最新生物制药工艺学习题(含答案.pdf

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1、精品文档 精品文档 生物制药工艺学习题集（含答案） 第一章生物药物概述 一、填空： 1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中药 2、现代生物药物已形成四大类型，包括 基因重组多肽和蛋白质、基因药物、 天然生化药物、 合成与部分合成的生物药物 3、请写出下列药物英文的中文全称：IFN（Interferon）干扰素 、IL(Interleukin) 白介素 、 CSF （Colony Stimulating Factor ）集落刺激因子、EPO（Erythropoietin ）促红细胞生成素、 EGF （Epidermal Growth Factor ） 表皮生长因子、 NGF （Ner

2、ve Growth Factor ） 神经生长因子、 rhGH （Recombinant Human Growth Hormone ） 重组人生长激素、 Ins （Insulin） 胰岛素 、 HCG （Human Choriogonadotrophin ）人绒毛膜促性腺激素、 LH 促黄体生成素 、 SOD 超氧化物歧化酶、 tPA 组织纤溶酶原激活物 4、常用的 -内酰胺类抗生素有青霉素、头孢菌素；氨基糖苷类抗生素有链霉素 ；大环内酯 类抗生素有 红霉素 ；四环类抗生素有土霉素 ；多肽类抗生素有杆菌肽 ；多烯类抗生素有两性 霉 B； 蒽环类抗生素有阿霉素 5、嵌合抗体是指用人源抗体恒定区替

3、换 鼠源抗体恒定区，保留 抗体可变区 ；人源化抗体是 指抗体可变区中仅CDR （决定簇互补区）为鼠源，其FR （骨架区） 及恒定区均来自人源。 6、基因工程技术中常用的基因载体有质粒、噬菌体（phage） 、黏粒（ cosmid） 、病毒载体 等。 二、选择题： 1、以下能用重组DNA 技术生产的药物为（B） A、维生素B、生长素C、肝素D、链霉素 2、下面哪一种药物属于多糖类生物药物（C） A、洛伐他汀B、干扰素C、肝素D、细胞色素C 3、能用于防治血栓的酶类药物有（D ） A、SOD B、胰岛素C、L-天冬酰胺酶D、尿激酶 4、 环孢菌素是微生物产生的（A） A、免疫抑制剂B、酶类药物C、

4、酶抑制剂D、大环内酯类抗生素 5、 下列属于多肽激素类生物药物的是（D） A、ATP B、四氢叶酸C、透明质酸D、降钙素 6、蛋白质工程技术改造的速效胰岛素机理是（D ） A. 将猪胰岛素B30 位改造为丙氨酸，使之和人胰岛素序列一致 精品文档 精品文档 B. 将 A21 位替换成甘氨酸，B链末端增加两个精氨酸，使之在pH4溶液中可溶 C. 将 B29 位赖氨酸用长链脂肪酸修饰，改变其皮下扩散和吸收速度 D. 将人胰岛素B28 位与 B29 位氨基酸互换，使之不易形成六聚体 三、名词解释： 1、 药物Medicine(remedy) ：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

5、保健的物质，有4 大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药 2、 生物药物（ biopharmaceutics） ：是以生物体、生物组织或其成份为原料（包括组织、细 胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物）综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理 与方法加工制成的药物 3、 基因药物（ gene medicine） ：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 4、 反义药物： 是以人工合成的十至几十个反义寡核苷酸序列，它能与模板DNA 或 mRNA 互补形成稳定的双链结构，抑制靶基因的转录和mRNA 翻译，

6、从而达到抗肿瘤和抗病 毒作用 5、 生物制品（ biologics ） ：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 6、 RNA 干涉（RNAi ，RNA interference ） ： 是指在生物体细胞内，dsRNA 引起同源mRNA 的特异性降解，因而抑制相应基因表达的过程 7、 siRNA (small interfering RNA) ： 是一种小RNA 分子 （ 21-25 核苷酸）， 由 Dicer （RNAase 家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工

7、而成。siRNA 是 siRISC (RNA-induced silencing complex 由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成，作用是对靶mRNA 进 行识别和切割）的主要成员，激发与之互补的目标mRNA 的沉默 四、问答题 1、 基因重组药物与基因药物有什么区别？ 1. 答：基因重组药物是指应用重组DNA技术（包括基因工程技术和蛋白质工程技术）制 造的重组多肽、蛋白质类药物和疫苗、单克隆抗体与细胞因子等，药物的化学成分属于 多肽或蛋白质； 基因药物是以基因物质（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，

