A. 哪些化合物适用于强阳离子交换色谱哪些适用于强阴离子交换色谱
强阳离子交换色谱和强阴离子交换色谱是两种常用的分离和纯化化合物的技术。
强阳离子交换色谱是一种用于分离和纯化有机阳离子的技术。它通常用于分离和纯化含有有机阳离子的化合物,例如碱性氨基酸、氨基苯甲酸等。
强阴离子交换色谱是一种用于分离和纯化有机阴离子的技喊衫术燃塌。它通常用于分离和纯化含有有机阴离子的化合物,例如羧基苯甲酸、磺基苯甲酸等。
注意,不同的化合物可能同时郑段腔含有有机阳离子和有机阴离子。在这种情况下,可以使用其他技术来分离和纯化这些化合物,例如层析色谱、静电场色谱等。
另外,还有一些化合物没有明显的有机阳离子或有机阴离子,例如烷基苯甲酸等。这些化合物通常不适用于强阳离子交换色谱或强阴离子交换色谱。
B. 利用阴阳离子交换树脂进行水的软化
如果方便的话,建议你去查阅《给水排水设计手册》第六册《工业给水处理》,里面有关于离子交换和反深透的详细解释,网上也有电子版可以下到的。其实问题还是比较复杂的,根据原水的水质情况不同,采用的工艺流程也不同。今天刚看,还有点印象。
离子交换树脂可以用于硬水软化、除碱度、除盐(这里的盐指的是除去水中的离子,降低电导率)。如果用于硬水软化,则只要使用阳离子(RNa或RH)交换树脂即可,根据进出水质要求,采用单级钠离子或二级钠离子或氢离子交换树脂,对于压力要求不高,正常压力0.2~0.3MPa左右就行了。如果用于海水淡化,也可以采用阴阳离子混合床或者阴阳离子串连床的离子交换树脂,但是比较浪费,因为要再生交换树脂耗费NaOH和HCl的,还要排污,其实海水淡化直接用反深透就好了,这也是通常的做法,反深透是利用较高的反深透压来维持淡化的,一般要好几MPa的压力甚至几十MPa才行,一般是用卷材的反深透膜,内管套外管。温度要求不高,因为没有生化反应,一般在25~35度都是可以的。反深透的滤速主要取决于压力和出流量,离子交换一般在几厘米每秒的样子。
工艺流程没有一定,但是都分为几个固定的处理单元,每个处理单元可以多种组合,有的单元也是可以根据情况删减的:
引水到水池——化学混凝——沉淀——多种过滤——加压泵——主要处理环节(离子交换树脂或反深透装置)——可附加的深度处理环节——储水箱——加压出水。
每个环节都有多种组合方式,甚至可以多次循环处理环节。
C. DEAE纤维素柱的原理
DEAE纤维素柱原理,基于离子交换层析:离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤回维素组成。
阴离子答交换基质结合,带有负电荷的蛋白质,然后这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质从而洗脱下来。
(3)阴离子交换填料有哪些扩展阅读:
基本信息:
性状:干燥纤维状。
用途:用于柱色谱分析,用以分离提纯多糖、肽、核苷酸、酶、血清组分和病毒等,阴离子交换填料。
保存:常温干燥封袋保存。
DEAE—纤维素的使用方法:
称取IgDEAE32或52,放入5ml量筒中,加蒸馏水浸泡过夜,观察溶胀后DEAE的体积。根据所需层析柱的柱床体积计算所需DEAE的用量,称取所需DEAE用蒸馏水浸泡过夜,其间换几次水,每次除去细小颗粒。
抽干,改用0.5mol/LNaOH溶液浸泡1h以上,抽干(可用布氏漏斗),用无离子水漂洗,使pH至8左右(用pH试纸检查)。再改用0.5mol/LHCl溶液浸泡1h以上,去酸溶液,用无离子水洗至pH6左右。本实验中在用前应以0.0175mol/L,pH6.7磷酸盐缓冲液,浸泡平衡后使用。
D. 离子交换色谱法的原理,装置及应用
原理:
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
装置:
