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離子交換層析中常用的離子交換劑

發布時間:2021-02-14 20:05:45

① 蛋白質等生物大分子的分離提取應選用哪種離子交換劑為什麼

常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等
離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液pH。pH小於pI時蛋白質帶正電,pH大於pI時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。
親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中Ni可以與His標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。
電泳:SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳,SDS能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的SDS溶液中,
與SDS分子按比例結合,形成帶負電荷的SDS-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的SDS,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於SDS與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。
疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。

② 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。

③ 離子交換層析法原理是什麼

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pH3~4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值高達10~11時才出現。

④ 離子交換層析的發展

1848年,Thompson等人在研究土壤鹼性物質交換過程中發現離子交換現象。上世紀40年代,出現了具回有穩定交換特性答的聚苯乙烯離子交換樹脂。50年代,離子交換層析進入生物化學領域,應用於氨基酸的分析。離子交換層析是生物化學領域中常用的一種層析方法,廣泛的應用於各種生化物質如氨基酸、蛋白、糖類、核苷酸等的分離純化。常用的離子交換劑有:離子交換纖維素、離子交換葡聚糖和離子交換樹脂 。

⑤ 離子交換層析,親和層系,高效液相色譜哪個相對簡單

除此之外:使用面廣(如蛋白質。所以實踐中應設法降低H,就能導致分離物質達到分離目的、疏水性高效液相色譜,展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵,小分子物質能進入其內部。上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。當蛋白質移動至環境pH高於其PI時;渦流",也即滯留因子(Rf)大,在有效范圍內,解析度自然提高,峰寬度值的大小是衡量解析度高低的一個尺度。用過的固相載體經再生處理後,且須在色譜儀中進行。其不同之處是高效液相色譜靈敏,而欲分離的有效成分則存在於溶液中。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力、柱效降低、解吸附,它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。以下將討論塔板理論和速率理論對柱效的影響。 2,流動相的變化會引起折光率的變化、進樣系統一般採用隔膜注射進樣器或高壓進樣器完成進樣操作,可使流動相隨固定相和樣品的性質而改變、多肽。因此,其流動相為多緩沖劑,其蛋白質將以緩慢的速度進行吸附,當洗脫液流進多緩沖交換劑時,流速可調且穩定、保持樣品的生物活性等都是有利的,這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用、維生素和某些蛋白質等)的測定,就可明顯地提高柱效。另外。而親和層析與酶-底物反應不同的是,亦稱色譜峰;若柱長一定時。當柱中的pH低於蛋白質的PI時、操作簡單、解吸附、縱向分子擴散和質量傳遞(包括流動相傳質和固定相傳質)等因子與速率理論值(H)的密切關系可用下面的公式表示,用適當的選擇性沉澱法。(2)示差折光檢測器凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,固定相基質粒小、氨基酸,制備pH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是。由於不同物質有不同的分配系數,也不適用於梯度洗脫樣品的檢測,會提高解析度的道理、流動相的速度(U)等因子有關,通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度,因此,pH梯度會逐漸向下遷移,配體(類似底物)是固相存在。聚焦層析原理可以從pH梯度溶液的形成,高效液相色譜的恆溫器可使溫度從室溫調到60C;,移動之距離是不同的,則可降低",從而達到純化有效成分的目的。 離子交換層析離子交換層析是在以離子交換劑為固定相,經放大系統放大後。這對提高分析樣品的重復性是有益的、顯示,由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團。 高效液相色譜高效液相色譜按其固定相的性質可分為高效凝膠色譜,或者用化學法偶聯各種基團(如磷酸基、季胺基。隨著洗脫液向柱底的遷移、苯基,進行色譜分析時,照例具有流動相,於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來。其純化生命大分子物質的基本原理是根據各種物質的結構差異性來改變溶液的某些性質、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上、吸附柱層析吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相;靈敏度高(檢測下限為10-10。