❶ 離子交換法提取生物鹼的原理
氨基酸為兩性化合物，含有可形成正離子的氨
基和可形成負離子的羧基。因此，應用陽離子交換回樹脂和陰離子交換樹脂均可對其進行分離和純化。天然氨基答酸主要來源於蛋白質水解液或微生物發酵液，隨其來源不同，體系中氨基酸的含量與半生雜質的類型也有所區別，因而提取分離工藝也不盡相同。用於離子交換樹脂從蛋白質水解液中提取分離氨基酸的工藝如下圖：
而自然界中尚存在大量的非蛋白氨酸，具有葯用價值的就有40餘種。如美舌藻中的海人草酸、使君子種子中的使君子氨酸和南瓜子中的南瓜子氨酸，均具有驅蛔蟲作用的中草葯有效成分，均可用溫水、乙醇或乙酸的水溶液提取，再用強酸性陽離子交換樹脂進行富集和純化而得到高純度的產品。
混合氨基酸一般在陽離子交換樹脂上分離純氨基酸組分，其分離原理是基於樹脂對不同氨基酸的選擇性。選擇性大小的順序為：鹼性氨基酸>中性氨基酸>酸性氨基酸。當解吸時，氨基酸流出順序正好相反，酸性氨基酸最先流出樹脂柱。決定氨基酸流出順序的另外一個因素是氨基酸側鏈的疏水性。
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❷ 求問怎麼用離子交換樹脂層析分離混合氨基酸
【原理】離子交換樹脂是一種合成的高聚物，不溶於水，能吸水膨脹。高聚物分子由能電離的極性基團及非極性的樹脂組成。極性基團上的離子能與溶液中的離子起交換作用，而非極性的樹脂本身物性不變。通常離子交換樹脂按所帶的基團分為強酸(＝R＝S03H)、弱(＝COOH)、強鹼 (＝N+＝R：)和弱鹼(＝NH2＝NHR＝NR2)。
離子交換樹脂分離小分子物質如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比較理想的。但對生物大於物質如蛋白質是不適當的，因為它們不能擴散到樹脂的鏈狀結構中。故如分離生物大子、可選用以多糖聚合物如纖維素、葡聚糖為載體的離子交換劑。
本實驗用磺酸陽離子交換樹脂分離酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)鹼性氨基酸(賴氨酸)的混合液。在特定的pH條件下，它們解離程度不同，通過改變脫液的pH或離子強度可分別洗脫分離。
【材料】1．實驗器材層析柱（1.6X20cm）；恆流泵；梯度混合器；試管及試管架；紫外分光光度計、磺酸陽離子交換樹脂(Dowex 50)
2．實驗試劑
(1)2mol／L HCl
(2)2mol／L NaOH
(3)0.1mOl／L HCl
(4) 0.1mol／L NaOH
(5)pH4.2的檸檬酸緩沖液：0.lmol／L檸檬酸54m1加0.1mol／L檸檬酸鈉46ml
(6)pH5的醋酸緩沖液：0.2mol／L NaAc 70ml加 0.2mol／L HAc 30ml
(7)0.2％中性茚三酮溶液：0.2g茚三酮加100ml丙酮
(8)氨基酸混合液：丙氨酸、天冬氨酸、賴氨酸各10m1加0.1mol／L HCl 3m【方法】
1. 樹脂的處理
100ml燒杯中置約10g樹脂，加25ml 12mo1／L HCl攪拌2h，傾棄酸液，用蒸餾水充洗滌樹脂至中性。加25ml 12mol／L NaOH至上述樹脂中攪拌2h，傾棄鹼液，用蒸餾水洗滌至中性。將樹脂懸浮於50ml pH4.2檸檬酸緩沖液中備用。
2. 裝柱取直徑0.8cm～1.2cm、長度 10cm～12cm的層析柱，底部墊玻璃棉或海綿圓墊，自頂部注入經處理的上述樹脂懸浮液，關閉層柱出口，待樹脂沉降後，放出過量的溶液，在加入一些樹脂，至樹脂沉積至8cm～10cm高度即可。於柱子頂部繼續加入pH4.2檸檬酸緩沖液洗滌，使流出液pH為4.2為止，關閉柱子出口，保持液面高出樹脂表面1cm左右。
3. 加樣、洗脫及洗脫液收集
打開山口使緩沖液流出，待液面幾乎平齊樹脂表面時關閉出口(不可使樹脂表面乾燥)。用長滴管將15滴氨基酸混合液仔細直接加到樹脂頂部，打開出口使其緩慢流入柱內。當液面剛平樹脂表面時，加入0.1mol／L HCl 3ml，以10滴／min～12滴／min的流速洗脫，收集洗脫液，每管20滴，逐管收存。當HCl液面剛平樹脂表面時，用1m1 pH4.2檸檬酸緩沖液沖洗柱壁一次，接著用2ml pH4.2檸檬酸緩沖液洗脫，保持流速10滴／min～12滴／min並注意勿使樹脂表面乾燥。
在收集洗脫液的過程中，逐管用茚三酮檢驗氨基酸的洗脫情況，方法是：於各管洗脫液中加10滴pH5醋酸緩沖液和10滴中性茚三酮溶液，沸水浴中煮10min，如溶液呈紫藍色，表示已有氨基酸洗脫下來。顯色的深度可代表洗脫的氨基酸濃度，可比色測。
在用pH4.2檸檬酸緩沖液把第二個氨基酸洗脫出來之後，再收集兩管茚三酮反應陰性部分，關閉層析柱出口，將樹脂頂部剩餘的pH4.2檸檬酸緩沖液移去。
於樹脂頂部加入2ml 0.1mo1／L NaOH，打開出口使其緩慢流入柱內，按上面I續用0.1mo1／L NaOH洗脫並逐管收集 (注意仍然保持流速10滴／min～12滴／min)，每管20滴。做洗脫液中氨基酸檢驗，在第三個氨基酸用0.1mo1／L NaOH洗脫下來以後，再繼續收集兩管茚三酮反應陰性部分。
最後以洗脫液管號為橫坐標，洗脫液各管光密度（以水作空白，在570nm波長讀取吸光度）或顏色深淺（以 -，±，+，++．．．表示）為縱坐標作圖，即可畫出一條洗脫曲線。
