4)蒸发器的操作温度低，系统的热损失小。
减压（真空）蒸发的缺点：
(1)溶液温度低，粘度大热系数小。
(2)蒸发器和冷凝器的内压力低于大气压，完成液和冷凝水需用泵或大气腿徘出。
(3)需用真空泵抽出不凝性气体，保持一定真空度，需多耗能。
14 “清洁生产”应该包括哪三方面的内容？
答：(1)清洁生产工艺技术和过程：含先进的无废少废技术、高效的装备和完善的管理；
(2)清洁产品：使用中和使用后对人体和环境无害；
(3)清洁能源：包括常规能源清洁利用、采用节能技术、再生
能源和新能源的开发利用。
15双水相萃取技术有哪些优势？
答：ATPE 作为一种新型的分离技术，对生物物质、天然产物、抗生素等的提取、纯化表现出以下优势：
(1)含水量高(70％--90％)，在接近生理环境的体系中进行萃取，不会引起生物活性物质失活或变性；
(2)可以直接从含有菌体的发酵液和培养液中提取所需的蛋白质（或者酶），还能不经过破碎直接提取细胞内酶，省略了破碎或过滤等步骤；
(3)分相时间短，自然分相时间一般为5min ～15 min ；
(4)界面张力小(10-7～ 10-4mN ／m)，有助于两相之间的质量传递，界面与试管壁形成的接触角几乎是直角；
(5)不存在有机溶剂残留问题，高聚物一般是不挥发物质，对人体无害；
(6)大量杂质可与固体物质一同除去；
(7)易于工艺放大和连续操作，与后续提纯工序可直接相连接，无需进行特殊处理；
(8)操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行；
(9)亲和双水相萃取技术可以提高分配系数和萃取的选择性。
六、论述题
1.(书本P59 4)用碟片式离心机分离大肠杆菌基因工程菌悬浮液，已知大肠杆菌的最小颗粒为d=1.0μm （化为10-6m ）；离心机的角速度ω=880rad/s ，碟片数n=72，倾斜角速度θ=38°，碟片内径r 1=0.036m ，外径r 2=0.081m ；固体密度ρS =1050kg/m 3，液体密度ρL =1020kg/m 3，液体粘度μ=1.02×10-3Pa ·s 。
(1)求上述分离条件下离心机最大生产能力。
(2)若细胞破碎后离心，此时料液粘度上升至μ=8.0×10-3Pa ·s ，其余条件不变。如果要分离的最小细胞碎片为d=0.2μm ，试确定其离心机的最大生产能力。
(3)计算结果说明了什么？
解：（1）最大生产能力公式：Z vw Q 2= 单位：s m /3 其中：g L s d v
⋅-=μρρ18)(2 单位：m/s
θπctg r r g
n Z )(323132-= 由上可得：
360038)(3218)(313222⋅⋅-⋅⋅⋅⋅-= ctg r r g
n g d Q L s πμωρρ（A ） 代入相应数值可得 h m Q /426.03=
（2）代入相应数值到A 式可得 h m Q /1017.233-⨯=
（3）说明该碟片式离心机的生产能力不高（仅供参考）。
2.超临界流体萃取-CO ２萃取剂优点有哪些?
答：用超临界萃取方法提取天然产物时，一般用CO 2作萃取剂。这是因为：
(1) 临界温度和临界压力低(Tc=31.1℃，Pc=7.38MPa)，操作条件温和，对有效成分的破坏少，因此特别适合于处理高沸点热敏性物质，如香精、香料、油脂、维生素等；
(2)CO 2可看作是与水相似的无毒、廉价的有机溶剂；
(3)CO 2在使用过程中稳定、无毒、不燃烧、安全、不污染环境，且可避免产品的氧化：
(4)CO 2的萃取物中不含硝酸盐和有害的重金量，并且无有害溶剂的残留；
(5)在超临界CO 2萃取时，被萃取的物质通过降低压力，或升高温度即可析出，不必经过反复萃取操作，所以超临界CO 2萃取流程简单。
因此超临界CO 2萃取特别适合于对生物、食品、化妆品和药物等的提取和纯化。
3.在微生物细胞破碎技术中，机械法与非机械法有什么不同。
答：破碎方式分为机械法与非机械法。机械法包括以固体剪切力作用为机理的珠磨法与压榨法，以液体剪切力为作用机理的高压匀浆和超声波破碎法。非机械法包括干燥处理手段和以溶胞作用为机理的酶溶法、化学法、物理法。二者相比各有特点，同时也有自身局限性，以下是二者之间的不同。
（1）破碎机理：机械法应用高压或研磨剂，使细胞悬液在加速碰撞下迅速破碎，应用剪切作用，相对剧烈的切碎细胞，而非机械法运用化学试剂对细胞壁和膜的作用，改变通透性，以溶解局部壁膜的温和方式。
（2）碎片大小：机械法通过高压碰撞，剪切磨损 已将细胞打成细小碎片，以至于匀浆中成分复杂，不易分离胞内物。非机械法只作用于细胞表面，所以在细胞大小方面，碎片较大，外形较完整，碎片少，易于初步分离。
（3）内含物释放：机械法可以将内含物全部释放，而非机械法部分释放，由微生物结构特性以及不同细胞对化学渗透剂的不同作用所致，破碎难易度不同，对试剂作用不同。
（4）黏度：核酸释放的多少影响到黏度。机械法释放的核酸多，黏度高，非机械法基本不破坏细胞核，因此核酸释放少，浆液黏度低，便于进一步提取。
（5）时间效率：机械法作用时间短，效率高。而非机械法作用时间长，效率低，一般胞内物质释放率不超过百分之五十，而处理时间则长达2小时以上，所以往往需要添加还原剂保护，以防止活性损失太多，通常为提高收率而采用较高实际浓度，试剂用量大，成本高，也给后处理带来不便。
（6）设备：机械法需用专用设备如高压匀浆器，珠磨机。因此在工业生产上应用较广，而非机械法不需用专用设备，只须用化学试剂，控制好温度等条件既可。
（7）通用性：机械法通用性较强，除对仪器有堵塞作用如团状或丝状真菌以及较小的革兰阳性菌不适用高压匀浆器之外，一般大部分微生物细胞可采取机械法处理，而非机械法通用性差，某种试剂只能作用于某些特定类型的微生物细胞。
（8）经济方面：机械法只须用特定的仪器，控制条件方便 容易 变化不大，所以成本低。非机械法所用相应的化学试剂，培养时间长，成本高。
（9）应用范围：机械法适用于实验室，工业范围，非机械法适用于实验室范围。
机械法高效，廉价，简单，而得以工业化应用，但敏感性物质失活问题，碎片去除以及杂蛋白太多等问题仍要解决。
4.论述反渗透、超滤、微孔过滤、纳米过滤的异同点。
答：它们的特性论述如下：
（1）反渗透法比其他的分离方法(如蒸发、冷冻等方法)有显著的优点：相态不变，无需加热，设备简单，效率高，占地小，操作方便，能量消耗少等。
应用：如海水的脱盐，食品医药的浓缩，超纯水的制造，以及对微生物的分离控制等许多方面。
（2）超滤：能截留相对分子质量在500以上的高分子的膜分离过程。
优点：相态不变．无需加热，所用设备简单，占地面积小，能量消耗低。操作压力低，泵与管对材料要求不高等。
反渗透法必须施加较高的压力，而超滤的操作压力较小。
问题：与反渗透法相比，水通量大得多，其动力费用较大。和其他浓缩方法相比，通常只能浓缩到一定程度。
（3）微孔过滤主要分离流体中尺寸为0.1—10um的微生物和微粒子。
优点：膜厚度薄，孔径均一，空隙率高，滤速快，吸附少和无介质脱落。
问题：膜性脆易碎，机械强度差，须把它衬贴在平滑的多孔支撑体上。
应用：实验室中，主要用于微生物检测、微粒子检测。
