药物分离与纯化试题库

药物分离与纯化试题库（共8篇）

篇1：药物分离与纯化试题库

1.课程设计

1.1课程设计理念

结合学生情况、教学资源等实际，课程设计上力求达到可操作性、科学性和规范性。以职业岗位需要的知识技能为课程设计的依据，按照企业实际药物分离纯化生产过程进行教学，依次讲授基本原理、萃取技术、蒸馏技术、色谱分离技术、膜分离技术、固液分离技术、固相析出技术、干燥技术和电泳技术。合理的教学内容是实现教学目标的保证，药物分离与纯化技术课程涉及一些工程计算等工程性比较强的内容，学生可以把这些知识作为兴趣课后学习，而在课堂上要精选分离纯化基础原理、技术等教学内容，以“必需、够用”为原则，并且适当引入新技术，拓宽学生的视野。减少知识的抽象性，多采用实物、模型、多媒体等直观教学的形式，探索现场教学模式，提高教学效果。要为学生学习和掌握技能奠定必要、足够的理论基础，同时注意理论知识的把握程度，不一味强调理论知识的重要性和完整性，在淡化理论的同时根据实际工作需求培养学生的实践技能。

1.2积极引导启发鼓励

学生认识不到课程的重要性主要是因为没有明确的职业规划，对未来职业的具体工作过程不了解，意识不到课程内容在以后工作中的作用。适当给学生介绍药品生产工作岗位的具体任务流程，同时建立生产工艺技术与质量控制的概念，让学生认识到药物分离与纯化技术在整个制药过程中的关键性地位。在传授知识的同时还要注重培养学生良好的学习习惯，利用课后时间与学生接触，多去理解学生的感受，给予他们积极的鼓励和建议。

1.3合理导入适当拓展

上好课的前提是备好课，不仅要选用合适的教材，还要提前了解学生相关知识基础和理解接受能力，在课堂教学中要随时观察学生反应，以合理的速度引导学习，顺利完成教学任务。绪论作为教学的开始，是该课程的第一堂课，其教学效果不仅直接影响到教师后续的教学，也影响到学生对该课程的学习。绪论中对整个课程的导入很关键，以后讲授每个章节时对章节的导入也很重要，良好的导入能激发学生的兴趣，改善教学效果。与飞速发展的科学技术相比，教材的内容总是滞后的，教学内容不能局限于教材。教师要关注最近研究进展，把学科发展前沿的技术介绍给学生。还可以自己的科研经验作为教学素材，让学生了解科学的研究方法和过程。例如薄层色谱是实验室广泛应用的分离纯化方法，其原理、操作在课本中都会有详细的介绍，但在实际科研过程中会遇到很多问题，而这些问题的解决方法是在课本里面学不到的，教师可以把这些经验归纳出来，传授给学生。另外还要补充一些GMP的相关知识，从整体上介绍药物从研发到制成成品的过程，让学生有一个整体的认识。

1.4方法多样合理搭配

本课程理论深奥抽象，与日常生活关系不大，在教学中如果仅用语言和板书进行讲述，缺乏形象直观的展示，学生会对很多知识点理解困难，对学习失去兴趣。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料，比传统教学方式更为直观。它能使复杂、抽象的理论简单化、形象化，还能解决实验条件不足的问题，开阔学生眼界、拓宽知识面。由于教学资源的限制，实验室条件很难跟上先进仪器设备的发展，也不可能具备所有的制药机械，借助多媒体可以将新技术、新设备直观的展示给学生，展示完整的工艺流程，加深印象。但多媒体包含知识量大，授课速度快，学生注意力容易分散，所以多媒体不能代替传统教学方法。教师在用多媒体授课的同时用板书将知识点进行归纳，适当提问，有利于教师和学生之间的互动交流，控制授课节奏，给学生留出消化和吸收知识的时间。教学方式有很多种，要合理搭配，取长补短。

1.5适当举例激发兴趣

教材编写通常采用的是学术用语，如果整节课都进行原理性知识的讲解，很多学生会感到迷茫，课堂气氛会陷入枯燥、沉闷的状态。应该适当调整方式，联系日常生活、生产和科研，增强课堂学习的趣味性、实用性及先进性。这样不仅能够加深学生对相关知识的理解，为课堂教学增加活跃的气氛，也让学生认识到课程的重要性，激发学习积极性。在讲授每章节的内容时，为减少学生对新知识的陌生感，激发其求知欲，可以将教学内容与实际生活中的一些情景结合起来，将抽象的知识点变成学生感兴趣的内容。例如在讲授膜分离时，让学生看到实验室最常见也最简单的滤纸过滤；在环境保护方面，让学生了解如何用液膜法处理废水；为学生介绍在进行海水淡化时用到的电渗析技术；也给学生介绍海带（生物膜）富集碘的原因。

1.6重视实验校企结合药物分离与纯化技术是一门实践性很强的学科，学生要在实训实践中学习并掌握相关的知识与技能。但目前受实训学时和条件的限制，实验内容的安排多为验证性实验。学生只要按照教师给出的步骤按部就班的操作，无需思考就能得到结果，这种实训模式不利于学生培养解决实际问题的职业能力。在开展实训之前要鼓励学生自己查阅文献资料，设计实验过程，验证理论知识，提高学生实际动手能力和分析问题、解决问题及独立工作的能力。近年来新技术、新设备不断涌现，迅速渗透到生产中的各个领域。除了在课堂上给学生介绍企业岗位职责要求和最新的分离纯化技术信息之外，教师还应与企业技术人员密切合作，组织学生参观药品生产企业，让学生参与药品生产中遇到的实际问题，了解书本和实际生产上的差距，弥补书本知识的局限性，开拓学生眼界。

1.7过程考核发挥导向作用

传统的考核结果往往只考虑期末卷面成绩，这样不利于调动学生的积极性，很容易忽略学生在平时课堂中的表现和创新能力的培养。本课程的考核方式为：学生期末总成绩（百分制）=期末考试卷面成绩（50%）+课堂出勤及回答问题表现（20%）+小论文撰写（10%）+实训操作（20%）。考核方式从四个方面进行综合测评，不仅重视结果，更重视过程。小论文的撰写要求学生选择自己感兴趣的一种分离纯化技术，查阅文献资料，设计一个具体的方案，将这种技术应用到实际的生产中。另外要求学生对课程有所反馈，提出自己的意见和建议。

2.小结

药物分离与纯化技术作为高职高专药学专业的主干课程，其教学内容的开展要围绕制药过程，同时结合最新的技术进展，重视实训教学，使学生在掌握基础理论的同时掌握必备的操作技能。课程设计上要结合多种教学方式，课前备好课，课堂上认真观察，课后反复总结反思，加强与学生的沟通，激发学生的学习兴趣，提高教学质量，为培养面向医药行业第一线的高素质技能型人才而不断努力。

篇2：药物分离与纯化试题库

1、生物分离纯化技术的概念？

以生物物质原料为基础，对目标产物进行提取、纯化、加工制备的生产技术。

2、生物物质与生物产品的区别？

生物物质：生物物质是指存在于生物体内的所有生物活性物质的总称。生物物质的制成品统称为生物产品。

生物产品：在产业中的生物物质的制成品。

3、生物分离纯化技术的原理和特点？

基本原理：利用混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别来实现组分间的分离或纯化。

技术原理：选用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的高效分离。

特点：⑴环境复杂、分离纯化困难含量低、工艺复杂

⑵ 稳定性差、操纵要求严格

⑶ 目标产物最终的质量要求很高

⑷ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同 ⑸ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同

