離子交換層析穿流現象

❶ 離子交換層析具體操作

離子交換層析操作詳解

1. 預處理和裝柱是離子交換層析的關鍵步驟。首先，對於離子交換纖維素，需要流水沖洗去除碎屑，以確保均勻度。若產品已溶脹，可跳過這步，但需確保其成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑通常採用「鹼-酸-鹼」處理，轉變成-OH-或鹽型，陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理，變為-H-型。裝柱前，平衡至所需的pH和離子強度，並減壓排除氣泡。為了防止顆粒分層，裝柱時需適當加壓，確保柱床緊實，以提高解析度。裝好後，需用起始緩沖液淋洗，直至達到平衡狀態方可使用。

2. 加樣與洗脫階段，樣品應與起始緩沖液保持相同的pH和離子強度，選擇的pH值應在交換劑與結合物相反電荷的范圍內，同時離子強度要低，可通過透析、凝膠過濾或稀釋來調整。不溶物需預先除去。合適的上樣量是關鍵，一般不超過柱子的負荷能力，上樣量通常為交換劑總量的1%-5%。洗脫樣品時，可通過改變pH或離子強度，或採用階段洗脫或連續梯度洗脫法，後者通過控制兩個容器中緩沖液濃度的梯度變化來達到最佳分離效果。在洗脫過程中，需確保洗脫液體積充足，梯度上限足夠高且上升速度適中，以防止目的物過早或過晚解吸。

3. 洗脫後的分析，以5-10毫升/管收集洗脫液，通過檢測方法（如生物活性測定或免疫學測定）確定目的物位置，然後進行回收。對於離子交換劑的再生，如纖維素可用NaCl和NaOH溶液處理，脂溶性物質則需非離子型去污劑或乙醇清洗。保存時，需添加防腐劑，陰離子交換劑通常使用氯已定，陽離子交換劑則使用乙基硫柳汞，有些產品可添加疊氮鈉。

離子交換層析操作需嚴格把控各個步驟，確保樣品處理得當，洗脫過程有效，以實現理想的分離效果。

離子交換層析（Ion Exchange Chromatography簡稱為IEC）是以離子交換劑為固定相，依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。1

❷ 離子交換層析的原理

離子交換層析的原理如下：

離子交換層析的原理是基於離子交換反應。離子交換反應是指在一定條件下，兩種離子之間發生交換的化學反應。離子交換反應通常發生在離子交換樹脂上，離子交換樹脂是一種具有離子交換功能的高分子材料。

離子交換樹脂通常是由一種或多種離子交換基固定在高分子骨架上而成的。離子交換基可以是陰離子交換基或陽離子交換基，它們可以與相應的離子發生交換反應。

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，出現了具有穩定交換特性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。

❸ 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。

❹ 離子交換層析的原理

離子交換層析的原理基於離子交換反應，該反應在特定條件下發生，使得混合物中的離子與固定在固相樹脂上的離子進行交換。這種樹脂含有離子交換基團，這些基團可以是陰離子交換基團或陽離子交換基團，它們能夠與相應的離子進行交換。
離子交換層析是一種分離技術，廣泛應用於生物化學、分析化學和環境科學等領域。在生物化學中，它常用於蛋白質、核酸等生物大分子的分離和純化。在分析化學中，離子交換層析用於分離和測定離子、有機酸、氨基酸等化合物。在環境科學領域，該技術用於水處理和廢水管理。
離子交換層析的歷史可追溯至1848年，Thompson等人在研究土壤的鹼性時發現了離子交換現象。20世紀40年代，聚苯乙烯離子交換樹脂的開發為該技術提供了穩定的交換平台。50年代，離子交換層析開始在生物化學領域中發揮作用，特別是在氨基酸分析中的應用。
目前，離子交換層析是生物化學領域中常用的層析方法，廣泛用於氨基酸、蛋白質、糖類、核苷酸等多種生化物質的分離和純化。常用的離子交換劑包括離子交換纖維素、離子交換葡聚糖和離子交換樹脂。

❺ 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。

(5)離子交換層析穿流現象擴展閱讀：

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。