8、药物的化 学成分为核酸或其衍生物。 2、 生物药物有那些作用特点？ 2. 答： 1）药理学特性有：药理活性高；治疗针对性强；毒副作用较少，营养价值高； 精品文档 精品文档 生理副作用常有发生等。2）理化特性有：生物材料中的有效物质含量低，杂质种类多 且含量相对较高；生物活性物质组成结构复杂，稳定性差；生物材料易染菌，腐败；生 物药物制剂有特殊要求。 3.基因工程药物主要有哪几类？试举例说明。 3. 答：基因工程药物是指应用基因工程或蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及 其修饰物， 包括：1） 重组细胞因子类： 如干扰素（IFN ） 、 白介素（ IL ） 和肿瘤坏死因子 （TNF ） ；

9、 2）重组生长因子类：如表皮生长因子（EGF ） 、神经生长因子（NGF ） ，以及促进造血系统 的生长因子：如促红细胞生成素（EPO） 、集落刺激因子等（CSF） ；3）重组多肽与蛋白质 类激素：如重组人胰岛素（rhInsulin ） 、重组人生长激素等（rhGH ） ；4）心血管病治疗剂 及酶制剂：如水蛭素、tPA（组织纤溶酶原激活物）、天冬酰胺酶、超氧化物歧化酶（SOD） 等。 5）重组疫苗及单抗制品：如重组乙肝表面抗原疫苗（酵母）、肿瘤疫苗等 第二章生物制药工艺技术基础 一、填空题 1、从生物材料中提取天然大分子药物时，常采用的措施有采用缓冲系统、添加保护剂、抑 制水解酶作用等。 2、

10、生化活性物质浓缩可采用的方法有盐析浓缩、有机溶剂沉淀浓缩、超滤浓缩、真空减压 浓缩或薄膜浓缩、用葡聚糖凝胶浓缩、用聚乙二醇浓缩 3、生化活性物质常用的干燥方法有减压干燥、喷雾干燥、冷冻干燥 4、冷冻干燥是在低温、低压 条件下，利用水的升华 性能而进行的一种干燥方法。 5、微生物菌种的分离和纯化可以用的方法有平板划线法、稀释后涂布平板法。 6、微生物菌种的自然选育是指利用微生物在一定条件下产生自发突变 的原理，通过分离、 筛选排除 衰变型菌落 ，选择维持原有生产水平的菌株。 7、诱变时选择出发菌株时应考虑出发菌株的稳定性、选用具备某种优良特性、对诱变剂敏 感、菌种的生理状态及生长发育时间等问题。

11、 8、目前常用的诱变剂可分为物理诱变因子、化学诱变剂、生物诱变因子三大类。 9、常用的菌种保藏方法有：斜面低温保藏法、液体石蜡封藏法、冷冻干燥保藏法、液氮超 低温保藏法、甘油保藏法、沙土管保藏 等。 10、微生物生长需要的六大营养要素是碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。 11、生物药物制备过程中，常用的灭菌及除菌方法有：加热灭菌、辐射灭菌（紫外杀菌）、 介质过滤除菌、化学灭菌法。 12、获得具有遗传信息的目的基因的方法有鸟枪克隆法（ DNA 文库） 、cDNA 文库法、化学 合成法、 PCR 法。 13、 PCR 由 3 个基本反应组成，即高温变性、低温退火、适温延伸。 精品文档 精品文

12、档 14、 基因工程中原核表达常用的宿主有大肠杆菌、 枯草杆菌 等；常用的真核表达系统有酵母、 动物（植物）细胞等。 15、大肠杆菌表达系统的缺点是不能进行翻译后加工 （糖基化） ，因而像 EPO 等基因的表达 需使用 真核（酵母）表达系统。 16、分泌表达是指将目的基因嵌合在信号肽 基因下游进行表达，从而使目的基因分泌到细胞 周质或培养基中。 17、固定化酶常采用的方法可分为吸附、包埋、交联、共价键结合四大类。 18、下面酶固定化示例图分别代表哪种固定化方法： A吸附B. 共价键结合C. 交联D. 包埋 二、选择题 1、如果想要从生物材料中提取辅酶Q10，应该选取下面哪一种动物脏器（D ）

