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分离科学试题

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分离科学试题

1. SPE与SPME的特点各是什么？相同性？相异性？

SPE特点：SPE技术基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、净化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程。其特点主要为：可同时完成样品富集与净化，大大提高检测灵敏度；比液液萃取更快；更节省溶剂,；可自动化批量处理；重现性好。 SPME特点：集萃取、浓缩、解吸、进样于一体的样品前处理新技术，它以固相萃取(SPE)为基础，保留了SPE的全部优点，排除了SPE需要柱填充物和使用有机溶剂进行解吸的缺点，并可用于GC和HPLC等仪器上直接进样。它具有样品用量少、选择性高、使用方便、快捷等特点。

共同点：节约有机溶剂 不会出现乳化现象 缩短样品预处理时间 容易操作 可自动化控制

不同点：SPME 提高了较SPE相比 降低了预处理陈成本，提高了回收率，改善了吸附剂孔道易堵塞的问题，排除了SPE需要柱填充物和使用有机溶剂进行解吸的缺点，并可用于GC和HPLC等仪器上直接进样。

2.SPE中各种萃取模式的特点及适用范围？

固相萃取实质上是一种液相色谱分离，其主要分离模式也与液相色谱相同，可分为正相SPE，反相SPE，离子交换SPE和吸附SPE。

正相SPE所用的吸附剂都是极性的，用来萃取（保留）极性物质。在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上，取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用。正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中萃取极性化合物。

反相固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或极性较弱的，所萃取的目标化合物通常是中等极性到非极性化合物。目标化合物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用，主要是非极性 非极性相互作用，范德华力或色散力。主要用于从强极性溶剂中萃取非极性或弱极性化合物。

离子交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力，用于萃取带有电荷的化合物。

吸附SPE：一般指用的吸附剂是综合性的、多功能的萃取方法。

2. 优化SPE的步骤是什么？

选择吸附剂 样品预处理 活化 上样 淋洗 洗脱

4、何谓双水相萃取

答：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，开发了双水相萃取法。双水相萃取与水-有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质不同时，物质进入双水相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种力（如憎水键、氢键和离子键等） 的存在和环境因素的影响，使其在上、下相中的浓度不同。

5、双水相相图中各区域的含义是什么

答：双水相相图是一根双节线，当成相组分的配比在曲线下方时，系统为均匀的单相。混合后溶液澄清透明，称为均相区；当配比在曲线的上方时，能自动分成两相，称为两相区，当配比在曲线上，混合后，溶液由澄清变为浑浊。

6、常见的双水相构成体系有哪些

答：可形成双水相的双聚合物体系很多，如聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纤维素/葡聚糖。双水相萃取中采用的双聚合物系统是PEG/Dx，该双水相的上相富含PEG，下相富含Dx。另外，聚合物与无机盐的混合溶液也可以形成双水相，例如，PEG/磷酸钾（KPi）、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用于双水相萃取。PEG/无机盐系统的上相富含PEG,下相富含无机盐。

7.双水相适合萃取什么样品

答 ：主要是分离蛋白质 ，酶，病毒，脊髓病毒和线病毒的纯化，核酸，DNA的分离，干扰素，细胞组织，抗生素，多糖，色素，抗体等。此外双水相还可用于稀有金属/贵金属分离

8、影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些

答：由于溶质在双水相系统两相间的分配时至少有四类物质在两个不同相系统共存，要分配的物质和各相组分之间的相互作用是个复杂的现象，它涉及到氢键、电荷相互作用、范德华力、疏水性相互作用以及空间效应等，因此，可以预料到溶质在双水相系统中两相间的分配取决于许多因素，它既与构成双水相系统组成化合物的分子量和化学特性有关，也与要分配物质的大小、化学特性和生物特性相关。