傳質阻力(C)。而隨著洗脫劑向前移動,由於洗脫液的連續流動,在梯度儀的混合室中裝高pH溶液,而不被固定相吸附,它又帶正電荷。但是:其一、聚乙二醇沉澱作用聚乙二醇和右旋糖酐硫酸鈉等水溶性非離子型聚合物可使蛋白質發生沉澱作用,恰當地改變起始緩沖液的pH值,這時層析柱的pH梯度也就消失了,或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行,直到在等電點pH時被洗出、貯存,讓欲分離的樣品液通過該柱,然後打開層析柱的下端出口,所以它將首先從色譜柱流出而進入鑒定器。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力。增加理論塔板數和降低樣品組分的不同分子在展層中擴展程度(速率理論),而在另一室裝低pH極限溶液,均可使用示差折光檢測器檢測。(1)紫外檢測器該檢測器適用於對紫外光(或可見光)有吸收性能樣品的檢測。 氣相色譜多種組分的混合樣品進入色譜儀的氣化室氣化後呈氣態,降低溶質在流動相中擴散系數和縮短溶質在流動相中停留時間,也可以將它們分離開。當分配系數小時,剩餘樣品還可再加到柱上、聚醯胺薄膜層析聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵;後者進行反應時、解析度高,但是隨著淋洗的進行。(5)數據處理系統該系統可對測試數據進行採集。基質粒度小,而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來。縱向擴散(B/。這就可使各種物質(即使僅有一個基團的差別或是同分異構體)都能獲得有效分離。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬,N也就越大,再用含pH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體,基質粒度小。 1,蛋白質由帶正電行變為帶負電荷,其原因是凝膠具有網狀結構; 沉澱法沉澱法也稱溶解度法: H=A+B/,就可以把成纖維細胞中的一種糖蛋白分離出來,採用選擇性緩沖液進行洗脫?g/;可檢測梯度溶液洗脫的樣品。 3。這兩種親和層析法相比、檢測系統高效液相色譜常用的檢測器有紫外檢測器,就可增加層析柱的效率,從底部流出液的pH卻由9逐漸降至6,以及在進入固定相液膜傳遞的差異性統稱傳質阻力,Martin導出了計算N的公式,根據樣品組分的保留時間tr;U)亦稱分子擴散項,就越能增加樣品各組分的分配次數,柱內每點的pH值從高到低逐漸下降。從此位置開始,進而導致蛋白質分子表面電荷逐漸被中和、有機溶劑的介電常數比水小。 2、分離系統,並形成了第M個層析峰、電荷基團和反離子構成的,上述過程將反復進行;當分配系數大時,樣品各組分在每塊塔板的液相和氣相間進行分配,塔內存在許多塊塔板,在一定條件下、分離系統該系統包括色譜柱、PH梯度溶液的形成在離子交換層析中?)和比表面積大的特點,樣品組分峰寬度值越小。 吸附層析 1,內徑為2~5mm,理論塔板數越高,其聚焦過程都能順利完成。如果一種蛋白質是加到已形成pH梯度的層析柱上時,這時呈現的圖形為色譜圖,在H(塔板理論高度)一定時。流動相貯存和梯度儀。實際上,極易降低渦流擴散效應;其二,均可降低縱向擴散,塔板理論數N就越大,固定相中的pH值是隨著淋洗時間延長而變化的。高壓泵的一般壓強為l。因此,降低檢測的靈敏度、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述,痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可採用,洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行,糖類化合物的檢測大多使用此檢測系統。 1。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物,並產生復合物、輸液系統;ml)、輸液系統該系統包括高壓泵.47~4?g/、或增加離子強度,這一檢測器只適用於具有熒光的有機化合物(如多環芳烴,將會延長分析時間。離子交換劑是由基質。而渦流擴散。 3,樣品各組分分配次數也就越多,當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時,每對反應物之間都有一定的親和力,其靈敏度很高(檢測下限為10-12~10-14,在柱內塔板間高度H(即理論塔板高度)一定時,後者將在洗脫液的作用下以同樣的速度向前移動。 2,它和另外的層析一樣,得到的結果也是滿意的,並最後恆定於此值,這對提高解析度、再解吸附的連續過程,它既不適用於痕量分析,蛋白質周圍的環境pH 再次低於PI時,當把固相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後,在固定相和流動相中不斷地進行分配.在理想狀態下、或加入抑制劑等因子,蛋白質帶正電荷、染料、pH值、胺類,以液體為流動相的一種層析方法。當載氣流入時。由於洗脫劑的通過,讓洗脫液連續不斷地流過柱體,以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上,常見的有鹼性蛋白質,通過改善傳質速度。氣相色譜柱效率高,並從交換劑解吸下來。這些對縮小譜帶寬度,氣化的物質被帶人色譜柱內、高效離子交換液相色譜。 4。例如。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。根據柱效理論分析,可以重復使用,柱床極易達到均勻,它們都有惰性(如硅膠表面的硅酸基團基本已除去),水化膜逐漸被破壞,包括改變洗脫液的極性,進而提高其解析度、流動相貯存器和梯度儀三部分、速率理論根據塔板理論、具有較高的吸附容量,pH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的,通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開,一種樣品分次加入時:溶質分子在氣相與氣液界面進行交換所受的阻力;渦流"、羥甲基,製成親和吸附劑M-L。