2020年(生物科技行业)生物工程下游技术期末复习题
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练习题及答案填空题1.超声波破碎细胞的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等因素有关。
3在生物工程下游技术领域,色谱和电泳是目前所知最好的两种分离蛋白的方法。
5无论是什么类型的液相或气相色谱,其色谱装置均应包括: 流动相供给、进样、色谱柱、检测器等四大部分。
7径向色谱填料主要有:离子交换树脂和亲和色谱填料两种。
9请列举任意四种破碎细胞的方法:高压匀浆法,高速珠磨法,超声破碎,酶溶法。
11请列举二种测量蛋白质含量的方法:双缩脲法,考马斯蓝法。
13无机HPLC填料最常见的是以多孔大硅胶为基本材料的填料;含14硼的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃经过热处理引起相分离,生成可溶于酸的相及不溶于酸的高硅相。
将酸可溶相浸析出来后剩下的另一相就制成了可控孔径玻璃,可控孔径玻璃的主要化学成份就是SiO2。
(每空1分)17羟基磷灰石在原理上一般被认为是一种无机基质高效色谱。
19.指出蛋白质复性的三种方法:稀释法,透析法,液色色谱法等21.膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜23.色谱的峰宽可以用半峰宽、峰底宽、标准偏差表示。
26.Shepadex G25是一种凝胶排阻色谱,主要用于脱盐。
32.目前径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱两种;34.细胞破碎法包括:机械力和非机械力破碎方法;机械方式又包括:液体剪切力和固体剪切力方法,液体剪切力包括:高压匀浆法和超声破碎法;固体剪切力包括:高速珠磨法和压榨法。
26.高压匀浆法的破碎率决定于:匀浆阀的结构,操作压力,破碎次数。
2目前用于固液分离的膜过滤法主要有以下三种: 微孔过滤(微滤)、超滤、反渗透。
4在生物物质分离中,可以依据一次进样量多少,将色谱分为:分析色谱、半制备色谱(中等规模制备色谱)、制备色谱和工业生产规模色谱4大类。
6在色谱过程中,有两种将目标产品从色谱柱上洗脱下来的方法:一种是维持流动相热力学参数不变的等梯度洗脱法,另一种叫梯度洗脱法。
生物工程下游技术复习题生物工程下游技术复习题第一章绪论生物下游加工过程的几个阶段预处理和固液分离, 提取(初步分离), 精制(高度纯化), 成品制作. 评价分离效果的重要参数:纯度,回收率,浓缩率。
生物工程下游技术复习题第二章发酵液预处理和固液分离主要名词:凝聚、絮凝凝聚: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;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。
1.改变发酵液过滤特性的方法调酸(等电点),热处理,电解质处理,添加凝聚剂,添加表面活性物质,添加反应剂冷冻-解冻,添加助滤剂2.发酵液的相对纯化(1)高价无机离子的去除方法(2)杂蛋白的去除方法沉淀法,变性法,吸附法。
3常用的固液分离方法:重力沉降,浮选,旋液分离,介质过滤,离心。
(1)离心离心机种类:碟片式。
管式。
倾析式。
(2)过滤(澄清过滤,滤饼过滤)过滤机种类:按推动力分为4种重力过滤,加压过滤,真空过滤,离心过滤。
板框压滤机,真空转鼓过滤机第三章细胞破碎和包涵体复性细胞破碎的主要方法和适用对象,了解基本机理.生物工程下游技术复习题方法:珠磨法原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)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。
在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从而实现连续操作。
高压匀浆法原理: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碎,细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时,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。