4、发酵生物产品分离纯化的生产工艺？ ⑴原材料的预处理 ⑵颗粒性杂质的去除

⑶可溶性杂质的去除和目标产物的初步纯化 ⑷目标产物精制

⑸目标产物的成品加工

5、生物分离技术的应用？ 食品添加剂 药物

第二章

6、预处理的目的？

使目标产物最大限度的转移到溶液中。

7、改变发酵液过滤特性的基本方法？

⑴降低液体黏度（常用加水稀释法和加热法）⑵调整pH（改变物质的电离度和电荷性质）⑶加入反应剂（沉淀杂质）

⑷加入助滤剂（不可压缩的多孔微粒，使滤饼疏松，增大滤速）⑸凝聚和絮凝

8、对发酵液相对纯化的基本方法？ 高价无机离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+）

⑴Ca2+ 草酸钠→草酸钙沉淀（回收草酸）⑵Mg2+ 三聚磷酸钠→三聚磷酸钠镁络合物 ⑶Fe2+ 黄血盐→普鲁士蓝沉淀 杂蛋白 ⑴沉淀

⑵变性 ①加热大幅度调解pH ②加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂 ⑶吸附法

9、凝聚和絮凝的作用原理？

凝聚原理：加入电解质，中和胶体粒子的电性，夺取胶体粒子表面的水分子，破坏其表面的水膜，使胶体粒子能聚集起来 絮凝原理：（絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物）通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附胶粒，形成较大的絮团

10、离心分离的基本原理？

⑴当物体围绕一中心轴做圆周运动时，运动物体就受到离心力的作用。

⑵旋转的速度越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同转速条件下，不同运动物体所受到的离心力大小不同，表现出不同的沉降速度。

11、离心分离的常用方法及特点？ ⑴差速离心法

⑵速率区带离心法 最大的梯度密度低于最小密度的沉降样品在最高的沉降物质 达到管底前停止，短时间，低速度

⑶等密度离心法 最大的梯度密度大于密度最大的沉降样品 使各组分沉降到其平衡的密度区，长时间，高速度

11、离心分离的常用设备类型及特点？

⑴根据其离心力大小，可分为低速离心机、高速离心机和超离心机； ⑵按型式可分为管式、碟片式等；

⑶按作用原理不同可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。⑷按出渣方式可分为人工间歇出渣和自动出渣等方式。

第三章

13、微生物、植物细胞壁组成和结构特点？ 细菌：肽聚糖，网状结构；

酵母细胞壁：葡聚糖和甘露聚糖的交联

霉菌细胞：几丁质或纤维素的状结构，其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。

14、常用的细胞破碎方法？

⑴直接测定法：适当稀释，血球计数板计数； ⑵目标产物测定法 ⑶测定导电率

16、沉析分离的依据是什么？

通过加入某种试剂或改变溶液条件，使目标产物以固体形式从溶液中沉降析出的分离纯化技术。

17、盐析法的原理是什么？

在高浓度中性盐存在的情况下，蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。

18、影响盐析的因素有哪些？ ⑴盐饱和度的影响 ⑵蛋白质浓度的影响 ⑶pH的影响 ⑷温度的影响

19、盐析法分离蛋白质的特点？ 优点：经济、安全、操作简便、应用范围广 缺点：盐析法分辨率不高

20、常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ ⑴盐析法

⑵有机溶剂沉淀法 ⑶等电点沉淀法

⑷选择性变性沉淀法 ⑸有机聚合物沉淀法

21、有机溶剂沉析原理和特点？

原理：有机溶剂加入使溶液介电常数减小，溶质之间静电作用增加。有机溶剂破坏溶质的水化层，使溶质间的作用力增加。优点：①分辨能力比盐析法高；

②有机溶剂沸点低，易挥发除去，不会残留于成品中，产品更纯净，沉淀物与母液间的密度差较大，分离容易。

缺点：①有机溶剂沉淀法易使蛋白质等生物大分子变性，操作需在低温下进行； ②需要耗用大量有机溶剂，成本较高；

③有机溶剂一般易燃易爆，所以贮存比较困难或麻烦。

22、等电点沉析原理和特点？

原理：两性电解质处于等电点时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构被破坏，溶解度降低。

特点：等电点沉淀法只适用在等电点时溶解度很低的两性生化物质

23、有机聚合物沉析原理和特点？

利用生物大分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。P52

24、结晶操作的原理是什么？

⑴当溶液处于过饱和状态时，分子间的分散或排斥作用小于分子间的相互吸引作用。

⑵ 结晶是一个以过饱和度为推动力的质量与能量的传递过程。

25、过饱和溶液形成的方法有哪些？ ⑴将热饱和溶液冷却 ⑵将部分溶剂蒸发 ⑶化学反应结晶 ⑷解析法

26、稳定、亚稳定和不稳定区溶液的特征？ 稳定区——溶液稳定。

亚稳定区——加入晶核，晶体成长 不稳定区——溶液自发形成结晶

27、常用的起晶方法有哪些？ ⑴自然起晶法 ⑵刺激起晶法 ⑶晶种起晶法

28、结晶操作中3个主要过程的特点？ 过饱和溶液的形成

晶核的形成：晶核是在过饱和溶液中最先析出的微小颗粒。晶核的大小通常在几个纳米到几十个纳米。

晶体的生长：溶液主体的溶质传递到晶体表面，溶质进入适当的晶格位置，结晶产生的热量传导到溶液中

第四章

29、色谱分离技术的概念

利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别，使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离的技术。30、色谱分离系统的组成

色谱分离系统包括两个相：固定相，流动相。

31、色谱分离技术的分类

⑴根据分离时一次进样量的多少分类 分析规模(小于10mg)半制备规模(10~50mg)制备规模(0.1~10g)生产规模(>10g)⑵根据流动相的相态不同分类 气相色谱—以气体作流动相 液相色谱—以液体作流动相

超临界流体色谱—流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体 ⑶根据固定相的附着方式分类： 纸色谱—液体固定相涂在纸上

薄层色谱—固定相涂敷在玻璃或金属板上 柱色谱—固定相装在圆柱管中 ⑷按分离机理不同分类 吸附色谱法 分配色谱法

离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法

⑸根据操作压力的不同分类 低压色谱：操作压力<0.5MPa 中压色谱：操作压力0.5～4.0MPa 高压色谱：操作压力4.0～40MPa

32、色谱法的特点 ⑴分离效率高 ⑵灵敏度高 ⑶分析速度快 ⑷应用范围广

缺点：处理量小；操作周期长；不能连续操作。

33、吸附色谱分离技术的要点

吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂

34、离子交换树脂的基本结构 ⑴三维空间网状骨架 ⑵骨架上连接官能团

⑶官能团携带相反电荷的离子

35、离子交换树脂的分离原理

36、离子交换树脂分离的工艺过程 ⑴离子交换树脂的选择 ⑵离子交换树脂的预处理 ⑶离子交换操作条件的选择 ⑷离子交换过程 ⑸洗脱过程 ⑹树脂的再生 ⑺树脂交换操作 第五章

1、过滤技术的概念及过滤的原理

概念：过滤技术是将固体颗粒与液体进行分离的一种技术，是溶解物与不容物的分离。

原理：利用多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的方法称为过滤

（推动力：重力、压力和离心力）

2、过滤的目的：

获得清净的液体产品，也可能是为了得到固体产品

3、过滤分类：

按料液流动方向：常规过滤、错流过滤

按操作压力：常压过滤、减压过滤和加压过滤 按过滤方式：表面过滤和深层过滤

4、过滤的介质

过滤的介质应由惰性材料制成；耐酸耐碱耐热适用于各种溶液的过滤；过滤阻力小，滤速快，反复利用，易清洗；具有足够的机械强度，廉价易得

5、常用的过滤介质：

滤纸、脱脂棉、织物介质、微孔滤膜等

6、过滤装置

普通漏斗、垂熔玻璃滤器、砂滤棒、板框式压滤机、微孔滤膜过滤器

7、常用的过滤方法

①深层过滤（深层过滤有滤芯和滤膜两种）

②筛式过滤（过滤分离取决于滤片基质孔径的大小）

③系列膜过滤（使用圆盘夹膜式滤器，依次降低所用膜的孔径）

8、影响过滤的因素

①混合物中悬浮微粒的性质和大小 ②混合液的黏度 ③操作条件

④助滤剂的使用

9、膜分离技术的概念

是指利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的过程

10、膜的分类 按膜孔径大小：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米过滤膜 按膜的结构：对称性膜、不对称性膜、复合膜 按材料分：无机材料膜、高分子合成聚合物膜