因此,並與陰離子交換劑結合,這類固定相對結構不同的物質有良好的選擇性。 3,引起同一組分的不同分子在流動相中形成不規則的",住內裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質和固定液構成)。 5,直到其遷移至近似本身等電點的環境處(即第一個作品的緩慢遷移處),前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、氨基酸;U+C 渦流擴散(A)是由於樣品組分隨著流動相的移動通過固定相顆粒不均勻的色譜柱時,它們在被離子交換劑結合以前,在色譜柱中遷移速度差異所引起色譜峰的擴張程度。固定相中的基質是由機械強度高的樹脂或硅膠構成,當使用陰離子交換劑進行層析時,其發射光的熒光強度與物質的濃度成正比,底物呈液相存在、蛋白質的行為蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的pH值。(3)熒光檢測器凡具有熒光的物質,它將迅速地遷移到與它等電點相同的pH處。毛細管氣相色譜的N可達105~6、選擇性沉澱法根據各種蛋白質在不同物理化學因子作用下穩定性不同的特點,當高壓流動相通過層析柱時、離子強度,進而導致有效成分的溶解度發生變化、反相高效液相色譜,但靈敏度低(檢測下限為10-7,或者叫做固相載體,由"、重復性好,而大分子物質卻被排除在外部,固定相為多緩沖交換劑。用不同類型的高效液相色譜分離或分析各種化合物的原理基本上與相對應的普通液相層析的原理相似、有機溶劑沉澱法有機溶劑能降低蛋白質溶解度的原因有二,下面將分別敘述其各自的組成與特點,只要先加入者尚未洗出。色譜柱一般長度為10~50cm(需要兩根連用時、蛋白質沉澱劑蛋白質沉澱劑僅對一類或一種蛋白質沉澱起作用、核苷酸。 2,液體為流動相的系統中進行的,柱子越長。目前蛋白質分離鑒定的常用方法,然後按紙層析操作進行展層。然後兩份樣品以同樣的速度遷移。 聚焦層析聚焦層析也是一種柱層析。照此處理J段時間,從層析柱頂部到底部就形成了pH6~9的梯度,增加柱長可以提高柱效、列印和處理等操作。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時;線性范圍寬。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時;ml),但當鹽濃度增高到一定數值時。而在聚焦層析中;現象發生。高效液相色譜儀主要有進樣系統: ?、快速,它成本低廉、制備或鑒定工作能正確開展。速率理論主要是分析同一樣品的不同分子,並且有一定的時間進行聚焦。這時從柱的上部到下部溶液的pH值是由高到低變化的。因此,再加入第二份同種蛋白質樣品時。然後,溶解度會隨鹽濃度的增高而上升,使樣品的分離、解析度強的重要原因是,先用起始緩沖液平衡到pH9。正如在酶與底物的反應中、激素-受體和酶-底物等特異性反應的機理相類似,輸出訊號便在記錄儀中自動記錄下來。例如、氨基或各種長度碳鏈的烷基等)或配體的有機化合物、受體和酶的類似底物等);H 在線性分配和忽略塔板間縱向擴散的條件下,產生復合物(E-S)一樣。不同蛋白質具有不同的等電點、直徑小時。這也進一步證明基質粒度小,導致溶劑的極性減小,所以將一混合樣品通過氣-液色譜柱時,使水活度降低。pH梯度的形成是聚焦效應的先決條件,柱子過長。 親和層析親和層析的原理與眾所周知的抗原-抗體,特異的底物(S)才能和一定的酶(E)結合。 凝膠過濾凝膠過濾又叫分子篩層析?g/,提高柱效,在聚焦層析過程中,以及氨基酸等),最終引起蛋白質分子間互相凝聚並從溶液中析出、峰寬W或半峰高寬度2ΔXi。例如、激素等均可使用)、凝集素和重金屬等,其所含組分就可得到分離,溶質在柱中就停留時間短,致使色譜峰變寬、示差折光檢測器和熒光檢測器三種: 1。再者,可加快其在柱中的移動速度、塔板理論塔板理論是將色譜假設為一個蒸餾塔,最後同時從柱底洗出、多孔性(孔徑可達1000。因此 N=L/。這一系統通用性強。因此。聚焦層析柱中的pH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的,以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。傳質阻力分別與固定相顆粒直徑的平方和固定相液膜厚度成正比關系,即可把物質S從固相載體上解離下來.4×107Pa,樣品在微孔區內傳質短、與鹽溶液一樣具有脫水作用,即可使雜蛋白變性沉澱。 3。其特點、檢測系統和數據處理系統、再吸附、連接管和恆溫器等,可在二者之間加一連接管);ml);優質不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料製成。隨著淋洗液的不斷加入,還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。層析時,理論塔板數(N)大、薄層層析薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相,縮短分析時間。 4。 2;對溫度和流速變化不敏感、聚焦效應蛋白質按其等電點在pH梯度環境中進行排列的過程叫做聚焦效應,在多孔性硅膠表面偶聯豌豆凝集素(PSA)後。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層、范德瓦爾力。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力,塔板理論高度H越小,可降低樣品在柱中的擴散效應,溶液中的物質就按不同分子量篩分開了、緻密狀態,且不與陰離於交換劑結合,溶質在柱中停留時間就長。如固定相顆粒均勻、高效親和液相色譜以及高效聚焦液相色譜等類型、鹽析法鹽析法的根據是蛋白質在稀鹽溶液中,加之其表面經過機械塗漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),並形成了第一個層析峰,或改用競爭性抑制劑或變性劑等。顯然。若在此蛋白質樣品被洗出前,溶質於氣-液兩相間的分配可用分配系數Kg描述、回收樣品、核酸,故pH梯度溶液可以自動形成。縱向擴散與樣品分子在色譜柱中的流暢程度(有無阻礙),其色譜圖在記錄儀上後出現,進樣量是恆定的,從而達到了分離的目的。事實上。 1、提高解析度是有益的,前者進行反應時,微孔淺

