生物制药工艺学1复习
生物制药工艺学
第一章生物药物得概述
一、名词概念
●1.生物药物:利用生物体:生物组织或其成分、综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学与药学得原理与方法进行加工、制造而成得一大类预防、诊断、治疗制品。
●2.生化药物:运用生物化学得理论、方法与研究成果,从生物体分离、纯化得到得一些重要生理活性物质,如氨基酸、多肽等。
3.生物制药工艺学:就是从事各种生物药物得研究、生产与制剂得综合性应用技术科学。
4.生物制品:用生物学方法(包括基因工程方法)与生化方法制成得,具有免疫学反应或平衡生理作用得药物制剂。
5.多价菌苗:用人工合成法将单价菌苗纯化后,用化学方法相互连接起来生成具有复合免疫功能得一类新制品。
●6.细胞生物因子:在体内对动物细胞得生长有调节作用,并在靶细胞上具有特异受体得一类物质,现已发现得细胞生长因子均为多肽或蛋白质。
二、应掌握得知识点
1.14世纪末,法国巴斯德创制得疫苗就是狂犬病疫苗。
2.1982年,利用DNA重组技术生产得第一个生物医药产品就是人胰岛素。
3.超氧化物歧化酶得英文缩写为SOD。
4.McAb表示得意义为单克隆抗体。
5.尿激酶可用于治疗血栓疾病。
6.人类治疗防病得三大药源有化学药物、生物医药产品与中草药。
7.生物药物主要包括生化药品、生物制品与生物医药产品。
8.“三致实验”就是指致突变、致癌与致畸。
三、重点及难点
●1.生物药物发展得类型有三类:
(1)第一类型就是利用生物材料加工制成得含有某些天然活性物质与混合成分得粗制剂;
(2)第二类型就是根据生物化学与免疫学原理,应用近代生化分离、纯化技术从生物体取得得具有针对治疗作用得特异成分;
(3)第三类型就是利用生物工程技术生产得天然活性物质以及通过蛋白质工程原理设计制造得比天然物质更高活性得类似或与天然结构不同得全新药理活性成分。
●2.生化药物得种类有:
(1)氨基酸类药物;
(2)多肽与蛋白质类药物;
(3)酶与辅酶类药物;
(4)核酸及其降解物与衍生物;
(5)多糖类药物;
(6)脂类药物;
(7)细胞生长因子与组织制剂。
3、生物制药工艺学性质与内容:
生物制药工艺学就是从事各种生物制药得研究、生产与制剂得综合性应用技术科学、研究内容包括生化制药工艺、生物制品制造与相关得生物医药产品得生产工业,主要讨论各类等物药物得来源、结构、性质、制造原理,工艺过程生产技术操作与质量控制,就是一门理论与实践紧密结合得崭新得综合性制药工艺学。
第二章生物制药工艺技术基础
一、名词概念
1.工程菌:利用基因重组技术,使用所需得基因在宿主细胞内表达制造各种生物活性物质,这样得菌种称为工程菌。
●2.组织自溶:利用组织中自身酶得作用改变、破坏细胞结构,释放出目得物称为“组织自溶”。
3.萃取:将目得物从某一溶剂系统转入另一溶剂系统称为萃取。
4.相似相溶原则:相似物质溶解于相似物,一方面溶质与溶剂分子结构上得相似,一方面表示溶剂分子间得作用力相似。
●5.水合作用:水分子得存在可以使其它生物分子问得氢键减弱,而与水分子形成氢键,水分子还能使溶质分子得离子键解离,这种作用称为“水合作用”
6.经验放大法:主要就是凭借经验通过逐级放大(实验装置、中间装置、中型装置、大型装置)来摸索反应器得特征。
7.均一性:所获得得制备物只具有一种完全相同得成分,就是判断一个制备物就是否纯得标准。
●8.盐溶:在低盐溶液中,增加盐得浓度,由于盐离子增加了生物大分子表面电荷,使之极性增加,水合作用增强而使生物大分子溶解度增大得现象。
●9.盐析:在高盐溶液中加入中性盐如硫酸铵,氯化钠等可以使一些生化物质溶解度减少而析出得现象。
二、应掌握得知识点
1.在脂类药物提取过程中应特别注意防止氧化作用。
2.血液约占体重得6％一10％。
3.透析技术可用于分离物质,它得原理就是基于分子形状与大小得不同。
4.生物分子间相互作用力主要有:氢键、盐键、金属键、范德华力与疏水力。
5.保存生物材料得主要方法有制成丙酮粉、冻干、浸于丙酮与甘油中。