不适用范围:易造成堵塞的团状或丝状真菌,较小的革兰氏阳性菌,含有包含体的基因工程菌(因包含体坚硬,易损伤匀浆阀)珠磨法固体剪切作用可达较高破碎率,可较大规模操作,大分子目的产物易失活,浆液分离困难不适合丝状菌和革兰氏阳可达较高破碎率,高压匀浆法液体剪切作用可大规模操作,性菌破碎过程升温剧烈,不适合大规模操作对酵母菌效果较差,超声破碎法液体剪切作用固体剪切作用破碎率高,活性保留率高,对冷冻敏感目的产物不适合X-press法酶溶法酶分解作用具有高度专一性,条件温和,浆液易分离,溶酶价格高,通用性差化学渗透法改变细胞膜的渗透性具一定选择性,浆液易分离,但释放率较低,通用性差渗透压法渗透压剧烈改变破碎率较低,常与其他方法结合使用破碎率较低,不适合对冷冻敏感目的产物冻结融化法反复冻结-融化干燥法改变细胞膜渗透性条件变化剧烈,易引起大分子物质失活第四章沉淀法1.蛋白质的表面特征蛋白质组成20种氨基酸构成的两性高分子电解质,包括疏水性氨基酸和亲水性氨基酸蛋白质折叠趋势疏水性氨基酸:向内部折叠的趋势亲水性氨基酸:分布于蛋白质外表面的趋势结果在蛋白质三维结构中仍会有部分疏水性氨基酸残基暴露于表面,在蛋白质表面形成一定的疏水区生物工程下游技术复习题蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电区、亲水区和疏水区构成。
生物工程下游技术复习题第一章绪论生物下游加工过程的几个阶段(1)预处理和固液分离(2)提取(初步分离)(3)精致(高度纯化)(4)成品制作第二章发酵液预处理和固液分离1.改变发酵液过滤特性的方法改善发酵液过滤特性的物理化学方法:调酸(等电点)、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。
2.发酵液的相对纯化发酵液中的杂质:高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)杂蛋白(1)高价无机离子的去除方法① Ca2+ ——草酸、草酸钠,→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸);② Mg2+——三聚磷酸钠,→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;③ Fe2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀(2)杂蛋白的去除方法①沉淀法蛋白质一般以胶体状态存在于发酵液中。
在酸性溶液中带正电荷;●在碱性溶液中带负电荷。
●在酸性溶液中,蛋白质与一些阴离子,如三氯乙酸盐、水杨酸盐、钨酸盐、苦味酸盐、鞣酸盐、过氯酸盐等形成沉淀;●在碱性溶液中,蛋白质与一些阳离子,如Ag+、Cu++、Zn++、Fe+++和Pb++等形成沉淀②变性法A加热;B大幅度调节pH值;C加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。
③吸附法加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去3.常用固液分离的方法(1)离心:在液相非均一系统中,利用离心力达到液-液、液-固、液-液-固分离的方法,统称为离心分离。
离心机种类:碟片式离心机、管式离心机、倾析式离心机(2)过滤:过滤就是将悬浮在发酵液中的固体颗粒与液体进行分离的过程。
过滤机种类:板框压滤机、真空转鼓过滤机第三章细胞破碎和包涵体复性细胞破碎的主要方法和适用对象,了解基本机理1.珠磨法(Bead mill)原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)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。
在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从而实现连续操作。
(生物科技行业)生物工程下游技术期末复习题生物工程下游技术复习题一、基本知识点1、经典的蛋白质测定方法有凯氏定氮法、TCA比浊法、福林-酚法和紫外法。
2、蛋白质分子是含有可带正电荷的氨基、亚氨基、酰氨基等和可带负电荷的羧基、苯酚基、巯基等的俩性生物大分子。
3、色谱柱是进行色谱分离的主要场所。
4、色谱,从基质材料的角度来见,能够分为有机基质和无机基质。
5、目前常见的液相色谱填料,按其物理形态,壹般分为多孔型、非多孔型和薄壳型三中结构类型。