11、膜的性能

耐压、耐温、耐酸碱 性、化学相容性、生物相容性、低成本

12、膜分离技术的特点

①处理效率高、设备易于放大； ②可在室温或低温操作

③化学与机械强度小、减少失活 ④无相变、节能

⑤选择性好、可达到部分纯化目的 ⑥回收率较高

13、膜组件 的定义

由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元称膜组件或膜装置

14、膜组件的形式

管式、螺旋卷式、毛细管式、中空纤维式、平板式

15、微滤技术的概念及原理

概念：利用辩分原理截留直径为0.05~10微米大小的粒子的膜分离技术

原理：利用微孔滤膜的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中尺寸大于0.1~10微米的微生物粒子截留下来，以实现溶液的净化、分离和浓缩的技术。

16、微滤的操作方式 死端微滤和错流微滤

17、微滤膜的特性 ①孔径的均一性 ②空隙率高 ③滤材薄

18、超滤的定义

凡是能截留相对分子质量在500以上的高分子的膜分离过程称为超滤

19、超滤的原理

膜表面无数微孔截留住了分子直径大于孔径的溶质和颗粒从而达到分离的目的 20、超滤的特点和影响因素

特点：膜材料无毒无害

膜有较好的耐酸碱耐溶剂性能

低压操作

超滤装置无污染

成本低、回收率高

影响：溶质的分子性质、溶质的浓度、温度、压力 21、超滤前的准备：

充分了解超滤膜的性能、正确安装超滤装置、超滤膜清洗消毒处理后的检测、对加工溶液的要求、洗滤、超滤操作参数的优化、超滤膜的清洗储存（作为了解）、超滤设备

搅拌式超滤、无搅拌式超滤、中空纤维超滤

23、透析技术

透析是一种扩散控制的，一浓度梯度为驱动力的分离方法。

24、反渗透技术

一种只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称为理想的半透膜

第六章

1、萃取的概念

根据混合物中不同组分在溶剂中的溶解度不同，将所需的组分分离出来，这个操作过程称为萃取

2、萃取的分类

根据参与溶质分配的两相不同分类 ①液液萃取 ②液固萃取 组分数目不同分类

①多组元体系 ②三元体系 有无化学反应分类

①物理萃取 ②化学萃取 萃取剂的种类和形式分类 ①双水相萃取 ②溶剂萃取 ③反胶团萃取 ④凝胶萃取 ⑤超临界萃取

3、萃取的特点

萃取过程具有选择性

能与其他需要的纯化步骤相配合 分离效率高，生产能力大

传质速速快，生产周期短

4、萃取的 原理

萃取是一种扩散分离操作，不同溶质在 两相中分配平衡的差异实现萃取分离

5、工艺流程

①混合 ②分离 ③回收

6、影响溶剂萃取的主要因素

PH、温度、盐析作用、溶剂性质

7、双水相的定义

两种不相容的亲水性高分子 聚合物在水溶液中形成的两相 双水体系形成的原因 ：

由于较强的斥力或空间位阻，相互之间无法渗透，在一定条件下，即可形成双水相体系

亲水性聚合物水溶液和一些无机盐相混时，也因盐析作用会形成双水相体系

8、双水相萃取原理

溶质在两相中的溶解能力不同，遵守分配定律K=上相平衡总浓度/下相平衡总浓度

9、双水相萃取的特点： ①相混合能耗低 ②达到萃取平衡所需时间短 ③易进行工业放大 ④易实现连续操作

⑤步骤简便、通用性强

⑥适于易失活的蛋白质酶的提取纯化

10、双水相萃取的工艺流程 ①目的产物的萃取 ②PEG的循环 ③无机盐的循环

11、影响 双水相萃取的影响 ①成相高聚物浓度的影响 ②成相高聚物的分子量的影响 ③盐的影响 ④PH的影响 ⑤温度的影响

12、双水相萃取技术的应用 ①基因工程药物的分离与提取 ②酶工程药物的分离与提取 ③抗生素 的分离与提取

④天然植物药用有效成分的分离与提取

13、当三相成平衡态共存的点 称三相点

14、液气两相成平衡状态的点叫临界点

15、处于临界温度临界压力以上的流体叫做超临界流体

16、萃取原理

在温度不变的条件下，压力增加，其密度增加，其溶解度随之增加；压力不变的情况下，温度升高，密度降低，溶解度随之降低

17、超临界流体萃取的基本方法 等温法、等压法、吸附法

18、超临界流体萃取的特点 ①萃取和分离合二为一

②压力和温度都可以调节萃取过程的参数 ③萃取的温度低

④临街CO2常态下是气体无毒 ⑤超临界流体的极性可改变 20、超临界流体萃取的应用

细胞破碎、催化作用、去除杂质、杀菌作用 第七章

1、浓缩的目的

①作为结晶和干燥的预处理

②提高产品质量

③减少产品的体积和重量 ④增加产品的储藏 时间

2、浓缩的原理

指总固形物与溶剂部分分离的过程，使生物制品原料中水浓度降低到复合工艺要求的过程

3、蒸发浓缩的 定义

蒸发是溶液 表面的溶剂分子获得的动能超过了溶液内溶剂分子的吸引力而脱离液面逸向空间的过程

4、常用浓缩技术

蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩、凝胶浓缩

5、冷冻干燥的过程 预冻

初级干燥 次级干燥

（冷冻温度为-10~-50°C）

6、干燥的定义 ：浓缩物料脱水的过程

热干燥技术：指将物料加于湿物料并排除挥发性湿分，获得一定湿含量固体产品的过程

7、冷冻干燥技术原理

通过升华从冻结的生物中去掉水分的过程

8、干燥曲线

在恒定的干燥条件下，以干燥时间为横坐标，物料湿含量为纵坐标可得干燥曲线

篇3：尿激酶的分离与纯化研究

尿激酶 (简称UK) 是一种从人尿中提取的生化药物, 在临床上被用于溶栓剂, 预防和控制心肌梗死、高血压、动脉硬化等;具有抗肺癌转移作用, 可用于治疗癌症;能降低精液黏稠度, 促使精子和卵子结合受孕。它主要以两种形式存在, 一种是高分子量 (54×103) 尿激酶 (HUK) , 另一种是低分子量 (33×103) 尿激酶 (LUK) , 其临床效果HUK为LUK的1~2倍。

尿激酶通常从健康新鲜尿液中分离得到, 因原料易得、价钱便宜而被广泛应用。目前, 从发表的专利和文章来看, 从尿液中提取尿激酶主要有3种方法:

(1) 发泡法, 即向尿液通气发泡, 收集泡沫, 滴加消泡剂使泡沫液化, 使尿液得以浓缩, 加入沉淀剂使尿激酶沉淀得到粗品;

(2) 沉淀剂法, 即在尿液中加入沉淀剂, 尿激酶沉淀得粗品;

(3) 采用最多是吸附法, 选择适当的吸附剂选择性吸附尿激酶, 然后将尿激酶洗脱得尿激酶粗品, 常用的吸附剂有硅胶、树脂等。

自20世纪70年代以来, 尿激酶的制取一直不尽人意, 国内生产的尿激酶粗品仅有一部分制成精品, 不少粗品直接出口由外商加工精制销售赚取利润。对尿激酶纯化技术进行研究, 利国利民, 具有显著的经济效益和社会效益。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

制备型高压高效液相色谱柱 (ID50×650 mm) , 动态轴向加压液压站:聊城万合工业制造有限公司;制备高压输液泵:GLP3250;紫外—可见检测器:UC-3292;Rheodyne3725i六通进样阀 (配5 mL定量环) ;色谱工作软件及电脑;高效液相色谱仪;微量可见紫外分光光度计;荧光光度计;高速离心机;旋转蒸发仪;精密移液器;电子分析天平;通风柜;台秤。

硅胶填料 (10μm) , 二次重蒸水, 苯酚, 硝酸, 硫酸, 氨水, AlCl3, Na Cl, Na OH, 醋酸, UK标准品, 牛纤维蛋白原, 巴比妥—氯化钠, 牛凝血酶, 牛纤维蛋白溶酶原, 甲基氨基甲烷缓冲溶液, 琼脂糖凝胶 (Sepharose 4B) , Na BH4, 环氧氯丙烷, 1, 6-己二胺, 肌酸。