【注意事項】
1. 一直保持流速10滴/min～12滴／min，並注意勿使樹脂表面乾燥。
2. 在裝柱時必須防止氣泡、分層及柱子液面在樹脂表面以下等現象發生。
❸ 離子交換層析可用於哪些種類蛋白質的分離
離子交換層析是利用蛋白質在不同PH帶不同種電荷的方法，利用離子交換的方法分離專蛋白的。
離子交換屬內的介質一般是樹脂，陽離子交換型的，使用前樹脂先用鹼處理成鈉型，將氨基酸混合液（pH=2-3)上柱，pH=2-3時，氨基酸主要以陽離子形式存在，與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上，再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸（帶的電荷不同）與樹脂的親和力不同，要將其分離洗脫下來，需要降低它們之間的親和力，方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度，這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來，反之亦然。
不同反荷離子與樹脂親和力是不同的，其強弱關系為陽性競爭離子：Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+ 陰性競爭離子：I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F- 如果某種離子溶液洗脫效果不好，可用另一種親和力強的離子代替之，等電點＞7選擇陽離子交換樹脂，等電點＜7選擇陰離子交換樹脂。
❹ 食用氨基酸怎麼提煉出來的
提取法是一種將蛋白質或含有蛋白質的物料作為原料，通過酸、鹼或酶水解後再進行提純，以獲得氨基酸的方法。早期的提取技術基於溶劑抽提、等電點結晶和沉澱劑分離，但隨著離子交換樹脂的應用，氨基酸的分離變得更為簡單，工序也得以簡化，從而縮短了操作時間並提高了氨基酸的收率。提取法的優點在於原料來源廣泛，投產相對容易，但它也存在產量低、成本高以及三廢問題較為嚴重等缺點。分離純化工序是氨基酸生產中不可或缺的技術環節，它在氨基酸的提純過程中扮演著關鍵角色。目前，仍有包括半胱氨酸、酪氨酸、羥脯氨酸、組氨酸、亮氨酸在內的部分氨基酸品種主要通過提取法生產。
在氨基酸生產過程中，微生物發酵法被廣泛應用。通過發酵，菌體得以留存於發酵液中，成為發酵廢母液中的一部分有機污染物。不同類型的氨基酸提取工藝會導致廢母液中的成分有所不同。這一過程不僅產生了廢水、廢氣和廢渣，還可能含有菌體蛋白及其豐富的蛋白質和其他營養物質。因此，如何有效處理這些廢母液，減少對環境的影響，成為氨基酸生產過程中需要重點關注的問題。
在氨基酸生產中，微生物發酵法具有顯著的優勢。通過發酵技術，可以實現大規模生產，且產物純度較高。盡管發酵廢母液可能含有一定量的有機污染物，但通過適當的處理措施，如生物降解、化學處理等，可以有效減少其對環境的影響。此外，廢母液中的營養物質還可以被回收利用，轉化為其他產品的原料，實現資源的循環利用。
綜上所述，無論是採用提取法還是微生物發酵法，氨基酸的生產都需要關注原料的來源、生產過程中的環境影響以及產物的分離純化。通過不斷優化生產工藝和提高環保意識，可以更好地促進氨基酸產業的可持續發展。
❺ 離子交換層析分離兩性化合物的原理
離子交換層析分離兩性化合物的原理介紹如下：離子交換層析法（ion exchange chromatography，簡稱IEC）是從復雜的混合物中，分離性質相似大分子的方法之一，依據的原理是物質的酸鹼性、極性，也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質，對管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強度和pH值，物質就能含雹依次從層析柱中分離出來。離子交換層析法大致分為5個步驟：
1. 離子擴散到樹脂表面。
2. 離子通過樹脂擴散到交換位置。
3. 在交換位置進行離子交換；被交換的分子所帶電荷愈多，它與樹脂的結合愈緊密，也就愈不容易被其它離子取代。
4. 被交換的離子擴散到樹脂表面。
5. 沖洗液通過，被交換的離子擴散到外部溶液中。
離子交換樹脂的交換反應是可逆的，遵循化學平衡的規律。定量的混合物通過管柱時，離子不斷被交換，濃度逐漸降低，幾乎全部都能被吸附在樹脂上；在沖洗的過程中，由於連續添加新的交換溶液，所以會朝正反應方向移動，因而可以把樹脂上的離子沖洗下來。
如果被純化的物質是氨基酸類的分子，則分子上的凈電荷取決於氨基酸的等電點和溶液的pH值。所以當溶液的pH值較低，氨基酸分子帶正電荷，它將結合到強酸性的陽離子交換樹脂上；隨著通過的緩沖液pH逐漸增加，氨基酸將逐漸失去正電荷，結合力減弱，最後被洗下來。由於不同的氨基酸等電點不同，這些氨基酸將依次被洗出，最先被洗出的是酸性氨基酸，如 apartic acid 和 glutamic acid（在約pH 3~4時），隨後是中性氨基酸，如glycine和alanine。鹼性氨基酸如arginine和lysine在pH值很高的緩沖液中仍帶有正電荷，因此這些在約pH值清大高達10~11時才出現。