流动相在层析过程中

层析柱的原理
层析柱是一种常用的色谱技术，它利用物质在固定相和流动相之间的分配行为
进行分离和分析。

层析柱的原理主要包括样品的吸附、分配和解吸过程。

首先，样品在固定相上发生吸附作用。

固定相是层析柱中的固体填充物质，它
能够吸附不同化合物的分子。

当样品混合物通过固定相时，不同成分的分子将以不同的速率被固定相吸附，从而实现分离。

其次，样品在固定相和流动相之间发生分配作用。

流动相是层析柱中的移动相，它可以是液体或气体。

当样品混合物通过固定相时，固定相吸附的成分会根据其在固定相和流动相之间的分配系数，以不同速率被分配到流动相中，从而实现进一步的分离。

最后，样品在流动相中发生解吸作用。

在流动相的作用下，被分配到流动相中
的成分将逐渐被释放出来，从而完成分离过程。

层析柱的原理可以用来解释各种类型的色谱技术，包括气相色谱、液相色谱和
超临界流体色谱等。

不同类型的色谱技术在固定相和流动相的选择上有所不同，但它们都遵循着样品的吸附、分配和解吸过程，以实现对样品混合物的分离和分析。

总的来说，层析柱的原理是基于样品在固定相和流动相之间的不同亲和性和分
配行为，利用固定相对样品混合物进行吸附和分配，最终实现对样品的分离和分析。

这种原理不仅在实验室中被广泛应用，也在工业生产和环境监测等领域发挥着重要作用。

通过深入理解层析柱的原理，可以更好地掌握色谱技术的应用和优化方法，为科研工作和实际应用提供有力的支持。

固定相和流动相：层析系统中的两个互不相溶的相：一是固定相（固体或吸附在固体上的液体），一是流动相（液体或气体）。

级联放大作用：由于酶的共价修饰反应是酶促反应，只要有少量的信号分子（如激素）存在，即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应，这种调节方式快速，效率极高。

蛋白质超二级结构：在蛋白质分子中，特别是球状蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元（即α-螺旋，β-折叠片和β-转角等）彼此相互作用组合在一起，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，充当三级结构的构件单元，称超二级结构。

肽平面：组成肽键的四个原子及与之相连的两个α-碳原子都处在同一个平面内，这个刚性平面称为肽平面。

酶的国际单位：1个酶活力单位是指在特定条件下，在1min内能转化1u mol底物的酶量。

测定条件为250C 和其他最适条件，该单位为国际单位。

PCR：聚合酶链式反应，又称体外基因扩增。

该法模拟体内DNA的复制过程，首先使DNA变性，两条链分开，然后是引物模板退火，二者碱基配对，DNA聚合酶随即以4种dNTP为底物，在引物的引导下合成与模板互补的DNA新链。

重复此过程，DNA以指数方式扩增。

引物为特定引物。

RAPD：随机扩增多态性。

其方法是用一个随机核苷酸序列为引物对基因组DNA进行PCR扩增，产生不连续的DNA产物，再通过凝胶电泳来观察扩增片段的多态性，获得特异分子标记。

RFLP限制性片段多态性，由限制性内切酶把很大的DNA分子降解成许多长短不同的较小片段，其数目和长度反映了限制性内切酶的切点在DNA分子上的分布，它能作为某DNA或含这种DNA生物所特有的“指纹”，不同个体的等位基因之间碱基代换、重排、插入、缺失等都会引起这种“指纹”的多态性。

AFLP：扩增片段长度多态性。

是RFLP和PCR技术相结合产生的一项新技术，用限制性内切酶消化基因组DNA，由于不同材料的DNA的酶切片段存在差异，用特定引物选择性的扩增基因组限制性酶切片段，再用凝胶电泳分离就可以观察基因组DNA的多态性拓扑异构酶通过切断DNA的一条或两条链中的磷酸二脂键，然后重新纠缠和封口来改变DNA连环数的酶。

题库：生物分离技术一、名词解释3．分派系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达成平衡后，它在两相的浓度为一常数叫分派系数。

5．CM-Sephadex C-50：羧甲基纤维素、弱酸性阳离子互换剂，吸水量为每克干胶吸水五克。

6．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8．萃取过程：运用在两个互不相溶的液相中各种组分（涉及目的产物）溶解度的不同，从而达成分离的目的9．吸附：是运用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。