13、A、胰脏B、肝脏C、小肠D、心脏 2、目前分离的1000 多种抗生素， 约 2/3 产自（B ） A、真菌B、放线菌C、细菌D、病毒 3、由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大，拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白 质，可采用（C ） A、SDS 凝胶电泳B、盐析法C、凝胶过滤D、吸附层析 4、 以下可用于生物大分子与杂质分离并纯化的方法有（D ） A、蒸馏B、冷冻干燥C、气相色谱法D、超滤 5、分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用（A ） A、分离量大分辨率低的方法B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 6、以下

14、可用于菌种纯化的方法有（B ） A、高温灭菌B、平板划线C、富集培养D、诱变处理 7、 能够实现微生物菌种定向改造的方法是（D ） A、紫外诱变B、自然选育C、制备原生质体D、基因工程 8、 能够用沙土管保存的菌种是（ C ） 精品文档 精品文档 A、大肠杆菌B、酵母菌C、青霉菌D、乳酸杆菌 9、以下关于PCR 的说法 错误 的是（C ） A、PCR 反应必须要有模板、引物、dNTP 和 DNA 聚合酶 B、应用 PCR 技术可以进行定点突变 C、PCR 的引物必须完全和模板互补配对 D、PCR 反应中，仅介于两引物间的DNA 片段得到大量扩增 三、名词解释 1、酶工程（ enzyme eng

15、ineering） ：是从应用目的出发，研究酶和应用酶的特异催化功能， 并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术 2、固定化酶（immobilized enzyme ） ：是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内 并具有催化活性的酶制剂，酶经固定化以后稳定性有所提高，而且可以反复使用，并能实 现反应连续化、自动化，简化产品的纯化工艺 3、原生质体融合： 用脱壁酶处理将微生物细胞壁去除，制成原生质， 再用聚乙二醇 （PEG ） 促进原生质体发生融合，从而获得融合子的技术 4、杂交育种： 一般指将两个基因型不同的菌株通过接合使遗传物质重新组合，再从中分离 和筛选出具有新性状的菌株。杂交

16、后的杂种不仅能克服原有菌种活力衰退的趋势，而且， 杂交育种使得遗传物质重新组合，扩大了变异范围，改善了产品的质量和产量 5、诱变育种： 指有意识地将生物体暴露于物理的、化学的或生物的一种或多种诱变因子下， 促使生物体发生突变，进而从突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程 6、感受态细胞：在分子克隆过程中，宿主细胞需经过人工处理成能吸收重组DNA 分子的 敏感细胞才能用于转化，此时的细胞称为感受态细胞 7、原代细胞：是直接取自动物组织器官，经过分散、消化制得的细胞悬液 8、二倍体细胞系：原代细胞经过传代、筛选、克隆，从而由多种细胞成分的组织中挑选 强化具有一定特性的细胞株，其特点是：1）染色体组

17、织仍然是2n 的模型； 2）具有明显贴 壁依赖和接触抑制特性；3）具有有限的增殖能力；4）无致癌性 四、问答题 1、生物药物分离制备的基本特点有哪些？ 答： 1）生物材料组成非常复杂；2）有些化合物在生物材料中含量极微；3）生物活性成分 离开生物体后，易变性破坏，因而须注意保护其生理活性；4）生物制药中的分离方法常带 有很大的经验成分；5）生物制药中的分离方法多采用温和的“多阶式”方法进行；6）生 物产品最后均一性的证明与化学上纯度的概念不完全相同 2、 简述单克隆抗体（monoclonal antibody ）的制备原理。 答：B 细胞群受抗原刺激后能产生针对抗原决定簇的特异性抗体，一个集体

18、可产生多达100 万种特异性不同的抗体，但一个B 细胞却只能分泌一种特异性抗体。将B 细胞与小鼠骨髓 精品文档 精品文档 瘤细胞融合后，用有限稀释法把产生不同抗体的杂交瘤细胞分开，挑选出单个杂交瘤细胞， 每个杂交瘤细胞只分泌一种特异性抗体。培养单个杂交瘤细胞，使之无性繁殖形成细胞集 落（称之为克隆） ，同一个克隆的杂交瘤基因相同，合成并分泌的特异性抗体质地均一，这 种抗体称为单克隆抗体 3、 简述生物活性物质分离纯化的主要原理。 答：生物大分子分离纯化的主要原理是：1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速 离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等；2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如 离子