6、等电聚焦法能够测定蛋白质的等电点,同时又能鉴定蛋白质的纯度。
7、天然人白细胞介素-2(IL-2)由133个氨基酸组成,其中有壹个游离半胱氨酸(位于第125位),而第58位和第105位的半胱氨酸形成二硫键,此二硫键为活性所必须,而二硫键的错配对,可降低其生物活性和形成抗原性。
8、带有正电荷的蛋白质分子在电场作用下,向阴极移动。
9、径向色谱应用于生化分离,具有快速、压降低俩个明显的优势。
10、羟基磷灰石晶体是骨骼和牙齿等生物体硬组织的主要无机成分,它和生物体组织有特异的亲和力和相容性。
11、肽谱技术是指蛋白质被酶解或化学降解后肽段的分离分析和制备。
12、高速珠磨法中,影响珠磨破碎的操作参数有转速、进料速度、珠子直径和用量、细胞浓度、冷却温度等。
13、超声破碎的效率和声频、声能、处理时间、细胞浓度及菌种类型等因素有关。
14、空化现象是在强声波作用下,让气泡形成,胀大和破碎的现象。
15、切向流过滤又称错流过滤、交叉流过滤、十字流过滤,(cross-flowfiltration)就是壹种维持恒压下高过滤速度的技术。
16、离子交换法按照其操作方式能够分为间隙式分批操作及柱式洗脱俩种。
17、在膜分离过程中,浓差极化和膜污染是经常发生存在的俩种现象,也是影响膜分离技术在某些方面应用的拦路虎。
18、泡沫分离技术是壹种基于溶液中溶质(或颗粒)间表面活性的差异进行分离的壹种方法,表面活性强的物质优先吸附于分散相(气体)和连续相(液面)的界面处,被气泡带出连续相而达到浓缩。
名词解释1.下游技术:生物界自然产生的,微生物菌体发酵的,动植物细胞组织培养的,酶反应获得的生物原料,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.双水相萃取:当两种聚合物、一种聚合物与一种亲液盐或是两种盐(一种是离散盐且另一种是亲液盐)在适当的浓度或是在一个特定的温度下相混合在一起时就形成了双水相系统。
通过溶质在两水相相间的分配系数的差异而进行萃取的方法。
3.超临界流体萃取:是利用超临界流体作为萃取剂,对物质进行溶解和分离的过程。
具有气体和液体之间的性质,且对许多物质均具有很强的溶解能力,分离速率远比液体萃取快,可以实现高效的分离过程。
4.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.膜组件:将膜、固定膜的支撑材料、间隔物或管式外壳等组装成的一个单元称为膜组件6.超滤:是指能截留相对分子在500以上的高分子的膜分离过程。
7.反渗透:是一种高压、高性能的技术。
适用于海水脱盐、低分子量化合物浓缩、废污清洁等过程8.微孔过滤:是以静压差为推动力,利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。
9.浓差极化:在膜分离操作中,所有溶质均被透过液传送到膜表面上,不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用,在膜表面附近浓度升高。
这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化10.纳米过滤:纳滤膜的孔径为纳米级,介于反渗透膜(RO)和超滤膜(UF)之间,因此称为“纳滤”11.色谱分离:以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用等物理化学性质的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法称色谱法。
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。
它是一种物理分离方法。
12.分配色谱:分配色谱的流动相和固定相都是液体,又称液液色谱。
是利用混合物中各物质在两液相中的分配系数不同而分离。
(完整版)生物工业下游技术习题(附答案)生物工业下游技术习题第一章绪论1、何为生化分离工程?其主要研究那些内容?下游加工过程(下游技术):对由生物界自然产生的或由微生物发酵过程、动植物细胞组织培养或酶反应过程等各种生物工业生产过程获得的生物原料(发酵液、培养液、反应液),经提取分离、加工精制成有关生物化工产品的过程(技术)。
由不同生物化工单元操作组成。
研究内容:产品的分离纯化,从混合物(发酵液等)中用最低的投入,获得最高的产出(产物的高得率、高纯度)。
2、试述生物技术下游加工过程的特点及应遵循的原则。