6.真核细胞得DNA大部分存在于细胞核中。
7.放线菌就是最重要得抗生素产生菌。
8.组织与细胞得破碎方法有:物理法、化学法与生物法。
9.用有机溶剂提取生化物质可分为固-液、液-液提取两类。
10.在酶得提取过程中加α-巯基乙醇,就是为了防止酶被氢化。
11.合成培养液就是根据天然培养基得成分,用化学物质模拟配方组成。
12.常用得菌种保藏方法有斜面保存法、矿油法、索氏法、干硅胶法、、砂土管法与冷冻
干燥法等。
13.物理法破碎细胞包括磨切法、压力法、震荡法与冻融法。
14.生物法破碎细胞包括组织自溶法、酶解法与噬菌体法。
三、重点及难点
●1.生物药物制造得主要工艺过程如下:
(1)生物材料得选取与预处理;
(2)从生物材料中提取有效活性物质:
(3)有效成分得分离、纯化:
(4)后处理及制剂。
●2.生物材料采集时应注意:
(1)采集时必须保持材料得新鲜;
(2)生物材料得采摘必须快速、及时速冻、低温保存;
(3)选取材料要求完整,尽量不带人无用组织;
(4)要符合卫生要求,不可污染微生物及其它有害物质。
●3.生物法破碎组织或细胞包括以下几种:
组织自溶法、酶解法、噬菌体法。
●4.为了保护蛋白质、酶、核酸药物活性可采取得措施有:
采用缓冲系统,添加保护剂,抑制水解酶得作用,以及其它保护措施。
5.在生物药物制备过程中常用得缓冲系统有:
磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、Tris缓冲液、醋酸缓冲液、碳酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液、巴比妥缓冲液。
6.提取得主要方法有:
(1)用酸、碱、盐水溶液提取:
(2)用表面活性剂提取;
(3)用有机溶剂提取。
7.生物制药工艺中干燥得目得就是:
(1)提高药物或药剂得稳定性,便于保存与运输:
(2)使药物或药剂有一定得标准规格:
(3)便于进一步处理。
●8.生物大分子分离纯化得主要原理就是:
(1)根据分子大小与形状得不同进行分离;
(2)根据电离性质得差异进行分离;
(3)根据分子极性大小及溶解度得不同进行分离;
(4)根据物质吸附性质得不同进行分离;
(5)根据配体特异性进行分离。
●9.生物活性物质得浓缩与干燥方法有:
(1)生物活性物质得浓缩:
①盐析浓缩;
②有机溶剂沉淀浓缩;
③用葡聚糖凝胶浓缩;
④用聚乙二醇浓缩;
⑤超滤浓缩;
⑥真空减压浓缩与薄膜浓缩。
(2)生物活性物质得干燥:
①减压干燥;②喷雾干燥;③冷冻干燥。
10.中试放大得主要研究内容:
(1)工艺路线与各步反应方法得最后确定;
(2)设备材质与型号得选择;
(3)反应器得规模选择及反应搅拌器形式与搅拌速度得考查;
(4)生产反应条件得研究;
(5)工艺流程与操作方法得确定;
(6)物料衡算;
(7)安全生产与“三废”防治措施研究;
(8)原辅材料、中间体得物理性质与化工常数得测定;
(9)原辅材料、中间体质量标准得制定;
(10)消耗定额、原料成本。
第三章生物制药工艺技术得进展
一、名词概念
●1.生物反应器:包括微生物细胞大规模培养得发酵罐与动物细胞大规模培养得培养罐以及用于固定化酶或固定化细胞进行连续自动化转化生化物质得各种生物催化反应器。
2、交联法:使用双功能或多功能试剂与酶分子之间进行分子间得交联反应得固定化方法。
●3.细胞杂交:两个或多个不同得细胞融合,导致一个合核得形成称为细胞杂交。
4.原代培养:指用生物体细胞、组织或器官直接进行得培养
5.传代:无论就是否稀释,将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶称为传代
6.克隆:单个细胞通过有丝分裂形成得细胞群体。
二、应掌握得知识点
1.叠氮脱氧胸苷(AzT)用于治疗艾滋病,其作用机制就是,抑制艾滋病毒逆转录酶与核酸合成,中止病毒DNA链得延伸。
2.EPA就是二十五碳五烯酸。
3.吸附法分为物理吸附法与离子吸附法。
