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1、学院：生科院专业:生物工程班级：084姓名:朱文学号082433112011年生物分离工程考查试卷1.茨维特色谱技术的缘起以及为何该技术被埋没了一段时间？答：色谱法的发现与茨维特在俄国科学院进行的硕士论文研究密切相关。在研究中,他观察到,石油醚极易溶解离析态的叶绿素和相关色素,但不能从植物叶中直接提取出这些色素,而乙醇(甚至在其它溶剂中加入少量乙醇)则很容易直接提取出植物叶中的色素。他认为,这种现象并不是由于叶绿素“不溶于”石油醚而“溶”于乙醇,也不是由于叶绿素在乙醇提取过程中发生了化学变化而溶解“很可能是由于植物组织的分子力的干扰,即是说是由于吸附
2、.石油醚对色素的溶解力小于植物组织的吸附力,而这种吸附力能被某些其它溶剂如乙醇所克服。因此,即使在石油醚中加入少量无水乙醇也能将所有的色素提取出”.从他的实验中可以了解它的发现过程将植物叶的石油醚提取液倒入CaCO3柱中，提取液中的色素被吸附在柱的顶端；然后不间断地注入纯净石油醚冲洗，可观察到柱管上各种色素逐渐分离形成不同颜色的色带继续不间断冲洗，各种色素就分先后随石油醚从柱的下端流出，如果分别收集各个色带的洗脱液，就达到了分离各种色素的目的。茨维特把这种分离方法称为色谱法，填充CaCO的玻璃柱管称为色谱柱，分离过程色谱柱中出现的各种颜色的色带称为色
3、谱图色谱柱中装填的固定不动的物质(CaCO3)称为固定相，用于携带被分离组分(色素)流过固定相的流体(石油醚)称为流动由此可知：色谱分析法实质是一种分离技术，将组分完全分离后，结合其它的分析手段的检测，就可以进行组分的定性和定量分析。现代的色谱分析已经失去了颜色的意义，不管组分是否有颜色，都可以应用色谱法进行分离，但色谱及其相关的词语却一直沿用至今。茨维特应用化学方法研究细胞生理学。1900年他在树叶中发现了两种类型的叶绿素：叶绿素a和叶绿素b，后来又发现了叶绿素c,并分离出纯的叶绿素。6学院：生科院专业:生物工程班级：084姓名:朱文学号08243
4、311他最重大的贡献是发明分析化学和有机化学。中极重要的实验方法──色谱法。他的第一篇关于色谱法的论文发表在1903年华沙的《生物学杂志》上。1906～1910年的论文都发表在德国的《植物学杂志》上。在这几篇论文中，他详细地叙述了利用自己设计的色谱分析仪器，分离出胡萝卜素、叶绿素和叶黄素。由于他的论文发表在不大知名的期刊上，所以当时没有引起化学界的注意。直到1931年，R.库恩才发现茨维特所发明色谱法的重要性，此法才得到普遍的推广和应用。他的新分离方法并没有受到科学界的重视.其中一个重要原因是德国著名化学家威尔斯泰特对色谱法的排斥和不信任。威尔斯泰特
5、是植物色素尤其叶绿素化学领域的权威,1915年就是因为“在叶绿素化学领域的卓越贡献”获诺贝尔化学奖。他的态度对人们接受和使用色谱法具有举足轻重的作用。而茨维特本人是植物学家而非有机化学家,对于当时的欧洲化学界来说,他显然是个局外人。1913年,威尔斯泰特在其名著“叶绿素的研究”称色谱法是一种“离奇的方法”并对色谱法持拒绝的态度,认为它不适用于制备工作,在吸附过程中试样组分可能发生化学变化。他写道“色谱法只能在试样很少的情况下使用,似乎不适用于制备目的。在叶绿素组分的分离过程中尚不知如何避免叶绿素的变异。在随后发表的一篇论文中,仍持相同的观点。他写道“
6、茨维特认为我们分离的叶绿素是2至3种叶黄素的同晶型混合物。这位尊敬的植物学家的假设,同他的许多观察一样不可能是正确的。很可能叶黄素在茨维特的色谱分析过程中由于氧化作用的结果,发生了化学变化。因为在吸附的情况下极易发生氧化作用。这是由于威尔斯泰特和他的助手在实验中使用了不合适的吸附剂所致.茨维特也曾观察到,叶绿素在某些吸附剂上可能分解,于是建议使用菊粉或蔗粉作吸附剂。遗憾的是,茨维特的忠告没有引起威尔斯泰特的注意。在酶的研究中,威尔斯泰特的实验室也使用过色谱法.他的观点开始转变。在1928年出版的专著中,他写道“尽管茨维特的方法不适合于制备工作,但他通
7、过吸附将叶色素的混合物分离成各组分虽然只是在分析规模上。茨维特用色谱吸附法研究叶绿素及其衍生物,获得了重要成果.但这种方法不适合于更大规模的工作,即制备目的。他仍然强调色谱法不适用于制备目的,但似乎承认在小规模的分析方面,这种技术是重要的.威尔斯泰特的观点,即过分强调制备工作,也反映出当时的有机化学家的一种普遍态度。196学院：生科院专业:生物工程班级：084姓名:朱文学号08243311世纪后期到第一次世界大战前,有机化学家的主要兴趣是合成与分离提纯。他们用萃取和结晶的方法.从千克级的产物中分离一两种重要化合物,没有兴趣分离产物中的所有组分,也勿需
8、以非常少的试样进行研究。因此,茨维特的技术是超越其时代的,只有在化学家认识到在少量试样的情况下进行全分离的重