工业上，主要用于灭菌液体的生产；反渗透及超滤的前处理；电子工业中超纯水制造和空气过滤。
（4）纳米过滤：是介于超滤和反渗透之间，以压力差为推动力，从溶液中分离出300-1000相对分子质量物质的膜分离过程。
特点： (1) 能截留小分子的有机物，并可同时透析出盐，即集浓缩与透析为一体。
(2)操作压力比反渗透低，因无机盐能通过。节约动力。
5. 利用离心法和过滤法进行固液分离的原理、常用设备及优缺点。
（一）离心法：
原理：离心机是利用转鼓高速转动所产生的离心力，来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩的机械，由于离心力场所产生的强大离心力，所以利用离心分离可分离悬浮液中极少的固体微粒和大分子物质。
常用设备：按其作用原理不同，可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。前者转鼓上开有小孔，有过滤介质。主要用于处理悬浮液固体颗粒较大、固体含量较高的场合。后者转鼓上无孔，不需过滤介质。主要用于处理固液、液液固等分离。
优点：具有分离速率快，分离效率高、液相澄清度好。
缺点：设备投资高、能耗大，此外连续排料时，固相干度不如过滤设备。
（二）过滤法：
原理：悬浮液通过过滤介质时，固态颗粒与溶液分离。
根据过滤机理不同，过滤操作分为澄清过滤和滤饼过滤。
在澄清过滤中，所用的过滤介质为硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等，填充于过滤器内即构成过滤层；也有用烧结陶瓷、烧结金属、粘合塑料及用金属丝绕成的管子等组成的成型颗粒滤层，当悬浮液通过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上，使滤液得以澄清。此法适用于固体含量少于0.1g/100ml、颗粒直径在5~100μm的悬浮液的过滤分离。
滤饼过滤中，过滤介质为滤布，包括天然或合成纤维织布、金属织布;毡、石棉扳、玻璃纤维纸、合成纤维等无纺布。滤饼过滤按推动力的不同可以分为四种，即重力过滤、加压过
滤、真空过滤和离心过滤。
优点：固相干度好，无需设备，能耗低，经济成本低。
缺点：容易形成滤饼，分离效率低。
6. 论述细胞壁破碎常用的五种方法。
答：细胞壁破碎常用的五种方法有珠磨法、高压匀浆法、超声波法、酶溶法和化学渗透法。（1）珠磨法：利用进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的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，使细胞破碎释放出内含物。
优点：珠磨机连续操作时兼具破碎和冷却双重功能，减少了产物失活的可能性，在适当条件下一次操作即可达到较高的破碎率，适合于各种微生物细胞的破碎。
缺点：操作参数多，一般凭经验估计，在大规模操作中，夹套冷却控温难度大。
（2）高压匀浆法：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裂。
优点：操作参数少，适合于大规模操作，
缺点：不适合于丝状真菌及含有包涵体的基因工程菌。破碎率较低，往往需循环2-4次才能达到较高的破碎率，容易引起产物的失活的可能性，需配备换热器进行级间冷却。
3）超声破碎法：通常采用的超声破碎机在15—25kHz的频率下操作。
优点：操作简便，液量损失少，适合实验室规模。
缺点：易引起温度的剧烈上升，在大规模操作中，声能传递和散热困难，产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质失活。
4) 酶溶法：利用酶反应,分解破坏细胞壁上的特殊键，从而达到破壁的目的。
优点：选择性释放产物，条件温和，核酸泄漏量少，细胞外形完整。
不足：价格高，限制了大规模应用，通用性差，不同菌种需选择不同的酶，不易确定最佳的溶解条件；产物抑制的存在。
5)化学渗透法：某些化学试剂如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、变性剂等通过改变细胞壁或膜的通透性（渗透性），从而使胞内物质有选择地渗透出来。化学渗透法取决于化学试剂的类型以及细胞壁的结构与组成。
优点：(1)对产物释放具有一定选择性。 (2)细胞外形保持完整，碎片少，浆液粘度低，易于固液分离和进一步提取。
缺点： (1)通用性差，某种试剂只能作用于某些特定类型的细胞。 (2)时间长，效率低，一般胞内物质释放率不超过 50％。(3)有些化学试剂有毒性，在其后的产物提取精制过程中需设法分离除去。
1.生物分离工程： 由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应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，称为分离工程，也称为下游技术或下游工程。 主要内容包括预处理、提取（初步分离）、精制（高度纯化）、成品制备。不确定 2.生物产品特点： （1）粗料发酵：酒精、柠檬酸、酶制剂等。 （2）产物浓度低； （3）组分复杂； （4）产物稳定性差（化学微生物降解）； （5）质量要求高（食品或药品）； （6）分批操作，生物变异性大。 3.生物分离过程的选择准则 （1）步骤少 （2）次序合理（例如盐析、离子交换） （3）产品规格（注射、非注射） （4）生产规模 （5）物料组成 （6）产品形式（固体适当结晶，液体适当浓缩） （7）产品稳定性 （8）物理性质：溶解度、分子电荷、分子大小、功能团、挥发性等 （9）危害性 （10）废水处理 具体： （1）尽可能简单、低耗、高效、快速。 （2）分离步骤尽可能少。 （3）避免相同原理的分离技术多次重复出现。 比如，分子筛和超滤技术按分子量大小分离，重复应用两次以上，意义就不大了。（4）尽量减少新化合物进入待分离的溶液。 A)引起新的化学污染； B)蛋白质的变性失活 （5）合理的分离步骤次序。 原则是：先低选择性，后高选择性；先高通量，后低通量；先粗分，后精分；先低成本，后高成本。 （6）要掌握的产物物化性质： (A)溶解度及影响因素(温度、pH值、有机溶剂和盐等)； (B)分子量和分子形状(高分子物质)； (C)沸点和蒸汽压(对于热稳定的小分子物质) ； (D)极性大小； (E)分子电荷及影响因素，包括pH值和盐等； (F)功能团(萃取剂和特异性吸附的选择) ； (G)免疫原性,设计亲和色谱； (I)稳定性及其影响因素(温度、pH值、毒性试剂)； (J)等电点pI；