特点:发酵液等为复杂多相系统,属非牛顿性液体,成分复杂多样,固液分离困难。
产物起始浓度低(发酵液起始浓度较低而杂质又较多),常需多步纯化操作;产物(生物物质)通常很不稳定:遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解;发酵或培养都是分批操作,生物变异性大,各批发酵液不尽相同,下游加工应有弹性;发酵液不宜久存,应尽快提取。
原则:时间短;温度低;pH适中(在生物物质的稳定范围内);严格清洗消毒。
基因工程产品,生物安全问题3、生化分离工程有那些特点?其包括那几种主要分离方法?4、简述生化分离工程的发展趋势。
操作集成化(减少步骤,提高收率);方法集成化;大分子与小分子分离方法的相互渗透;亲和技术的推广使用和配基的人工合成;优质层析介质的开发;基因工程对下游过程的影响;发酵与提取相耦合。
5、简述生物技术下游加工过程的一般流程。
按生产过程划分,下游技术大致分为4个阶段:a)预处理(发酵液或培养液的预处理和固液分离);b)提取(初步分离纯化);c)精制(高度纯化);d)成品加工(最后纯化);第二章预处理与固-液分离法1、发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法?预处理:a)预处理目的:改变发酵液的性质,利于固液分离。
b)方法:采用酸化、加热、以降低发酵液的粘度;或加入絮凝剂,使细胞或溶解的大分子聚结成较大颗粒。
目的:分离菌体和其他悬浮颗粒,除去部分可溶性杂质和改变滤液性质,利于提取精制后续工序的顺利进行;菌种不同、发酵液特性不同,预处理方法选择也不同。
(生物科技行业)生物工业下游技术复习题1什么是下游技术?对于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生物工业下游技术的工作领域是什么?物质分离、产品再加工生物工业下游技术的原料特征是什么?1、粗料发酵,质、悬浮物多。
2、分子量及分子结构差异大。
3、易受各种分离操作的影响。
4、原料和发酵操作不稳定,各批次间成分变化大生物制品分离过程可以划分成那几个阶段?各阶段的任务是什么?.1、预处理和固液分离除去发酵液中的不溶性固形物杂质和菌体细胞2、提取(初步分离)除去与产物性质差异较大的杂质,为后到精制工序创造有利条件3、精制(高度纯化)除去与产物物理化学性质比较接近的杂质4、成品制备获得产品生物制品分离过程的确定应注意哪些问题?1、目的物是胞内物质还是胞外物质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差异4、产品的用途和质量标准5、产品的市场价格6、废物的处理方法2平衡分离过程:建立在相平衡关系上的。
利用相的组成差别进行混合物体系的分离。
拟平衡分离过程:混合物体系之外加一个势能场,在它的作用下,形成分离场。
使被分离物在分离场的端面上浓缩,或者在分离场内形成一个稳定的浓度分布。
传递通量:流体在分离场内的传递现象可用经典流体力学中动量(通量)传递、热量(通量)传递和质量(通量)传递规律和作用于分离场的外加势能场来描述。
特异性结合:分子识别是指提取介质与目的物的关系就象钥匙和锁孔的关系。
分离的准确度和精确度都大大提高,这对于低浓度、高附加值的目的物分离意义特别重要。
在下游过程中,如何利用化学过程?1)生成难溶盐或沉淀物的反应2)生成络合物或螯合某些金属离子的反应等3)在医药、食品、化工等行业具有广泛市场的山梨醇和木糖醇可以通过葡萄糖和木糖经金属镍催化加氢工艺(高压)获得。
4)在某些发酵产品或天然物质中,利用有机化学反应生成有特殊用途或更有价值的衍生物等方面的研究也较活跃。
名词解释连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。
在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
菌体比生长速率(μ):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率, 其值反映了培养菌体增长的能力, 受菌株及各种物理化学环境的影响. 表示为μ=dx/x.dt得率系数:两种物质得失之间的计量比。
Yx/s,Yp/s贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。
浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。