19、交换法、电泳法、等电聚焦法；3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂 提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等；4）根据 物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等；5）根据配体特异性进行分离， 如亲和层析法等 第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离 (答案) 一、填空题 1、 确定生物材料的预处理方法的依据是生物活性物质存在方式与特点、后续操作的要求、 目的物稳定性。 2、 高价金属离子的去处常用的方法：离子交换法、沉淀法。 3、 常用的细胞破碎方法：机械法 、物理法 、化学法 、 生物法 。物理法主要包括：干燥法 、 反复冻融法 、渗透

20、压冲击法。生物法主要包括：酶解法 、组织自溶法 。 4、 常规的固液分离技术主要有过滤 和离心分离 等。 二、问答 1、简述错流过滤的优点及其原因。 答：过滤收率高，由于过滤过程中，洗涤充分、合理，少量多次，故滤液稀释量不大的 情况下，获得高达97-98% 的收率。滤液质量好，凡体积大于膜孔的固体，包括菌体、培 养基、杂蛋白等均不能通过膜进入滤液，大部分杂质被排除掉，给后续分离及最终产品质 量均带来好处。减少处理步骤，鼓式真空过滤器一般需涂助滤剂，板框过滤器则需清洗， 拆装费时、费力，而错流过滤只需在18-20h 连续操作之后，用清水沿原管流洗4-6h。对 染菌罐易于批处理，也容易进行扩大生产

21、。 2、 简述影响液 -固分离的因素。 答：微生物种类对液固分离的影响；发酵液的粘度；发酵液的PH 、温度和加热时间。 3、 简述离心分离法的优缺点。 答：离心分离法速度快，效率高，操作时卫生条件好，占地面积小，能自动化、连续化和 程序控制，适合于大规模的分离过程，但是设备投资费用高、耗能也较高。 4、 简述细胞及蛋白质的预处理方式。 精品文档 精品文档 答：加入凝聚剂；加入絮凝剂；变性沉淀；吸附；等电点沉淀；加各种沉淀 剂沉淀 第四章 萃取分离法（答案） 一、填空题 1、 常用的萃取方法有：单级萃取 、多级错流萃取、多级逆流萃取。 2、 影响溶剂萃取的因素：乳化和破乳化、PH 的影响 、温度

22、和萃取时间的影响、盐析作用 的影响 、溶剂种类、用量及萃取方式的影响。 3、 破乳方法有 ：加入表面活性剂、离心 、加电解质 、加热 、吸附法破乳 、高压电破乳 、稀 释法 、超滤 、反应萃取 。 4、 常用的破乳剂有：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。 二、名词解释 1、 液-液萃取： 是指用一种溶剂将物质从另一种溶剂（如发酵液）中提取出来的方法，根 据所用溶剂的性质不同或萃取机制不同，可将液-液萃取分为多种类型。 2、 萃取： 在溶剂萃取中，被提取的溶液称为料液，其中与提取的物质称溶质，而用以进行 萃取的溶剂称为萃取剂。料液与萃取剂接触后，料液中的溶质向萃取剂转移的过程称为 萃取，达到萃

23、取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为 萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。 3、 反萃取（stripping ） ：是将萃取液与反萃取剂（含无机酸或碱的水溶液，有时也可以是水） 相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相，可把这种过程看作萃取的逆过程。 4、 分配定律： 即在一定温度，一定压力下，某一溶质在互不能相溶的两种溶剂间分配时， 达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。 5、 萃取因素： 也称萃取比， 其定义为被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总 量之比，通常以E 表示。 6、 萃取率（ percentage extraction） ：生产上

24、常用萃取率来表示一种萃取剂对某种溶质的萃取 能力，计算萃取效果，其公式为： %100 1 %100 E E 原始料液中溶质总量 萃取相中溶质总量 7、 分离因素： 在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。 三、问答 1、 简述溶剂萃取法的优点。 答：操作可连续化，反应速度快，生产周期短；对热敏物质破坏少；采用多级萃取 时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。 2、 简述选择萃取溶剂应遵守的原则。 答：分配系数愈大愈好，若分配系数未知，则可根据“相似相容”的原则，选择与药物 精品文档 精品文档 结构相近的溶剂；选择分离因数大于1 的溶剂；料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好； 尽量选择毒性低的溶剂；

25、溶剂的化学稳定性要高，腐蚀性低，沸点不宜太高，挥发性 要小，价格便宜，来源方便，便于回收。 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。 5. 影晶体大小的主要因素，归纳起来与过饱和度、温度、搅拌速度、晶种等直接有关。 6. 晶体