生物下游技术复习资料 第一章 一.生物分离工程的概念：是生物化学工程的一个重要组成部分，指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程，因它处于整个生物产品生产过程的后端，又称为生物工程下游技术。它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。 二.生物分离工程的一般流程包括四步：发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。 1.发酵液的预处理：离心和过滤是该步骤最基本的单元操作，凝聚和絮凝可加速固液两相的分离。 2.产物的提取：主要是去除与目标产物性质有很大差异的杂质，使目标产物的纯度和浓度有较大程度的提高，这步可选的操作范围较广，如吸附，萃取，沉淀。 3.产物的精制：用于去除与目标产物有类似化学功能和物理性质的杂质，所选用的操作具有高选择性，但可选用的操作技术有限，首选色谱分离技术，目前这一阶段的单元操作涉及色谱技术有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱等。 4.成品的加工处理：产品的加工方式是由产物的最终用途和要求所决定的，常用的方法有浓缩、结晶和干燥。 三.生物分离过程的特点：（2010考过，） （一）、生物分离过程的体系特殊 1、原料液的特点： 1）、原料液体系复杂2）、存在与目标分子结构相近的分子及异构 3）、产物浓度很低；4）、产物活性易降低或失活 2、对产物的要求 1）、要求目标物具有活性；2）、要求产物高纯度；3）、副作用小 （二）、生物分离过程的工艺流程特殊 1、工艺设计 1）、操作条件特殊；2）、多种高选择技术结合使用；3）、优化设计分离过程和各个单元操作；4）、要求设计工艺流程具有一定的适用范围。 2、单元操作 1）、单元操作的种类多；2）、同一单元操作可以在不同工艺阶段使用；3）、不同单元操作可以结合使用。 （三）、生物分离过程的成本特殊
第1-4章 1.生物工程的基本过程。 2.生物反应器:各种细胞及其代谢产物的生产过程都要通过细胞的培养，而细胞的培养所用的装置就是生物反应器。 3.动物细胞培养方式。 贴壁培养、悬浮培养、固定化培养 第五章 ⒈目标产物分离纯化路线包括哪两个基本阶段？ 产物的初级分离、产物的纯化精制 ⒉细胞破碎按照是否存在外加作用力可分为哪两类？每类中有哪些常见类型？机械法和非机械法。机械法：高压匀浆法、高速珠磨法非机械法：化学渗透法、酶溶法 ⒊高压匀浆法破碎细胞的作用机理是什么？要提高破碎率可采取什么办法？该法温控与能耗如何？存在的主要问题是什么？ 机理：从高压室压出的细胞悬浮液经过阀座的中心孔道从阀座和阀杆之间的小环隙中喷出，速度可达几百米每秒。这种高速喷出的浆液又射到静止的碰撞环上，被迫改变方向从出口管流出，细胞经过一系列的高速流的剪切、碰撞、以及从高压到常压的变化。使细胞产生较大的形变，导致细胞壁的破坏。 方法：增加压力或增加破碎次数 能耗：能耗主要包括提供动力消耗的能量以及低温操作消耗的能量。 存在问题：较易造成堵塞的团状或丝状真菌以及较小的革兰氏阳性菌不适合用此法 ⒋高速珠磨法破碎细胞的作用机理是什么？该法温控与能耗如何？ 微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌桨作用下充分混合，珠子之间以及珠子和细胞之间的相互剪切碰撞，使细胞壁破裂，释出内含物。 能耗：采用夹套冷却的方式实现温度控制的，一般情况下能够将温度控制在要求范围内。能耗与细胞破碎率成正比。 ⒌比较高压匀浆法和高速珠磨法的特点。 高压匀浆法：操作参数少，易于确定。 高速珠磨法：操作参数多，一般凭经验估计。 ⒍超声破碎机理及存在的问题分别是什么？ 机理：声频高于15—20KHz的超声波在高强度声能输入可以进行细胞破碎，其破碎机理尚未弄清楚，可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关，空化现象是强声波作用下，让气泡形成，胀大和破碎的现象。 存在问题：超声波产生的化学自由基能使某些敏感活性物质变性失活，噪声令人难以忍受，而且大容量装置声能传递，散热均有困难。 ⒎何谓化学渗透法？其作用机理是什么？该法常用的化学试剂有哪几类？该法与机械法比较有何优缺点？ 某些有机溶剂抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内含物有选择性的渗透出来。 类型：EDTA作为螯合剂、甲苯（有机溶剂）、Trition X-100（非离子型清洁剂）优点：1、对产物释出具有一定的选择性2、细胞外形保持完整，碎片少，利于后分离3、核酸释出量少，浆液粘度低，便于进一步提取 缺点：1、时间长，效率低2、化学试剂具有毒性3、通用性差
一、概念 1、生物制药: 是指利用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究结果, 从生物体、生物组织、细胞、体液等, 利用生物技术原理和方法制造一类用于预防、诊疗和诊疗制品。 2、基因工程: 是指在体外按既定目和方案, 将一目基因片段, 与载体结合, 组成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示, 产生特定基因产物或新性状遗传物质技术。 3、载体: 是携带外源DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表示工具, 载体本质是DNA 。 4、质粒: 是染色体外能自主复制双链闭环DNA分子。 5、沉淀: 是溶液中溶质由液相变成固相析出过程。 6、盐析: 是一个依据蛋白质在高浓度盐溶液中溶解度低特点来分离蛋白质方法。 7、等电点沉淀法: 是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而多种蛋白质又含有不相同电点特点进行分离方法。 8、凝胶过滤层析: 是以多孔性凝胶填料为固定相, 按分子大小次序分离样品中各个组分液相色谱方法。 9、离子交换层析: 带有不一样电荷物质, 对层析柱中离子交换剂亲和力不一样, 通达改变冲洗液离子强度和pH值, 将物质依次从层析柱中洗脱分离出来方法。 10、亲和层析: 就是依据生物大分特异性分子识别建立一个纯化方法 11、膜分离: 在压力、电场或温差作用下, 一些物质能够透过膜, 而另些物质则被选择性拦截, 从而使溶液中不一样 组分, 或混和气体不一样组分被分离,这种分子级分离称为膜分离。 12、电泳: 在直流电场中, 带电粒子向带符号相反电极移动现象称为电泳。 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方法 二、简答题 1、现代生物制药下游技术包含哪些内容 1.生物反应器及大规模细胞培养 2.生物细胞破碎技术 3.生物分子分离纯化技术 4.生物分子含量检测技术 5.生物分子判定技术 6.生物分子活性检测技术 2、基因工程基础操作过程 包含目基因制备、基因载体选择、DNA重组、DNA重组体转化、重组体筛选和判定、外源基因表示 3、生物化学样品制备特点 ⑴生物材料组成极其复杂, 常常包含有数百种乃至几千种化合物。 ⑵很多生物大分子在生物材料中含量极微, 分离纯化步骤繁多, 步骤长。 ⑶很多生物大分子一旦离开了生物体内环境时就极易失活, 所以分离过程中怎样预防其失活就是生物大分子提取 制备最困难之处。