大量研究表明，生物分子在双水相系统中的实际分配是生物分子与双水相系统间静电作用、疏水作用、生物亲和作用等共同作用的结果，形式上可以将分配系数的对数值分解为几项：

InK = InKm+InKe+In Kh+InKb+InKs+InKc

式中，Ke-----静电作用对溶质分配系数的贡献；

Kh----- 疏水作用对溶质分配系数的贡献；

Kb-----生物亲和作用对溶质分配系数的贡献；

Ks----- 分子大小对溶质分配系数的贡献；

Kc----- 分子构型影响对溶质分配系数的贡献；

Km -----除上述因素外的其它因素影响对溶质分配系数的贡献。

值得指出的是，这些因素中虽然没有一个因素完全独立于其它因素，但一般来说，这些不同的因素或多或少是独立存在的。

影响待分离物质在双水相体系中分配行为的主要参数有成相聚合物的种类、成相聚合物的分子质量和总浓度、无机盐的种类和浓度、pH 值、温度等。

9电泳分离蛋白质的原理是什么

蛋白质是两性电解质，当PH > pI时带负电荷,在电场作用下向正极移动:PH > PI时带正电荷,在电场作用下向负极移动：PH=PI时净电荷为零，在电场作用下既不向正极移动也不向负极移动，此时的PH值即是该蛋白的PI值。各种蛋白质中由不同种类的氨基酸一不同的比例组成，因而有不同的等电点，这是其固有的理化常数。蛋白质在电场中汰动一段时间后，便会集中到确定的位置上呈一条致密区带。若样品为混合的蛋白质溶液时，由于不同蛋白质的等电点和分子量是不同的，因此经电泳后，就形成了泳动度不同的区带。利用此性质，便可把混合液中不同的蛋白质(或其它物质)分离开，也可用其对样品的纯度进行鉴定。

10、简述影响带电质点的泳动速度的因素

（1） 颗粒性质带电颗粒在电场中泳动的速度与带电颗粒的净电荷量成正比，与颗粒的半径成反比。

（2）电场强度 E 愈高，带电颗粒的泳动速度愈快。

（3） 溶液性质pH 偏离分子的等电点愈远，解离度愈大，净电荷愈多，泳动速度越快；离子强度加大，电流加大，泳动速度加快;泳动速度与溶液黏度成反比。

（4）电渗是支持物本身所带的电荷吸附溶液中性质相反的离子，在电场中移动的结果。其带电愈高，电渗力愈大。当颗粒的泳动方向与电渗方向一致时，加快颗粒的泳动速度；当颗粒的泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动速度。

（5）焦耳热电泳过程中释放的热量与电流强度的平方成正比。当电场强度或电极缓冲液离子强度增高，电流强度也增加，不仅降低分辨率(即电泳谱带的展宽和组分的热混和)，严重时甚至烧断或熔化支持介质。

（6）筛孔在筛孔大的凝胶中溶质颗粒的泳动速度快。

11、什么是电渗？带电质点泳动速度与电渗的关系如何？

电渗是支持物本身所带的电荷吸附溶液中性质相反的离子，在电场中移动的结

果。其带电愈高，电渗力愈大。当颗粒的泳动方向与电渗方向一致时，加快颗粒的泳动速度；当颗粒的泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动速度。

12、PAGE、SDS-PAGE、IEFE中文名称是什么？简述各自的分离原理

聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(Acr)和交联剂N,N-甲 叉 双 丙 烯 酰 胺(Bis)在 加 速 剂N,N,N,N-四甲基乙二胺(TEMED)和催化剂过硫酸铵(AP)或核黄素(C17H2O6N4)的作用下聚合交联成三维网状结构的凝胶，以此凝胶为支持物的电

泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。不连续PAGE，（1）凝胶层的不连续；浓缩胶浓度为2.5%-4%，分离胶则根据被分离样品的情况而定。（2）缓冲液离子成分的不连续；在两层凝胶中加入前导离子，在电极缓冲液中加入尾随离子。为保持溶液的电中性及一定的pH，在缓冲液中加入一种与前导和尾随离子符号相反的离子，为缓存配对离子。在分离蛋白质样品时，常用的前导离子为Cl，甘氨酸根负离子为尾随离子，采用三羟甲基氨基甲烷（Tris）作为缓冲配对离子。（3）电位梯度的不连续：前导离子后面形成了高的电位梯度。当前导离子、尾随离子和蛋白质迁移率和电位梯度的乘积相等是，则三种离子移动速度相同。在前导离子和尾随离子之间形成一个稳定的不断向阳极移动的界面。也就是在高电位梯度和低电位梯度之间形成一个迅速移动的界面。（4）pH值的不连续：在浓缩胶和分离胶之间有pH的不连续，这是为了控制尾随离子的解离度，从而控制其有效迁移率。要求在浓缩胶中，慢离子较所有被分离样品的有效迁移率低，以使样品夹在前导和尾随离子界面之间，使样品浓缩。而在分离胶中尾随离子的有效迁移率比所有样品的有效迁移率高，使样品不再受离子界面的影响。

SDS－PAGE 是在电泳样品中加入含有SDS 和β-巯基乙醇的样品处理液的一种电泳方法。SDS即十二烷基硫酸钠(CH3-(CH2)10-CH2OSO3- Na+)，是一种阴离子表面活性剂即去污剂，它可以断开分子内和分子间的氢键，破坏蛋白质分子的二级和三级结构，强还原剂β-巯基乙醇可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键，破坏蛋白质的四级结构。 SDS会与变性的多肽，并使蛋白带负电荷，由于多肽结合SDS的量几乎总是与多肽的分子量成正比而与其序列无关，因此SDS多肽复合物在丙稀酰胺凝胶电泳中的迁移率只与多肽的大小有关

IEFE是一种利用具有PH梯度的支持介质分离等电点不同的蛋白质电泳技术。

其原理就是在电泳介质中放入载体两性电解质，当通以直流电时，两性电解质即形成一个由阳极到阴极逐步增加的PH梯度，在此体系中，不同蛋白质即一定到货聚焦于其相当的等电点位置上，也就是说被聚焦于一个狭的区带中，电泳技术中的等电点聚焦也被称为聚焦电泳。

13、PAGE与SDS-PAGE原理上有何不同？

聚丙烯酰胺凝胶电泳能有效地把不同类型的蛋白质分开的主要依据．是样品中各种物质的电荷和分子量的差异性。SDS-PAGE分离原理的主要依据，则是各种物质分子量的差异性。因为当SDS与蛋白质结合后，蛋内质分子即带有大量的负电荷．并远远超越其原来的电荷，从而使天然蛋白质分子间的电荷差别就降低乃至消除。与此同时蛋白质在SDS的作用下结构变得松散，形状趋向—致。多肽与SDS结合的量几乎总成正比而与其序列无关。所以各种SDS蛋白质复合物在电泳时产生的泳动率差异，就反映出分子量的差异。在此条件下，样品分子量的对数与其在凝胶中的迁移率呈直线关系。

14、用SDS-PAGE测定蛋白质分子量时为什么要用巯基乙醇

强还原剂β-巯基乙醇可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键，破坏蛋白质的四级结构。使蛋白质分子被解聚成肽链形成单链分子。巯基乙醇使蛋白二硫键还原,有利于蛋白质与SDS的结合,蛋白质—SDS复合物带上相同密度的负电荷，并可引起蛋白质构象改变，使蛋白质在凝胶中的迁移率，不再受蛋白质原的电荷和形状的影响，而取决于分子量的大小，因此聚丙烯酰胺凝胶电泳可以用于测定蛋白质的分子量。

15、用SDS-PAGE测定蛋白质的分子量，为什么有时和凝胶层析法所得结果有所不同？是否所有的蛋白质都能用SDS-PAGE测定其分子量？为什么？

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分离科学试题

分离科学试题

1. SPE与SPME的特点各是什么？相同性？相异性？

SPE特点：SPE技术基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、净化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程。其特点主要为：可同时完成样品富集与净化，大大提高检测灵敏度；比液液萃取更快；更节省溶剂,；可自动化批量处理；重现性好。 SPME特点：集萃取、浓缩、解吸、进样于一体的样品前处理新技术，它以固相萃取(SPE)为基础，保留了SPE的全部优点，排除了SPE需要柱填充物和使用有机溶剂进行解吸的缺点，并可用于GC和HPLC等仪器上直接进样。它具有样品用量少、选择性高、使用方便、快捷等特点。