10．反渗析：当外加压力大于渗透压时，水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。

13．离子互换：运用离子互换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂上，然后运用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达成分离的目的。

15．助滤剂：助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维，它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤16．沉降：是指当悬浮液静置时，密度较大的固体颗粒在重力的作用下逐渐下沉，这一过程成为沉降17．色谱技术：是一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构具有固定相（多孔介质）和流动相，根据物质在两相间的分派行为不同（由于亲和力差异），通过多次分派（吸附-解吸-吸附-解吸…），达成分离的目的。

19．等电点沉淀：调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下降，析出的操作称为等电点沉淀。

20．膜分离：运用膜的选择性（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。

22．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。

23．临界胶团浓度：将表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团的最小浓度称为临界胶团浓度，它与表面活性剂种类有关。

24．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，使溶液达成浓缩的效果，这种操作成为反渗透。

答案 生物化工分离技术试卷A 【考试试卷答案】生物化工分离技术课程考试试卷A适用专业： 考试日期：试卷所需时间：120分钟 试卷总分： 100一、填空题（共15 小题，每空0．5 分，共20 分）1．发酵液常用的固液分离方法有（ 离心 ）和（ 过滤 ）等。

2．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 ）。

3．为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

4．阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为（强碱型），（弱碱型）和（中等强度）；5．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性如孔径不同可分为 （微滤膜） ，（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。

6．工业上常用的超滤装置有（板式） ，（管式），（螺旋卷式）和（中空纤维式）。

7．影响盐析的因素有（溶质种类） ，（溶质浓度），（pH 值）和（温度）。

8.反相高效液相色谱的固定相是（非极性）的，而流动相是（极性）的。

9.常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤） 两大类。

10.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于（分子表面电荷）和（水化层）。

11.根据干燥曲线，物料干燥可分为（恒速干燥阶段）和（降速干燥阶段）两个阶段。

12.液－液萃取从机理上分析可分为（物理萃取）和（化学萃取）两类。

13.大孔网状吸附剂有（非极性）、（中等极性）和（极性）三种主要类型。

14.分配色谱的基本构成要素有（载体）、（固定相）和（流动相）。

15.根据膜结构的不同，常用的膜可分为（对称性膜）、（非对称膜）和（复合膜）三类。

二、名词解释（共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分）1．分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一常数叫分配系数。

2．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。

3．膜的浓差极化：是指但溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度。

生物分离原理与技术知识点汇总第一章绪论1、各类分离纯化技术分别利用了生物分子的哪些特性来实现分离？利用这些性质进行分离的方法有哪些？⑴形状和大小:凝胶过滤、超滤、透析;⑵电荷性质:离子交换层析、电泳（除SDS）; ⑶极性（疏水性）:疏水层析、反相层析;⑷生物功能或特殊化学基团:亲和层析;⑸等电点 pI:层析聚焦、等电聚焦、等电点沉淀;⑹溶解性:盐析、有机溶剂提取、结晶;⑺密度、大小:超离心、SDS-PAGE。