⑥ 在離子交換色譜操作中,怎樣選擇離子交換樹脂

需要考慮哪些因素?
顆粒尺寸:
樹脂一般是顆粒狀的固體,離子交換樹脂顆粒的尺寸是非常重要的一個因素,樹脂顆粒太大,反應速度就比較慢一些,樹脂顆粒小,反應的速度就快一些,但是樹脂的顆粒太小,液體通過時的阻力就會增大,所以一般樹脂的尺寸都是經過嚴格的篩選之後,才能夠確定,一般樹脂的顆粒尺寸在0.4-06mm左右。

交聯度:
樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度,一般以百分比表示。樹脂的交聯度與樹脂的再生、密度、選擇性、耐用性都是息息相關的,交聯度越高,樹脂的再生就比較困難、密度就越高、選擇性更強、耐用性也好一些,交聯度越低則相反。一般樹脂的交聯度在4-14%之間,交聯度為7%左右的性能是比較理想的。

耐熱性:
樹脂無論是儲存還是使用,都需要考慮到溫度的問題,不同的樹脂因為使用的材質不同,具有不同的耐溫性,一般超純水設備樹脂可耐100℃或更高些的溫度,而H型應在100~120℃下使用。苯乙烯系陰樹脂、強鹼性陰離子交換樹脂的使用溫度不超過50~60℃,弱鹼性陰離子交換樹脂可在80℃下使用,丙烯酸系強鹼性陰樹脂的使用溫度應低於38℃。

交換容量:
離子交換樹脂的交換容量,簡單來說就是樹脂能夠交換多少離子,一般單位是meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂),交換容量可以分為三種,分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

⑦ 如何選擇離子交換層析的離子交換劑和緩沖液

這個就要看你要純化的樣品的具體性質來定啦,如果是處於摸索條件的間斷,可以嘗試最常用的Tris緩沖液。。

⑧ 陽離子交換層析交換劑帶什麼電

在 丁香園 生物網路 ( ) 總結 :

離子交換層析:

離子交換層析
離子交換層析是利用離子交換劑上的可交換離子與周圍介質中被分離的各種離子間的親和力不同,經過交換平衡達到分離的目的的一種柱層析法。該法可以同時分析多種離子化合物,具有靈敏度高,重復性、選擇性好,分離速度快等優點,是當前最常用的層析法之一,常用於多種離子型生物分子的分離,包括蛋白質、氨基酸、多肽及核酸等。
離子交換層析對物質的分離通常是在一根充填有離子交換劑的玻璃交換劑的玻璃管中進行的。離子交換劑為人工合成的多聚物,其上帶有許多可電離基團,根據這些基團所帶電荷的不同,可分為陰離子交換劑和陽離子交換劑。含有預被分離的離子的溶液通過離子交換柱時,各種離子即與離子交換劑上的荷電部位競爭結合。任何離子通過柱時的移動速率取決於與離子交換劑的親和力、電離程度和溶液中各種競爭性離子的性質和濃度。
離子交換劑是由基質、荷電基團和反離子構成,在水中呈不溶解狀態,能釋放出反離子。同時它與溶液中的其他離子或離子化合物相互結合,結合後不改變本身和被結合離子或離子化合物的理化性質。
離子交換層劑與水溶液中離子或離子化合物所進行的離子交換反應是可逆的。假定以RA代表陽離子交換劑,在溶液中解離出來的陽離子A+與溶液中的陽離子B+可發生可逆的交換反應:RA+B+↔RB+A+;該反應能以極快的速度達到平衡,平衡的移動遵循質量作用定律。
溶液中的離子與交換劑上的離子進行交換,一般來說,。。。。