1.2 检测方法

尿激酶活性测定采用气泡上升法, 蛋白质含量测定采用紫外吸收法测吸光度。

1.3 尿激酶的分离

pH5~5.5酸性硅胶2 kg, 湿法装柱。柱子不再连接检测器与计算机, 将收集到的新鲜男性尿液20 L泵加压打到柱中, 柱子出口连接桶。用0.02%氨水对柱子进行洗脱, 直到洗出液由浑变清, 立即改用0.02%氨水和0.1 mol/L的Na Cl溶液清洗, 当硅胶柱流出的溶液由清变浑时, 即开始收集尿激酶。将收集到的尿激酶溶液冷冻干燥, 得到的黄色粉末状粗品尿激酶。

1.4 尿激酶的纯化

取一定量的Sepharose 4B进行活化处理, 连接上1, 6-己二胺, 对肌酸进行固定, 确定肌酸密度49μmol/g, 即得亲和层析柱的载体Sepharose 4B~1, 6-己二胺~N-脒基肌氨酰。

吸附液:pH4.5的含0.5 mol/L Na Cl, 0.1mol/L AlCl3的0.1 mol/LNa AC~HAC缓冲液。

洗脱液:p H7.0的含0.5 mol/L Na Cl的0.05 mol/L Na2HPO4~Na H2PO4缓冲液。

在洗净的50 mm×650 mm的层析柱中, 装入适量上述吸附液, 将处理好的亲和载体小心地一次性装入柱内, 使载体自然沉降。取尿激酶粗品溶于吸附液中, 离心, 取上清液注入柱中, 用洗脱液进行清洗, 手动收集, 对收集液处理后得尿激酶纯品。

2 结果与讨论

在结果与讨论前先介绍2概念: (1) 比活 (specific activity) , 每分钟每毫克酶蛋白在25℃下转化的底物的微摩尔数 (μm) 。比活是酶纯度的测量。 (2) IU是维生素、抗生素含量的国际单位, 通常都根据药物的特性规定1 IU=多少质量。药典中, 含量纯的1 000 IU相当于1 mg。

2.1 尿激酶的提取

2.1.1 吸附剂的选择

尿激酶的提取最早使用的吸附剂是硅藻土, 经过大量研究实践, 提取条件已经成熟。目前人们大多研究新的树脂希望筛选出更好的吸附剂, 已经有所成果, 但是树脂价格较贵, 而且机械性能差。本文采用硅藻土有效成分硅胶进行吸附, 虽然价格较硅藻土贵, 但是减少了对尿液的工艺处理步骤, 提高了提取效率以及回收率和尿激酶比活, 节省了综合成本。

2.1.2 硅胶用量

硅胶的用量从2%降到0.5%, 吸附上清液的残余活力随着硅胶用量的降低变化不大, 收率和粗品比活先增大后减小, 其结果如表1所示。硅胶用量选择1%比较合适。

2.1.3 吸附时间与尿激酶比活的关系

吸附所需时间情况如表2所示, 从表中看, 大部分尿激酶5 min就吸附完了。这是在烧杯中搅拌的测试, 经过柱加压吸附时间更快, 5 min已经完全吸附。

2.1.4 中试结果

按照实验部分中尿激酶的分离操作工艺进行了3批生产试验, 结果如表3所示。由表中可以看出, 每批产品收率都在60%以上, 尿激酶比活也在1 000 IU (mg pro) -1左右。加上试验操作方便, 用时短, 适用于大批量生产。

2.1.5 缺点与不足

本工艺缺陷在于尿液原料收集困难, 用桶收集卫生差, 运输困难, 给人们生活带来诸多不便。聊城万合工业制造有限公司目前正在对此进行研究改进, 希望生产一种可以在厕所直接将尿液富集处理的设备。

2.2 尿激酶的纯化

2.2.1 亲和层析柱基质的选择

亲和层析能否成功, 载体基质的选择是一个很重要的因素。理想的基质应具备以下几个条件: (1) 非特异性吸附性低; (2) 亲水性好, 容易与溶于水的生物大分子接近; (3) 理化性质稳定; (4) 化学基团多, 能有效地被活化, 易于多种配体结合; (5) 最好具有多孔性。琼脂糖珠Sepharose是一种链状多糖, 它基本上符合理想基质的上述5个条件。其中, Sepharose 4B具有较为平衡的疏松程度和机械强度, 被广泛应用, 主要缺点是价格较高, 机械强度不高, 不适合高压层析。

2.2.2 亲和层析柱基质配基的选择

优良的配基须具有以下特点: (1) 与要分离的组分有较强的亲和性; (2) 具与基质共价结合的基团, 并且该基团与基质结合后, 对配基亲和生物大分子影响较小。肌酸 (N-脒基基氨酸) 作为Sepharose 4B的亲和配基条件理想, 成本相较于其他配基较低。此外, 肌酸作为人体内自然产生的一种氨基酸, 是一种营养补剂, 对人体无害, 即使在分离过程中有少量脱落, 也没有有害影响。

2.2.3 亲和层析柱纯化尿激酶

按照实验部分中尿激酶的纯化工艺方法对尿激酶进行分离提纯, 测定蛋白质浓度和酶的活性。结果如表4、图1所示。上柱的粗品尿激酶总酶活为2.45×109IU, 由表4和图1计算可得未被吸附的和吸附未被解析的酶约占16%。收集12~15 L和18~20 L的洗脱液, 可以得到纯化倍数为52.8倍, 活性回收率77%的酶液。另外, 如果只收集图1中第二个峰对应的流出溶液, 可以得到酶活性达2.1×105IU (mg pro) -1的尿激酶溶液, 这对高纯度的药用尿激酶的分离有着重大意义。

3 结语

综上所述, 按上述工艺从新鲜尿液中分离提纯尿激酶收率大, 纯度高, 操作简便, 适合国情, 可用于工业生产。 (兴业杯参赛论文)

摘要：通过大量的文献资料查阅和实验操作, 对尿激酶从人尿中分离及纯化的方法技术进行了研究。结果表明:本工艺用硅胶从尿液中提取尿激酶, 粗提收率为60%～80%, 比活为1000IU (mgpro) -1;利用以Sepharose4B为基质、肌酸为亲和配基的亲和层析柱精制尿激酶, 平均活性收率为81%, 比活为5.28×104IU (mgpro) - (1纯化倍数为52.8倍) 。

篇4：担子菌纤维素酶的分离与纯化

关键字:担子菌;纤维素酶;分离纯化

中图分类号:Q814.1 文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0030-2

国内外对纤维素酶纯化研究主要集中于木霉和嗜热毛壳菌等微生物所产纤维素酶的纯化,对担子菌纤维素酶纯化研究较少。国家粮食局科学研究院唐芳等筛选到高产纤维素担子菌LKY01菌株。本实验将此菌产纤维素酶进一步分离纯化。纯化担子菌LKY01纤维素酶属于外分泌蛋白,将担子菌LKY01纤维素酶纯化后用于食品业、饲料业、制药业相对其他菌种所产纤维素酶安全性较高。纤维素酶是一组相互协作的酶系,菌种来源不同,酶系组成亦不同;真菌纤维素酶为糖蛋白,且具有多型性,这些特点使得纤维素酶在分离纯化过程中难度增大。国内外多采取硫酸铵沉淀法得到粗酶液,也有少数使用双水相萃取技术和微晶纤维素亲和技术对纤维素酶进行初步分离,国内也有报道采用超临界萃取法提取纤维素酶。本实验使用硫酸铵分级沉淀法获得粗酶液。在除盐过程中,为避免透析袋被纤维素酶降解,本实验采用超滤法除盐,较常用的透析法方便省时。

一、材料与方法

(一)材料

1.菌种:本实验室筛选高产纤维素酶担子菌菌种LKY01。

2.纯化仪器:AKTAbasic层析系统产于Amersham公司。

(二)方法

1.纤维素酶的纯化方法。

(1)粗酶液的制备。自筛菌株液体发酵培养7d,然后将酶液用两层纱布过滤后收集,4℃,5000r/min,离心10min。所得上清液即为粗酶液。

(2)硫酸铵分级沉淀将所提取的粗酶液加入固体硫酸铵至30%饱和度,室温磁力搅拌2h,5000r/min,离心10min,收集上清;将上清收集液再加入固体硫酸铵至80%饱和度,4℃静置过夜,5000r/min离心10min,收集沉淀,用适量的缓冲液A(50mmol/LTris-Hcl缓冲液,pH值8.0)将沉淀蛋白溶解。