(1)分离柱 装有离子交换树脂,如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。为了减小扩散阻力,提高色谱分离效率,要使用均匀粒度的小球形树脂。最常用的阳离子交换树脂是在有机聚合物分子(如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)上连接磺酸基官能团(─SO3─)。最常用的阴离子交换剂是在有机聚合物分子上连接季铵官能团(─NH4)。这些都是常规高交换容量的离子交换树脂,由于它们的传质速度低,使柱效和分离速度都低。C.霍瓦特描述了一种薄膜阴离子交换树脂,它是在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物核心上沉淀一薄层阴离子交换树脂,就象鸡蛋有一薄层外皮那样,离子交换反应只在外皮上进行,因此缩短了扩散的路径,所以离子交换速度高,传质快,提高了柱效。同样,在小颗粒多孔硅胶上涂一薄层离子交换材料也可得到相同类型的树脂。螯合离子交换树脂具有络合某些金属离子而同时排斥另一些金属离子的能力,因此这种树脂具有很高的选择性。除了离子交换柱外,其他高效液相色谱柱也可用于分离离子。
(2)抑制柱和柱后衍生作用 常用的检测器不仅能检测样品离子,而且也对移动相中的离子有响应,所以必须消除移动相离子的干扰。在离子色谱中,消除(抑制)移动相离子干扰的常用方法有两种。
①抑制反应,用抑制反应来改变移动相,使移动相离子不被检测器测出。离子色谱通常使用电导检测器。在抑制反应中??缍匝衾胱佣?裕?把高电导率移动相的氢氧化物转变成水,而样品离子则转变成它们相应的酸:
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在装有强酸性阳离子交换树脂的柱中进行抑制反应,使用一段时间后,这种树脂就需要再生,很不方便。改用连接有磺酸基(─SO3H)的离子交换膜(阳离子交换膜)或用连接有铵基(─NH4)的离子交换膜(阴离子交换膜),就可以连续进行抑制反应。例如,阳离子交换膜可使阳离子通过它扩散过去,而阴离子则不能扩散过去。
1981年,T.S.史蒂文斯和斯莫尔等报道了中空纤维抑制法。这种纤维是由阳离子交换膜材料拉制而成。用这种方法不仅不需要再生抑制柱而且减小了峰的加宽,提高了柱效。一种比较新的膜技术是加一电场以加速离子的传递,该法与中空纤维法比较,其优点是反应时间短、交换能力高,并且可以用于阳离子和阴离子两者。
②柱后衍生作用,将从柱子流出的洗出液与对被测物有特效作用的试剂相混合,在一反应器中生成带色的络合物(见配位化合物)。对衍生试剂最重要的要求是它们与被测物能生成络合物,但不与移动相生成络合物。柱后衍生法能用于测定重金属离子,所用的衍生试剂有茜素红S等。
(3)检测器 分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。紫外-可见分光光度计是专用型的检测器,对离子具有选择性响应。可变波长紫外检测器与电导检测器联用,能帮助鉴定未知峰,分辨重叠峰和提供电导检测器不能测定的阴离子,如硫化物及亚砷酸中的阴离子的检测。
在离子色谱中,电导检测法总是和抑制反应配合使用。这种检测器对分子不响应,如水、乙醇或者不离解的弱酸分子等。对于电导检测器,一个重要的条件是温度要稳定,所以检测池要放在恒温箱中,1982年H.萨托设计一种双示差电导检测器,消除了温度变化对检测的影响,可测定10-9摩尔的阴离子。
应用:
离子色谱主要用于测定各种离子的含量,特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子,例如饮用水水质分析,高纯水的离子分析,矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析,纸浆和漂白液的分析,食品分析,生物体液(尿和血等)中的离子测定,以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。离子色谱能测定下列类型的离子:有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子和有机酸,以及胺和铵盐等。
E. 请问一下什么叫做反相色谱常有的高效液相色谱是属于哪个类型的
反相色谱中,固定相非极性,流动相极性。
典型的流动相一般是水或水系缓冲液与甲醇、乙腈或四氢呋喃的混合物。典型的固定相是用脂肪烃硅完化的硅胶键合相,其它用于反相色谱的基质有石墨化碳和苯乙烯-二乙烯苯基质。反相色谱的性能还受残留的硅醇基的活性的影响。硅醇基与洗脱物的极性基团作用。因此,根据硅醇基的活性不同,填料显示出不同的选择性。而且,常能观察到碱性物质在硅醇基活性高的填料上产生拖尾峰。修饰硅醇基活性的一个办法是封端,即用硅烷化试剂把硅醇基转变成三甲基甲硅烷基基团。不过,即使是作了封端,基质表面的硅醇基密度还是比键合配基的密度大。硅醇基的活性也和硅胶的预处理(基质灭活)、硅胶纯度有关。碱性分析物的色谱分析推荐使用高纯度硅胶基质、充分封端的键合相。未封端的填料在许多应用中有可以获得不同选择性的优点。