1.请描述生物工程下游技术得一般工艺流程,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）预处理与固液分离 加热法:加热可降低液体黏度,只适用于产物对热较稳定得发酵液。在适当得温度与受热时间下可使菌体或蛋白质凝聚形成较大颗粒得凝聚物,改善发酵液固液分离特性。加热就是蛋白质变性凝固得有效方法。 调节PH法:PH直接影响发酵液中某些物质得电离度与电荷性质,调节PH可以改变菌体与蛋白质得带电性质,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得PH处于等电点时分子表面净电荷为零,导致赖以稳定得双电层及水化膜得削弱或破坏,分子间引力增加溶解度最小。因此,调节溶液得PH,可使蛋白质溶解度下降而析出,这就是除去蛋白质得有效方法。改变PH,还能使蛋白质变性凝固。 絮凝:在某些高分子絮凝剂得存在下。基于桥架得作用,使胶粒形成絮凝团得过程。 （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得过程。原理:沉淀分离就就是通过沉淀,在固液分相后,除去留在液相或沉积在固相中得非必要成分。 吸附:吸附就是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附得能力,使其富集在吸附剂表面得过程。吸附得原理:固体内部分子所受分子间得作用力就是对称得,而固体表面分子所受力就是不对称得。向内得一面受内部分子得作用力较大,而表面向外一面所受得作用力较小,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得两相之间分配系数得不同而使溶质得到纯化或浓缩得技术。原理:利用各物质在不同溶剂中具有不同得溶解度得原理来达到将目标产物分离纯化得目得。 超滤:超滤就是利用膜得透过性能,在静压差得推动力作用下,达到分离离子、分子及其某种微粒目得得膜分离技术。原理:超滤就是一种筛分过程,在一定得压力作用下,含有大小分子溶质得溶液流过超滤膜表面时,溶剂与小分子物质(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:将形成晶型物质得过程称为“结晶”。原理:通过结晶溶液中得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得晶体。 （3）精制(纯化) (重)结晶:重结晶原理就是利用混合物各组分在某种溶剂中溶解度
1、下游技术：对于由生物界自然产生的或有微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应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。 2、生物工业下游技术生产的四个阶段：料液的预处理→提取→精制→成品制作。 3、贯穿下游技术工艺过程的主线是：产品的收得率和质量控制 4、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；相互聚集成大粒子（1mm）的过程。作用机理：凝聚机理：1）中和粒子表面电荷2）消除双电层结构3）破坏水化膜 5、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。其中絮凝剂主要起架桥作用 6、助滤剂：是一种不可压缩的多孔微粒，可使滤饼疏松，滤速增大。最常用的:硅藻土 7、虑速与液体粘度成反比，粘度越大虑速越慢。 8、发酵液过滤特性的物理化学方法：降低液体粘度、调整PH、凝聚和絮凝，加入反应剂，加入助滤计 9、常用的细胞破碎方法：机械法：珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法。非机械法：酶溶法、化学渗透法、渗透压法 10、细胞破碎的阻力主要取决于：结构交联的紧密程度和它的厚度（阳性》阴性) 11、破碎的测定方法：直接测定法、目的产物测定法、导电率测定法 12、萃取：利用一种溶质组分（如产物）在两个互不混溶的液相（如水相和有机溶剂相）中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。 13、多级错流萃取特点是：每级均加新鲜溶剂，故溶剂消耗量大，得到的萃取液产物平均浓度较稀，但萃取较完全。 14、多级逆流萃取流程的特点是：料液走向和萃取剂走向相反，只在最后一级中加入萃取剂。和错流萃取相比，萃取剂消耗少，萃取液产物平均浓度高，产物收率最高。在工业上应采用多级逆流萃取流程。 15、溶剂萃取剂的选择：相似相容的原则（分子结构相似、分子间作用能相似） 16、超临界流体：温度和压力略超过或靠近临界温度TC和临界压力PC、介于气体和液体之间的流体，是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。通常有二氧化碳（CO2 ）、氮气（N2 ）、氧化二氮（N2 O）、乙烯（C2 H4）、三氟甲烷（CHF3 ）等。 17、超临界流体的特性：超临界流体的密度接近液体，因此具有与液体相近的溶解能力。超临界流体的粘度和扩散系数又与气体相近似，而溶剂的低黏度和高扩散系数的性质是有利于传质的。 18、超临界流体萃取的三种流程①等温变压流程②等压变温流程③等温等压吸附流程 19、双水相萃取： 20、双水相形成的因素：一、体系上的熵增加二、分子间的作用力 21、生物工程中常用的双水相体系主要有：聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(dextran)PEG/磷酸盐体系 22、聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dex）体系的相图是一条双节线。双节线下方：均相区双节线上方即两相区两相分别有不同的组成和密度，上相主要含PEG 下相主要含Dex。 23、双水相萃取的特点：是能够保留产物的活性，整个操作可以连续化，在除去细胞或细胞碎片时，还可以纯化蛋白质2～5倍，与传统的过滤法和离心法去除细胞碎片相比，无论在收率上还是成本上都要优越得多 24、反胶团：是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热
