醫(yī)療藥品第八章中國藥科大學(xué)課程申報(bào)網(wǎng)

1、第八章離子交換法 一、填空題 1、 離子交換劑由 、和組成。平衡離子帶 為陽離子交換樹脂，平衡離子帶 稱陰離子交換樹脂。 2、 常見的離子交換劑有 ，等。 3、 離子交換樹脂的基本要求有 、 、 、和。 4、 影響離子交換選擇性的因素主要有 、 5、 請寫出下列離子交換劑的名稱和類型：CM-C的名稱是 ，屬于交 換纖維素 QEAE-C 的名稱是 ，屬于交換纖維素；。 6、色譜聚焦(chromatofocusi ng )是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術(shù)。它是根 據(jù)，結(jié)合，能分離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品，洗脫峰被聚焦效 應(yīng)濃縮，分辨率很高，操作簡單。 7、 寫出下列離子交換劑類型：732 ，724，

2、717，CM-C ,DEAE-C， PBE94。 8、 在采用多緩沖陰離子交換劑作固定相的離子交換聚焦色譜過程中，當(dāng)柱中某位點(diǎn)之pH 值下降到蛋白質(zhì)組分 值以下時(shí)，它因帶 電荷而，如果柱中有兩種 蛋白組分，pl值較者會(huì)超過另一組分，移動(dòng)至柱下部pH較的位點(diǎn)進(jìn) 行。 9、影響離子交換選擇性的因素有 、選擇題 1、用鈉型陽離子交換樹脂處理氨基酸時(shí)，吸附量很低，這是因?yàn)椋ǎ?A.偶極排斥B.離子競爭C.解離低D.其它 2、在酸性條件下用下列哪種樹脂吸附氨基酸有較大的交換容量（） A.羥型陰B.氯型陰C.氫型陽D.鈉型陽 3、 在尼柯爾斯基方程式中，K值為離子交換常數(shù)，K 1說明樹脂對交換離子吸引力（

3、 A.小于平衡離子B.大于平衡離子C.等于平衡離子D.其它 三、名詞解釋 1、蛇籠樹脂： 2、尼柯爾斯基方程式： 3、偶極離子排斥作用： 四、問答題 1、簡述離子交換纖維素的特點(diǎn)有哪些？ 2、請以CM-C為例說明離子交換纖維素分離純化蛋白質(zhì)時(shí)的洗脫方法有哪些？并說出各種 方法的洗脫原理。 3、請以DEAE-C為例說明離子交換纖維素分離純化蛋白質(zhì)時(shí)的洗脫方法有哪些？并說出各 種方法的洗脫原理。 用箭 4、 由下圖，利用給出的兩種離子交換劑（E1 ,巳）分離3種蛋白質(zhì)（P1、P2、P3 ） 頭流程圖表示（并指出E1, E2的類型）。 5、下圖為離子交換法應(yīng)用實(shí)例，請?zhí)顚懮a(chǎn)工藝流程中的空格（可選因

4、素：陰離子交換樹 脂，陽離子交換樹脂，0.05mol/L 氨水，O.1mol/L氨水，2mol/L氨水）。簡述從濾液” 開始，以后步驟的分離原理? 第八章離子交換法（答案） 一、填空題 1、 離子交換劑由惰性的不溶性載體 、功能基團(tuán)和 平衡離子組成。平衡離子帶 _正 電荷 為陽離子交換樹脂，平衡離子帶負(fù)電荷 稱陰離子交換樹脂。 2、常見的離子交換劑有離子交換樹脂，離子交換纖維素，葡聚糖凝膠離子交換劑等。 3、 離子交換樹脂的基本要求有有盡可能大的交換容量、有良好的交換選擇性、 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能好和物理性能好 。 4、 影響離子交換選擇性的因素主要有離子價(jià)與離子水合半徑、 離子價(jià)與離

5、子濃 度、交換環(huán)境、樹脂結(jié)構(gòu)、偶極離子排斥等。 5、 請寫出下列離子交換劑的名稱和類型：CM-C的名稱是羧甲基纖維素，屬于弱酸型陽離 子交換纖維素 QEAE-C的名稱是二乙基氨基乙基纖維素，屬于強(qiáng)堿型陰離子交換纖維素；。 6、 色譜聚焦（chromatofocusing ）是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術(shù)。它是根據(jù)蛋 _ 白質(zhì)的等電點(diǎn)，結(jié)合離子交換技術(shù)的大容量色譜， 能分離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品， 洗脫峰被聚 焦效應(yīng)濃縮，分辨率很高，操作簡單。 7、 寫出下列離子交換劑類型：732 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，724弱酸型陽離子交換樹 脂, 717強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂，CM-C 陽離子交換纖維素,DE

6、AE-C 陰離子交換 纖維素 ，PBE94陰離子交換劑。 8、 在采用多緩沖陰離子交換劑作固定相的離子交換聚焦色譜過程中，當(dāng)柱中某位點(diǎn)之pH 值下降到蛋白質(zhì)組分Pl（等電點(diǎn)） 值以下時(shí)，它因帶 正 電荷而下移 ，女口 果柱中有兩種蛋白組分，pI值較 大（高）者會(huì)超過另一組分,移動(dòng)至柱下部pH較 高 的位點(diǎn)進(jìn)行聚焦（交換）。 9、影響離子交換選擇性的因素有離子水合半徑、離子價(jià)與離子濃度 交換環(huán)境、樹脂結(jié)構(gòu)、偶極離子排斥 二、選擇題 1、用鈉型陽離子交換樹脂處理氨基酸時(shí)，吸附量很低，這是因?yàn)椋–） A.偶極排斥B.離子競爭C.解離低D.其它 2、在酸性條件下用下列哪種樹脂吸附氨基酸有較大的交換容量