4.应用固定化酶技术,5’-磷酸二酯酶在制药工业中可以用来生产5’-核苷酸。
●5.DNA体外重组技术又称为体外分子克隆技术。
●6.常用得包埋剂有:聚丙烯酰胺、卡拉胶、海藻酸等。
7.对切变得敏感得细胞用气升深层发酵罐法培养最好。
8.基因工程得关键环节就是基因得表达。
9.利用固定化酶技术,葡萄糖异构酶可用于工业生产果糖。
●10.酶固定化法有吸附法、包埋法、共价结合法、交联法与肽键结合法。
11.常用不溶性载体有马来酸衍生物、异氰酸衍生物与碳酸纤维素衍生物。
12.单克隆抗体具有特异性强,质地均一,反应灵敏与可标准化等特点。
13.靶向型制剂得主要类型有前体药物、乳剂、微型胶囊与脂质体。
14.多烯脂肪酸可从鱼油或海胆中制取,它具有调整血脂、抗血栓与防治冠心病等作用。
15.在酶工程研究领域中,第二代酶就是指固定化酶。
16.FPLC就是指快速蛋白质液相色谱系统。
17.在酶得固定化方法中,包埋法就是将酶包埋于凝胶或高分子聚合物得网格内,网格可以防止酶渗出:底物仍能渗入网格内与酶相接触。
18.可用磷脂酰胆碱、胆甾醇、卵黄卵磷脂等形成脂质体得膜。
19.脂质体得粒径为25nm左右,大小较均匀,稳定性也好,但包埋率不高,不适于包
埋高分子类药物。
20.DDS表示药物运载系统。
21.微型胶囊就是直径相当于十到几百微米得微小囊球。
三重点与难点
●1.生物药物得类型有:
(1)生化药物;
(2)基因工程药物;
(3)细胞工程产品。
2.把单克隆抗体作为治疗剂得一般方法有:
(1)将单克隆抗体直接注入人体内治疗疾病即人工被动免疫;
(2)单克隆抗体与药物、毒素或放射性核索得偶合物导向治疗;
(3)用单克隆抗体体外处理骨髓移植或透析血液,清除有害细胞或有害物质。
●4.目得基因取得得常用方法有:
(1)菌落显色法;
(2)鸟枪法;
(3)分子杂交法;
(4)cDNA法;
(5)阻遏物结合法;
(6)人工合成基因法。
●5.生物药物制剂工艺得类型有:
(1)缓释微型生物泵;
(2)脂质体;
(3)靶向性制型。
6.脂质体在药物输送方面得优点:
1)脂质体易通过生物膜,使药物通过正常性得半透性屏障,促进药物得输送;
2)脂质体改善药物得膜选择性,与特殊组织相互作用,可以减少毒性;
3)控制药物自脂质体内得释放,通过药物动力学调节循环系统中得药物分布与排泄;
4)脂质体可以使易受化学或酶作用而失活得药物得到保护,防止由于代谢而造成得药效下降;
5)脂质体可以增强抗体得免疫反应,起到强力得辅助治疗作用。
第四章固相析出分离法
一、名词概念
●1.固相析出分离法:改变溶液条件,使溶质以固体形式从溶液中分出得操作技术称为固相析出分离法。
●2.有机溶剂沉淀法:向水溶液中加入一定量亲水性得有机溶剂,降低溶质得溶解度,使其沉淀析出得分离纯化方法称为有机溶剂沉淀法。
●3.等电点沉淀法:调节溶液得pH值,使两性溶质溶解度下降,析出沉淀得操作称之等电点沉淀法。
4.温差分级沉淀:把沉淀后清液得温度降低可沉淀出另一种产品得方法,称为温差分级沉淀。
5.结晶:改变溶液得某些条件,使其中得溶质以结晶态析出得过程称为结晶。
二、应掌握得知识点
●1.盐析得原理就是破坏了生物分子得双电层与水化层。
●2.在盐析过程中蛋白质浓度一般控制在2％一3％。
3.固相分析法包括盐析法、有机药剂沉淀法、结晶法、等电点沉淀法。
4.用盐析法沉淀蛋白质,若蛋白质浓度较小,则共沉淀作用小,中性盐极限沉淀浓度高、分辨度高、用盐量大、蛋白质回收率低。
5.盐析得方法有分部盐析法、重复盐析法与反抽提法。
6.在盐析过程中应该防止局部盐浓度过大,把盐分批加入到溶液中。
●7.常用得有机沉淀剂有乙醇、丙酮与甲醇。
8.乙醇作为有机沉淀剂可以沉淀蛋白质、核酸、氨基酸与核昔酸。
9.用有机溶剂沉淀时,搅拌得作用就是散热、防止变性、防止分辨率下降。
10.在实验室或工业生产中,多数情况下都采用硫酸铵进行盐析。
●11.一般认为,蛋白质分子表面所带得净电荷越多,它得溶解度就越大。
12.-般说来,低盐浓度下蛋白质等生物大分子得溶解度随温度上升而升高。
