蛋白質的離子交換色譜法

❶ 離子交換層析的原理是什麼 已解決

離子交換層析法是從復雜的混合物中，分離性質相似大分子的方法之一，依據的原理是物內質的酸鹼性容，極性，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。

層析開始前，功能基團與反離子穩定結合，就與反離子發生可逆交換，與層析劑結合被固定下來。因為鹽離子可以與底物競爭功能基團，鹽濃度越高樣品與層析劑結合越不緊密，易被洗脫下來。不同物質與層析劑結合程度不同，洗脫下來的時間不同，因此得以分開。

(1)蛋白質的離子交換色譜法擴展閱讀

離子交換劑的選擇首重保持欲分離物質的生物活性，以及在不同pH值環境中，此物質所帶的電荷和電性強弱，陰陽離子交換劑的選擇若被分離物質帶正電荷，這些鹼性蛋白質，它們在酸性溶液中較穩定，親和力強，故採用陽離子交換劑。

在鹼性溶液中較穩定，則使用陰離子交換劑，如果欲分離的物質是兩性離子，一般考慮在它穩定的pH范圍帶有何種電荷，作為交換劑的選擇。離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生，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。

❷ 離子交換層析可以用於哪些蛋白質的分離

可以分為陽離子交換層析和陰離子交換層析。
陽離子交換層析，使用含回有酸性基團的陽離子答交換樹脂等，可以結合待層析液中的陽離子，因而洗脫順序是，正電荷越多結合越緊密洗脫越晚。
陰離子交換層析則使用含有鹼性基團的交換樹脂，結合溶液中的含有陰離子基團的分子，因而負電荷越多結合越緊密，洗脫越晚。

❸ 蛋白質純化技術的方法有哪幾種

一、電泳：
在克隆基因表達產物的檢測分析過程中，電泳是常用的方法，但在純化蛋白時，通常都不採用電泳的方法。由於某些特殊的目的，需要用聚丙烯醯胺凝膠電泳純化蛋白質，常用下述方法進行：①從電泳後的凝膠上切下所需的相應條帶，將凝膠壓碎，用緩沖液浸泡，使其中的蛋白質擴散出來，從而獲得純化的蛋白質。此法簡單但回收率低。②將電泳後的凝膠用電洗脫的方法使蛋白質從凝膠轉移到溶液中，從而達到純化的目的。此法快速，回收率高，但需要特殊的電泳裝置。
二、色譜法：
色譜法（chromatography）是蛋白純化中最常用的一種方法，這種方法既可以制備大量的純化蛋白質，又可以保持蛋白質的生物學活性。色譜的種類很多，可分為常規色譜和高效液相色譜（high-performance liquid chromatography,HPLC）。凝膠過濾色譜、離子交換色譜、親和色譜等均為常規色譜法。HPLC包括反相高效液相色譜（reversed-phase HPLC,RP-HPLC）、離子交換高效液相色譜（ion exchange HPLC）等。根據目標蛋白性質的不同可選用相應的色譜分離技術純化蛋白質。
1.凝膠過濾色譜法
凝膠過濾色譜法（gel-filtration chromatography, GFC）又稱排阻色譜。凝膠是一類具有三維空間結構的多孔網狀顆粒物質，如瓊脂糖凝膠（sepharose）、葡聚糖凝膠（sephadex），將凝膠顆粒裝入色譜柱中即可用於物質的分離。當被分離物質通過凝膠柱時，大於凝膠孔徑的分子不能進入凝膠內部，只能在凝膠顆粒之間的空隙中流動和分配，流經的路途短，可很快被洗脫出來，而小於凝膠孔徑的分子則進入凝膠顆粒內部，在凝膠內部穿行，流經的路程長，移動的速度慢，最後被洗脫出來；分別收集不同時相的洗脫液，即可得到純化的物質。
GFC可在存在有多種離子、去污劑、尿素、鹽酸胍、高或低離子強度、常溫或低溫等多種條件下進行，根據所分離物質的性質不同可選擇相應的色譜條件，從而獲得有生物學活性的純化的生物大分子。
2.離子交換色譜法
離子交換色譜法（ion exchange chromatography,IEC）是根據物質的酸鹼度、極性和分子大小的不同進行分離的技術，通常包括吸附、吸收、擴散、穿透、靜電引力等復雜的物理化學過程。自然界的包括蛋白質在內的生物大分子都帶有電荷，當所需分離的物質通過離子交換色譜柱時，由於所帶電荷、分子量等不同，有些被固定相靠靜電引力所吸附，未被吸附的物質可被緩沖液首先洗脫出來；被吸附的物質由於所帶電荷多少不同，對固定相的親和力大小也不同，可被梯度離子緩沖液先後洗脫下來，使同一溶液中的不同物質被分離。色譜柱中填充的陰離子交換劑可用於帶正電荷物質的分離，而陽離子交換劑可用於帶負電荷物質的分離。
3.親和色譜法
許多生物大分子物質具有與其結構相對應的專一分子發生可逆性結合的特徵，如酶與底物及輔助因子、酶與抑制劑、抗原與抗體、激素與受體、核酸片段與其互補的核酸序列、生物素與親合素等，分子間的這種結合能力叫作親和力。
親和色譜（affinity chromatography）是利用生物大分子間所具有的特異性親和能力進行分離的方法。該方法常把可親和的一對分子中的一方固定在不溶於水的化合物上作為色譜的支持體即載體，使之固相化，作為固定相；另一方隨流動相流經固定相，雙方即可發生特異性結合；用流動相經過一段時間的洗滌，可將雜質去除，而後再利用親和吸附的可逆特性，改用特殊的流動相使所需分離的物質被解離下來，從而得到純化的物質。親和色譜法中的載體種類很多，最常用的是瓊脂糖凝膠（sepharose），其分子上有較多的羥基，活化後可與親和分子相耦聯，另外其理化性質穩定，不會影響色譜的分離過程。
親和色譜法可在溫和條件下操作，純化過程簡單、快速、解析度高，對分離含量極少且性質不穩定的生物活性物質極為有效。但由於不是任何生物大分子之間均有特異的親和力，而針對於某一種親和分子就需要制備專一的親和色譜柱，因此親和色譜的應用具有一定的局限性，主要由於蛋白質尤其是酶、抗原、抗體的分離與純化。