共同点：节约有机溶剂 不会出现乳化现象 缩短样品预处理时间

容易操作 可自动化控制

不同点：SPME 提高了较SPE相比 降低了预处理陈成本，提高了回收率，改善了吸附剂孔道易堵塞的问题，排除了SPE需要柱填充物和使用有机溶剂进行解吸的缺点，并可用于GC和HPLC等仪器上直接进样。

2.SPE中各种萃取模式的特点及适用范围？

固相萃取实质上是一种液相色谱分离，其主要分离模式也与液相色谱相同，可分为正相SPE，反相SPE，离子交换SPE和吸附SPE。

正相SPE所用的吸附剂都是极性的，用来萃取（保留）极性物质。在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上，取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用。正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中萃取极性化合物。

反相固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或极性较弱的，所萃取的目标化合物通常是中等极性到非极性化合物。目标化合物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用，主要是非极性 非极性相互作用，范德华力或色散力。主要用于从强极性溶剂中萃取非极性或弱极性化合物。

离子交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力，用于萃取带有电荷的化合物。

中班科学水油分离教案

中班科学水油分离教案

1 中班科学水油分离教案

1

教案一：有趣的油和水

活动目标：

1、了解生活中油和水会分离的科学现象，感知什么是乳化现象。

2、通过操作感知油和水倾倒、搅拌后分离的现象，对科学探索活动感兴趣。

3、乐意并积极参与科学实验活动，体验活动的乐趣。

活动准备： 2

水、花生油、一次性透明杯、筷子若干、记录纸、笔、毛巾，洗衣粉。

活动过程：

一、出示实物，引出主题。

师：“老师这儿有一杯水，一杯花生油，如果我们把油和水倒在一起你们猜猜会出现什么情况呢？”（出示大记录纸，根据幼儿猜测进行集体记录）。

二、幼儿进行第一次分组实验。

教师介绍记录方法，提出操作要求并巡回指导，引导幼儿仔细观察油和水的变化情况。 3

师：“瞧，老师给每个小朋友们都准备一小杯水和一小杯花生油、一个干净的小杯子，等下老师请小朋友自己动手去试一试，看一看油和水倒在一起的时候会发生什么事情并把它们记录在纸上，记得在操作的时候动作要轻轻的，要保持桌子和地板的干净好吗？

三、教师根据幼儿操作结果进行小结。

操作结束后请幼儿说说你们是怎么操作的，当油和水倒在一起时你发现了什么秘密？幼儿回答。

老师小结：油和水倒在一起后，油和水是分开的，而且油总是在上面，水总是在下面。

4

四、进一步感知乳化现象。

1、师：“如果我们的手不小心沾到油和水，要怎么办呢？”引导幼儿大胆回答，并从中引出洗衣粉。

师：“老师还给小朋友准备了一些洗衣粉，等下请小朋友往装有水和油的杯子加入一些洗衣粉看看会发生什么有趣的想象吧。”