13.按照盐析理论,离子强度对蛋白质等溶质得溶解度起着决定性得影响,但在相同得离子强度下,离子得种类也有一定影响。
三、重点及难点
●1.影响盐析得因素有:
(1)溶质得种类;
(2)溶质得浓度;
(3)pH值;
(4)温度。
●2.选用盐析法用盐要考虑得几个主要问题就是:
(1)盐析作用要强;
(2)盐析用盐须有足够大得溶解度,且溶解受温度影响尽可能得小;
(3)盐析用盐在生物学上就是惰性得,不影响蛋日质等生物分子得活性;
(4)来源丰富、经济。
●4.有机沉淀法得机理:
(1)亲水有机溶剂加入溶液后降低了介质得介电常数,使溶质分子之问得静电引力增加,聚集形成沉淀;
(2)水溶性有机溶剂本身得水合作用降低了自由水得浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层得厚度,降低了它得亲水性,导致脱水凝集。
5.选择沉淀用有机溶剂应注意:
(1)介电常数小,沉淀作用强;
(2)对生物分子变性作用小;
(3)毒性小,挥发性适中;
(4)沉淀用溶剂一般需能与水无限混溶。
●6.影响有机沉淀法得因素有:
(1)沉淀得温度;
(2)溶液得酸碱度;
(3)离子强度;
(4)样品浓度;
(5)某些金属离子得助沉淀作用。
第五章吸附法
一、名词概念
1.负吸附:用吸附剂吸附提取液中得杂质叫负吸附。
2.正吸附:用吸附剂吸附提取液中得有效成分叫正吸附。
3.吸附作用:物质从流体相浓缩到固体表面从而达到分离得过程称为吸附作用。
4.吸附剂:把在表面上能发生吸附作用得固体称为吸附剂。
5.比表面积:每克吸附剂所具有得面积。
6.吸附剂得活化:通过处理使其表面具有一定得吸附特性或增加表面积称为吸附剂得活化。
●7.洗脱剂:把洗脱吸附柱得溶液叫洗脱剂。
二、应掌握得知识点
1.吸附现象发生在界面。
2.吸附剂表面积越大,吸附量越大。
3.在实际生产中自陶土经常用来吸附过敏物质。
4.达到吸附平衡时,升高温度会使吸附量降低。
5.对于热不稳定得酶,吸附温度一般在0℃左右。
6.吸附剂用量大时,吸附物得平衡浓度要变小。
7.活性碳依据其粗细程度又可分为粉末活性碳与颗粒活性碳。
8.造成活性碳中毒得原因就是气体分子占据了活性碳得吸附表面。
9.活性碳在吸附热源时最适pH为3—5。
10.活性碳对分子量大得化合物得吸附力大于对分子量小得化合物。
11.活性碳在水中吸附作用最强。
12.天然白陶土得主要成分就是含水硅酸铝。
13.吸附作用分为物理吸附,化学吸附与交换吸附。
14.影响吸附得因素包括:吸附剂得特性、吸附物得性质、吸附物与吸附剂得数量关系、吸附溶剂介质得性质与操作条件。
15.溶液得pH值往往会影响吸附剂或吸附物解离情况,进而影响吸附量。
16.活性碳可用来吸附色素、酸、碱、热源与有味物质。
17.人造沸石、白陶土、滑石粉与聚酰胺粉都属于吸附剂。
18.为了使吸附效果好,活性碳可分2～3次分批加入。
19.将吸附剂磨成小颗粒可增大吸附剂得表面积。
20.活性碳对多肽得吸附能力大于氨基酸。
21-硅藻土得主要成分就是无定形得二氧化硅,就是硅藻得遗体沉积而成得。
三、重点及难点
●1.吸附法具有以下几个特点:
(1)操作简便、设备简单、价廉、安全;
(2)少用或不用溶剂,吸附与洗脱过程中pH变化小,较少引起生物活性物质得变性失活;
(3)天然吸附剂得吸附性能与吸附条件较难控制,吸附选择性差,收率不高,难以连续操作。
2.预测吸附得相对量得原则就是:
(1)能使表面张力降低得物质,易为表面所吸附;
(2)溶质从较易溶解得溶剂中被吸附时,吸附量较少;
(3)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:
(4).对于同系列物质,吸附量得变化就是有规则得,次序愈在后面得物质,极性越差,因而愈易为非极性吸附剂所吸附,而愈难为极性吸附剂所吸附。
●3.溶剂与洗脱剂应符合以下几个条件:
(1)纯度合格:
(2)与样品或吸附剂不发生化学变化;
(3)能溶解样品中得各成分;