26、的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度等 3 个方面 二选择 1、 在一定的 pH 和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作( A ) AKS盐析法 B盐析法C重复盐析法D分部盐析法 2、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（ C ） A增大B. 减小C. 先增大，后减小D. 先减小，后增大 3、盐析法与有机溶剂沉淀法比较，其优点是（ B ） A.分辨率高B.变性作用小C.杂质易除D.沉淀易分离 4、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（ C ） A增大B. 减小C. 先增大，后减小D. 先减小，后增大 5、盐析常数Ks 是生物大分子的特征常数，它与下列哪种因素关系密切。（

27、B ） A盐浓度B. 盐种类C. 溶质浓度D 介质 pH 6、 将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物可选择性地与蛋白质结 合，在一定条件下沉淀出来，此方法称为（ A） A亲和沉淀B聚合物沉淀C金属离子沉淀D盐析沉淀 7、 将四环素粗品溶于pH2 的水中，用氨水调pH4.54.6，2830保温，即有四环素沉 淀结晶析出。此沉淀方法称为（B ） A有机溶剂结晶法B等电点法C透析结晶法D盐析结晶法 8、影响体大小的主要因素与下列哪些因素无关( D ) A过饱和度B温度C搅拌速度D饱和度 9、下列沉淀试剂不属于表面活性剂的是（ D） 精品文档 精品文档 ACTAB BCPC CSD

28、S DPEG 三 名词解释： 1. 盐析法： 是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量 的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。 2. Ks 盐析： 在一定的 pH和温度下改变离子强度（盐浓度）进行盐析，称作Ks 盐析法。 Ks 盐析法多用于提取液的前期分离工作。 3盐析： 在一定离子强度下仅改变pH 和温度进行盐析，称作盐析法。在分离的后期 阶段，为了求得较好的分辨率，或者为了达到结晶的目的，有时应用盐析法。 盐析法 由于溶质溶解度变化缓慢且变化幅度小，沉淀分辨率比KS盐析法好。 4亲和沉淀 : 利用亲和反应原理，将配基与可溶性的载体偶联后形成载

29、体-配基复合物（亲 和沉淀剂），该复合物可选择性地与蛋白质结合，在一定条件下沉淀出来。 四问答 1. 什么是盐析作用？盐析的原理是什么？ 答：盐析作用：向蛋白质溶液中逐渐加入中性盐，在高盐浓度时，蛋白质溶解度随之减小， 发生了盐析作用。产生盐析作用的一个原因是由于盐离子与蛋白质表面具相反电性的离子 基团结合，形成离子对，因此盐离子部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间电排斥 作用减弱而能相互靠拢，聚集起来。盐析作用的另一个原因是由于中性盐的亲水性比蛋白 质大，盐离子在水中发生水化而使蛋白质脱去了水化膜，暴露出疏水区域，由于疏水区域 的相互作用，使其沉淀。 2. 如何选择盐析所用中性盐？ （1

30、）盐析作用要强。一般来说多价阴离子的盐析作用强，有时多价阳离子反而使盐析作用 降低。 （2）盐析用盐要有足够大的溶解度，且溶解度受温度影响应尽可能小。这样便于获得高浓 度盐溶液，有利于操作，尤其是在较低温度下的操作，不致造成盐结晶析出，影响盐析效 果。 （3）盐析用盐在生物学上是惰性的，不致影响蛋白质等生物分子的活性，最好不引入给分 离或测定带来麻烦的杂质。 （4）来源丰富、经济。 3. 有机溶剂沉淀的原理是什么？ 答：亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数，使溶质分子之间的静电引力增加， 聚集形成沉淀；水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了亲水溶质分 子表面原有水化层的

31、厚度，降低了它的亲水性，导致脱水凝集。 4. 有机溶剂沉淀影响沉淀效果的因素有那些？ 答：（1）有机溶剂种类及用量 精品文档 精品文档 （2）pH的影响 （3）温度无机盐的含量 （4）某些金属离子的助沉淀作用 (5)样品浓度 第六章吸附分离法（答案） 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，如活性炭、淀粉、 大孔吸附树脂等；另一类是无机吸附剂，如白陶土、氧化铝、硅胶、硅藻土 等。 2、常用的吸附剂有活性炭、硅胶和白陶土等。 3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入惰性致孔剂， 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

32、影响的孔隙，其 孔径远大于24nm ，可达100nm，故称“大孔”。 4、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱，可分为非极性、中等极性、极性和强极性吸 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（ D ） A.水 B.高盐 C.低 pH D. 高 pH 2、“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 （ B ） 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 ） A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.三氯甲烷 D.