2、老师提出操作要求，幼儿进行操作。

3、请幼儿说说自己的发现。油和水放入洗衣粉之后变成了乳白色象牛奶一样融合在一起。

4、小结：这叫做乳化现象。洗衣粉把原来不融合的水和油融合在一起，在生活中我们就利用洗衣粉洗洁净的乳化作 5 用来清洗油污的衣服、碗和盘子。

五、活动结束。

师：今天我们进行了这么多有趣的科学实验，懂得了这么多科学原理，老师希望小朋友晚上回去之后能把今天所学的本领告诉爸爸妈妈。

绿叶中色素的提取和分离练习题

绿叶中色素的提取和分离练习题

绿叶中色素的提取和分离练习题

1．实验原理

（1）提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用 无水乙醇等有机溶剂提取色素。

（2）分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。

2．实验步骤

观察结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带

考向一 叶绿体中色素提取与分离的实验分析

1．下列与“绿叶中色素的提取和分离”实验有关的叙述，正确的 是（ ）

A．提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素

B．研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏

C．叶绿素b在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素

D．不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同

▼ 【参考答案】C

【试题解析】 提取绿叶中的色素时，可以用无水乙醇、丙酮等有机溶剂， A错误；叶绿体色素的提取实验中，加入碳酸钙的目的是保护叶绿体 色素，防止色素被破坏，应该在研磨前加入，B错误；类胡萝卜素的溶解度大，扩散速度快，位于滤纸条的上面， 而叶绿素b的溶解度小，扩散速度慢，位于滤纸条的下面，C正 确；不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序相同，从上到下都 是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D错误。

【解题必备】

绿叶中色素提取和分离实验的异常现象分析

（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析

①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。

②使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。

③一次加入大量的无水乙醇(正确做法：分次加入少量无水乙醇 提取色素)。

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。

（2）滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线接触到层析液。

（3）滤纸条看不见色素带

①忘记画滤液细线或没有提取出色素。

②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析 液中。

2．下列对提取光合色素，进行纸层析分离的实验中各种现象的解 释，正确的是（ ）

分离科学与技术

分离科学与技术

分离科学与技术

摘要：分离科学技术，贯穿于整个工艺过程，是获得最终产品的一个重要而又必须的手段。生产生活中的很多环节都离不开分离科学与技术的应用。在医药方面，分离科学更是起着不可或缺的作用。随着医药的不断开发研究及人们对药品质量要求的日益提高，分离科学和技术的水平也在不断的提高，各种新技术逐渐被人们所开发、利用。色谱技术、毛细管电泳技术、CO2 超临界萃取技术、膜分离技术、微波、超声波的提取分离已经被人们广泛应用。本文主要讨论了药学领域中各种分离科学与技术的应用和发展。

关键词：分离科学技术 色谱技术 毛细管电泳技术 CO2 超临界萃取技术

膜分离技术

一、前言

自然界的许多物质，无论是无机物还是有机物，大多数是以混合状态存在。它们往往需要加以分离或提纯，才能为人们合理利用。化学、石油、冶金、食品、生化、医药、电子和原子能等工业，无不广泛应用分离科学。分离是指将某一体系混合物通过物理、化学等手段分离成两个或两个以上组成彼此不同的产物的过程。这种混合物可以是原料、反应产物、中间物体或废弃物料[1]。分离技术是药物分析技术中的关键技术，是人类客观准确地认识自然界和深层合理地开发利用天然资源的必要工具，是当今生命科学、生物制药、现代农业、环保、仪器等相关高科技领域从新产品研制、生产到检验中不可缺少的尖端技术。现代生产和科学技术的飞速发展，不但促使一些常规分离技术，如精馏、吸收、萃取、吸附、结晶等不断得到改善和发展，更促使一些新型分离技术如膜分离、色谱分离、超临界萃取等得到重视、开发和研究。分离科学技术的发展，必将有力地推进生物领域及相关领域的技术进步和产品更新，为人类创造显著的社会效益与经济财富。

分离技术不但可用于西药的分析测定，在中药的研究中也起着不可或缺的重要作用。传统中药是我国的瑰宝，但对于绝大多数临床疗效肯定的中药，我们并不清楚是何种成分起的作用，这也是中药在国际上没有获得普遍认可和接受的原因。中药化学成分被公认为中药药效物质基础的来源，为了有效、合理地利用中药资源，对中药成分分离的研究工作就显得十分重要。随着现代科学技术的发展，新的分离技术更多地应用在中药成分分离的研究工作中。这就为中药现代化，早日走向国际市场打下了良好的基础[2]。