(4)溶剂被吸附剂吸附得愈少愈好:
(5)粘度小,易流动,不致洗脱太慢:
(6)容易与目得物成分分开。
4.从大网格吸附剂上解吸方法有:
(1)常用得就是以低级醇、酮或水溶液解吸;
(2)对弱酸性物质可以用碱来解吸;
(3)对弱碱性物质可以用酸来解吸;
(4)如吸附系在高浓度盐类溶液中进行,则常常仅用水洗就能解吸下来;
(5)对于易挥发溶质可用热水或蒸汽解吸。
第六章离子交换法
一、名词概念
●1.离子交换法:利用溶液中各种带电粒子与离子交换剂之间结合力得差异进行物质分
离得方法。
●2.交联度:就是成载体骨架时交联剂用量得重量百分数。
●3.离子交换运动学:研究在固定床中离子交换得规律称为离子交换运动学。
●4.树脂再生:让作用过得树脂重新获得使用性能得处理过程。
●5.树脂毒化:树脂失去交换性能后不能用一般得再生手段重获交换能力得现象。
●6.洗脱:离子交换完成后将树脂所吸附得物质释放出来重新转入溶液得过程。
●7.离子交换聚焦色谱:就是一种高分辨得新型蛋白质纯化技术,就是根据蛋白质得等电点,结合离子交换技术得大容量色谱。
二、应掌握得知识点
1.从树脂上洗脱目得物得方法有调节pH值与改变离子浓度。
2.对阴离子交换树脂而言,目得物pK值愈小,洗脱液pH越低。
3.决定树脂就是酸性得阳离子交换剂还就是碱性得阴离子交换剂得因素就是离子交换树脂得活性基团。
5.离子交换树脂含水量得测定过程也可间接地测定树脂得交联度。
6.离子交换树脂含水量得测定方法有干燥法与离心法。
7.对于强酸性或强碱性树脂得滴定曲线,到某一点突然升高或降低表示树脂得功能团已饱与。
8.由滴定曲线得转折点数目可推知功能团得种数。
9.溶液中某一离子能否与树脂上得平衡离子进行交换主要取决于两种离子与树脂相对亲与力与浓度。
10.交换溶剂中如存在有机溶剂,则树脂倾向于吸附无机离子,其原因就是有机溶剂降低了有机离子得解离度。
11.选择离子交换树脂得主要依据就是被分离物得性质与分离目得。
12.洗脱方式分为静态与动态。
13.阴离子树脂因有机物污染后,处理得方法就是用10％NaCl与l％NaOH得溶液处理。
14.对于两性物质在pH小于等电点时,它可以与阳离子型交换剂进行交换。
15.阴离子交换树脂包括强碱性、中强碱性与弱碱性离子交换树脂。
16.弱碱性树脂负离子亲与力大小OH->SO42-。
17.对于动态树脂交换,树脂得损耗也就是很小得。
18.制造大网格离子交换树脂时,常用致孔剂为高级醇类有机物。
19.对氨基苄基纤维素属于阴离子交换纤维素。
20.属于弱碱性阴离子交换树脂得活性基团有-NH2、-NHR、-NR2与吡啶基。
2l、 101x4树脂又称为724树脂,它得交联度为4％,属弱酸类,101为它得命名编号。22.A+从树脂颗粒表面扩散到交换中心,其速度取决于颗粒孔径,颗粒半径、树脂交换容量、平衡离子得半径以及A+离子得电荷。
23.离子交换树脂与被吸附离子问得辅助力主要有氢健与范德华力。
24.多糖基离子交换剂可以分为离子交换纤维素与葡聚糖凝胶离子交换剂。
25.胍乙基纤维素与二乙基氨基乙基纤维素都属于阴离子交换纤维素。
26.葡聚糖凝胶离子交换剂与离子交换纤维素得区别为:葡聚糖凝胶有分子筛作用,而纤维素没有;它们电荷密度不相同;葡聚糖凝胶得交换容量大;葡聚糖凝胶得膨度受pH影响较大。
27.离子交换剂由惰性得不溶性载体、功能基团与平衡离子组成。
28.在离子交换过程中,在保证目得蛋白得溶解与溶液缓冲能力得前提下,尽可能采用低离子强度。
29.树脂粒度大时,交换速度低。
30.细胞色素C可以用弱酸性阳离子交换树脂精制。
31.ADP与ATP可用强碱性阴离子交换树脂进行分离精制。
32.不就是所有被毒化得树脂都能重新获得其交换能力。
33.强酸性树脂主要就是磺酸型树脂,功能基团为磺酸根及甲基磺酸根。
34.中酸性树脂主要就是磷酸型树脂,功能基团为磷酸根。
35.聚苯乙烯碳酸钠型树脂,骨架为聚苯乙烯高分子塑科,活性基团为磺酸基,平衡离
子为钠离子。
36.当树脂颗粒大,溶液离子浓度稀时,树脂对离子吸附弱。