(3)超滤除盐浓缩。上述的硫酸铵盐析的蛋白回溶液,经0.45mm滤膜过滤后用截留分子量为10KD的超滤离心管脱盐浓缩,5000r/min,离心20min后,加缓冲液A稀释后再离心脱盐,重复3次。

(4)DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子柱层析。将超滤浓缩的蛋白溶液上样于经缓冲液A平衡好的DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子柱(1.6×26cm),酶蛋白先用5倍柱床体积的缓冲液溶液A洗脱至A280不变后,再用缓冲液A和含1mol/L NaCl的相同缓冲液进行梯度洗脱。将每管进行活性测定,收集所有出峰的酶液。

(5)Superdex-75分子筛层析 将离子交换层析后收集的酶液超滤浓缩,施于经缓冲液A平衡好的Superdex-75分子筛层析柱(1.6×62cm),用缓冲液A洗脱,流速为0.3mL/min,2.5min收集1管,将每管进行活性测定。

2.检测方法。

(1)酶活测定。羧甲基纤维素酶活力(CMC)测定 取0.5mL酶稀释液,于25mL刻度试管中,加入0.5mL 2%的CMC溶液(溶于pH4.80.10mol/L 柠檬酸缓冲液),摇匀,于50℃恒温水浴反应30min,加入3.0mL DNS溶液,沸水浴5min,冷却后,定容至25mL,于540nm波长比色。

滤纸酶活力(FPA)测定 取0.5ml酶稀释液,于25mL刻度试管中,加入1.0mL 0.10mol/L 柠檬酸缓冲液(pH4.8),再加入折叠的Whatman No.1纸1张(6cm×1cm,约50mg),于50℃恒温水浴反应60min,加入3.0mL DNS溶液,沸水浴5min,冷却后,定容至25ml,在540nm波长比色。酶活力单位定义:在规定的实验条件下,1.0mL酶液 30min酶解底物产生1μmol还原糖为一个国际单位(IU)。

(2)蛋白质含量测定蛋白质含量测定参照Bradford的方法(1976),以牛血清白蛋白(BSA)为标准蛋白。

(3)蛋白质纯度鉴定采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定蛋白质纯度。参照Michaud的方法(1993)

(4)蛋白质分子量的测定SDS-PAGE法测定蛋白质分子量参照Michaud等的方法(1993),结果用UVBand处理系统分析。

二、结果

(一)硫酸铵分级沉淀

30%硫酸铵盐析后,离心上清液FPA酶比活力为0.33U/mg提纯倍数为2.20倍,CMC酶比活力为2.71U/mg提纯倍数为1.46倍。80%硫酸铵盐析后,离心沉淀回溶液FPA酶比活力为0.27U/mg提纯倍数为1.80倍,CMC酶比活力为2.31U/mg提纯倍数为1.24倍。此过程中硫酸铵盐对酶活测值有很大影响。

(二)超滤除盐浓缩

上述的硫酸铵盐析的蛋白回溶液,经0.45mm滤膜过滤后用截留分子量为10KD的超滤离心管脱盐浓缩,总体积由173ml浓缩至151ml。

(三)DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析

在离子交换层析结果中出现3个平衡峰和5个洗脱峰,收集各峰测酶活,从洗脱液中选出酶活相对高的洗脱峰峰3各管做电泳。离子交换层析法分离担子菌发酵液并不能将其中各种酶完全分开,但各峰中含蛋白种类减少。洗脱峰峰3对应的电泳条带相对少,酶活相对高,因此将洗脱峰峰3定为下一步分离的目标峰。此过程中洗脱峰峰3的FPA酶比活力为2.03U/mg提纯倍数为13.56倍,CMC酶比活力为13.47U/mg提纯倍数为7.24倍。

(四)Superdex75凝胶层析

DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析后,将蛋白峰3各管收集,合并浓缩至约0.5mL后进行分子筛层析。Superdex 75凝胶层析检测结果有2个主要蛋白峰。将收集液分别测定酶活和电泳蛋白纯度鉴定,FPA酶和CMC酶活主要集中在峰2中。电泳中两个蛋白其分子量分别为36.2kd和34.6kd。由于主峰2中两各蛋白分子量接近,很难在凝胶层析中分开,SDS-PAGE中可以很好的分开。此过程中峰3的FPA酶比活力为4.03U/mg提纯倍数为26.86倍,CMC酶比活力为45.43U/mg提纯倍数为24.42倍。

(五)纤维素酶的各纯化步骤结果

三、结论

本实验将担子菌LKY01 7天发酵液经硫酸铵分级沉淀,0.45mm滤膜过滤,超滤管超滤除盐,DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱分离,Superdex 75分子筛层析再次分离,得到一定纯化程度的纤维素酶,FPA酶和CMC酶的纯化倍数为26.86倍和24.42倍,经测酶活及电泳实验分析,FPA酶和CMC酶分子量为36.2kd和34.6kd。两种酶属于新酶,未见国内外报道。

参考文献

[1]You-Jung Lee,Bo-Kyung Kim,Bo-Hwa Lee,Kang-Ik Jo,Nam-Kyu Lee.PuriWcation and characterization of cellulase produced by Bacillus amyoliquefaciens DL-3 utilizing rice hull [J].Bioresource Technology.2008,99:378–386.

[2]Xiao Ping Huang and Colin Monk .Purification and characterization of a cellulase (CMCase) from a newly isolated thermophilic aerobic bacterium Caldibacillus cellulovorans gen.nov.,sp.nov[J].World Journal of Microbiology & Biotechnology.2004,20:85–92.

[3]radford M.A rapid and sensitive assay of protein utilizing the principle of dye binding [J].Analytical Biochemistry.1976,72:248-254.

[4]Michaud D,Faye L,Yelle S.Electophoretic analysis of plant cysteine and serine proteinases using gelatin-containing polyacrylamide gels and classspecific proteinase inhibiors [J].Electophoresis.1993,14:94-98.

作者简介:刘家英(1982-),女,吉林农业大学生命科学学院硕士研究生,研究方向:免疫生物化学;张林波(1973-),男,吉林农业大学生命科学学院副教授,医学博士,研究方向:免疫学。

篇5：药物分离与纯化试题库

《生物分离纯化技术》课程教学改革与实践

为了提高学生的职业岗位能力,<生物分离纯化技术>课程组按照仓业真实项日的生产岗位要求,精选教学内容,以岗位关键技术为龙头,并进行统筹整合,形成单元模块进行训练,使技术理论和实践有机结合,通过项目驱动和数、学、做等教学方法,增强了学生的动手能力,有效实现工学结合和“零距离就业”.

作 者：任平国 徐启红  作者单位：漯河职业技术学院,河南漯河,46 刊 名：中国科技博览 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年，卷(期)： “”(26) 分类号：Q5 关键词：生物分离纯化技术   教学改革   项目驱动  

篇6：药物分离与纯化试题库

采用密度梯度离心法分离骨髓间质干细胞,差速贴壁法进行纯化,应用流式细胞仪、激光共聚焦显微镜等对纯化细胞进行鉴定,结果细胞表面抗原CD29,CD44,CD105,CD166 表达呈阳性,而 CD14,CD34,CD45表达呈阴性.采用RT-PCR鉴定了三个基因:nestin,NST,Oct-4,前两者呈阳性表达,后者弱阳性表达.这些细胞特异抗原与基因表达综合起来,表明得到的细胞具备骨髓间质干细胞的特性.密度梯度分离与差速贴壁相结合,可获得较好均一性的`骨髓间质干细胞,是一种简单可靠、易于推广的骨髓干细胞获取方法,可为细胞与组织工程研究提供种子细胞.