在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。
溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。
浓差极化是一个可逆的过程;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。
排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。
常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为流动相。
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。
《生物工程下游技术》复习题韶关学院生科院一、名词解释1、连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。
在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
2、菌体比生长速率(μ):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率, 其值反映了培养菌体增长的能力, 受菌株及各种物理化学环境的影响. 表示为μ=dx/x.dt3、得率系数:两种物质得失之间的计量比。
Yx/s,Yp/s4、贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.5、蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。
6、浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。
在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。
溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。
浓差极化是一个可逆的过程;7、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。
8、排阻色谱(Size exclusion chromatography,SEC):又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。
常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为流动相。
(生物科技行业)生物工程下游技术期末复习题生物工程下游技术复习题一、基本知识点1、经典的蛋白质测定方法有凯氏定氮法、TCA比浊法、福林-酚法和紫外法。
2、蛋白质分子是含有可带正电荷的氨基、亚氨基、酰氨基等和可带负电荷的羧基、苯酚基、巯基等的俩性生物大分子。
3、色谱柱是进行色谱分离的主要场所。
4、色谱,从基质材料的角度来见,能够分为有机基质和无机基质。
5、目前常见的液相色谱填料,按其物理形态,壹般分为多孔型、非多孔型和薄壳型三中结构类型。
6、等电聚焦法能够测定蛋白质的等电点,同时又能鉴定蛋白质的纯度。
7、天然人白细胞介素-2(IL-2)由133个氨基酸组成,其中有壹个游离半胱氨酸(位于第125位),而第58位和第105位的半胱氨酸形成二硫键,此二硫键为活性所必须,而二硫键的错配对,可降低其生物活性和形成抗原性。
8、带有正电荷的蛋白质分子在电场作用下,向阴极移动。
9、径向色谱应用于生化分离,具有快速、压降低俩个明显的优势。
10、羟基磷灰石晶体是骨骼和牙齿等生物体硬组织的主要无机成分,它和生物体组织有特异的亲和力和相容性。
11、肽谱技术是指蛋白质被酶解或化学降解后肽段的分离分析和制备。
12、高速珠磨法中,影响珠磨破碎的操作参数有转速、进料速度、珠子直径和用量、细胞浓度、冷却温度等。
13、超声破碎的效率和声频、声能、处理时间、细胞浓度及菌种类型等因素有关。
14、空化现象是在强声波作用下,让气泡形成,胀大和破碎的现象。
15、切向流过滤又称错流过滤、交叉流过滤、十字流过滤,(cross-flowfiltration)就是壹种维持恒压下高过滤速度的技术。
16、离子交换法按照其操作方式能够分为间隙式分批操作及柱式洗脱俩种。
17、在膜分离过程中,浓差极化和膜污染是经常发生存在的俩种现象,也是影响膜分离技术在某些方面应用的拦路虎。
