第六章吸附分离法
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《生化分离工程》思考题及习题第一章绪论2、生化分离工程有那些特点?3、简述生化分离过程的一般流程?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?2、何谓絮凝?何谓凝聚?各自作用机理是什么?3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么?方法主要有那些?7、何谓密度梯度离心?其工作原理是什么?第三章细胞破碎法1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别?2、细胞破碎主要有那几种方法?3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点?4、何谓化学破碎法?其原理是什么?包括那几种?5、何谓酶法破碎法?有何特点?常用那几种酶类?第四章萃取分离法1、何谓溶媒萃取?其分配定律的适用条件是什么?2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取?3、何谓乳化液?乳化液稳定的条件是什么?常用去乳化方法有那些?5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。
已知平衡常数K=57.0,料液流量450升/时,有机相流量20升/时。
为达到此抗生素收率为98%的要求,需要多少级的萃取过程?(计算题)8、何谓双水相萃取?双水相体系可分为那几类?目前常用的体系有那两种?9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离?第五章沉淀分离法1)何谓盐析沉淀?其沉淀机理是什么?有何特点?2) 生产中常用的盐析剂有哪些?其选择依据是什么?3) 何谓分步盐析沉淀?4)何谓等电点沉淀?其机理是什么?pH是如何影响pI的?第六章吸附分离法1、吸附作用机理是什么?2、吸附法有几种?各自有何特点?5、已知80g的活性炭最多能吸附0.78 mol腺苷三磷酸(ATP),这种吸附过程符合兰缪尔等温线。
其中b=2.0×10E3mol/L,请问在1.2L的料液浓度为多少时才能使活性炭吸附能力达90%? (计算题)★第七章离子交换法1、何谓离子交换法(剂)?一般可分为那几种?2、离子交换剂的结构、组成?按活性基团不同可分为那几大类?3、pH值是如何影响离子交换分离的?5、在离子交换层析分离过程中,离子交换剂是如何选择的?6、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么?7、软水、去离子水的制备工艺路线?★第八章膜分离技术2)膜在结构上可分为那几种?膜材料主要用什么?3)简述微滤、超滤、纳滤及反渗透膜在膜材料、结构、性能、分离机理及其应用等方面的异同点5)何谓浓差极化现象?它是如何影响膜分离的?减少浓差极化现象的措施?6)膜的清洗及保存方法有那几种?7)膜分离设备按膜组件形式可分为几种?相比较的优缺点?第九章层析技术1)何谓色层分离法?可分为那几大类?4)何谓亲和色层分离法?亲和力的本质是什么?亲和色层中常用的亲和关系有那几种?5)何谓疏水作用层析?其最大的特点是什么?6)凝胶层析的原理是什么?何谓排阻极限?第十章电泳技术2、聚丙稀酰胺凝胶电泳的原理什么?影响其操作的因素主要有那些?3、SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳原理是什么?有何应用?第十一章结晶法2、何谓过饱和度?饱和度形成有那几种方法?4、结晶法与沉淀法相比较有何区别?综合题1、已知某一氨基酸G是一酸性氨基酸,水溶性随温度升高而升高,pI=6.2,在中性和酸性条件下较稳定。
第六章吸附分离法(习题)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、、等;另一类是无机吸附剂,如、、、等。
2、常用的吸附剂有、和等。
3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入致孔剂,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,其孔径远大于2~4nm,可达,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、、和吸附剂四类。
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()A.水B.高盐C.低pHD. 高pH2、“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()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.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.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.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 .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):2、大网格高聚物吸附剂(macroreticular adsorbent):四、问答题1、简述吸附法的定义和特点。
2、影响吸附的因素有哪些?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。
生物制药工艺学名词: 10个20分;选择10个10分;填空10个20分;简答5个30分;论述2个20分。
第一章生物药物概述1.药.、生物药物、生物制品药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质, 有4大类:预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
生物药物.................................., .综合应用生物与医学、生物化学与分....: .是利用生物体、生物组织、细胞或其成分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的.........................................一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。
....................广义: 从动物、植物、微生物和海洋生物为原料等制取的各种天然生物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物;还包括生物工程技术制造生产的新生物技术药物。