第一章绪论 1 生物工程下游技术的主要内容、根本任务和主要目标？ *2 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？ *3 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？ 4 初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？ *5 分离纯化的得率与纯化倍数如何计算？ 6 现化生物分离技术研究方向有哪些特点？ 第二章发酵液预处理 1.为什么要进行发酵液预处理？处理的目标及内容分别是什么？ *2.发酵液金属离子的去除方法分别有哪些？杂蛋白去除的方法和机理分别是什么？ 3.发酵液处理性能的改善有哪些方法？ *4.絮凝和凝聚的概念、机理分别是什么？ 5.有哪些絮凝剂可以使用？ 第三章固液分离技术 1. 固液分离的方法有哪些？其原理分别是什么？ 2. 生物产业过滤和离心分离常用的设备是什么？ 3. 改善过滤过程的方法有哪些？ 第四章细胞破碎技术 1.微生物细胞、植物细胞的细胞壁都分别具有哪些特点？ 2.珠磨法、高压匀浆法、超声波破碎法分别是什么原理？常用什么设备？ 3.酶溶法的原理是什么？对细菌和酵母分别常用什么酶？ 第五章生物产品萃取技术 1、何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？ 2、何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些？ 3、反胶团的构成以及反胶团萃取的基本原理 第六章沉淀和膜分离技术 1.什么是沉淀法？ 2.沉淀法纯化蛋白质的优点、缺点有哪些？ 3.常用的沉淀方法包括哪些？ 4.有机溶剂沉淀法的原理是什么？ 5.影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些？ 6.何谓盐析？其原理是什么？ 7.何谓“Ks”分级盐析法？何谓“β”分级盐析法？ 8.常用的盐是什么，影响盐析的主要因素有哪些？ 9.高聚物沉淀的原理是什么？常用的高聚物是什么？ 10.等电点沉析的工作原理是什么？ 11.什么是膜分离技术？ 12.膜分离技术的原理及特点是什么？
名词解释： 生物工业下游技术:下游技术是生物工程的一个组成部分，生物化工产品系通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液、反应液或培养液中提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术，称为下游技术。 特异性相互作用：主要以蛋白质为代表的生物高分子（另外含有肝素、明胶、核苷酸等）（亲和介质），能分辨特定的物质（目标物），再与其可逆性结合。这种现象是非常排他性的、特异性的结合，故称为特异性相互作用（或生物亲和力）。 疏水性相互作用：在水性介质中，分子和分子的疏水性部分相互作用的凝聚力，即疏水性基团有尽可能避免和水接触，自身相互之间聚集起来的趋势。这就是疏水性相互作用的本质。盐析：在发酵液中加入中性盐能破坏蛋白质或酶的胶体性质，消除微粒上的电荷及水化层，促使蛋白质或酶沉淀。 凝聚：凝聚作用就是向发酵液胶体悬浮液中加入某种电解质，在电解质中异电离子作用下，胶粒的双电层电位降低，使胶体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集的现象。絮凝：当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上，产生桥架联接时．就形成了较大的聚团，这就是絮凝作用。 膜的截留率：对一定相对分子量的物质，膜能截留的程度。 截断分子量：相当于一定截留率的（90%/95%）相对分子量。 分离膜的污染：固体或溶质在膜面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜通量变小与分离性能恶化的暂时性不可逆变化的现象。 分离膜的浓差极化：溶剂透过膜，而溶质留在膜上，导致膜面上溶质浓度增大，并高于主体中的浓度的现象。 结晶：利用物理的方法将溶质从溶液中以规则的形状析出的分离方法叫结晶。 沉淀：从溶液中得到无定型的溶质的分离方法叫沉淀。 清洁生产：清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以减少对人类和环境的风险。 生物下游工业常用的膜分离过程：微滤，超滤，纳滤，反渗透。 生物工业常用的细胞破碎方法： 改变发酵液过滤特性的方法
1、名词解释：切向流过滤又称错流过滤、交叉过滤和十字流过滤，是一种维持恒压下高速过滤技术。操作特点是使悬浮液在过滤介质表面做切向运动。 2、溶剂萃取又称液液萃取，用一种溶质组分在两个互不混溶的液相中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。原理：相似相容(结构和能量) 3、反胶团：两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发的向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。 4、反胶团萃取原理：反胶团萃取是有机相-水相间的分配萃取。是从主体水相向溶解于有机溶剂相中反胶团微水相中的分配萃取。同时也是一个浓缩操作。改变水相条件可实现反萃取。 5、截留率：对一定相对质量的物质，膜能截留的程度。δ=1-Cp/C B（Cp某一瞬间透过液溶度，C B 截留液浓度kmol/m3） 截断分子量：定义为相当于一定截留率的相对分子质量，截留率越高，截断分子量的范围越窄的膜越好。尽与溶质分子的大小有关。 6、膜的浓差极化：是指当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。 7、两性离子交换树脂：将两种性质相反的阴、阳离子交换官能团连接在同一树脂骨架上，就构成两性树脂。这种树脂的官能团彼此接近，在与溶液里的阴阳离子交换以后只要通过水改变体系酸碱条件即可发生相反的水解发应。8、离子交换树脂分类：a、强酸性阳离子树脂，官能团：强酸性基团，使用时PH没有限制。b、弱酸性阳离子树脂，官能团：弱酸性基团，只能在碱性、中性或微酸性溶液中发挥作用。c、强碱性阴离子树脂，官能团：强碱性基团， 使用的PH范围没有限制。 9、交换容量：交换容量是表征树脂性 能的重要数据。它用单位质量干树脂或 单位体积湿树脂所能吸附的1价离子 的毫摩尔数来表示。 10、阻滞因数：溶质在色谱柱中的移动 速率与流动相移动速率之比称为阻滞 因数，也称R f值。当Kd=0时Rf=1， 此时溶质不溶于固定相，随流动相以同 样的速率移动;当Kd趋于无穷大， Rf=0，此时溶质不溶于流动相，而被吸 附在固定相上。 11、结晶：形成晶形物质的过程称为结 晶，是同类分子或离子的规则排列，具 有高度的选择性。 12、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。 13、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。 14、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。 填空选择 15、下有技术的一般工艺过程：预处 理，提取，精制，成品制作。 16、下游技术中的物理学过程：平衡分 离过程（蒸发，气体吸收，萃取）、拟 平衡分离操作（离心分离、电泳、电破 乳）、非平衡分离过程（分子筛、透析 膜、超滤） 17、下游技术中的化学过程：化学性分 子识别（分子间相互作用、分子识别）、 下游技术中的化学反应 18、下游技术中的生物学过程：特异性 相互作用、亲和色谱 19、发酵液过滤特性的改变方法：降低 液体粘度、调整PH、凝聚与絮凝、加 入助滤剂、加入反应剂 胶分离的方法：渗透和透析，微过滤, 超滤.