33、溶剂 4、下列属于无机吸附剂的是：（A） 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） 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） 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 精品文档 精品文档 1、吸附法 (adsorption method)：指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂 质吸附于适当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间

34、吸附能力的差异， 使目的物和其它物质分离，达到浓缩和提纯目的的方法。 2、大网格高聚物吸附剂（macroreticular adsorbent） ：在合成树脂时，加入一种惰 性组分，它不参与聚合反应，但能和单体互溶，称为致孔剂。待网络骨架固 化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或水洗蒸馏的方法将致孔剂去掉，就留 下了不受外界条件影响的永久孔隙，其孔径远大于24nm，可达到 100nm 甚 至 1000nm 以上，故称“大孔” 。与大孔网状离子交换树脂相比，它不含离子 交换树脂的功能团，仅保留了多孔的骨架，其性质与活性炭、硅胶等吸附剂 相似，称为大孔网状聚合物吸附剂。 四、问答题 1、简述吸附法的定

35、义和特点。 吸附法 (adsorption method)指利用吸附作用，将样品中的生物活性物质或杂质吸附于适 当的吸附剂上，利用吸附剂对活性物质和杂质间吸附能力的差异，使目的物和其它物质分 离，达到浓缩和提纯目的的方法。吸附法具有下列特点： (1)设备简单、操作简便、价廉、安全。 (2)少用或不用有机溶剂，吸附与洗脱过程中pH 变化小，较少引起生物活性物质的变 性失活。 (3)天然吸附剂 (特别是无机吸附剂)的吸附性能和吸附条件较难控制，吸附选择性差， 收 率不高，难以连续操作。 2、影响吸附的因素有哪些？ 吸附剂的特性： 吸附现象在界面发生，因此吸附剂比表面积愈大，吸附量愈多。通过活化的方

36、法也可 增加吸附剂的吸附容量。另外还要求吸附剂的机械强度好，吸附速度快 吸附物的性质： 能使表面张力降低的物质，易为表面所吸附；一般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；溶质从较易溶解的溶剂中被吸附时，吸附量较少；对于同系 列物质，吸附量的变化是有规则的；吸附物若能与溶剂形成氢键，则吸附物极易溶于溶剂 之中。 吸附条件： 温度：吸附热越大，温度对吸附的影响越大。 PH值：溶液的pH值溶液 pH值可控制吸附剂或吸附物解离情况，进而影响吸附量，对 蛋白质或酶类等两性物质，一般在等电点附近吸附量最大。 盐浓度： 溶剂的影响：单溶剂与混合溶剂对吸附作用有不同的影响。 吸附物浓度与吸

37、附剂用量 精品文档 精品文档 一般情况下吸附物浓度大时，吸附量也大。 第七章凝胶层析（答案） 一、填空题 1、凝胶层析的分离原理有平衡排除理论、扩散分离理论、流动分离理论。这三种分离原理 是互相补充的， 在通常情况下 平衡排除理论起主导作用； 扩散分离理论的作用随流速增加而 加强；只有在流速很高时流动分离理论才起作用。 2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大，其分离范围随着凝胶浓度上升而 下降，颗粒强度随浓度上升而提高。 3、凝胶粒度的大小对分离效果有直接的影响。一般来说，细粒凝胶柱流速低，洗脱峰窄， 分辨率高，多用于精制分离等。粗粒凝胶柱流速高，洗脱峰平坦，分辨率低， 多用于 脱盐

38、 等。 4、在作分级分离时，为了提高分辨率，多采用比样品体积大 25 倍以上的柱体积， 25 以上的柱比，较大吸液量、较细粒的凝胶固定相。 5、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、 流动相中传质阻 力 、 固定相中传质阻力。 6、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于交联度，其越小，凝胶孔径越大；而琼脂糖凝 胶的孔径却依赖于琼脂糖浓度。 二、选择题 1、凝胶层析中， 有时溶质的Kd1，其原因是（ B ） A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低 2、凝胶层析中，有时小分子溶质的Kd1，其原因是（ A） A.水合作用 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低 3、在凝胶层析