❹ 蛋白質、核酸等生物大分子為何能用離子交換色譜分離

因為他們來都帶電荷啊，因為源你柱子上有相反的離子啊，他們可以通過離子鍵相互作用啊！
同時的柱子有孔徑啊，可以將小的直接溜走，沒有機會結合啊
可以讓大的下來的更慢啊！

你滿意不！

❺ 離子交換色譜法是蛋白質純化技術中的一種嗎

是的，蛋復白質純化技術分為制電泳和色譜法兩種。離子交換色譜法是色譜法的一種，所以也是蛋白質純化技術中的一種。其實在伯樂生命醫學上有很詳細的介紹，蛋白質純化技術就是為了獲得的蛋白質去除雜質而是用的各種方法，並且根據不同的蛋白質採用的方法也有所不同，蛋白質純化的工作是較為復雜的。

❻ 常用的蛋白質分離純化方法有哪幾種各自的作用原理是什麼

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

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。
   

❼ 離子交換色譜法的原理，裝置及應用

原理：
離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

裝置：
（1）分離柱 裝有離子交換樹脂，如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。為了減小擴散阻力，提高色譜分離效率，要使用均勻粒度的小球形樹脂。最常用的陽離子交換樹脂是在有機聚合物分子（如苯乙烯－二乙烯基苯共聚物）上連接磺酸基官能團（─SO3─）。最常用的陰離子交換劑是在有機聚合物分子上連接季銨官能團(─NH4)。這些都是常規高交換容量的離子交換樹脂，由於它們的傳質速度低，使柱效和分離速度都低。C.霍瓦特描述了一種薄膜陰離子交換樹脂，它是在苯乙烯－二乙烯基苯共聚物核心上沉澱一薄層陰離子交換樹脂，就象雞蛋有一薄層外皮那樣，離子交換反應只在外皮上進行,因此縮短了擴散的路徑,所以離子交換速度高，傳質快，提高了柱效。同樣，在小顆粒多孔硅膠上塗一薄層離子交換材料也可得到相同類型的樹脂。螯合離子交換樹脂具有絡合某些金屬離子而同時排斥另一些金屬離子的能力，因此這種樹脂具有很高的選擇性。除了離子交換柱外，其他高效液相色譜柱也可用於分離離子。
（2）抑制柱和柱後衍生作用 常用的檢測器不僅能檢測樣品離子，而且也對移動相中的離子有響應，所以必須消除移動相離子的干擾。在離子色譜中，消除(抑制)移動相離子干擾的常用方法有兩種。
①抑制反應，用抑制反應來改變移動相，使移動相離子不被檢測器測出。離子色譜通常使用電導檢測器。在抑制反應中??綞匝衾胱佣?裕?把高電導率移動相的氫氧化物轉變成水,而樣品離子則轉變成它們相應的酸：
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在裝有強酸性陽離子交換樹脂的柱中進行抑制反應，使用一段時間後，這種樹脂就需要再生，很不方便。改用連接有磺酸基(─SO3H)的離子交換膜(陽離子交換膜)或用連接有銨基(─NH4)的離子交換膜(陰離子交換膜)，就可以連續進行抑制反應。例如，陽離子交換膜可使陽離子通過它擴散過去，而陰離子則不能擴散過去。
1981年，T.S.史蒂文斯和斯莫爾等報道了中空纖維抑製法。這種纖維是由陽離子交換膜材料拉制而成。用這種方法不僅不需要再生抑制柱而且減小了峰的加寬，提高了柱效。一種比較新的膜技術是加一電場以加速離子的傳遞，該法與中空纖維法比較，其優點是反應時間短、交換能力高，並且可以用於陽離子和陰離子兩者。
②柱後衍生作用，將從柱子流出的洗出液與對被測物有特效作用的試劑相混合，在一反應器中生成帶色的絡合物（見配位化合物）。對衍生試劑最重要的要求是它們與被測物能生成絡合物，但不與移動相生成絡合物。柱後衍生法能用於測定重金屬離子，所用的衍生試劑有茜素紅S等。
（3）檢測器 分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。紫外－可見分光光度計是專用型的檢測器，對離子具有選擇性響應。可變波長紫外檢測器與電導檢測器聯用,能幫助鑒定未知峰,分辨重疊峰和提供電導檢測器不能測定的陰離子，如硫化物及亞砷酸中的陰離子的檢測。
在離子色譜中，電導檢測法總是和抑制反應配合使用。這種檢測器對分子不響應，如水、乙醇或者不離解的弱酸分子等。對於電導檢測器，一個重要的條件是溫度要穩定，所以檢測池要放在恆溫箱中，1982年H.薩托設計一種雙示差電導檢測器，消除了溫度變化對檢測的影響，可測定10-9摩爾的陰離子。