纳米过滤,反渗透，电渗透，气体 分离 膜的浓度差易造成的情况：①提高渗透 压降低水通量②降低膜的截留率③产 生结垢现象造成物理阻塞。 洗脱展开法分为：恒定洗脱法，逐次洗 脱法，梯度洗脱法。 成核现象：溶质在溶液中成核现象可分 为几种形式：初级均相成核，初级非均 相成核，2次成核。 20、杂蛋白的除去方法：沉淀法、变性 法、吸附法 P55图1一转鼓2一过滤室3一分配阀 4一料液槽5一摇摆式搅拌器6一洗涤 液喷嘴7一刮刀 21、常见的破碎方法：机械破碎：珠 磨法、高压匀浆法、超声破碎法化学 方法：酶溶法、化学渗透法 22、破碎率的测定方法：直接测定法、 目的产物测定法、导电率测定法、蛋白 质释放率 23、工业萃取操作的三个步骤：混合、 分离、溶剂回收 24、工业萃取方式：单级萃取、多级萃 取 25、单极萃取：E＝K·Vs／V F ＝K／ m m――浓缩比，即m＝V F／ Vs 未被萃取的体积分数φ=1/ （E+1） 26、多级错流萃取流程：1-φ=1-1/ （E1+1）（E2+1）…（E n+1） 27、多级逆流萃取流程：1-φ=（E n+1-E） /（E n+1-1） 28、凝胶色谱主要用于脱盐、分级分离 及分子量的测定 29、影响分配平衡的参数：体系中无机
生物工程下游技术膜分离技术及应用
膜分离技术是现代分离技术中的一种效率较高的分离手段，包括反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、气体膜分离、透析等多种方法原理，在现代工业有着广泛的应用。膜分离技术在近年来发展迅速，其应用已从早期的脱盐发展到化工、石油、冶金、纺织、食品、医药等工业方面。尤其在废水、废气的处理，原材料及产品的回收与分离和生产高纯水等方面发挥重要作用，为解决能源、资源和环境污染问题的重要技术和可持续发展的技术基础。其本身还存在着许多缺陷，但随着科学技术的进步逐渐得到改善。 关键词：膜分离技术原理工业应用缺陷改进
1前言 (1) 2膜分离技术 (1) 2.1膜分离技术原理 (1) 2.2膜分离技术的分类 (1) 3膜分离技术的应用 (3) 3.1膜分离技术在制药中的应用 (3) 3.2膜分离在污水处理中的应用 (4) 3.3纳滤与食品工业 (5) 4存在的问题及解决方法 (6) 4.1 膜的污染问题 (6) 4.2 浓度极化现象 (6) 4.3 膜的性能有待提高 (6) 5发展趋势 (6) 5.1 膜材料 (6) 5.2 新的膜过程 (7) 6结束语 (8) 参考文献 (9)
1前言 膜分离是指借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动下对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集。与其他传统的分离方法相比，膜分离具有过程简单、经济性较好、往往没有相变、分离系数较大、节能、高效、无二次污染、可在常温下连续操作、可直接放大、可专一配膜等优点[1]。另外膜过程特别适用于热敏性物质的处理，所以在食品加工、医药、生化技术等领域具有独特的适用性。膜分离技术被认为是二十世纪末至二十一世纪中期最有发展前途的高新技术之一。作为一种新兴的高效分离技术，膜分离技术现在已被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物技术、能源工程等。本文旨在从膜分离的原理、发展、分类、工业应用以及膜分离技术的缺点等方面来简要介绍膜分离技术，并着重介绍膜分离技术在废水处理、中药制药、食品中的应用，以对其做简单认识[2]。 2膜分离技术 2.1膜分离技术原理 膜分离技术是一种利用膜的选择性（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技术。在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口。在单位时间（Hr）单位膜面积（m2）透析液流出的量（L）称为膜通量（LMH），即过滤速度。影响膜通量的因素有：温度、压力、固含量（TDS）、离子浓度、黏度等。 由于膜分离过程是一种纯物理过程，具有无相变化，节能、体积小、可拆分等特点，因此广泛应用在发酵、制药、植物提取、化工、水处理工艺过程及环保行业中。对不同组成的有机物，根据有机物的分子量，选择不同的膜，选择合适的膜工艺，从而达到最好的膜通量和截留率，进而提高生产收率、减少投资规模。 2.2膜分离技术的分类[3] 2.2.1 微滤 微滤主要是根据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程。在给定压力下［（50
生物工程下游技术 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。本课程的内容更多的涉及到工业应用。下游技术是关于由生物界自然产生的生物体或者由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应、微生物转化等各类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，也称之下游工程或者下游加工过程，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”范畴。要紧研究的是物质分离的方法原理及有关的仪器设备。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下列基本知识点： 1.生物工程下游技术的研究对象与进展历程 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与设备 4.溶剂萃取与浸取，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，色谱法等要紧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熟悉各类分离方法的原理，适用范围，熟悉常用分离设备的操作，在实际应用中能够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 本课程的内容更多的涉及到工业应用。下游技术对各类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