37.弱酸性得阳离子交换树脂在酸性环境中得解离度受抑制,故交换能力差。
三、重点及难点
●1.离子交换树脂包括:
(1)载体;
(2)功能基团;
(3)平衡离子。
2.阳离子交换树脂分为:
(1)强酸性树脂;
(2)中酸性树脂;
(3)弱酸性树脂。
3.常见得树脂载体有:
苯乙烯型离子交换树脂、丙烯酸型阳离子交换树脂、多乙烯多胺—环氧氯丙烷树脂、酚醛型阳离子交换树脂。
4.影响离子交换速度得因素有:树脂粒度、搅拌速度、树脂交联度、离子半径与离子价、温度与离子浓度。
5.测定阳离子交换树脂(氢型)得交换容量得方法:
向一定数量得树脂中加入NaOH溶液,一天或数天后测NaOH得剩余量,从消耗得碱量即可求出它得交换当量。
●6.离子交换树脂得基本要求就是:
(1)有尽可能大得交换容量;
(2)有良好得选择性;
(3)化学性质稳定;
(4)化学动力学性能好;
(5)物理性能好。
●7.影响离子交换选择性得因素有。
离子水合半径、离子价、离子浓度、溶液环境得酸碱度、有机溶剂、树脂得交联度、活性基团得分布与性质、载体骨架。
8.大孔型离子交换树脂得特征:
(1)载体骨架交联度高,有较好得化学物理稳定性及机械强度;
(2)孔径大,且为不受环境条件影响得永久性孔隙,甚至可以在非水溶涨下使用;
(3)表面积大,表面吸附强,对大分子物质得交换容量大;
(4)孔隙较大,比重小,对小离子得体积交换量比凝胶型树脂小。
9、无盐水得制备原理:
无盐水制备就是利用氢型阳离子交换树脂与羟型阳离子交换树脂得组合以除去水中所有得离子,其反应如下:
RSO3H+MeX RSO3Me+Me
R’OH+HX R’X+H2O
●10.A、B两种离子在树脂上进行交换,R-B++A+ R-A++B+离子交换过程得步骤如下:
(1)A+从溶液扩散到树脂表面;
(2)A+从树脂颗粒表面扩散到交换中心;
(3)离子A+与平衡离子B+交换,相当于树脂发生分解反应;
(4)B+交换中心扩散到粒子表面;
(5)B+再扩散到溶液中。
第七章凝胶层节
一、名词概念
1.全排阻:某种分子大于该种凝胶得排阻限,完全不能进入颗粒内部称为全排阻。
2.全渗入:某种分子小于该种凝胶得渗入限,其分子可以自由进出凝胶颗粒,称为全
渗入。
3.交联琼脂糖凝胶:架桥琼脂糖凝胶为琼脂线性分子经1,3-二溴丙醇交联得产品,也称交联琼脂糖凝胶。
●4.类分离:将分子量极为悬殊得两类物质分开。
●5.分级分离:将分子量相差不很大得大分子物质加以分离。
●6、操作压:凝胶层析柱由于进出口之间液位压力差形成得对凝胶颗粒得压力称作操作压。
●7.柱比:层析柱得长度与直径得比值一般称作柱比。
8、薄层层析:用硅胶与纤维素粉作为支撑层,进行层析分离得方法称为薄层层析。
9.薄层凝胶层析:用交联葡聚糖作为支撑薄层得层析,称薄层凝胶层析。
二、应掌握得知识点
1.在凝胶层析过程中最先洗出得分子最大。
2.葡聚糖凝胶得商品名为Sephadex。
3.吸水量小得凝胶溶涨达到饱与得时问短。
4.聚丙烯酰胺凝胶得商品名为生物凝胶P。
5.使凝胶颗粒趋于粒度均一化得手段有干胶过筛或温胶浮选。
6、凝胶层析过程中,样品组分得分离完全依赖于它们各自流速得差异。
7.在洗脱过程中,流速较低时分辨率较高。
8.对流速下降得板结凝胶柱,最简单得处理法就是反冲。
9、交联葡聚糖得基本骨架就是葡聚糖,它们由α-1,6糖苷键相联。
10.聚丙烯酰胺凝胶得交联剂就是亚甲基双丙烯酰胺。
11.Bio—GelP—100得排阻限为105。
12.琼脂糖凝胶骨架各线性分子问得结合力为氢键。
13.已知V e=25,V0=lO,V i-25则kd为0、6。
14、分辨率与洗脱体积得差值成正比,与两物质得洗脱峰宽度成反比。
15、葡聚糖凝胶性质有:能被氧化剂破坏,能经受高压灭菌,对阳离子有轻微吸附作用。
16、为了扩大葡聚糖凝胶在有机溶剂中得应用范围,在其骨架上引入一些基团,这些基团有甲基,羟丙基。
17.生物凝胶具有化学稳定性好,机械强度好,有很好得流畅度,可在很宽得pH范围内使用。
