天然產(chǎn)物提取分離技術(shù)(mmc同學(xué)敬請關(guān)注) 復(fù)習(xí)題.doc

一、名詞解釋1、天然產(chǎn)物活性成分構(gòu)成各種天然產(chǎn)物體內(nèi)的物質(zhì)除水分、糖類、蛋白質(zhì)類、脂肪類等必要物質(zhì)外，還包括其次生代謝產(chǎn)物 (如萜類、黃酮、生物堿、甾體、木質(zhì)素、礦物質(zhì)等)。這些物質(zhì)對人類以及各種生物具有生理促進(jìn)作用，故名為天然產(chǎn)物活性成分。 2、臨界膠束濃度（CMC） 表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度 。 3、膠原蛋白 膠原蛋白又叫膠原質(zhì)，（collagen）是一種生物性高分子物質(zhì)，是一種白色、不透明、無支鏈的纖維性蛋白質(zhì)。是細(xì)胞外基質(zhì)最重要的組成部分，在動物細(xì)胞中扮演結(jié)合組織的角色，同時(shí)也是對我結(jié)締組織最主要的構(gòu)造性蛋白質(zhì)。它可以補(bǔ)充皮膚各層所需的營養(yǎng)，使皮膚中膠原活性增強(qiáng)，有滋潤皮膚，延緩衰老、美容、消皺、養(yǎng)發(fā)等功效。 4、雙水相萃取技術(shù)兩種或以上具有一定濃度的親水性聚合唔溶液混合后靜置，這些親水性的高分子聚合物斌并不混為一相，而是分成多個(gè)液相，此為聚合物的不相容性。利用雙水相當(dāng)成相現(xiàn)象及貸分離組分在兩相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行組分分離或多水相提純的技術(shù)。5、濃差極化現(xiàn)象濃差極化是指，當(dāng)水透過膜并截留鹽時(shí)，在膜表面會形成一個(gè)流速非常低的邊界層， 邊界層中的鹽濃度比進(jìn)水本體溶液鹽濃度高，這種鹽濃度在膜面增加的現(xiàn)象叫做濃差極化。 6、凝膠極化 凝膠極化是指在膜分離的過程中，由于溶質(zhì)受到膜的截留作用，不能完全通過膜，溶質(zhì)在膜表面附近濃度升高，導(dǎo)致膜兩側(cè)的有效壓差減少，膜的通透量降低，當(dāng)膜表面附近的濃度超過溶質(zhì)的溶解度時(shí)，溶質(zhì)析出，并在膜的表面形成凝膠層，這個(gè)過程就是凝膠極化。 7、滲透 當(dāng)利用半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開時(shí)，濃度較低的溶液中的溶劑(如水)自動地透過半透膜流向濃度較高的溶液，直到化學(xué)位平衡為止的現(xiàn)象。 8、反滲透反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí)，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。 9、親和層析親和層析是一種吸附層析，抗原（或抗體）和相應(yīng)的抗體（或抗原）發(fā)生特異性結(jié)合，而這種結(jié)合在一定的條件下又是可逆的。所以將抗原（或抗體）固相化后，就可以使存在液相中的相應(yīng)抗體（或抗原）選擇性地結(jié)合在固相載體上，借以與液相中的其他蛋白質(zhì)分開，達(dá)到分離提純的目的。 10、非對稱模非對稱膜的斷面不對稱，這種膜具有極薄的表面活性層級其下部的多孔支撐層。二填空題1、甾體類化合物包括_動植物甾醇（也叫固醇）_、_膽酸_、_維生素D_、動物激素、_腎上腺皮質(zhì)激素_、植物強(qiáng)心苷、甾體生物堿、甾體藥物、蟾酥毒素、昆蟲激素等。2、超臨界流體萃取最適合提取_非極性_類天然產(chǎn)物。微波輔助提取不適合提取_非極性_類天然產(chǎn)物。超聲波輔助提取適于提取_極性_類天然產(chǎn)物。雙水相萃取技術(shù)主要分離_極性_類天然產(chǎn)物。_固相微萃取_技術(shù)可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的分析。2、超臨界流體萃取最適合提取難溶解類天然產(chǎn)物；微波輔助提取不適合提取熱穩(wěn)性類天然產(chǎn)物。超聲波輔助提取適于提取熱敏性類天然產(chǎn)物。雙水相萃取技術(shù)主要分離酶和蛋白質(zhì)類天然產(chǎn)物。固體微萃取技術(shù)可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的分析。3、反向微膠團(tuán)分離過程分兩步：第一步是_反相微膠團(tuán)_的形成；第二步是_反相微膠團(tuán)_的破乳及_生物大分子_的釋放。形成含生物大分子的反相微膠團(tuán)的方法有多種，最常用到的有2種：_相轉(zhuǎn)移_法和_溶解_法。