生物工业下游技术= 第一章绪论 1、对生物工业生产过程中获得的生物原料，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，通常称为下游技术。 2、下游技术的一般工艺过程： 发酵液→预处理→细胞分离→细胞破壁（胞内产物）→碎片分离→提取→精制→成品制作按生产过程可简单归纳为①预处理和固液分离②提取（初步分离）③精制（高度纯化）④成品制作 第三章发酵液的预处理 1、发酵液的过滤特性的改变：①降低液体粘度②调整PH ③凝聚与絮凝④加入助滤剂⑤加入反应剂 2、杂蛋白的去除方法：沉淀法变性法吸附法 3、固液分离设备 ①碟片式离心机工作原理：悬浮液由轴中心加入，其中的固体颗粒在离心力的作用下沿最下层的通道滑移到碟片边缘处，自转鼓壁排泄口引出，清液则沿着碟片向轴心方向移动，自环形清液口排出，从而达到固液分离的目的。 适用范围：细菌，酵母菌，放线菌等多种微生物细胞悬浮液及细胞碎片悬浮的分离。 ②管式离心机悬浮液在加压情况下由下部送入，经挡板作用分散于转鼓底部，受到高速离心力作用而旋转向上，清液位于转鼓中央，呈螺旋形运转向上移动，重液（或固体）靠近鼓壁，至分离盘靠近中心处为清液出口孔，靠近转鼓壁处为重液出口处 适用范围：一般离心机难以分离而固形物含量<1% 的发酵液 ③倾析式分离机工作原理：悬浮液从由料管径进料口进入高速旋转的转鼓内，在离心力作用下，固体颗粒发生沉降分离，沉积在转鼓内壁上。堆积在转鼓内壁上的固相靠螺旋推向转鼓的锥形部分，从排渣口排出。与固相分离后的液相，径液相回流管从转鼓大端的溢流空溢出。 适用范围：适合于含固形物较多的悬浮液的分离，不适合于细菌，酵母菌等微小微生物悬浮液的分离 ④分离因数：离心力与重力的比值，衡量离心程度的参数 ⑤根据过滤机理的不同，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种 澄清过滤：固体含量少于0.1g/100ml.胶粒直径在5-100μm的悬浮液，过滤介质起主要过滤作用。 滤饼过滤：固体含量＜0.1g/ml悬浮液本身形成的滤饼起着主要的过滤作用。 第四章微生物细胞破碎 1、破碎率的测定方法： （1）、直接测定法：利用适当的方法计数破碎前后的细胞数即可直接计算其破碎率。 破碎前的细胞利用显微镜或电子微粒计数器直接计数，破碎后需采用染色的方法区分破碎细胞和完整细胞。 （2）、目的产物测定法：通过测定破碎液中的目的产物的释放量来估算破碎率。测定上清液中目的产物的含量或活性，并与100%破碎率所获得的标准数值比较。（3）、导电率测定法：利用破碎前后导电率的变化来测定破碎程度。
《生物工程下游技术》复习资料 一、名词解释 1. 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。 2. 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。 3. 助滤剂：是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。 4. 浸取：也称之为浸出，用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程。 5. 超临界流体（SF）：是指某种气体（液体）或气体（液体）混合物在操作压力和温度均高于临界点时，使其密度接近液体，而其扩散系数和黏度均接近气体，其性质介于气体和液体之间的流体。 6. 反胶团：是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发的向内聚集而成，内含微小水滴的空间尺度仅为纳米级的集合型胶体，是一种自我组织和排列而成的，并具有热力学稳定的有序构造。 7. 浓差极化：浓差极化是指，当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。 8. 膜：即死膜，人工合成的无生命的膜，是指分隔两相界面，并以特定形式限制和传递各种化学物质。 9. 超滤：以压力差为推动力，以多孔小薄膜为过滤介质，按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。 10. 软水：利用钠型阳离子交换树脂去除钙、镁离子后的水。 11. 色谱分离：色谱分离也称为色层分离或层析分离，在分析检测中则常称为色谱分析。它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(如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲和力、分配系数等)的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中；当多组分混合物随流动相流动时、由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。 12. 结晶：当溶质从液相中析出时，形成晶形物质的过程称为“结晶”。 13. 干燥：常指借热能使物料中水分(或溶剂)气化，并由惰性气体带走所生成的蒸气的过程。 14. 蒸发：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，而使溶液中溶质浓度提高的过程。蒸发所用设备称为蒸发器。 15. 清洁生产：是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。清洁生产的定义涉及到两个全过程控制：生产全过程控制和产品整
等电点沉淀法：对于氨基酸和蛋白质等两性物质，在酸性条件下带正电荷，在碱性条件下带负电荷，而在某一pH值下净电荷为零，称为等电点，此时两性物质的溶解度最小，此即为等电点沉淀法。 化学渗透破壁法：某些化学试剂，如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等，可以改变细胞壁或细胞膜的通透性，从而使胞内物质有选择地渗透出来。 反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到浓缩的效果，这种操作成为反渗透。 离心分离因素：将离心加速度和自由落体加速度的比值称为离心分离因素或离心力与重力比，用公式表示为：K＝Rω2/g。 高压匀浆破壁法：将细胞悬浮在适宜的匀浆液中制成匀浆，在其尚未沉降之前，很快以高压泵将其以很高的流速喷出，这种高速喷出的浆液经过碰撞被迫改变方向而流出，细胞在这一系列过程中经历了高流速下的剪切、碰撞以及由高压到常压的变化，使细胞产生较大的形变，导致细胞壁的破坏。 超临界流体：超临界流体是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。 有机溶剂沉淀法：利用有机溶剂与蛋白质水溶液互溶，在溶解于蛋白质水溶液的同时从蛋白质分子周围的水化层中夺走水分子，降低水溶液的介电常数，破坏蛋白质分子表面的水化膜，从而导致蛋白质分子相互聚集发生沉淀作用。 膜组件：由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元称为膜组件或膜装置。 膜的水通量：即膜通量，指单位时间内通过单位膜面积的水体积流量。 膜的孔隙率：孔总面积在单位膜上所占面积的比例，空隙率越大强度越差，膜透量越大。膜的孔径分布： 膜的截留分子量：膜壁上微孔的形状和大小并非完全一致，常使用截留率和截留分子量两个参数共同来衡量，当90%的溶质被膜截留时，在截留曲线上所对应该类溶质的最小分子量即为该膜的截留分子量，用MMCO表示。 