生物制药工艺学复习总结

生物制药工艺学复习总结

生物制药工艺学复习总

结

内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

《生物制药工艺学》

第四章萃取分离法（答案）

一、填空题

1、常用的萃取方法有：单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取。

2、影响溶剂萃取的因素：乳化和破乳化、PH的影响、温度和萃取时间的影响、盐析作用的影响、溶剂种类、用量及萃取方式的影响。

3、破乳方法有：加入表面活性剂、离心、加电解质、加热、吸附法破乳、高压电破乳、稀释法、超滤、反应萃取。

4、常用的破乳剂有：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。

二、名词解释

1、液-液萃取：是指用一种溶剂将物质从另一种溶剂（如发酵液）中提取出来的方法，根据所用溶剂的性质不同或萃取机制不同，可将液-液萃取分为多种类型。

2、萃取：在溶剂萃取中，被提取的溶液称为料液，其中与提取的物质称溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂。料液与萃取剂接触后，料液中的溶质向萃取剂转移的过程称为萃取，达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。

3、反萃取（stripping）：是将萃取液与反萃取剂（含无机酸或碱的水溶液，有时也可以是水）相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相，可把这种过程看作萃取的逆过程。

4、分配定律：即在一定温度，一定压力下，某一溶质在互不能相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。

5、萃取因素：也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比，通常以E表示。 6、萃取率（percentage extraction）：生产上常用萃取率来表示一种萃取剂对某种溶质的萃取能力，计算萃取效果，其公式为：

7、分离因素：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。

三、问答

1、简述溶剂萃取法的优点。

答：①操作可连续化，反应速度快，生产周期短；②对热敏物质破坏少；③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。

2、简述选择萃取溶剂应遵守的原则。

答：①分配系数愈大愈好，若分配系数未知，则可根据“相似相容”的原则，选择与药物结构相近的溶剂；②选择分离因数大于1的溶剂；③料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好；④尽量选择毒性低的溶剂；⑤溶剂的化学稳定性要高，腐蚀性低，沸点不宜太高，挥发性要小，价格便宜，来源方便，便于回收。

第五章沉淀法（答案）

一.填空

1.固相析出法主要包括盐析法，有机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，结晶法及其它多种沉淀方法等。

2.按照一般的习惯，析出物为晶体时称为结晶法，析出物为无定形固体则称为沉淀法。

3.影响盐析的因素有：无机盐的种类、溶质（蛋白质等）种类的影响、蛋白质浓度的影响、温度的影响、pH的影响

4. 结晶包括三个过程：(1) 形成过饱和溶液；(2) 晶核形成；(3) 晶体生长。

5. 影晶体大小的主要因素，归纳起来与过饱和度、温度、搅拌速度、晶种等直接有关。

6. 晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度等3个方面

二．选择

1、在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作 ( A )

A．K S盐析法 B．β盐析法 C．重复盐析法 D．分部盐析法

2、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度

（ C ）

A．增大 B. 减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大

3、盐析法与有机溶剂沉淀法比较，其优点是

（ B ）

A.分辨率高

B.变性作用小

C.杂质易除

D.沉淀易分离

4、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度

（ C ）

A．增大 B. 减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大

5、盐析常数Ks是生物大分子的特征常数，它与下列哪种因素关系密切。

（ B ）

A．盐浓度 B. 盐种类 C. 溶质浓度 D介质pH

6、将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来，此方法称为

（ A）

A．亲和沉淀 B．聚合物沉淀 C．金属离子沉淀 D．盐析沉淀

7、将四环素粗品溶于pH2的水中，用氨水调—，28－30℃保温，即有四环素沉淀结晶析出。此沉淀方法称为

（B ）

A．有机溶剂结晶法 B．等电点法 C．透析结晶法 D．盐析结晶法

8、影响体大小的主要因素与下列哪些因素无关

( D )

A．过饱和度 B．温度 C．搅拌速度 D．饱和度

9、下列沉淀试剂不属于表面活性剂的是 （ D）

A．CTAB B．CPC C．SDS D．PEG

三名词解释：

1. 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。

2. Ks盐析：在一定的pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作Ks盐

析法。Ks盐析法多用于提取液的前期分离工作。

3．β盐析：在一定离子强度下仅改变pH和温度进行盐析，称作β盐析法。在分离的后期阶段，为了求得较好的分辨率，或者为了达到结晶的目的，有时应用β盐析法。β盐析法由于溶质溶解度变化缓慢且变化幅度小，沉淀分辨率比K S盐析法好。