7、（C） A.羥型陰B.氯型陰C.氫型陽D.鈉型陽 3、在尼柯爾斯基方程式中，K值為離子交換常數(shù)，K 1說明樹脂對交換離子吸引力（） A.小于平衡離子B.大于平衡離子C.等于平衡離子D.其它 三、名詞解釋 1、蛇籠樹脂：由丙烯酸或甲基丙烯酸在季胺型陰離子交換樹脂（如Dowex ）中聚合而成 的一類樹脂稱蛇籠樹脂。 它是一種兩性樹脂， 它適宜于從有機(jī)物質(zhì) （如甘油）水溶液中吸附 鹽類，再生時(shí)用水洗，就可將吸著的離子洗下來。 2、尼柯爾斯基方程式：即 其中mi、m2及Ci、C2分別代表樹脂上和溶液中的兩種離子的濃度。K值的大小取決于樹 脂和交換離子的性質(zhì)，以及交換條件。K 1時(shí)說明離子 Ai比離子A

8、2對樹脂有較大的吸引 力；反之，Kv 1時(shí)樹脂對A2的吸引力大于 A1。 3、偶極離子排斥作用：許多生化物質(zhì)都是兩性物質(zhì)。其中有些是偶極離子。因?yàn)樗鼈兗词?凈電荷為零時(shí)，正電中心和負(fù)電中心并不重疊， 遂成偶極。偶極離子在離子交換過程中的行 為是很特殊的?，F(xiàn)以氨基酸的離子交換為例。 式中由于使用了鈉型樹脂， 被吸附氨基酸的羧基所帶的負(fù)電荷與樹脂磺酸基之負(fù)電荷產(chǎn)生排 斥力。這就是所謂偶極離子的排斥作用。因此使樹脂對氨基酸的吸附量大大降低。 四、問答題 1、簡述離子交換纖維素的特點(diǎn)有哪些？ 答：離子交換纖維素的特點(diǎn)是： 離子交換纖維素為開放的長鏈骨架， 大分子物質(zhì)能自由地在 其中擴(kuò)散和交換，親水性強(qiáng)

9、，表面積大，吸易附大分子；交換基團(tuán)稀疏，對大分子的實(shí)際交 換容量大；吸附力弱，交換和洗脫條件緩和，不易引起變性；分辨力強(qiáng)，能分離復(fù)雜的生物 大分子混合物。 2 、請以 CM-C 為例說明離子交換纖維素分離純化蛋白質(zhì)時(shí)的洗脫方法有哪些？并說出各種 方法的洗脫原理。 答：無論是升高環(huán)境的 pH 還是降低 pH 或是增加離子強(qiáng)度都能將被吸附物質(zhì)洗脫下來。 現(xiàn) 以羧甲基纖維素為例加以說明，圖中H2N-P 表示蛋白質(zhì)， C 表示纖維素。 (1)、升高環(huán)境的 pH ，使蛋白質(zhì)在此 pH 下失去電荷， 從而喪失與 CM-C 結(jié)合力而被 洗脫下來。 (2)、降低環(huán)境的pH ,使CM-C在此pH下不解離，從而不

10、能吸附蛋白質(zhì)而被洗脫下 來。 ( 3)、用高濃度的同性離子根據(jù)質(zhì)量作用定律將目的物離子取代下來。 3、請以 DEAE-C 為例說明離子交換纖維素分離純化蛋白質(zhì)時(shí)的洗脫方法有哪些？并說出各 種方法的洗脫原理。 答：無論是升高環(huán)境的 pH 還是降低 pH 或是增加離子強(qiáng)度都能將被吸附物質(zhì)洗脫下來。 (1) 、升高環(huán)境的 pH ，使 DEAE-C 在此 pH 下不解離，從而不能吸附蛋白質(zhì)而被洗脫 下來。 (2) 、降低環(huán)境的 pH ，使蛋白質(zhì)在此 pH 下失去電荷，從而喪失與 DEAE-C 結(jié)合力而 被洗脫下來。 3）、用高濃度的同性離子根據(jù)質(zhì)量作用定律將目的物離子取代下來。 4、 由下圖，利用給出的兩種離子交換劑（E1 , E2）分離3種蛋白質(zhì)（P1、P2、P3 ）,用箭 頭流程圖表示（并指出Ei，E2的類型）。 E1 為陰離子交換劑 E2 為陽離子交換劑 5、下圖為離子交換法應(yīng)用實(shí)例，請?zhí)顚懮a(chǎn)工藝流程中的空格（可選因素：陰離子交換樹 脂，陽離子交換樹脂，0.05mol/L氨水，0.1mol/L氨水， 2mol/L氨水）。簡述從“濾液” 開始，以后步驟的分離原理？ 答：陽離子交換樹脂，0.05mol/L氨水，0.1mol/L氨水，