18、泡沫分离技术是壹种基于溶液中溶质(或颗粒)间表面活性的差异进行分离的壹种方法,表面活性强的物质优先吸附于分散相(气体)和连续相(液面)的界面处,被气泡带出连续相而达到浓缩。
19、膜分离技术具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节省能量等优点,已作为壹种单元操作日益受到人们极大重视。
20、可依在分离时壹次进样量的多少,将色谱分为分析色谱(10mg)、中等规模制备色谱亦即半制备色谱(10-50mg)、制备色谱(0.1-1g)和工业生产规模色谱(大于20g/d)4大类。
21、离子交换色谱,按所使用的离子交换剂可分为,强阴离子、强阳离子、弱阴离子、弱阳离子交换方式。
22、在色谱单元纯化条件的最优化中,首先解决的问题是要对所用的色谱柱的种类进行选择,这取决于试样和目标产物的性质。
壹般来说,期望目标产品尽可能多的保留,而杂蛋白不保留,因此需选择目标产品和固定相作用力强、廉价的色谱柱。
23、色谱和电泳是目前所知最好的俩种分离方法。
其理论塔板数可达百万数量级。
24、基质材料(或称载体)是色谱填料的支撑骨架,它直接决定了填料的颗粒大小和分布、颗粒强度、孔径大小和分布、孔结构形态、颗粒内部的化学结构和其稳定性等,也直接影响到对颗粒表面(包括内孔表面)化学修饰方法的实施。
25、基质包括细胞生长所需各种营养成分,其消耗主要有三个方面:壹是细胞的生长,合成新的细胞;二是细胞维持生命要消耗能源物质;三是合成次级代谢产物。
26、径向色谱:是采用了径向流动技术,样品和流动相沿径向流动,而不是如传统色谱柱(既轴向色谱)样品和流动相是从柱的壹段流向另壹端。
流动相和样品能够从色谱柱的周围流向柱圆心,也能够是从色谱柱圆心流向柱的周围的壹种色谱技术。
27、全交换容量:指每克干介质或每毫升湿介质具有的功能基的含量。
28、工作容量:也称有效容量,是指每克干介质或每毫升湿介质在壹定操作条件下交换吸附蛋白质的实际容量。
29、有效柱长:溶质从开始迁移至其迁移速度等于流动相速度时,溶质在色谱柱上迁移的距离成为有效迁移距离,也成为有效柱长。
30、最短柱长:混合溶质中使壹对最难分离的溶质1和溶质2的分离度Rs=1时所需的最短长度。
31、氨基酸分析能够分为柱后反应法和柱前衍生法俩大类。
32、柱的填充目前主要采用干法和湿法俩种33、生物反应器变量的控制除了设备值要由工艺及动力学优化确定以外,具体实施要靠3个部分:测量装置、控制器和执行器。
34、在动物细胞培养系统中有许多因素限制了细胞生长。
限制细胞密度的主要因素是培养条件和最优控制。
俩个关键是细胞代谢物(乳酸、氨等)毒害和营养物质的耗竭。
35、无论是贴壁细胞仍是悬浮细胞,就操作方式而言,深层培养可分为分批式、流加式、半连续式、连续式、和灌注式5种方式。
36、目前,径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱型俩种。
37、蛋白质的生物活性和其长链的结构有很大关系,外界条件的变化(如温度、溶液离子强度、pH值、有机溶剂等)都会影响它的三维空间结构,严重时使三维结构破坏而发生“变性”,有事就复活不了。
38、吸附过程主要分为俩大类:化学吸附和物理吸附39、蛋白质的化学分析技术主要有色谱、电泳、质谱技术等。
40、贴壁依赖型动物细胞在微载体表面增殖,可分为贴壁、生长和扩展成单层3个阶段。
41、测定蛋白质的以及结构的主要方法有:蛋白质化学方法(主要是Edman降解法测定N端和用羧肽酶或化学法从C端测起)和从cDNA演绎的方法。
其它方法有质谱法和二维核磁共振法。
42、电泳系统中影响冷却的有以下三个因素:冷却面积、热传递系数、热传递的推动力-温差。
43、凝胶过滤的骨架主要分为天然多糖类及合成大分子俩大类。
44、通气系统的基本形式有浸没式鼓泡器、表面通气装置和膜反应器。
45、流体流动性质依其切变速率和剪切力之间的关系可分为牛顿型流体和非牛顿型流体。
46、目前常用的鉴定蛋白质纯度方法有聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-PAGE、毛细管电泳、等电聚焦、HPLC等。
47、径向色谱柱填料的形态能够分为颗粒、膜和连续床层3种。
48、制备羟基磷灰石的方法通常有干法、水热法和湿法。
49、空间排阻色谱(SEC)方法按其淋洗体系通常分为俩大类,既水相SEC和有机相SEC。
50、凝胶过滤是利用凝胶的网状结构根据分子大小进行分离的壹种方法。