2、一个完整的分离纯化操作有哪些基本步骤？各个阶段所用的分离方法分别侧重哪些指标？生化分离基本步骤：（1）选材: 来源丰富，含量相对较高，杂质尽可能少。

（2）提取（预处理）：将目的物从材料中以溶解状态释放出来，方法与存在部位及状态有关（3）分离纯化: 核心操作，须根据目的物的理化性质，生物学性质及具体条件确定。

（4）浓缩、结晶、干燥。

（5）保存。

整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果（收率、纯度）。

第二章生物样品的预处理1、简述常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。

机械法:(1)胞捣碎法。

原理：机械运动产生剪切力，适用于动植物组织。

（2）高速匀浆法。

破碎程度较上法好，且机械剪切力对生物大分子的破坏较小，处理量大。

原理：利用高压使细胞悬浮液通过针型阀，由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。

适用于：较柔软、易分散的组织细胞。

（3）研磨法和珠磨法。

由陶瓷的研钵和研杆组成，加入少量研磨剂（如精制石英砂、玻璃粉、硅藻土。

适用于微生物与植物细胞。

（4）挤压法。

微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎。

适用于细菌（G - ）。

物理法:（1）超声破碎。

频率为20kHz 以上的波，超过人耳可听范围。

其对细胞的破碎与空穴的形成有关。

一般样品浓度、声强、频率、介质的离子强度、pH、处理时间都对破碎有影响。

（2）反复冻融动物材料。

生物分离原理与技术知识点汇总第一章绪论1、各类分离纯化技术分别利用了生物分子的哪些特性来实现分离？利用这些性质进行分离的方法有哪些？⑴形状和大小:凝胶过滤、超滤、透析;⑵电荷性质:离子交换层析、电泳（除SDS）; ⑶极性（疏水性）:疏水层析、反相层析;⑷生物功能或特殊化学基团:亲和层析;⑸等电点 pI:层析聚焦、等电聚焦、等电点沉淀;⑹溶解性:盐析、有机溶剂提取、结晶;⑺密度、大小:超离心、SDS-PAGE。

2、一个完整的分离纯化操作有哪些基本步骤？各个阶段所用的分离方法分别侧重哪些指标？生化分离基本步骤：（1）选材: 来源丰富，含量相对较高，杂质尽可能少。

（2）提取（预处理）：将目的物从材料中以溶解状态释放出来，方法与存在部位及状态有关（3）分离纯化: 核心操作，须根据目的物的理化性质，生物学性质及具体条件确定。

（4）浓缩、结晶、干燥。

（5）保存。

整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果（收率、纯度）。

第二章生物样品的预处理1、简述常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。

机械法:(1)胞捣碎法。

原理：机械运动产生剪切力，适用于动植物组织。

（2）高速匀浆法。

破碎程度较上法好，且机械剪切力对生物大分子的破坏较小，处理量大。

原理：利用高压使细胞悬浮液通过针型阀，由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。

适用于：较柔软、易分散的组织细胞。

（3）研磨法和珠磨法。

由陶瓷的研钵和研杆组成，加入少量研磨剂（如精制石英砂、玻璃粉、硅藻土。

适用于微生物与植物细胞。

（4）挤压法。

微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎。

适用于细菌（G - ）。

物理法:（1）超声破碎。

频率为20kHz 以上的波，超过人耳可听范围。

其对细胞的破碎与空穴的形成有关。

一般样品浓度、声强、频率、介质的离子强度、pH、处理时间都对破碎有影响。

（2）反复冻融动物材料。

柱层析的基本操作过程
柱层析是一种化学分离技术，它是通过将混合物溶解在移动相中，在柱状填料（固定相）中进行分离。

下面是柱层析的基本操作过程。

1. 准备样品和固定相：选择适当的柱层析填料，将其装入柱中，并保证填充均匀、紧密。

选择合适的流动相，加入固定相之前，要求固定相先与流动相进行混合，使其湿润，并去除任何未吸附的溶剂。

2. 样品的加载：将待分离的混合物溶解在流动相中，然后通过注射器或者样品加载器注入到柱中。

3. 选择流动相：根据待分离物质的特性，选择合适的流动相，并将其以一定的流速通过柱层析装置。

4. 分离过程：混合物分离后，在柱中不同位置的组分按其亲和力不同，发生分离。

在流动相的作用下，组分会逐一从柱底部向上升移。

5. 收集分离物：分离出的组分可通过检测方法进行检测，确定其最终位置并进行采集。

将采集的组分进行分析、鉴定或进一步处理。

6. 洗脱：当流动相通过柱层析后，需要将柱中残存的组分进行清洗，通常使用
洗脱剂进行洗脱。

总之，柱层析技术是一种重要的分离技术，具有高效、准确、可重复、可控性好等特点。

在实际应用中，需要结合不同的分离目的进行优化选择，使分离效果更佳，为实验和工业应用提供准确的数据和支持。

硅胶柱层析分离原理硅胶柱层析分离是一种常用的生物化学分离技术，它利用硅胶柱对混合物中的化合物进行分离，是生物化学实验室中常用的技术之一。

硅胶柱层析分离原理是基于化合物在硅胶柱中的吸附和解吸附过程，通过这一过程实现混合物中化合物的分离。

硅胶柱层析分离的原理可以简单概括为，根据化合物在硅胶柱中的亲和性差异，利用流动相在硅胶柱中的渗透作用，使得混合物中的化合物在硅胶柱中发生吸附和解吸附，从而实现化合物的分离。