作 者：张荣利 冯雪 张会亮 罗国安 李连达 王义明 Zhang Rongli Feng Xue Zhang Huiliang Luo Guoan Li Lianda Wang Yiming 作者单位：张荣利,冯雪,罗国安,王义明,Zhang Rongli,Feng Xue,Luo Guoan,Wang Yiming(清华大学生命科学与医学研究院,北京,100084)

张会亮,Zhang Huiliang(清华大学生命科学与医学研究院,北京,100084;山东师范大学生命科学学院,济南,250014)

李连达,Li Lianda(中国中医科学院西苑医院,北京,100091)

篇7：药物分离与纯化试题库

作者：于惠 康磊等

来源：《安徽农业科学》2015年第05期

摘要近几年，随着枸杞的化学成分和药理作用的广泛研究，枸杞总黄酮因具明显的抗氧化、清除自由基、提高免疫力等活性而逐渐成为研究热点，因此人们采用多种方法对枸杞黄酮进行提取分离。在此从枸杞黄酮的提取和分离提纯两方面进行总结，为今后的分离提纯提供参考依据。

关键词 枸杞；黄酮；提取；分离纯化；研究进展

中图分类号 S567；TS225.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）05-062-03 Research Progress of Separation and Extraction Flavones in Lycium barbarum YU Hui1，2，KANG Lei1，2，ZHANG Rui1，2 et al（1.State Key Testing Laboratory of Coal Chemical，Yinchuan，Ningxia 750002； 2.Chemical Laboratory Center of Ningxia Baota，Yinchuan，Ningxia 750002）

Abstract In recent years，the chemical composition and pharmacological function of Lycium barbarum has been extensively studied，the total flavones in Lycium barbarum has been gradually become a hot topic because of significant antioxidation，removal of the free radicals，enhancing immunity and other activities.Thus，many researchers used variety methods to separate and extract the total flavones from Lycium barbarum.The separation and extraction of total flavones from Lycium barbarum were summarized，providing a reference for separation and purification in future.Key words Lycium barbarum； Flavones； Extraction； Separation and purification； Research progress 基金项目 宁夏自然科学基金项目（NZ13255）。

作者简介 于惠（1986-），女，辽宁凌源人，工程师，硕士，从事分离型功能高分子材料研究。

收稿日期 20141226

龙源期刊网 http:// 枸杞（Lycium Barbarum）为茄科枸杞属，多年生落叶小灌木植物，是我国传统的药食两用同源植物之一[1]。枸杞的药用部位较多，明朝李时珍《本草纲目》记载：“春采枸杞叶，名天精草；夏采花，名长生草；秋采子，名枸杞子；冬采根，名地骨皮”。枸杞子为枸杞的成熟干燥果实，其活性成分主要包括色素类、多糖类、黄酮类化合物、多种氨基酸、维生素及微量元素[2]。枸杞子具有滋补肝肾、益精明目之功效，现代临床上广泛用于调节免疫功能[3]、抗氧化[4]、抗辐射[5]、抗肿瘤[6]、清除自由基[7]、促进益生菌细胞生长及抗衰老[8]等。枸杞叶，又名天精草，为茄科植物枸杞或宁夏枸杞的嫩茎叶，功能补肝益肾、生津止渴、虚劳发热。枸杞叶中的活性成分与枸杞子类似，其蛋白质含量极其丰富，另外据报道枸杞叶中含有丰富的有机锗，具有增强免疫力、延缓衰老的功效[9]。枸杞根皮，又称为地骨皮，为茄科、枸杞属植物枸杞的根皮，可入药，具有清热、凉血、降压、清肺降火等功效。我国枸杞有7个种3个变种，其中以宁夏地区生产的宁夏枸杞（Lycium Barbarum L.）最为著名[10]，青海、甘肃等地的枸杞品质也很高。近几年，枸杞的化学成分和药理作用被广泛的研究，作为枸杞中重要的活性物质之一，枸杞总黄酮因具明显的抗氧化、清除自由基、降血脂、降血糖、治疗心脑血管疾病、抗肿瘤、抗衰老、提高免疫力等活性而逐渐成为研究热点[11-12]。

枸杞中黄酮类化合物的提纯，主要包括以下两方面：一方面是提取，基于植物不同部位所含黄酮类化合物的结合状态不同，如在花、果、叶中以甙为主要存在形式，在木质部分以甙元为主要存在形式，需要根据被提取物的类型和理化性质选择合适的提取溶剂和提取方法；另一方面是分离纯化，目的是尽可能充分将黄酮类化合物与其他成分分开，并进一步分离得到黄酮类成分单体。笔者在此对近年来枸杞中黄酮类化合物的提取与分离纯化工艺的研究进展进行了系统总结。1 提取方法 1.1 有机溶剂提取法

有机溶剂提取法是国内外使用最为广泛的一种提取方法，主要以乙醇、甲醇、石油醚等有机溶剂作为提取溶剂，在索氏提取器中进行抽提。通常采用乙醇作为提取溶剂，提取的过程中，乙醇的浓度对黄酮类化合物的提取存在影响。高浓度的醇（90%～95%）适用于提取黄酮甙元类化合物，而低浓度的醇（60%～70%）更适合提取黄酮甙类化合物[13]。该方法操作简单、成本低，易于大规模生产，但工艺繁琐，杂质含量也较高，回收率低。李铭芳等采用70%的乙醇为溶剂回流提取宁夏枸杞中的总黄酮，通过正交试验，研究发现最优提取条件为提取温度70 ℃、提取时间2.0 h、固液比为1∶20[14]。刘兰英等以70%乙醇对枸杞叶进行回流提取，并通过正交试验确定了提取工艺条件为70%乙醇、料液比1∶

8、提取时间3 h、提取3～8 nm碎粒，黄酮得率为3.72%[15]。1.2 超声辅助提取法

超声波的作用机理是在被提取样品和溶剂之间产生声波空化效应[16]，破坏植物细胞并加速溶剂分子之间的运动，使植物细胞中的有效成分较易溶解于溶剂中，加速了植物有效成分的龙源期刊网 http:// 浸出提取。另一方面，超声提取过程中的空化作用还会增大样品与提取溶剂之间的接触面积，从而提高植物中活性成分从固相转移到液相的传质速率[17]。因此，对植物有效成分采用超声提取，可以在很大程度上加快提取速度，缩短了提取时间，进而提高了天然产物中活性成分的提取速率和提取量。该方法节省提取时间、提高提取效率、试验设备简单、操作方便，在工业生产中具有较为广阔的应用前景。王汉卿等通过正交试验优选出超声辅助提取枸杞叶总黄酮的最佳工艺条件为乙醇体积分数 65%、乙醇用量 1∶60、超声提取时间 35 min、超声温度 70 ℃；利用优选出的最佳超声提取工艺测定比较不同采收期枸杞叶中的总黄酮含量，结果为5月中旬含量最高[18]。孙化鹏等通过正交试验法优选出超声辅助提取枸杞叶总黄酮的最佳工艺条件为乙醇浓度75%、乙醇用量1∶40、超声提取时间30 min、超声提取温度50 ℃[19]。1.3 微波辅助萃取法

微波萃取又称微波辅助萃取（Miacrowaveassisted extraction，MAE），是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热，从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。微波萃取过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部，微波能转化为热能，物料内部的温度迅速上升，使物料内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的压力，导致细胞膨胀破裂，从而促使有效成分自由流出，并溶解于萃取介质中[20]。微波加热不同于传统的加热模式，即热量由外向内传递，而是直接作用于内部和外部的介质分子，使整个物料同时被加热，即“体加热过程”，从而可克服传统的传导式加热方式所存在的升温较慢的缺陷。同时，微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率，从而使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量[21]。

与其他的提取方法相比较，微波辅助萃取具有如下优点：①选择性好。由于样品中各组分对微波的吸收能力存在差异，从而导致其温度不同，致使各组分从基体中分离的速度也存在差异。因此，微波萃取能对萃取体系中的不同组分进行选择性加热，可以使目标组分直接从基体中分离。②热效率较高。微波加热是内外同时加热的模式，由微波能量直接转化为热能，没有热传递造成的温度梯度和热量损失，因而加热均匀，热效率较高。③质量稳定。可以在较低的温度下完成萃取，有效地保护了被提取物的有效成分。④操作简单。微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。

巨敏等以枸杞为原料，用乙醇作为提取剂，采用微波提取法对枸杞中总黄酮进行提取，以二次同归正交试验设计对结果进行优化分析，得出的最佳条件为乙醇浓度68.3%、微波时间100 s、微波温度73 ℃、微波功率300 W、液料比14.7∶1.0（ml/g），在最佳条件下，总黄酮的提取率为19.52 mg/g[22]。孙波等以芦丁为对照品，采用单因素试验和正交试验时影响枸杞总黄酮提取率的因素进行了考察，并优选出最佳提取工艺为乙醇浓度70%、料液比1∶30（g/ml）、微波辐射功率400 W、温度120 ℃、提取时间8 min，在此条件下枸杞总黄酮的含量为18.3 mg/g[23]。1.4 磁场强化萃取法