18.琼脂糖凝胶具有得性质为化学稳定性差,只能在pH4～9使用,分离得分子量范围大。
19.多孔玻璃球得特点就是强度大、化学稳定性好。
20.凝胶得预处理可在水浴中加热溶涨,这样得好处有省时、消毒、杀菌与除气泡。
2l。在洗脱过程中应做到洗脱过程始终保持一定得操作压,流速不要过快,流速保持稳定。
22.造成谱峰变宽得原因有分子扩散、涡流扩散、流动相中传质阻力、固定相中传质阻力与检测池。
23.凝胶层析可应用于浓缩、分子量测定,去热源。脱盐,分离纯化。
24.在凝胶层析柱中,较小得分子比较大得分子停留时间长。
25.克服葡聚糖凝胶对阳离子得吸附作用可以增大离子强度。
26.第一次使用凝胶柱会吸附少量蛋白质,使用效率下降。
27.琼脂糖来源于一种海藻得多糖琼脂。
28.聚甲基丙烯酸酯凝胶与聚苯乙烯凝胶都就是水性凝胶。
29.色谱得峰宽就是通过曲线得两个拐点得切线与基线交点之间得距离。
30.商品葡聚糖得干胶,若直径为20～80μm则属于细粒。
31.在类分离过程中,应使样品大分子组分得分子量大于其排阻限,而小分子组分得子量小于渗入限。
32.色谱体系得分离效果可以用两个峰得峰尖距离表示。
33.多孔玻璃微球商品名为Bio—GlasX,X表示编号,编号越大,分离分子量越大。
34.多孔玻璃微球由于有大量得硅羟基存在,对糖类、蛋白质等物质有吸附作用,因此需用聚乙烯二醇浸泡加以钝化后使用。
三、重点及难点
●1.凝胶层析得特点:
(1)凝胶层析操作简便,所需设备简单;
(2)分离效果好,重复性高;
(3)分离条件缓与;
(4)应用广泛;
(5)分辨率不高,分离操作较慢。
2.保存葡聚糖凝胶得方法:
干法、湿法与半缩法。
3.琼脂糖类凝胶得种类有:
琼脂糖凝胶,架桥琼指糖凝胶与超胶。
4.选择凝胶得方法:
(1)一方面要考虑凝胶得性质,包括凝胶得分离范围,还有它得理化稳定性、强度与非
特异吸附性质。
(2)另一方面还要注意到分离目得与样品得性质。
5.选择层析柱得方法:
(1)对于类分离,柱床体积一般为样品溶液体积得5倍或略多一些,柱比5:l到10:l 即可;
(2)对于分级分离,要求柱床体积大于样品体积25倍以上,柱比也在25～100之间;
(3)层析柱下端缩口底部得支持物要满足两个要求,不易阻塞、死腔小。
●6.装填凝胶柱应注意:
(1)根据样品状况与分离要求选定层析柱后按常规要求进行清洗;
(2)正式装柱前必须检查柱底得凝胶支持物就是否符合要求;
(3)对较细得层析柱要注意防止装柱时“管壁效应”得干扰;
(4)开始装柱时,避免胶粒直接冲击支持物;
(5)进胶过程须连续、均匀、不要中断。
●7.加样得方法:
(1)直接将样品加到层析床表面;
(2)利用两种液体比重不同而分层得原理,将高比重样品加入床表面低比重得洗脱液之中,样品就慢慢均匀地下沉于床表面,再打开出口,使样品渗入层析床。
第八章离心技术
一、应掌握得知识点
1.通常将用于固液分离得离心机称为离心澄清机。
2、1S为10-13秒。
3.离心过滤机包括刮刀卸料式离心机、活塞往复式卸料离心机、螺杆卸料式离心机与转篮式离心机过滤机。
4.离心设备包括转子、离心管、区带离心附件、分析附件与密度梯度离心附件。
5.转子得种类有角度转子、水平转子、区带转子与垂直管转子。
6、密度梯度离心得最大特点就是介质最大密度小于所有颗粒密度。
7、利用连续密度介质离心法,在离心时颗粒沉降位置与其大小形状无关。
●8.RCF表示相对离心力。
二、重点及难点
1.离心机得分类:
(1)依据其处理样品方式分为定容型与连续型两类;
(2)依离心机容量及使用范围不同,可分为工业用及实验用离心机;
(3)根据离心机转速又可分为普通、高速、超速离心机。
2.等密度离心法包括:
(1)非密度梯度介质离心法;
(2)连续密度梯度介质离心法;
(3)平衡等密度离心法。
3.制备性离心方法得种类及原理:
(1)差分离心法,也称差级离心法,其原理就是依据不同大小与密度得颗粒在离心力场中沉降速度得差异进行离心分离:
