第五章 双水相萃取.ppt

1、第五章 双水相萃取技术,主讲人：魏树华 组 员：王聪丽、王发松、 王芳琴、王 利、 王 鹏,试卷题型,单项选择题,1下列可形成非离子型聚合物/非离子型聚合物类型的双水相体系的聚合物组合是（ ） A羧甲基纤维素钠/聚乙二醇 B聚乙二醇/磷酸钾 C聚乙二醇/葡聚糖 D葡聚糖/丙醇 2用聚乙二醇/盐的双水相体系分离蛋白质，经过第一步操作，蛋白质分配到（ ） A富盐相 BPEG相 C水相 D无机盐相 3PEG双水相体系在（ ）分离纯化方面应用最多。 A抗生素 B中药 C小分子 D生物大分子,C,B,D,单项选择题,4.下列盐析效应强弱次序正确的是（ ） A. Al3+Mg2+ B. Mg2+Al3+

2、C. Na+Mg2+ D. K+Na+ 5.不同有机溶剂分相效果不同，下列正确的是（ ） A.异丙醇乙醇丙酮 B. 异丙醇丙酮乙醇 C. 乙醇异丙醇丙酮 D. 丙酮异丙醇乙醇 6.下列双水相体系中那种的分相能力强（ ） A. 异丙醇/硫酸铵 B. 异丙醇/磷酸氢二钾 C. 乙醇/硫酸铵 D. 乙醇/磷酸氢二钾,A,B,B,单项选择题,7.溶质的分配总是选择两相中相互作用最充分或系统能量达到最（ ）的那个相。 A.高 B.低 C.平稳 D.均匀 8.影响待分离物质在双水相体系中分配行为的主要参数中不包括（ ） A.成相聚合物的种类 B.成相聚合物的分子质量和总浓度 C.无机盐的种类和浓度 D.成

3、相聚合物的形态,B,D,多项选择题,1.双水相萃取技术的技术优点有（ ） A.产品活性损失小 B.处理量大 C.分离步骤多 D.操作简单 2下列可以用于实现无机盐循环的方法是（ ） A离心机分离 B电渗析法 C膜分离 D自然沉淀法 3常用的双水相体系类型有（ ） A非离子型聚合物/非离子型聚合物 B高分子电解质/低分子量化合物 C高分子电解质/高分子电解质 D非离子型聚合物/无机盐,ABD,ABC,ACD,多项选择题,4.双水相系统的性质主要取决于下列物理化学多数中的（ ） A.密度 B.两相间的密度差 C.黏度 D.两相间的黏度差 E.表面张力 5.大规模双水相萃取操作一般在室温下进行，不需

4、冷却。这是基于以下原因：（ ） A.成相聚合物PEG对蛋白质有稳定作用，常温下蛋白质一般不会发生失活或变性 B.常温下溶液黏度较低，容易相分离 C.常温操作节省冷却费用 D.常温下溶液的表面张力比较小，反应易于进行,ABCDE,ABC,填空题,*1.双水相现象是当两种聚合物或一种聚合 与一种盐溶于 时，由于聚合物之间或聚合物与盐之间的 ，使得聚合物或无机盐浓度达到一定值时，就会分成不相溶的两相。 2.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 、 、 等共同作用的结果。,同一溶剂,不相溶性,静电作用,疏水作用,生物亲和作用,填空题,3双水相在医药工业应用的工艺流程主要由三部分构成

5、：、。 *4PEG双水相体系在分离纯化生物大分子方面的应用包括、。 *5PEG双水相体系可以分离的抗生素包括、,目标产物,PEG循环,无机盐循环,蛋白质,基因工程药物,干扰素,酶,-内酰胺类抗生素,大环内酯类抗生素,填空题,6 .一般来说，离子半径越 ，电荷数越 ，其水化效应与盐析效应越强。 7.盐的种类和浓度对分配系数的影响主要反映在 和 的影响 。 8.双水相萃取中，当两种不同聚合物的溶液混合时，可能存在三种情况：、。,小,多,对相间电位,疏水性,完全混溶性,物理的不溶性,复杂的凝聚,判断题,1.通过溶质在相间分配系数的差异而进行萃取的方法即为双水相萃取。（ ） 2.双节点曲线中，系线的长

6、度是衡量两相间相对差别的尺度，系线越长，两相间的性质差别越小，反之则越大。（ ） 3.一般认为只要两聚合物水溶液的疏水程度有所差异，混合时就可发生相分离。（ ）,判断题,4.双水相萃取分离的纯化度高于色谱层析。（ ） 5.双水相体系主要应用于抗生素和氨基酸等小分子的提取分离。（ ） 6.双水相萃取过程中可以直接从含有菌体的发酵液和培养液中提取所需的蛋白质（或者酶），还能不经过破碎直接提取细胞内酶，省略了破碎或过滤等步骤。（ ）,判断题,7.在PEG/DEX体系中，PEG分子量的减少，会使蛋白质在两相中的分配系数减小。（ ） 8.双水相萃取中，存在有机溶剂残留问题，一般高聚物会挥发对人体造成伤害

7、。（ ） 9.无论盐析能力大小，随着盐浓度加大，趋近于V终/V始=1，但达不到1。（ ） 10.金属离子盐析效应大小：Al3+Fe3+Ca2+Mg2+ 。（ ）,简答题,*1.形成双水相的原理是什么？,答：由于高聚物之间的不相溶性，即高聚物分子空间的阻碍作用，使其无法相互渗透，不能形成均一相，从而产生相互分离的倾向，当两者浓度达到一定时即可分成两相，符合相似相溶的原则。形成的双水相中，上相富含其中一种高聚物，下相富含另外一种高聚物或盐。,简答题,2.利用乙醇/磷酸氢二钾 双水相体系萃取甘草酸单铵盐的优点。,答：乙醇/磷酸氢二钾是基于与互溶的有机溶剂和盐水相的双水相萃取体系，通过这个体系分离纯化

8、甘草酸单铵盐结晶为白色松散粉末，其质量分数为13.0 %，纯化信数为2.6.与传统工艺相比，工艺简洁，且结晶状好，纯度高，可使用与手工大生产。体系具有容积价廉，低毒、较易挥发而无需反萃取和避免使用黏稠水溶性高聚物等特点，易回收、易处理、操作简便。,论述题,1PEG双水相萃取的工艺流程。,答： PEG双水相的工艺流程主要有三部分：目标产物的萃取；PEG的循环；无机盐的循环。 （1）目标产物的萃取 细胞悬浮液经球磨机破碎细胞后，与PEG和无机盐或葡聚糖在萃取器中混合，然后进入离心机分相。通过选择合适的双水相组成，一般使目标蛋白质分配到上相（PEG相），而细胞碎片、核酸、多糖和杂蛋白质分配到下相（富盐相）。,论述题,（2）PEG的循环 在大规模双水相萃取过程中，成相材料的回收和循环使用，不仅可以减少废水处理费用，还可以节约化学试剂，降低成本。PEG的回收有两种方法：一种是加入盐使目标蛋白质转入富盐相来回收PEG；另一种是将PEG相通过离子交换树脂，用洗脱剂洗去PEG，再洗出蛋白质。常用的方法是将第一步萃取的PEG相或除去部分蛋白质的PEG相的循环利用。 （3）无机盐的循环 将含磷酸钠的盐相冷却、结晶，然后用