龙源期刊网 http:// 磁场强化萃取是一种借助外加磁场以强化化工分离过程的新技术，被称为“绿色分离技术”，它可以利用磁场产生的特殊能量来改变抗磁性物质的微观结构，使其理化性质发生变化[24]，同时通过影响反应速率来起到强化萃取的作用。周芸等以新鲜枸杞为原料，采用磁场强化萃取法提取枸杞黄酮，通过正交试验，得出优化磁场处理的最佳条件为：在磁感应强度 640 mT、磁化时间 40 min、磁化温度 65 ℃、浸提回流时间 60 min 的条件下，枸杞黄酮的提取率可达290.81 mg/100g[25]。李冰等发明一种利用磁性吸附树脂及外加磁场分离纯化葛根黄酮的方法，具体的工艺流程如图1所示。首先，将葛根粉碎置于微波萃取罐中，加入95%乙醇，微波萃取除去杂质后得葛根黄酮提取液；其次，将磁性吸附树脂装入树脂柱，置于可调磁场中，将葛根黄酮提取液流过树脂柱，收集解吸液，浓缩干燥后得葛根黄酮产品[26]。1.5 高压均质提取法

高压均质提取法是指利用柱塞泵将被分离物保持在一定的压力条件下，液料高速流过一个狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力，同时还有液料与金属环接触产生的碰撞力以及由于静压骤降和骤升而产生的孔爆发力等综合力的作用，使原料中不透明、粒径较大的悬浊液转化成稳定细小的悬浊液的过程[13]。高压均质提取法可以将样品中的组成结构破粹到纳米级，利于目标成分的溶出，大大提高了样品的提取率。同时，操作时温度较低，因此对样品的破坏力较小，可以保持样品原有的性质。因此，该方法将在天然活性成分的提取方面展现越来越重要的作用[27]。

刘增根等考察了高压均质提取柴达木枸杞叶有效成分的最佳工艺及对有效成分进行了纯化，发现高压均质提取柴达木枸杞叶总黄酮的最佳工艺条件为乙醇体积分数 80%、料液比 1∶

10、均质压力 60 MPa、提取时间 30 min，在该条件下，提取物中芦丁质量分数为 10.53%，总黄酮质量分数为32.61%[28]。2 分离纯化方法

2.1 大孔吸附树脂吸附分离法

大孔吸附树脂（Macroporous Adsorption Resin，MAR）是由功能单体、交联剂等可聚合成分与致孔剂、分散剂等添加剂经悬浮或反相悬浮聚合制备而成的一类球状的多孔高分子吸附分离材料，其内部存在大大小小、形状各异、相互贯通的孔穴，即使在干燥状态下，其内部均具有较高的孔隙率，且存在大孔结构（一般在100～1 000 nm）。MAR不同于离子交换树脂，其本身不含可交换性功能基，它的吸附性主要依靠范德华力（包含色散力、定向力和诱导力等）和氢键的作用，同时，网状结构和很高的比表面积又赋予其良好的吸附性能和筛分性能，因此，MAR是一类不同于离子交换树脂的、集吸附和筛分性能为一体的分离型功能高分子材料。目前，国内外MAR的生产厂家主要有美国RohmHass、日本三菱化成公司、天津南开大学化工厂、华北制药厂树脂分厂、西安蓝晓科技有限公司、西安蓝深特种树脂有限公司、沧州宝恩化工有限公司、天津海光化工有限公司等，部分厂家产品的性能如表1～3所示[29-30]。

龙源期刊网 http:// 目前，MAR主用于皂苷类、黄酮及其苷类、蒽醌及其苷类、酚酸类、色素类及生物碱类等的分离纯化。利用MAR分离纯化中草药中的有效成分，有以下几点优势：首先，由于MAR独特的吸附性和筛分性，利用MAR分离纯化了多种单味中草药的有效成分，这为其他中草药的提取研究奠定了基础；其次，不断有新的MAR问世，这为中草药有效成分的分离富集提供了可供选择的保障。

胡晓莲等通过优选MAR，并考察其工艺参数，筛选合适的吸附树脂DA201，最佳的工艺条件为上样量10柱床体积（BV）、上样液浓度15 mg/ml、上样液流速1 BV/h，上样液pH=3，解吸洗脱剂乙醇浓度为40%、乙醇用量8 BV，富集纯化总黄酮得率75.85%，总黄酮纯度35.70%[31]。何彦峰等通过比较11种MAR的静态吸附解吸性能，筛选出适合纯化柴达木枸杞总黄酮的树脂类型HPD400；并进行动态吸附解吸试验，利用单因素和响应面法优化MAR纯化柴达木枸杞总黄酮，得到的的最佳工艺条为：以16.0 ml pH为4.0的柴达木枸杞总黄酮粗提液上柱，流速1.0 ml/min，充分吸附后用3 BV去离子水洗柱，然后用23.0 ml 80%乙醇溶液以流速1.0 ml/min进行解吸，枸杞黄酮的平均回收率为89.92%，含量为27.62%，约为纯化前总黄酮含量的5倍左右[32]。2.2 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）又称“高压液相色谱”，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。HPLC具有高压、高效、高速、高灵敏度及应用范围广的特点。

董静洲等对宁夏枸杞果实黄酮提取液进行色谱柱分离，检测波长为259 nm，流动相 A为1.0%乙酸，流动相 B为甲醇，流速为1.0 ml/min；并对我国宁夏枸杞六大产区的枸杞果实总黄酮提取液进行了 HPLC 分离和 HPLC 指纹图谱比较[33]。张自萍等以10个宁夏不同产地的宁夏枸杞主栽品种“宁杞I号”样品建立枸杞黄酮类化合物指纹图谱共有模式，采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”软件进行数据处理，对15个不同来源的枸杞样品进行了分析[34]。

安徽农业科学 2015年 3 展望

近几年，随着人们对枸杞黄酮的化学成分和药理作用不断深入研究，使枸杞黄酮愈来愈受到人们的重视。因此，通过不断地探索枸杞黄酮提取和分离纯化工艺研究的新方法，仍将是提纯枸杞黄酮的热点研究方向。

参考文献 [1]

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篇8：药物分离与纯化试题库

本科院校的教学在教材建设、教学内容和方式上更加侧重分离中的工程问题, 强调培养学生从实践中归纳出分离学科的科学和技术难点问题, 因此对基础理论的讲解较为深入、透彻。而作为高等职业院校, 其教学目的、课程标准的设计等与本科院校均有很大不同。笔者拟就高职课程改革的总体趋势并结合本校开展生物分离与纯化技术课程教学改革的实践, 探讨高职生物分离与纯化技术课程教学改革的难点与关键点问题。

高职课程改革的总体趋势

以社会需求为导向, 注重实践的课程体系和课程标准开发模式成为改革主流课程体系设计是否科学合理, 关系到专业培养目标是否能实现, 也会影响到其后续的教材开发。高等职业院校以培养应用型人才为目标定位, 课程体系应以社会职业需求为起点, 将职业群中有关岗位对学生专业知识和技能的要求转化为相应的课程设计, 培养学生与之对应的能力。课程开发设计是课程体系设计的细化, 它解决了课程体系的设计如何实现的问题。目前, 以实际工作过程、情境为导向的课程开发设计模式被广泛应用于课程改革实践。该模式的特点是通过深入调查行业的典型工作过程、归纳出实际工作任务, 从而转化为教学任务。这样, 教学的内容和生产实际结合紧密, 更有利于学生把理论和实践知识整合, 提高学习的兴趣和主动性, 达到培养学生职业能力的目的。在课程设计的基础上开发的课程标准, 同样要突出体现实践工作过程。课程标准是对课程内容及教学效果进行检查、鉴定的质量评价标准, 它应是教学大纲的具体体现。目前, 利用课程标准替代教学大纲, 对于建立现代高等职业教育的课程评价质量标准而言, 是十分必要的。目前的教学评价已经克服了单一的闭卷考核模式, 呈现出多样性的考核形式, 更加注重于实践过程的评价并具有激励性。