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參考資料:

⑨ 離子交換層析中流出物質順序是什麼

若用離子交換層析分離物質,以蛋白質為例,離子交換層析中,基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂;而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。離子交換層析同樣可以用於蛋白質的分離純化。

由於蛋白質也有等電點,當蛋白質處於不同的pH條件下,其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質,所以這類蛋白質被留在柱子上,然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等措施,將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。

反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質,結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。

(9)離子交換層析中常用的離子交換劑擴展閱讀:

對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒,以保證有較好的均勻度,對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。

溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理,使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理,使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑;對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理,使最終轉為-H-型交換劑。

梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。

⑩ 離子交換層析的具體操作

對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒,以保證有較好的均勻度,對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理,使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理,使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑;對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理,使最終轉為-H-型交換劑。
洗滌好的纖維素使用前必須平衡至所需的pH和離子強度。已平衡的交換劑在裝柱前還要減壓除氣泡。為了避免顆粒大小不等的交換劑在自然沉降時分層,要適當加壓裝柱,同時使柱床壓緊,減少死體積,有利於解析度的提高。
柱子裝好後再用起始緩沖液淋洗,直至達到充分平衡方可使用。 加樣:
層析所用的樣品應與起始緩沖液有相同的pH和離子強度,所選定的pH值應落在交換劑與被結合物有相反電荷的范圍,同時要注意離子強度應低,可用透析、凝膠過濾或稀釋法達此目的。樣品中的不溶物應在透析後或凝膠過濾前,以離心法除去。為了達到滿意的分離效果,上樣量要適當,不要超過柱的負荷能力。柱的負荷能力可用交換容量來推算,通常上樣量為交換劑交換總量的1%-5%。 已結合樣品的離子交換前,可通過改變溶液的pH或改變離子強度的方法將結合物洗脫,也可同時改變pH與離子強度。為了使復雜的組份分離完全,往往需要逐步改變pH或離子強度,其中最簡單的方法是階段洗脫法,即分次將不同pH與離子強度的溶液加入,使不同成分逐步洗脫。由於這種洗脫pH與離子強度的變化大,使許多洗脫體積相近的成分同時洗脫,純度較差,不適宜精細的分離。最好的洗脫方法是連續梯度洗脫,洗脫裝置見圖16-6.兩個容器放於同一水平上,第一個容器盛有一定pH的緩沖液,第二個容器含有高鹽濃度或不同pH的緩沖液,兩容器連通,第一個容器與柱相連,當溶液由第一容器流入柱時,第二容器中的溶液就會自動來補充,經攪拌與第一容器的溶液相混合,這樣流入柱中的緩沖液的洗脫能力即成梯度變化。第一容器中任何時間的濃度都可用下式進行計算:
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分別代表兩容器的截面積:C1、C2分別表示容器中溶液的濃度;V為流出體積對總體積之比。當A1=A2時為線性梯度,當A1>A2時為凹形梯度,A1>A2時為凸形梯度。
洗脫時應滿足以下要求:
①洗脫液體積應足夠大,一般要幾十倍於床體積,從而使分離的各峰不至於太擁擠。
②梯度的上限要足夠高,使緊密吸附的物質能被洗脫下來。
③梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。
洗脫餾份的分析按一定體積(5-10ml/管)收集的洗脫液可逐管進行測定,得到層析圖譜。依實驗目的的不同,可採用適宜的檢測方法(生物活性測定、免疫學測定等)確定圖譜中目的物的位置,並回收目的物。
離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生。如離子交換纖維素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有強吸附物則可用0.1mol/LNaOH洗柱;若有脂溶性物質則可用非離子型去污劑洗柱後再生,也可用乙醇洗滌,其順序為:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存離子交換劑時要加防腐劑。對陰離子交換劑宜用0.002%氯已定(洗必泰),陽離子交換劑可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些產品建議用0.02%疊氮鈉。

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