39、中样品各组分最先淋出的是（ B） A. 分子量最大的B. 体积最大的C. 分子量最小的D.体积最小的 4、为了进一步检查凝胶柱的质量，通常用一种大分子的有色物质溶液过柱，常见的检查物 质为蓝色葡聚糖， 下面不属于它的作用的是（C） A. 观察柱床有无沟流B. 观察色带是否平整 C. 测量流速D. 测量层析柱的外水体积 5 、 在 选 用 凝 胶 层 析 柱 时 ， 为 了 提 高 分 辨 率 ， 宜 选 用 的 层 析 柱 是 （A） A. 粗且长的B. 粗且短的C. 细且长的D. 细且短的 三、名词解释 1、全排阻： 精品文档 精品文档 当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较大的分

40、子完全不能进入颗粒内 部，只能从颗粒间隙流过，称“ 全排阻 ” 。其流经体积最小，等于外水体积V0。 2、类分离： 将分子量极为悬殊的两类物质分开，如蛋白质与盐类，称作类分离或组分离.选择凝胶 时，应使样品中大分子组的分子量大于其排阻限，而小分子组的分子量小于渗入限。大分 子的分配系数Kd=0，小分子的Kd=1。 3、分级分离： 将分子量相差不大的大分子物质加以分离，如分离血清球蛋白与白蛋白，分 级分离应尽量使待分离各物质的Kd值相差大些， 并使分子量分布不在凝胶分离范围的一侧。 4、柱比： 层析柱的长度与直径的比值一般称作“ 柱比 ” 。 5、操作压：凝胶层析柱由于进出口之间液位压力差形成的

41、对凝胶颗粒的压力称作“ 操作压 ” 。 6、全渗入： 被分离组分的分子量小于该种凝胶的渗入限，其分子可以自由进出凝胶颗粒， 这叫做 “ 全渗入 ” 。 其流经体积最大，等于外水体积与内水体积之和，V0 Vi。 7、分离度Rs： 4 V 2 VV WW VV2 R e 21 2eel 21 2eel s 式中Ve1、Ve2 对应于两个峰的淋出体积； W1、W2和 1、2 两个峰宽度和标准 偏差。 四、问答题 1、试述公式Ve=V0+KdVi 各字母的物理意义。 答：公式Ve=V0+KdVi中 Ve代表被分离组分的流经体积，V0代表外水体积，Vi代表内水体 积。 Kd称作 “ 排阻系数 ” 或“

42、分配系数 ” ， 它反映了物质分子进入凝胶颗粒的程度。对一定 种类规格的凝胶，物质的Kd值为该物质的特征常数。排阻系数： i 0e d V VV K 当 Kd=1 时，洗脱体积 Ve=V0+Vi，为全渗入。 当 Kd=0 时，洗脱体积 Ve=V0，为全排阻。 0Kd 1 时，洗脱体积 Ve=Vo+KdVi，为部分渗入。 2、利用凝胶层析如何测定蛋白质的分子量？ 答：当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大 分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分 子（ 2 分） 。 对于一个特定体系（凝胶柱），待测定物质的洗脱体积与分子量

43、的关系符合公式 Ve=-KlogM +C 先以 3 个以上（最好更多些）的已知分子量的标准蛋白过柱，测取各自的Ve值。以Ve作纵 精品文档 精品文档 坐标， logM作横坐标制作标准曲线（2 分） 。在同一测定系统中测取未知物质的Ve值便可由 标准曲线求得分子量（2 分） 。 3、凝胶层析的应用主要有哪些？并说明其原理。 当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大 分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分 子（ 2 分） 。 应用： 一、脱盐：脱盐用的凝胶多为大粒度的，高交联度的凝胶。此时溶液中蛋白质等大分子的 Kd=0，盐

44、类的Kd=1。由于交联度大，凝胶颗粒的强度较好，加之凝胶粒度大，柱层操作比较 便利，流速也高。 二、分子量测定：对于一个特定体系（凝胶柱），待测定物质的洗脱体积与分子量的关系符 合公式 Ve=-KlogM+C 先以 3 个以上（最好更多些）的已知分子量的标准蛋白过柱，测取各自的Ve值。以Ve作纵 坐标， logM作横坐标制作标准曲线。在同一测定系统中测取未知物质的Ve值便可由标准曲 线求得分子量。 三、分离纯化：根据分子量不同流出先后顺序不同，收集单一洗脱峰的物质，得以纯化。 第八章离子交换法（答案） 一、填空题 1、离子交换剂由惰性的不溶性载体、 功能基团和平衡离子组成。平衡离子带 正电荷为