教学新模式、新方法和新手段组合应用并逐步推广随着现代计算机技术的普及和发展, 现代教育技术也逐步采用了多媒体等新手段, 教学方式更为多样化, 新技术、新手段的组合运用也成为今后课程改革的新热点。在教学模式上, 传统的以教为中心的教学模式, 过渡为以“学生为主体, 教师为主导”的教学模式。高等职业教育必须让学生承担更多的学习责任、学会学习并培养其分析解决问题的能力。为适应这一要求, 就应在课程教材、教学模式、教学方法上深化改革, 以新的教学评价手段促进教学改革。如将问题、情境、工作过程导向模式的启发式教学应用到高职教学当中, 目的是培养学生自主学习、分析和解决实践问题的素质和能力。

生物分离与纯化技术课程教学改革的难点分析与对策

教材和教学内容的选定目前, 生物分离与纯化技术的教材同质化现象比较严重, 影响到课程教学内容的取舍与选定, 若单选某本教材进行教学, 教学效果并不理想。因此在选择教学内容时, 应与教学目标定位、课程体系相匹配, 并据此进行教材选定。对高职院校而言, 其专业设置和教学应首先考虑服务于地方产业经济的发展和建设需要, 理论和实训内容也必然要求与之匹配。我校针对华南热带和亚热带农业产业的发展需求, 设置了生物技术与应用专业。在生物技术专业课程体系中, 先后开设了微生物学、生物化学、生物技术导论等基础课程以及发酵工程等应用性课程, 为生物分离与纯化技术课程开设打下了基础。在教材选定方面, 本课程现在使用教材为《生物分离与纯化技术》 (邱玉华, 化学工业出版社, 2007年) 。为提高学生知识的广度, 又指定了六本参考教材: (1) 辛秀兰, 《生物分离与纯化技术》, 科学出版社, 2005年; (2) 欧阳平凯, 等, 《生物分离原理及技术》, 化学工业出版社, 2001年; (3) 孙彦, 《生物分离工程》, 化学工业出版社, 2002年; (4) 刘国诠, 等, 《生物工程下游技术》 (第二版) , 化学工业出版社, 2003年; (5) 顾觉奋, 《分离纯化工艺原理》, 中国医药科技出版社, 2000年; (6) 李津, 等, 《生物制药设备和分离纯化技术》, 化学工业出版社, 2003年。在理论教学中, 精选了“讨论生物物质的生产过程, 明确生物分离纯化技术的地位和作用”、“生物样品的预处理”、“固相析出分离技术”、“色谱分离技术”、“萃取技术”、“过滤与膜分离技术”“浓缩和干燥技术”等7个教学情境模块, 并分成22个子项目进行教学, 包含了生物分离过程中常见的单元操作;在实训内容的选择上, 主要突出农产品的生物分离技术的训练, 如蛋白成分分离提取, 糖类的提取分离和测定, 氨基酸的层析分离和纯化等模块。

教学中引入新技术、新内容生物技术产业发展迅猛, 分离也随之发生很大的进步。教材建设内容确定之后, 教师在授课时就有了基本框架。但我们的教学内容并不应局限于教材, 因为与科学技术的飞速发展相比, 教材内容总是滞后的。因此, 教师对学科发展前沿的技术与交叉领域的发展要有清楚的了解, 要经常查找文献, 关注热点研究的进展, 及时介绍给学生。课堂教学时间有限, 如何适当地引入新技术, 激发学生学习的兴趣, 值得探讨。大学生的学习独立性、自主性和探索性不断增强, 如何激发和培养学生主动学习的兴趣和能力, 也是本课程改革中必须面对的问题。联合国教科文组织编写的《学会生存》中曾提到“学会学习是一个人成才的标志”, 高等教育的一项重要任务就是培养学生的自学能力。对于分离科学涉及的丰富内容, 仅仅依靠课堂教学是不够的。因此, 教师应积极鼓励、指导学生自学, 同时, 教学中应注重向学生推荐学校图书馆、有关网站, 以及与本课程有关的教学参考图书和国内外专业期刊杂志, 开阔学生视野, 促进学生主动学习。在本校的课程教学改革中, 我们尝试采用了启发式教学方式, “两步走”引入新技术和新内容。在课堂上, 简要介绍技术发展方向, 指出现有技术中存在的问题以及新技术的核心;在课后, 就课程中提到的新技术、新问题, 要求学生自由组合, 一般4~5人为一组, 分组选题查阅资料、讨论、撰写论文, 在期中安排一周时间进行讲解。每组安排10分钟, 对全班同学进行讲解, 台下同学提问, 教师作综合点评。学生反馈表明, 这种问题导向的学习方式, 不仅锻炼了自身的文献检索、写作能力, 而且学生的表达交流能力也得到了提高, 主动学习和分析解决问题的能力也得到培养。

在课程教学中培养和渗透分离工程思想目前的教材编写方式, 多数是把各个单元的操作逐一介绍, 然后在实训试验中也是按照单元操作试验并附上一两个综合实训内容进行编排。对于本课程的教学来说, 条理相对清晰, 但是学生将来工作面对的是完整的分离过程, 因此在教学过程中应逐步培养从单元操作到过程操作的工程思想, 否则学生将难以适应将来的工作。我们在课堂上尝试采用了播放生物产品分离的全过程视频, 课后安排学生参观认识实习啤酒厂、味精生产厂等单位, 要求学生撰写认识实习报告, 逐步建立分离工艺流程、分离设备的感性认识。在综合实训课程中, 把单元操作之间的联系讲解清楚, 引导学生分析影响某一过程的各种因素, 分清主次, 注意各因素之间的关系。要求学生就整个实训过程中存在的问题一一进行分析, 并撰写总结报告。根据实训报告和综合反馈, 学生的分离过程思想也得到初步建立。工程思想的培养不是一门课程可以奏效的, 因此, 在整个课程体系中要不断强化, 同时要求学生要实践中不断总结, 这作为课堂教学中的渗透性培养必不可少。

课堂互动教学中提问的处理现代教学理论认为, 学生是学习的主体, 在课堂教学中与学生保持一定的互动则能明显提高教学效果, 因此, 现代教育技术中引入了多媒体教学, 并已成为当前十分流行的教学手段。多媒体教学具有图文并茂、情境生动、知识点条理性强、信息量也比板书要大等特点, 学生要充分适应这种教学模式, 在课堂上就必须提高参与性。课堂提问就是其中一个很重要的方式。提什么问题、提几个、何时提、如何控制时间、如何解答等构成提问的处理环节。一般课堂教学时间40分钟, 我们尝试采用将近四分之一的时间用于提问, 时间分布在课前、课中和课后。课前一般用3~5分钟就上一节课的某个重要知识点做一提问, 课中则就某个知识点进行提问, 如不同单元操作的比较、单元操作的影响因素等等;当教师讲完后留5分钟左右给学生做课堂总结, 教师加以点评, 这种互动方式, 不仅可明显提高课堂的气氛, 还能帮助学生回忆学过的知识, 使学生逐步体会到如何做归纳总结, 如何发现新问题, 极大提高了学生参与教学的积极性。

课程考核方式的多样化处理目前的考核方式较为单一, 多数采用平时成绩、期末考试成绩和实训成绩进行加权平均计算考核成绩的方式。平时成绩, 如布置小论文、专题讨论、课堂提问等形式所占比例一般不超过50%, 这种考核方式在操作上改变了以期末考试定成绩的传统, 使评价更能有效地发挥导向功能和激励功能, 但是也存在一些问题, 平时成绩的评分标准尺度难以掌握, 量化较为困难。以提问为例, 本课程的理论性较强, 学习难度较大, 由于提问环节的量化打分较为困难, 因此, 主动回答问题只能把它当做加分环节来处理。

结合我校生物分离与纯化技术课程的教学改革实践, 笔者认为, 生物分离与纯化技术是一门基础性和应用性非常强的课程, 在教学模式上应以学生为主体, 采取问题导向启发式教学, 利用多媒体等新手段组合, 建立科学的考核体系, 以培养学生自主学习和创新能力为目标定位, 明确课程教学改革的方向。

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