在这一过程中，硅胶柱起到了吸附剂的作用，而流动相则是将化合物带入和带出硅胶柱的介质。

硅胶柱层析分离的关键步骤包括样品加载、洗脱和收集。

在样品加载阶段，混合物中的化合物被加入到硅胶柱中，并随着流动相的渗透逐渐被硅胶柱吸附。

在洗脱阶段，通过改变流动相的成分和条件，使得吸附在硅胶柱上的化合物发生解吸附，并被带出硅胶柱。

最后，在收集阶段，收集洗脱后的化合物，完成分离过程。

硅胶柱层析分离的原理可以通过化合物在硅胶柱中的吸附和解吸附过程来解释。

硅胶是一种多孔材料，具有很强的吸附性能。

当混合物中的化合物进入硅胶柱时，它们会与硅胶表面发生相互作用，根据化合物与硅胶的亲和性差异，不同的化合物会以不同的速率被硅胶吸附。

在洗脱阶段，通过改变流动相的成分和条件，使得吸附在硅胶柱上的化合物发生解吸附，并被带出硅胶柱，从而实现了化合物的分离。

总之，硅胶柱层析分离是一种常用的生物化学分离技术，它利用硅胶柱对混合物中的化合物进行分离。

其原理是基于化合物在硅胶柱中的吸附和解吸附过程，通过样品加载、洗脱和收集等步骤，实现了化合物的分离。

硅胶柱层析分离的原理对于生物化学实验室的化合物分离和纯化具有重要意义，是一种非常有效的分离技术。

液相层析原理
液相层析（Liquid Chromatography, LC）是一种分离和分析化
合物的技术。

该技术利用流动相和固定相的相互作用来实现对样品中各种成分的分离。

液相层析主要包括固定相和流动相两个主要组成部分。

固定相是一种固定在柱子内壁上的材料，如填充剂或包涂剂。

它能提供特定的吸附或分配特性，以与样品分子发生相互作用。

流动相则是在固定相上流动的溶剂或溶液，它能够带动样品分子通过固定相，并在其表面上进行交互作用。

在液相层析过程中，样品溶液首先通过固定相填充的柱子，流动相将溶剂和溶质一起带过固定相。

不同的成分因为在固定相上的吸附或分配特性不同，会以不同的速率通过固定相。

这样，样品中的各个成分将会分离出来。

分离出来的成分可以通过检测器进行检测和定量。

检测器可以根据成分的特性来选择不同的检测方式，如紫外可见光检测、荧光检测、质谱检测等。

液相层析广泛应用于各个领域，包括化学分析、制药、环境监测、食品安全等。

它具有分离效果好、分析速度快、适用范围广、易于自动化等优点。

同时，液相层析也可以与其他技术（如质谱联用）结合使用，从而获得更高的分析能力和灵敏度。

总之，液相层析是一种常用的分离和分析技术，通过固定相和
流动相的相互作用实现对样品成分的分离，具有广泛的应用前景。

层析分离中固定相和流动相的作用层析分离是一种常用的分离技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。

在层析分离中，固定相和流动相是两个关键概念，它们起着至关重要的作用。

1. 固定相的作用固定相是层析柱中的固体材料，通常是以颗粒状或纤维状存在。

固定相的主要作用是提供分离物质之间的吸附或交互作用，并将它们从流动相中分离出来。

以下是固定相在层析分离中的几个重要作用：1.1 吸附功能固定相具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，可以与流动相中的目标物质发生吸附作用。