4．亲和沉淀: 利用亲和反应原理，将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物（亲和沉淀剂），该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来。

四问答

1.什么是盐析作用？盐析的原理是什么？

答：盐析作用：向蛋白质溶液中逐渐加入中性盐，在高盐浓度时，蛋白质溶解度随之减小，发生了盐析作用。产生盐析作用的一个原因是由于盐离子与蛋白质表面具相反电性的离子基团结合，形成离子对，因此盐离子部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间电排斥作用减弱而能相互靠拢，聚集起来。盐析作用的另一个原因是由于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。

2.如何选择盐析所用中性盐？

（1）盐析作用要强。一般来说多价阴离子的盐析作用强，有时多价阳离子反而使盐析作用降低。

（2）盐析用盐要有足够大的溶解度，且溶解度受温度影响应尽可能小。这样便于获得高浓度盐溶液，有利于操作，尤其是在较低温度下的操作，不致造成盐结晶析出，影响盐析效果。

（3）盐析用盐在生物学上是惰性的，不致影响蛋白质等生物分子的活性，最好不引入给分离或测定带来麻烦的杂质。

（4）来源丰富、经济。

3.有机溶剂沉淀的原理是什么？

答：亲水性有机溶剂加入溶液后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；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。

4.有机溶剂沉淀影响沉淀效果的因素有那些？

答：（1）有机溶剂种类及用量

（2）pH的影响

（3）温度无机盐的含量

（4）某些金属离子的助沉淀作用

(5)样品浓度

第六章吸附分离法（答案）

一、填空

1、吸附剂按其化学结构可分为两大类：一类是有机吸附剂，如活性炭、

淀粉、大孔吸附树脂等；另一类是无机吸附剂，如白陶土、氧化铝、

硅胶、硅藻土等。

2、常用的吸附剂有活性炭、硅胶和白陶土等。

3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入惰性致孔剂，待网格骨架固化

和链结构单元形成后，用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉，形成不受外界环境

条件影响的孔隙，其孔径远大于2～4nm，可达 100nm ，故称“大孔”。

4、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱，可分为非极性、中等极性、极性和

强极性吸附剂四类。

二、选择题

1、用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质，一般用下列哪种溶液洗脱

（ D ）

A.水

B.高盐

C.低pH

D. 高pH

2、“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

3、“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶

剂中吸附非极性物质。

（ A ）

A.极性溶剂

B.非极性溶剂

C.三氯甲烷 D.溶剂

4、下列属于无机吸附剂的是：

（A）

A.白陶土

B.活性炭

C.淀粉

D.纤维素

5、活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强？

（A）

A.水

B.甲醇

C.乙醇

D.三氯甲烷

6、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。

三、名词解释

1、吸附法(adsorption method)：指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂

质吸附于适当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力的

差异，使目的物和其它物质分离，达到浓缩和提纯目的的方法。

2、大网格高聚物吸附剂（macroreticular adsorbent）：在合成树脂时，

加入一种惰性组分，它不参与聚合反应，但能和单体互溶，称为致孔 剂。待网络骨架固化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或水洗蒸馏的方

法将致孔剂去掉，就留下了不受外界条件影响的永久孔隙，其孔径远大

于2~4nm，可达到100nm甚至1000nm以上，故称“大孔”。与大孔网

状离子交换树脂相比，它不含离子交换树脂的功能团，仅保留了多孔的

骨架，其性质与活性炭、硅胶等吸附剂相似，称为大孔网状聚合物吸附

剂。

四、问答题

1、简述吸附法的定义和特点。

吸附法(adsorption method)指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂质吸附于适当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力的差异，使目的物和其它物质分离，达到浓缩和提纯目的的方法。吸附法具有下列特点：

(1)设备简单、操作简便、价廉、安全。

(2)少用或不用有机溶剂，吸附与洗脱过程中pH变化小，较少引起生物活性物质的变性失活。

(3)天然吸附剂(特别是无机吸附剂)的吸附性能和吸附条件较难控制，吸附选择性差，收率不高，难以连续操作。

2、影响吸附的因素有哪些？

①吸附剂的特性：

吸附现象在界面发生，因此吸附剂比表面积愈大，吸附量愈多。通过活化的方法也可增加吸附剂的吸附容量。另外还要求吸附剂的机械强度好，吸附速度快②吸附物的性质：

能使表面张力降低的物质，易为表面所吸附；一般极性吸附剂易吸附极性物质，非极性吸附剂易吸附非极性物质；溶质从较易溶解的溶剂中被吸附时，吸附量较少；对于同系列物质，吸附量的变化是有