医学生物制品:一般指:用微生物(包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等)、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂, 主要指菌苗、疫苗、毒素、应变原与血液制品等。
《新生物制品审批办法》生物制品定义: 是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的, 用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。
2..基因重组药物(基因工程药物)与基因药物有什么区别?基因重组药物属于基因工程药物, 这类药物主要是应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。
而基因药物不是基因工程药物, 这类药物是以基因物质(RNA或DNA及其衍生物)作为治疗的物质基础, 包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。
第二章生物制药工艺技术基础1.生化制药制备工艺的六个环节(1)原料的选择和预处理2)原料的粉碎(3)提取: 从原料中经溶剂分离有效成分, 制成粗品的工艺过程。
第六章浸提、分离、精制、浓缩与干燥中药浸提的过程1、浸润与渗透阶段2、解吸与溶解阶段3、浸出成分扩散阶段动力:浓度差不断搅拌、经常更新溶剂、强制浸出液流动、采用流动溶剂渗漉法增大浓度梯度影响浸提的因素1、药材粒度:适宜粒度不宜用过细粉末:(1)吸附作用增强,影响扩散速度(2)浸出杂质多(3)操作困难2、药材成分:小分子成分易浸出,易溶性物质易浸出3、浸提温度:温度升高,浸出效果提高,制剂稳定性好;浸出杂质增多,易出现沉淀或浑浊,影响制剂质量和稳定性;使不耐热成分、挥发性成分分解、变质或挥发散失4、浸提时间:时间长,浸出完全,但扩散平衡后,时间不起作用杂质浸出多,某些成分分解水未溶剂时长期浸泡容易霉变5、浓度梯度扩散作用的主要动力,不断搅拌、经常更新溶剂、强制浸出液流动、采用流动溶剂渗漉法增大浓度梯度6、溶剂pH调节适宜pH,有助于药材中某些弱酸、弱碱性有效成分在溶剂中的解吸和溶解。
生物碱-弱酸性溶媒7、浸提压力加压可加速润湿渗透过程,利于浸出成分的扩散。
但对组织松软的药材、容易浸润的药材,加压对浸出影响不大;药材组织内已充满溶剂后,加压对扩散速度无影响。
8、新技术的应用超声波技术、脉冲浸提技术浸提方法1、煎煮法指用水作溶剂,通过加热煮沸浸提药材成分的方法,又称煮提法或煎浸法适用于有效成分能溶于水,且对湿、热较稳定的药材缺点:杂质多,易霉变2、浸渍法指用适当的溶剂,在一定的温度下,将药材浸泡一定的时间,以浸提药材成分的方法适用于有效成分遇热易挥发和易破坏药材;粘性物质的浸出缺点:溶剂用量大,呈静止状态,溶剂利用率低,有效成分浸出不完全3、渗漉法指将药材粗粉置渗漉器内,溶剂连续地从渗漉器的上部加入,渗漉液不断地从其下部流出,从而浸出药材中有效成分的方法适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂;有效成分含量较低的药材不适用对非组织药材(如乳香、没药、芦荟等因遇溶媒易软化成团,堵塞孔隙使溶媒无法均匀的通过)新鲜的及易膨胀的药材特点:动态浸提,即溶剂相对药粉流动浸提,溶剂的利用率高,有效成分浸出完全单渗漉法:粉碎药材-润湿药材-药材装筒-排除气泡-浸渍药材-收集渗漉液4、回流法用乙醇等挥发性有机溶剂浸提,浸提液被加热,挥发性溶剂馏出后又被冷凝,重复流回浸出器中浸提药材,这样周而复始,直至有效成分回流浸提完全的方法不适用于受热易被破坏的药材成分的浸提,因为该法由于连续加热,浸提液在蒸发锅中受热时间较长5、水蒸气蒸馏法将含有挥发性成分药材与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出的一种浸出方法适用于具挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏,与水不发生反应,又难溶或不溶于水的化学成分的浸提6、超临界流体提取法指利用超临界流体的强溶解特性,对药材成分进行提取和分离的一种方法适于亲脂性、分子量较小物质的萃取特点:近室温操作,防止对热不稳定成分被破坏或逸散;几乎不用有机溶剂,无残留,对环境无污染,产品符合卫生标准;提取效率高,操作周期短,节约能源分离的三种方法1、沉降分离法2、离心分离法3、滤过分离法:悬浮液通过多孔介质(滤材)时,固体粒子被截留,液体经介质孔道流出,固液分离。
第六章、活性炭吸附活性炭吸附是有效的去除水的臭味、天然和合成溶解有机物、微污染物质等杂质的措施。
大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等都能牢固的吸附在活性炭表面上或孔隙中,并对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显的去除效果。
实践证明,活性炭可降低总有机炭TOC、总有机卤化物TOX和总三卤甲烷TTHM等指标。
一、活性炭性能1、活性炭的制造活性炭几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造,这包括木材、锯末、煤、泥炭、果壳、果核、蔗渣、骨、石油脚、皮革废物、纸厂废物等等。
近来有的国家倾向于用天然煤和焦炭制造粒状活性炭。
活性炭的制造分成碳化及活化两步。
(1)碳化也称热解,是在隔绝空气条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。
有时原材料先经无机盐溶液处理后再碳化。
碳化有多种作用,一是使原材料分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体,第二个作用是使原材料分解成碎片,并重新集合成稳定的结构。
(2)活化是在有氧化剂的作用下,对碳化后的材料加热,以生产活性炭产品。
当氧化过程的温度在800~900℃时,一般用蒸气或CO为氧化剂,当氧化2温度在600℃以下时,一般用空气做氧化剂。
对于活化过程所起的作用,目前只有大致的理解。
在活化过程中,烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物,把原有孔隙边上的碳原子烧掉,起了扩大孔隙的作用,并把孔隙与孔隙之间烧穿。
活化使活性炭变成一种良好的多孔结构,碳化及活化后的微晶片结构示意见图6-2。
2、活性炭的性质活性炭分成粉末状及粒状的两种类型以供不同的用途。
每克活性炭的表面积2,但99.9%以上的面积都在多孔结构颗粒的内部。
活性炭的极大可高达1000 m吸附能力即在于它具有这样巨大的吸附比表面积。
(1)粒状活性炭以吸附柱的形式来应用,一般在快滤池后建造活性炭滤池,去除水中有机物。
当吸附能力饱和后,通过再生以恢复共吸附能力。
(2)粉末活性炭一般与混凝剂一起直接投加于水中,经混合吸附后分离出来,由于再生技术尚未完善的关系,往往作为污泥排掉。