这种吸附作用可以基于化学键、静电力、范德华力等多种相互作用机制。

通过调节固定相材料的性质和流动相条件，可以实现对不同目标物质的选择性吸附。

1.2 分配功能固定相还具有一定程度的极性或非极性，可以与流动相中的溶剂发生分配作用。

这种分配作用可以使目标物质在固定相和流动相之间达到动态平衡，并在两者之间进行反复分配。

通过调节流动相的组成和pH值等条件，可以改变目标物质在固定相和流动相之间的分配行为，实现对混合物的分离。

1.3 选择性功能固定相的选择性是指其对不同物质有不同的吸附或分配能力。

通过选择合适的固定相材料和调节流动相条件，可以实现对特定物质的选择性吸附或选择性分配。

这种选择性功能使得层析分离可以应用于复杂样品中目标物质的富集和纯化。

1.4 负载功能固定相还可以作为载体，将特定功能材料负载在其上。

在生物化学领域中，常常使用亲和层析柱来纯化蛋白质。

亲和层析柱的固定相表面上会涂覆具有特异亲和性的配体，通过与目标蛋白质发生特异结合来实现纯化。

2. 流动相的作用流动相是层析分离中的移动相，主要起到溶解、输送和展开样品的作用。

以下是流动相在层析分离中的几个重要作用：2.1 溶解功能流动相中的溶剂可以将样品中的目标物质溶解，并使其在层析柱中均匀分布。

溶剂的选择和组成对于样品的溶解度和分离效果有很大影响。

一般来说，流动相中使用的溶剂应具有足够的极性和溶解力，以满足目标物质的需求。

层析的概念层析的概念层析是一种物理化学分离技术，利用样品中不同成分在固定相（也称为层析柱）和流动相（也称为移液相）之间的差异性，通过逐渐分离出各个组分达到纯化或者分离的目的。

层析技术广泛应用于生物、化学、制药等领域中。

一、层析技术的基本原理1.1 固定相固定相是指在某种材料上涂覆或者填充有一种特殊化合物，这种化合物能够与样品中成分发生作用，并且能够将不同成分区分开来。

常见的固定相包括硅胶、氧化铝、聚合物等。

1.2 流动相流动相是指在固定相中流动的液体，它可以将样品输送到固定相上，并且通过与固定相发生作用来实现成分之间的分离。

流动相可以是单一溶剂或者是多种溶剂混合而成的溶剂体系。

1.3 分离原理在层析过程中，样品中不同成分会因为它们与固定相和流动相之间作用力的不同而被逐渐分离。

比如，如果一个成分在固定相上的亲和力比较强，那么它就会在固定相上停留的时间比较长，从而与其他成分分离开来。

二、层析技术的分类2.1 按照固定相的不同，层析技术可以分为几种类型：- 气相层析（GC）- 液相层析（LC）- 离子交换层析（IEC）- 亲和层析（AC）- 尺寸排除层析（SEC）2.2 按照流动相的不同，层析技术可以分为几种类型：- 反相层析- 正相层析- 离子对反向色谱- 亲和色谱三、常用的层析技术3.1 气相层析气相色谱是一种利用气体作为流动相，在某种特殊材料上涂覆有化合物作为固定相，在高温下将样品中各个组分逐渐分离出来的技术。

气象色谱广泛应用于环境、食品、制药等领域。

3.2 液相色谱液象色谱是一种利用液体作为流动相，在某种特殊材料上涂覆有化合物作为固定相，通过逐渐分离出各个组分达到纯化或者分离的目的。

液相色谱广泛应用于生物、制药、食品等领域。

3.3 离子交换层析离子交换层析是一种利用带电荷的固定相与样品中带电荷的成分之间发生作用，通过逐渐分离出各个组分达到纯化或者分离的目的。

离子交换层析广泛应用于制药、生物等领域。

柱层析的分离原理
柱层析是一种分离技术，其分离原理是基于样品中不同组分在柱填料上具有不同的亲和性和分布系数。

柱填料通常是由固定相（吸附剂或分离填料）和流动相（溶剂或缓冲液）组成。

在柱层析过程中，样品通过填充在柱子中的固定相，不同组分与固定相发生相互作用。

这些相互作用可以是物理吸附、化学吸附或分子之间的相互作用。

由于每个组分与固定相的相互作用不同，它们表现出不同的亲和性和分布系数。

在流动相（溶剂或缓冲液）的作用下，样品通过固定相，不同组分在柱子中以不同的速率移动。

具有较强亲和性的组分将与固定相更多地发生相互作用，因此移动速度较慢。

而具有较弱亲和性的组分则与固定相发生较少相互作用，移动速度较快。

通过调节流动相的组成和流速，可以控制柱层析过程中不同组分的分离程度。

当样品通过柱层析时，分离出的组分会按照大小、极性、电荷等特性分离出来，从而实现分析、纯化或富集目标物质的目的。

总之，柱层析的分离原理是通过样品中各组分与固定相的亲和性和分布系数不同，以及流动相的作用下，实现分离的过程。