應用：
離子色譜主要用於測定各種離子的含量，特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子，例如飲用水水質分析，高純水的離子分析，礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析，紙漿和漂白液的分析，食品分析，生物體液(尿和血等)中的離子測定，以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子：有機陰離子、鹼金屬、鹼土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等。

❽ 怎樣利用離子交換柱層析法分離不同的蛋白質

離子交換柱層析法的核心在於不同的蛋白質的等電點不同
所以說，利用版離子交換柱層析法分離不同的權蛋白質其實就是利用不同蛋白質不同的等電點來分離。比如目的蛋白等電點是5，那麼在環境pH為8.0的情況下，目的蛋白可以結合陰離子交換層析，而雜蛋白可能不能結合或者結合能力比目的蛋白弱。通過不同的鹽濃度的洗脫讓結合能力不同的蛋白在不同的組分被洗脫出來，最終完成對目的蛋白和雜蛋白的分離。

❾ 某蛋白質等電點為8.14,如採用離子交換色譜法來純化,如何選擇填料和緩沖體系

我的話，第一步會選擇pH7.0-7.4左右過陰離子交換，讓大多數雜蛋白（大多數雜蛋白pI在6左右）、核酸、色素等雜質結合，收集流穿液，此時蛋白溶液的純度和澄清度會大大提高，再校pH7.0或更低pH過陽離子交換進行純化。講究一點的話，在緩沖選擇上可以區分一下陰陽離子緩沖，多數情況影響不大，不必糾結。

❿ 為什麼說離子交換色譜法是分離蛋白質的最佳方法

它是根據蛋白質的組成物質氨基酸的物理性質（基於氨基酸電荷行為）為分離基礎的方法。相對透析和超過濾及凝膠過濾來說，可以針對多種蛋白質中的某一種（前提是知道蛋白質的氨基酸組成及其離子交換樹脂的親和度及洗脫強度）進行分離。（而透析和超過濾還有凝膠過濾方法更大的取決於相對分子質量及其結構 分離出的單一蛋白質純度相對要低 並且凝膠過濾要求凝膠對要求組分不能有吸附作用 適用性較低 ） 相對鹽溶和鹽析來說，分離單一蛋白質的純度要高，且更好的保留其天然理化性（鹽溶要求蛋白質分子吸附某一鹽離子從而改變其溶解性 但有些蛋白質吸附某些鹽離子後其蛋白質構象及理化性會發生改變）。 相對有機溶劑分級分離法，更好的保留其天然理化性（有機溶劑分類法易造成蛋白質不可逆變形 且適用范圍窄） 相對凝膠電泳和等電聚焦來說 更易於實現大量制備分離 且不改變蛋白質結構和功能（電泳會影響蛋白質結構 且操作繁瑣 成本高） 相對親和層析來說 它更加易於實現且成本低廉效果也不錯（親和層析需要制備其配體並與載體交聯 因而制備難且成本較高）
PS: 最好的分離方法不是例子交換色譜法 而是高效液相色譜法 相對離子交換色譜來說有著更高的效率、更高的解析度和過柱速度