45、阳离子交换树脂，平衡离子带负电荷称阴离子交换树脂。 2、常见的离子交换剂有离子交换树脂，离子交换纤维素，葡聚糖凝胶离子交换剂等。 3、离子交换树脂的基本要求有有尽可能大的交换容量、有良好的交换选择性、 化学性质稳定、化学动力学性能好和物理性能好。 4、影响离子交换选择性的因素主要有离子价与离子水合半径、离子价与离子浓度 、交换环境、树脂结构、偶极离子排斥等。 5、请写出下列离子交换剂的名称和类型：CM-C 的名称是 羧甲基纤维素 ，属于 弱酸型阳离 精品文档 精品文档 子交换纤维素 ; DEAE-C 的名称是 二乙基氨基乙基纤维素，属于 强碱型阴离子 交换纤维素 ;。 6、色谱聚焦（ chro

46、matofocusing）是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。它是根据蛋白质 的等电点 ，结合 离子交换技术的大容量色谱，能分离几百毫克蛋白质样品，洗脱峰被聚焦 效应浓缩，分辨率很高，操作简单。 7、写出下列离子交换剂类型：732强酸型阳离子交换树脂，724 弱酸型阳离子交换树 脂 ，717 强碱型阴离子交换树脂，CM-C 阳离子交换纤维素 ,DEAE-C 阴离子交 换纤维素，PBE94 阴离子交换剂。 8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分PI( 等电点 )值以下时，它因带正电荷而下移， 如果柱中有两种蛋白组分，pI 值较大（高）

47、者会超过另一组分，移动至柱下部pH 较 高的位点进行聚焦（交换）。 9、影响离子交换选择性的因素有离子水合半径、离子价与离子浓度、 交换环境、树脂结构、偶极离子排斥。 二、选择题 1 、 用 钠 型 阳 离 子 交 换 树 脂 处 理 氨 基 酸 时 ， 吸 附 量 很 低 ， 这 是 因 为 （C） A.偶极排斥B.离子竞争C.解离低D.其它 2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量（ C ） A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳 3、 在尼柯尔斯基方程式中，K 值为离子交换常数，K1 说明树脂对交换离子吸引力（） 。 A.小于平衡离子B. 大于平衡离子C.等于平衡

48、离子D. 其它 三、名词解释 1、蛇笼树脂： 由丙烯酸或甲基丙烯酸在季胺型阴离子交换树脂（如Dowex）中聚合而成的 一类树脂称蛇笼树脂。它是一种两性树脂，它适宜于从有机物质（如甘油）水溶液中吸附 盐类，再生时用水洗，就可将吸着的离子洗下来。 2、尼柯尔斯基方程式：, 12 21 1 1 1 2 1 2 1 1 K Cm Cm ZZ ZZ 即 2 1 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1 Z Z Z Z C C K m m 其中 m1、m2及 C1、C2分别代表树脂上和溶液中的两种离子的浓度。K 值的大小取决于树 脂和交换离子的性质，以及交换条件。K1 时说明离子A1比离子 A2对树脂有较大

49、的吸引 力；反之， K1 时树脂对A2的吸引力大于A1。 3、偶极离子排斥作用：许多生化物质都是两性物质。其中有些是偶极离子。因为它们即使 精品文档 精品文档 净电荷为零时，正电中心和负电中心并不重叠，遂成偶极。偶极离子在离子交换过程中的 行为是很特殊的。现以氨基酸的离子交换为例。 NRCCOHNaSO 33 NaNRCOOHSO 33 式中由于使用了钠型树脂，被吸附氨基酸的羧基所带的负电荷与树脂磺酸基之负电荷产生 排斥力。这就是所谓偶极离子的排斥作用。因此使树脂对氨基酸的吸附量大大降低。 四、问答题 1、简述离子交换纤维素的特点有哪些？ 答：离子交换纤维素的特点是：离子交换纤维素为开放的长链骨架，大分子物质能自由地 在其中扩散和交换，亲水性强，表面积大，吸易附大分子；交换基团稀疏，对大分子的实 际交换容量大；吸附力弱，交换和洗脱条件缓和，不易引起变性；分辨力强，能分离复杂 的生物大分子混合物。 2、请以 CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种 方法的洗脱原理。 答：无论是升高