51、双向凝胶电泳的分辨力很高,比如细胞中的蛋白质能用双向电泳分辨成2000-3000个点,而在色谱和毛细管电泳中,壹般只能分辨上百个峰。
52、带有负电荷的蛋白质分子在电场作用下向阳极移动。
53、任何俩种不同的物质,只要它们存在有不同的物理、化学或生物学性质上的差异,且这些差异仍可表现于在不同物相上分配系数的差异,他们便能够在色谱分离中得到分离、分析或测定。
54、生物反应器常用的控制方法是反馈调节55、高压均浆法所用设备是高压匀浆器,它基本上由高压泵和匀浆阀组成。
56、正向色谱:色谱技术中,当固定相极性大于流动相极性时,称之为“正向”色谱。
反向色谱:色谱技术中,当固定相极性小于流动相极性时,称之为“反向”色谱。
57、离子交换法:是通过带电的溶质分子和离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。
58、线性色谱:在色谱学中,如果流动相中样品的浓度和固定相中样品的浓度之间呈线性关系,那么在这种情况下的色谱分配过程就称为线性色谱。
59、非线性色谱:在色谱学中,如果流动相中样品的浓度和固定相中样品的浓度之间不存在线性关系,而是出现其他的函数关系,那么相应的色谱分离过程就称为非线性色谱。
60、吸附等温线:是指在壹定温度下物质分子在俩相界面上进行的吸附过程,达到平衡时他们在俩相中浓度之间的关系。
61、文献上常见的发酵罐比拟放大法仍以近似法则和因次分析的结合为主。
二、综合知识点1、硅胶的化学修饰和改性硅胶本身只能充作正向色谱填料,它必须经过种种化学修饰或改性,才能改变其表面的化学性质,成为适用于不同分离模式的色谱填料。
1、表面硅羟基的化学修饰硅能够和诸多元素形成稳定的共价键,这是形成品种繁多的含硅化合物已经硅胶进行化学修饰的基础。
硅羟基的化学修饰通常采取以下三种途径:①通过氯化反应:除去了物理吸附水的硅胶,能够将硅羟基转化为活泼的表面硅氯基。
②通过氯硅烷和硅羟基的反应通过氯硅烷能够将各种烷基链引入硅胶表面,特别是引入长链正烷基链或芳香基以制备反向固定相。
③通过烷氧基硅烷和硅羟基的反应烷氧基硅烷和硅胶额能够进行缩合反应,使硅胶表面带上环氧基或氨基等官能团,在此基础上能够很方便的进壹步进行反应或修饰。
2、包敷和涂层能够通过不同的途径以制备稳定的聚合物涂层,也能够将含双键的聚合物涂于硅胶表面,使其表面带上双键。
令其和随后涂敷上去的第二单体进行共聚,便可在硅胶表面上形成致密的聚合物膜。
3、整体修饰所谓整体修饰,指的是利用不同官能团的卤代硅烷或烷氧基硅烷的水解、缩聚反应,以直接制出空间交联型、含不同R基的硅胶。
4、硅烷化试剂硅胶的化学修饰方法中,表面硅羟基的修饰仍然是主要的途径,所使用的组要试剂是各种取代硅烷,既硅烷化试剂。
氯硅烷是常用的硅烷化试剂,但它有壹些很明显的缺点。
相比之下烷氧基硅烷对环境和人体的危害性要小的多。
2、蛋白质工程中,常用的蛋白质复性方法蛋白质工程中常会遇到包含体问题,包含体基本是由蛋白质组成,其中大部分是克隆表达的产物,这些产物在壹级结构上是正确的,但在立体构型上却是错误的,因此没有生物学活性。
因此要涉及到蛋白质复性问题。
蛋白质的复性主要有以下几种方法:1、稀释复性和透析复性使蛋白质最常用的有俩种方法。
壹种方法是将溶液稀释,导致变性剂浓度降低,蛋白质开始复性。
另壹种方法是用透析、超滤或电渗析除去变性剂。
2、色谱复性色谱复性的方法很多,且原理各不相同,依据其抑制凝聚的特点,将其分为俩大类。
壹类是以凝胶过滤为代表的非吸附型色谱复性。
另壹类是吸附型色谱复性,其中常用的吸附色谱复性包括金属螯合色谱复性、亲和色谱复性、离子交换色谱复性、疏水相互作用色谱复性等。
①凝胶过滤是通过分子筛效应将变性蛋白质和变性剂分离,从而使变性蛋白质进入复性溶液进行复性。
②金属螯合色谱复性主要是针对Histinetag(组氨酸标签)的基因工程蛋白质。
将含有带组氨酸标签蛋白质的裂解液流过含有镍的亲和层析柱,组氨酸就能够和镍螯合从而结合在柱子上,而裂解液中其他蛋白质由于没有组氨酸标签而直接流出柱子,从而达到分离目的。
③亲和色谱复性是利用抗原抗体相互作用、酶和底物相互作用或其他特异性相互作用帮助蛋白质复性。
④其它吸附色谱复性方法。
离子交换色谱、疏水作用色谱等色谱技术,通过选择合适的条件,溶解了的包含体能够通过各种作用达到复性。
3、微囊化动物细胞及其应用目前微囊化细胞能够在俩方面应用,意识培养微囊化动物细胞以生产壹些药物;二是作为药物直接用于治疗或作为筛选药物之用。