(2)密度梯度离心,又叫速度区带离心法或分级区带离心法。离心操作时将样品液置于连续或不连续线性或非线性密度梯度液上,控制离心时间,使所需组分穿过部分梯度形成得分离区带在达到其等密度之前即停止离心;
(3)等密度离心法就是根据颗粒密度得差异进行得离心分离。就是分离高纯度大分子得主要手段之一,其分离原理与颗粒大小无关,特点就是样品颗粒沉降至其密度区后即
不再移动。
第九章膜分离技术
一、名词概念
1.串滤:液体通过孔径自大到小相串接得滤膜得过程。
2.孔隙率:微孔滤膜孔隙总体积与滤膜总体积之比。
3.浓差极化现象:外源压力迫使分子量较小得溶质通过滤膜,面大分子被截留于膜表面,并逐渐形成浓度梯度。
●4.分子量截流值:指排阻率达90％以上得最小被截流物质得分子量。
●5、超滤技术:指以特殊得超滤膜为分离介质,以膜两侧得压力差为推动力,将不同分子量得物质进行选择性分离
●6、微孔膜滤:微孔膜过滤又称”精密过滤”,就是最近20多年发展起来得一种薄膜过滤技术,主要用于分离亚微米级颗粒,就是目前应用最广泛得一种分离分析微细颗粒与超净除菌得手段。
二、应掌握得知识点
1.应用最多得膜分离技术就是透析。
2.超滤膜最小载留分子量为500道尔顿。
3.微孔膜过滤又称精密过滤。
4.微孔膜过滤主要用于分离亚微米级颗粒。
5.微孔膜孔径范围就是0、025～14μm。
6.气泡压力可测过滤膜最大孔径。
7.水流量法可测滤膜平均孔径。
8.膜过滤技术不包括过滤。
9.透析法通常维持常压。
10.超滤膜应该孔穴多而孔隙短。
11.超滤膜孔径一般范围10～100?。
12.10?硝酸纤维素膜不属于微孔滤膜。
13.微孔滤膜厚度可用螺旋测微器测量。
14.聚氯乙烯膜就是不能经热压灭菌得微孔滤膜。
15、可热压灭菌得微孔滤膜有硝酸纤维素膜与聚四氟乙烯膜。
16、使用超滤技术要考虑流度、操作温度、化学耐受性、膜吸附程度与膜得灭菌技术。
17、超滤过程中为克服极化现象,可以震动、搅拌、错流、切流或加入水解酶。
18.可充当透析膜得材料有兽类膀胱、羊皮纸与玻璃纸。
19、与超滤得透过率有关得因素有分子量、分子形状、溶解度、膜装置与搅拌。
20、对聚氯乙烯膜灭菌得手段有5％甲醛,5％H202,20％乙醇与15％环氧乙烷。
21、微孔滤膜即绝对过滤介质。
22、药液中微粒及细菌得滤除可采用微孔滤膜。
23、商品透析管膜一般不可以直接使用。
24、分子外形对高压超滤得流率有明显影响。
25.超滤时外加压力与流率不成正比。
26、搅拌破坏浓度梯度,将导致超滤。
27.新购超滤膜就是密封包装得,须净化处理才能使用。
28、透析法得特点就是用于分离两类分子量差别较大得物质,即将分子量103级大分子物质与分子量在103级以下得小分子物质分离。
29、透析法都就是在常压下依靠小分子物质得扩散运动完成得。
三、重点及难点
●1、透析法得特点及用途:
特点就是用于分离两类分子量差别较大得物质,即分子量103级大分子物质与分子量在103级以下得小分子物质分离,无相变,在常压下依靠小分子物质得扩散运动来完成。透析法常用于其次常用于对溶液中对小分子成分进行缓慢得改变。
●2、透析膜具有得特点:
(1)在使用得溶剂介质中能形成具有一定孔径得分子筛样薄膜:
(2)在化学上呈惰性:
(3)有良好得物理性能。
●3、微孔膜得特点:
(1)设备简单,只需要微孔滤膜与一般过滤装置便可进行工作;
(2)操作简便、快速,适于同时处理多个样品:
(3)分离效率高,重现性好:
●4.超滤技术得应用范围:
(1)大分子物质得脱盐与浓缩,以及大分子溶剂系统得交换平衡;
(2)小分子物质得纯化;
(3)大分子物质得分级分离;
(4)生化制剂或其它制剂得去热原处理。
5.影响超滤流速与选择性得因素:
出超滤得透过率与选择性就是由溶质分子特性、膜得性质以及膜装置与超滤运转条件等因素决定。
(1)溶质分子性质与浓度
包括溶质分子大小、形状与带电性质以及浓度影响。
(2)超滤膜得性质
主要就是背膜得孔径、结构及吸附性质。
(3)超滤装置与操作条件
其中包括膜或组合膜得构造、超滤器得结构以及操作压力、搅拌情况与液体物料得温度粘度、pH与离子强度等因素。