树脂工作交换容量：是表示单位质量或单位体积的树脂所能交换的离子（相当于一价离子）的物质的量。其标志离子交换树脂交换能量的大小，是衡量离子交换树脂性能的重要的参数。在一定操作条件下实际测得的交换容量称为工作交换容量，它是指在实际操作条件下单位体积（或中量）树脂中实际参加交换的活性基团，它的大小不是固定不变的，而是与溶液的离子浓度、树脂床的高度、流速、树脂粒度的大小以及交换基团类型等因素有关。 膜的浓差极化：在膜过滤过程中，由于膜的选择透过性，溶剂从高压侧透过膜到低压侧，溶质则大部分被膜截留，积累在膜高压侧表面，造成膜表面到主体溶液问的浓度梯度，促使溶质在膜表面通过边界层向主体溶液扩散，此种现象即为浓差极化。 1、电泳用凝胶设备时，过硫酸铵的作用是催化剂，甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂，TEMED 的作用是加速剂。 2、影响盐析的因素有无机盐的种类、浓度、温度和pH值。 3、在结晶操作中，工业上常用的结晶方法有添加晶种、冷却降温和蒸发浓缩。 4、晶体质量主要是指大小、形状和纯度三个方面 5、狭义的下游技术的含义是指生物产品的分离纯化。 6、凝聚作用是通过加入电解质，使双电层电位降低，胶体稳定性下降而相互碰撞凝聚。 7、蛋白质的变性是不可逆过程，可通过加热使蛋白变性，以除去发酵液中的杂蛋白。 8、常用的细胞破碎技术有高压匀浆法、高速珠磨法、超声破碎法、化学渗透破壁法、酶溶法。 9、发酵液预处理方法有加热，凝聚，添加助滤剂。 10、凝胶色谱分离的依据是被分离组分在固定相和流动相中的分配系数不同。 11、高压匀浆法细胞破碎率的提高方法有提高操作压力（增加破碎次数）。 12、发酵液常用的固液分离方法有过滤和离心等。 13、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，超滤， 纳滤和反渗透。 14、微生物细胞壁的形状和强度取决于肽聚糖的结构以及含量。 15、反复冻融法只适用于无细胞壁的菌体。 16、常用的破壁生物酶有溶菌酶，β-1，6-葡聚糖酶，甘露糖酶，蛋白酶。 17、依据膜组件的结构可分为管式膜组件、平板膜组件、螺旋卷式膜组件、中空纤维膜组件。 18、多糖基离子交换剂包括葡聚糖离子交换剂和离子交换纤维素两大类。 19、简单地说，离子交换过程实际上只有外部扩散，内部扩散和化学交换反应三个步骤。 20、在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为 Q=q0C/(k+C)。
生物技术专业复习资料（西南民大版）-生物工程下游技术
生物工程下游技术 1、生物分离的四步：a固液分离：发酵液预处理、过滤、离心。作用：对产品起到浓缩作用b.产品粗分离：沉淀法、吸附、膜分离技术、萃取。作用：特异性分离程度不高，只是进行初步分离 c.产品的纯化：各类层析技术（亲和、疏水、凝胶过滤、离子交换）电泳。作用：对产物高度特异性选择，除杂质 d.产品的成品化：结晶，干燥，制剂。作用：便于产品的运输和保存，辅助治疗。 2、细胞的浓度测定：a.计数器计数法：在显微镜下用血球计数器直接数出细胞 数目b.浊度计比浊法：测定稀的细胞悬液的透光量，间接测出细胞数量 c.细胞 干重称量法：直接测定一定体积培养物的细胞干重，由此代表菌体细胞物质总 量d.平板菌落计数法：将待测样品经适当稀释之后，其中的微生物充分分散成单个细胞，取一定量的稀释样液涂布涂布到平板上，经过培养，由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落，即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞，统计菌落数，根据稀释倍数和取样量换算出含菌数e细胞组成分析法：测 定一种大分子的细胞组成（如蛋白质、DNA），间接算出细胞重量。 3、细胞生长一般分为五个阶段：a.迟缓期：指培养基接种后，细胞浓度在一段时间内无明显增加的这一阶段，它是细胞在环境改变后表现出来的一个适应阶段b.指数生长期：在此阶段中，培养基中营养物质较充分，细胞生长不受抑 制，细胞浓度随时间呈指数生长 c.减速期：由于细胞大量生长后，培养基中营养物质大量消耗，加上有害代谢物质的积累，细胞生长速率开始减缓 d.静止 期：由于营养物质已经消耗尽或有害物质大量积累，使细胞浓度不再增加，静止期内细胞浓度为最大浓度e衰退期：由于环境恶化，细胞开始死亡，活细胞浓度下降，细胞生长速率为负
动物生物反应器 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：细菌基因工程、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哺乳动物细胞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 转基因动物是指经人的有意干涉,通过实验手段, 将外源基因导入动物细胞中,稳定地整合到动物基因组中,并能遗传给子代的动物。 Palmiter等(1982)将含有小鼠金属巯蛋白基因启动子的DNA片断与大鼠生长激素基因融合,用微注射的方法导入小鼠受精卵,移植给受体,产下了21 只仔鼠,6 只比
生物技术专业复习资料(西南民大版)生物工程下游技术 ------------------------------------------作者xxxx ------------------------------------------日期xxxx
1.生物下游加工过程：目标产物的提取、浓缩、纯化及成品化。重要性:一个生物技术成果转变为具有竞争力的产品的重要因素. 2.生物分离难度大：粗产品常存在于复杂的多相体系中,成分复杂;固体成分包括完整有机体、培养基及底物中的不溶物;液体成分包括底物可溶物、代谢中产物及目标产物.悬液中的目标产物浓度低；产物稳定性差：a 化学降解(pＨ , 温度）;b 微生物降解（酶作用，染菌)。 3.生物分离的四步：固液分离:发酵液预处理、过滤、离心,主要作用:对产物起到浓缩的效果;产物粗分离:沉淀法、吸附、膜分离技术、萃取,主要作用:特异性分离程度不高，只是进行初步分离;产品的纯化:各类层析技术(亲和，疏水,凝胶过滤，离子交换)、电泳，主要作用：对产物高度特异性选择,去除杂质；产品的成品化：结晶、干燥（喷雾干燥,气流干燥，沸腾干燥，冷冻干燥）、制剂,主要作用:便于产品的保存与运输,辅助治疗。 4.分离技术选择的基本原则:1)、尽可能简单、低耗、高效、快速。２)、分离步骤尽可能少。A)、φn 为总回收率，λｎ为各单元回收率。分离步骤越多，回收率越低;如φ10 ＝ 0。9510 = 0.6３,φ5 = 0。955 =0.77 B）、分离步骤多，设备投入大，人员物资消耗大,生产周期长. 5.分离技术选择的技巧：1)、避免相同原理的分离技术多次重复出现例如:分子筛和超滤技术按分子量大小分离，重复应用两次以上，意义就不大了。２)、尽量减少新化合物进入待分离的溶液。A）、引起新的化学污染;B)、蛋白质的变性失活3)、合理的分离步骤次