4、凝膠層析以_凝膠層析柱_為固定相，按照_分子大小不同_分離樣品中的各組的液相色譜法。5、 固相微萃?。⊿PME）有三種基本的萃取模式：_直接萃取_、_頂空萃取_ 和_膜保護(hù)萃取_。SPME可用于_氣體，固體，液體中揮發(fā)_和_半揮發(fā)_樣品前處理。6、薄層層析根據(jù)使用的支持劑種類不同分為：_分配_薄層層析、_吸附_薄層層析、_離子交換_薄層層析和_凝膠_薄層層析。其中以_吸附_薄層層析最為普遍。在選擇離子交換層析時(shí)，如果被分離的物質(zhì)帶正電荷，應(yīng)選擇_陽離子_交換劑，如帶負(fù)電荷，應(yīng)選擇_陰離子 _交換劑。7、 分子印跡技術(shù)是以待分離的化合物為印跡分子，制備對該類分子有選擇性識別功能的_共價(jià)型分子印跡聚合物（MIPS）_。8、 高速逆流色譜是一種連續(xù)高效的_液液分配 _色譜技術(shù)，利用物質(zhì)在兩相_兩相中分配系數(shù)_的不同實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的分離。9、高速逆流色譜所應(yīng)用到的溶劑體系有三種，即：_弱極性_、_中極性_和_強(qiáng)極性_。10、 泡沫分離過程包括兩個(gè)主要部分：一是形成泡沫，使待分離的組分被吸附到氣-液界面上，主要設(shè)備為_泡沫塔_；二是泡沫及其吸附的溶質(zhì)收集和分離，主要設(shè)備為_破沫器_。11、 蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)，溶于水后，形成_、電荷區(qū)和親水區(qū)。12、大孔吸附樹脂應(yīng)用的原理是吸附和_解吸_原理。13、 反膠束是雙親物質(zhì)在_非極性有機(jī)溶劑_中的自發(fā)聚集體。14、實(shí)用的有機(jī)高分材料有：_纖維素酯類_、_聚砜類_、_聚酰胺類_及_芳香雜環(huán)聚合物_。無機(jī)膜多以金屬及其氧化物、多孔玻璃、陶瓷為材料，從結(jié)構(gòu)上可分為_致密_膜、_多孔_膜和_復(fù)合_膜三種。15、滲透汽化與常用膜分離技術(shù)的最大不同點(diǎn)在于_它在滲透過程中發(fā)生由液相到氣相的相變化_。三、簡答題1、何為生物堿(P25？生物堿的基本類型有哪些(P27？生物堿在植物界的分布規(guī)律及在植物體內(nèi)存在的形式有哪些？(P26生物堿指的是存在于生物體中的一類除了蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸和維生素B以外的含氮堿基的有機(jī)化合物，有類似堿的性質(zhì)，能和酸結(jié)合成鹽。生物堿只分布在高等植物中，低等植物只有蕨類、菌類的個(gè)別植物中存在。生物堿在植物體內(nèi)的存在形式主要是鹽類，有少數(shù)堿性極弱的以游離狀態(tài)存在，此外還有一些其他形式的生物堿，如甘、酯、N-氧化物等。2、 簡單敘述研究天然活性成分的一般方法和程序？（書本第一頁）3、 試分析天然產(chǎn)物具有活性的原因。(P4天然產(chǎn)物的活性主要來源遺傳和進(jìn)化，地球上的生物不斷在遺傳進(jìn)化中進(jìn)行生存競爭，在于疾病和環(huán)境斗爭中漸漸形成了防病、防衰、自愈的遺傳本能，而這些本能的物質(zhì)基礎(chǔ)就是活性成分的源泉。在漫長的進(jìn)化過程中，每種生物都發(fā)展了自己獨(dú)特的生命體系，造成生理生化過程的差異，由此產(chǎn)生了不同的天然活性物質(zhì)。4、簡述膜分離技術(shù)與其它分離技術(shù)比較的優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)與其它分離技術(shù)比較的優(yōu)點(diǎn)有：1高效的分離過程、2膜分離不發(fā)生相變化，能耗低、3接近室溫的工作溫度、4純物理過程，不用化學(xué)試劑和添加劑、5品質(zhì)穩(wěn)定性好、6適應(yīng)性強(qiáng)，容易自動化操作、7環(huán)保而且用途廣泛。5、試比較分子蒸餾與常規(guī)蒸餾優(yōu)缺點(diǎn)。分子蒸餾與常規(guī)蒸餾的特點(diǎn)有：1常規(guī)蒸餾靠不同物質(zhì)沸點(diǎn)不同分離，而分子蒸餾靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動自由程區(qū)別而分離，所以操作溫度低；2分子蒸餾的工作絕對壓強(qiáng)可以很低，但常規(guī)蒸餾的極限操作壓力一般限制在5000Pa；3分子蒸餾的加熱時(shí)間更短；4分子蒸餾的分離能力更好；5由于分子蒸餾的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，內(nèi)部阻力遠(yuǎn)比常規(guī)蒸餾小。