中国药科大学《生物制药工艺学》ppt上复习题整理2

第十章 离心技术

离心技术:利用旋转产生的离心力代替重力,加速物质的沉降速度,使具有不同沉降速度的物质进行分离的一种技术

离心力: centrifugal force,Fc 在一定角度速度下作圆周运动的任何物体都受到的向外的力。离心力(Fc)的大小等于离心加速度ω2r与颗粒质量m的乘积,即: F=mω2r

相对离心力: relative centrifugal force 粒本身所受的重力。

沉降速度:即在离心力作用下,物质粒子于单位时间内沿离心力方向移动的距离 沉降系数概念 : 在单位离心力场中,颗粒的沉降速度谓之“沉降系数”

4?2N2rmRCF?3600mg4?2N2r ?1.118?10-5N2r?x g?3600?980RCF颗粒在离心过程中的离心力相对于颗

相对离心力的计算:

?影响沉降速度的因素:颗粒大小、颗粒密度、溶液黏度

制备型离心机常用的转子:角度转子,水平转子,区带转子,垂直管转子,连续离心转子,细胞洗脱转子(适于自动植物培养液或发酵液中连续分离单细胞和菌体)

角度转子 短 长 平稳 强 差速离心

水平转子 长 短 低速易摇摆 弱

密度梯度离心

离心时间 寿命 运转 壁效应 适用

差分离心法:差分离心法亦称为“差速离心法”,是依据不同大小和密度的颗粒在离心力场中沉降速度的不同进行离心分离的一项技术

速度区带离心法:将样品液置于连续或不连续,线性或非线性密度梯度液上(如蔗糖、甘油、KBr、CsCl等),控制离心时间,使具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内分成一系列区带,从而达到彼此分离的目的

特点:(1)介质的密度亦须严格掌握:梯度最大值≤组分最小密度。 (2)样品加于梯度介质的顶部、离心时间须严格控制。 (3)样品的密度<梯度密度最小值。 (4)分离依据是各组分之沉降系数差。

(5)分辨率受组分沉降系数,离心时间,颗粒扩散系数,介质粘度及梯度范围和形状的影响。

(6)适于分离颗粒大小不同而密度相近或相同的组分,如DNA与RNA混合物、核蛋白体亚单位及线粒体、溶酶体及过氧化物酶体等

等密度离心法:离心力作用下,不同密度的多组分颗粒在梯度介质中“向上”或“向下”移动,当移动至其密度与介质密度相等的位置便不再移动,形成静止区带,即达到离心平衡,各组分按密度不同处于区带的不同位置

特点 :(1)加样位置不拘。

(2)离心平衡后,区带的位置、形状、不受离心时间影响。 (3)梯度的密度范围应包括样品中所有组分颗粒之密度。 (4)分离依据是颗粒组分间密度的差异,与颗粒大小,形状无关。

(5)离心力大小,组分颗粒的大小和形状,介质密度梯度的斜率和形状,粘度影响离心时间和分辨率。 分离法

速率区带离心法

等密度区带离心法

原理 介质 离心力场

以物质沉降速度的不同进行分离 密度小,如蔗糖、甘油、聚蔗糖 强,离心速度高,使被分离物质易沉降

以物质的密度不同进行分离 密度大,如CsCl,Cs2SO4

稍强,速度相对低,使CsCl形成梯度, 建立沉降扩散平衡

离心过程 样品向离心管底沉降 不论样品起始时在什么位置, 离心中样品停留于介质的等密度部位

离心时间

较短,一般为几小时到几十小时 较长,十几小时到数天

密度梯度离心常用的介质有哪几类:盐梯度介质:小分子有机物如蔗糖:三碘化苯衍生物:有机高聚物:胶态二氧化硅

密度梯度的制备方法:手工制备法 :梯度混合仪制备法:离心形成法:反复冻融法

梯度的回收方法:取代法、穿刺法、切割法、虹吸法

第十一章 膜分离技术

分子量截留值: 各向异性膜:

浓差极化现象:外源压力迫使分子量较小的溶质通过超滤膜,大分子溶质被截留于膜表面,并逐渐形成浓度梯度 水流量法: 气泡压力法:

纳滤:分离范围介于反渗透和超滤之间,截 断分子量范围约为 MW300~1000 ,能 截留透过超滤膜的那部分有机小分子,透 过无机盐和水

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