四、設(shè)計(jì)題1、現(xiàn)有六種大孔樹脂:AB-8，X-5，H107，S-8，NKA-9，D3520，銀杏總黃酮粉和蘆丁對照品，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)篩選大孔樹脂吸附劑和乙醇解吸劑的工藝,并說明操作過程。大孔吸附樹脂主要是通過表面的范德華力進(jìn)行物理吸附，制成了吸附了銀杏總黃酮粉的六種不同的大孔吸附樹脂，在往每組加入蘆丁，搖動后用乙醇解吸劑解吸，答案：樹脂的預(yù)處理 各樹脂用乙醇浸泡24,充分溶脹,用乙醇洗至洗出液加適量水無白色渾濁現(xiàn)象,再用蒸餾水洗至無色,濾取,室溫晾干,即得。分析方法： 總黃酮含量測定采用蘆丁為對照品的分光光度法，取樣后立即測定。吸附量的確定：準(zhǔn)確稱取經(jīng)預(yù)處理的樹脂各400mg于50ml具塞磨口三角瓶中，精密加入銀杏葉總黃酮水溶液30ml(黃酮濃度為1mg/ml)置電動振蕩機(jī)上振蕩，振蕩頻率為140次/min，振蕩20h充分吸附后，過濾，測定濾液中剩余黃酮濃度，計(jì)算各樹脂室溫下的吸附量(mg/g)。按照前面的方法測定了各樹脂在t時(shí)間內(nèi)（t=1,2,3,10h）達(dá)到平衡時(shí)的吸附量Qt，以Qt對t作圖，得到各樹脂的吸附動力學(xué)曲線。解吸率的測定: 經(jīng)充分吸附后的樹脂，分別精密加入70%乙醇,90%乙醇，甲醇各30ml，浸泡振搖10h，濾過，測定濾液黃酮濃度，根據(jù)吸附量計(jì)算解吸率(%)。結(jié)果與討論樹脂吸附性能的優(yōu)劣是由其化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)所決定的，樹脂的極性和空間結(jié)構(gòu)(孔徑、比表面、孔容)是影響吸附性能的重要因素。 本文所用樹脂為聚苯乙烯型,有非極性、弱極性、極性3種類型。吸附量較大的樹脂多為弱極性或極性樹脂,如樹脂S-8,AB-8。這是由于銀杏葉黃酮具有多酚結(jié)構(gòu)和糖甙鏈,具有一定的極性和親水性,生成氫鍵的能力較強(qiáng),有利于弱極性和極性樹脂的吸附。對于非極性樹脂,即使有較大孔徑(如X-5樹脂),對黃酮的吸附量偏小。有機(jī)物通過樹脂的孔徑擴(kuò)散到樹脂孔內(nèi)表面而被吸附。因此樹脂孔徑大小直接影響不同大小分子的自由出入,從而使樹脂吸附具有一定的選擇性。銀杏葉黃酮糖甙的平均分子量為760,使用孔徑較大的樹脂有利于吸附, 吸附量大的樹脂AB-8,S-8都具有較大的孔徑,而孔徑小于10nm的樹脂吸附量都不夠大。 在孔徑適合, 樹脂的吸附量隨比表面的增大而增大,如極性樹脂NKA-9孔徑雖然與AB-8相近,但由于比表面顯著小于AB-8。SIP-400樹脂由于比表面較大,仍有一定吸附量。24小時(shí)后測定吸液濃度，計(jì)算解吸率，根據(jù)吸附量和解吸率來選擇合適的樹脂2、有一種天然產(chǎn)物中有三種物質(zhì)，這三種物質(zhì)的平均自由程分別為50cm、80cm和100cm。請?jiān)O(shè)計(jì)一種分離工藝將三種物質(zhì)分開。使用的分離工藝是分子蒸餾，因?yàn)榉肿诱麴s原理正是一定條件下不同分子具有不同的平均自由程這一性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，而這里這三種物質(zhì)的平均自由程分別為50cm、80cm和100cm，所以能使用這種方法。將三種物質(zhì)在分子蒸餾器中加熱，在50cm處設(shè)立冷凝面，這樣100cm、80cm平均自由程物質(zhì)會落在冷凝面，50cm平均自由程物質(zhì)會返回原來溶液中，然后剩下混合物在80cm處設(shè)立冷凝面，這回80cm平均自由程物質(zhì)會落在冷凝面，50cm平均自由程物質(zhì)會返回原來溶液，實(shí)現(xiàn)三種物質(zhì)的分離。4、 有一種天然產(chǎn)物中有三種物質(zhì)，這三種物質(zhì)的平均自由程分別為50cm、80cm和100cm。請?jiān)O(shè)計(jì)一種分離工藝將三種物質(zhì)分開。 樹脂的預(yù)處理各樹脂用乙醇浸泡24,充分溶脹,用乙醇洗至洗出液加適量水無白色渾濁現(xiàn)象,再用蒸餾水洗至無色,濾取,室溫晾干,即得。分析方法： 總黃酮含量測定采用蘆丁為對照品的分光光度法，取樣后立即測定吸附量的確定：準(zhǔn)確稱取經(jīng)預(yù)處理的樹脂各400mg于50ml具塞磨口三角瓶中，精密加入銀杏葉總黃酮水溶液30ml(黃酮濃度為1mg/ml)置電動振蕩機(jī)上振蕩，振蕩頻率為140次/min，振蕩20h充分吸附后，