使用带有离子电荷的固定相,使根据洗脱物电荷进行分离成为可能。对于硅胶基质的离子交换填料,离子基团通过标准的硅烷化技术键合到硅胶表面。对于聚合物基质的离子交换填料,离子交换基团分布于交联聚合物的整体(through the matrix)。有四种离子交换填料:强/弱阳离子交换填料和强/弱离子交换填料。弱离子交换填料的特征是电量与pH值有函数关系。以羧酸基为功能基的离子交换剂是弱阳离子交换剂的代表。弱阴离子交换剂由一级、二级、三级铵为功能基。大部分强离子交换剂的电荷与pH值无关。四级铵形成强阴离子交换剂,而磺酸基构成了强阳离子交换剂。所有这些离子交换基团都可以在聚合物基质上见到,主要用于分离生物大分子。除了弱阳离子基团外,其它功能基都可以键合到硅胶上。
反相色谱柱 C18、C8柱
F. DEAE纤维素是什么
英文名称:DEAE cellulose DE-23
CAS号:9000-11-7
功能团:二乙氨乙基
正常PH范围:2~9.5
小离子电量:0.88~1.08meg/dg(dg=dry gram,千克重)
蛋白容积:425mg/dg(蛋白体积是指0.01M ph8.5磷酸缓冲液—牛血清白蛋白)
蛋白容积/柱体积:60mg/ml
每升所需的离子交换剂㎏柱床体积:0.19(离子交换剂重量的数字考虑到溶胀,容易去除及使用过程中离子离子交换剩余颗粒)
填料密度:0.15dg/ml(填料密度的状态为0.05M PH7.5磷酸缓冲液)
性状:干燥纤维状
用途:用于柱色谱分析,用以分离提纯多糖、肽、核苷酸、酶、血清组分和病毒等,阴离子交换填料
保存:RT
G. 求助DEAE-Sephadex A25 柱料处理再生方法
飞秒检测发现sephadex G-25层析柱填料是葡聚糖交联的凝胶柱,G-X, X:(1)交联度。X越小,交联度越大,网孔越小,适用于分离低分子量产品,反之亦然。(2)吸水量。为凝胶得水值的10倍.例如,G-25为每克凝胶膨胀时吸水2.5克.凝胶柱使用一次后,必须反冲疏松一次,平衡后再使用。若使用数次,就需要再生处理。用0.1mol/L NaOH-0.5mol/L NaCl溶液浸泡,然后用蒸馏水洗至中性备用。若实验完毕,将再生后的凝胶在布氏漏斗上用蒸馏水洗涤抽干,再用95%乙醇洗两次,在60℃烘箱中烘干,回收保存。
DEAE-纤维素为二乙氨乙基纤维素,是阴离子交换剂。基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生。如离子交换纤维素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有强吸附物则可用0.1mol/LNaOH洗柱;若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生,也可用乙醇洗涤,其顺序为:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存离子交换剂时要加防腐剂。对阴离子交换剂宜用0.002%氯已定(洗必泰),阳离子交换剂可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些产品建议用0.02%叠氮钠。
两种填料的抗酸碱性和抗腐蚀性能不同。
H. 固相萃取前,为什么要对填料进行平衡调节
常 用 固 相 萃 取 程 序
反相填料——此类填料中包括应用最为广泛的反相填料C18。另外,C8,C2环已基和苯基键合相也有供应,并提供不同的选择性。一般来说,非极性到中等极性化合物在极性基质中保留于反相填料上。此种填料要求在使用前以有机溶剂和随后的水溶液进行平衡调节。中等极性化合物的洗脱通常采用甲醇,对于非极性的化合物的洗脱则需要极性更低的溶剂。
反相SPE操作步骤:
A、调节
先用3-5ml甲醇冲洗填料。再用3-5ml水或缓冲液冲洗填料。在上样前请勿让填料流干。
B、上样
将样品加到填充床的上面。将样品以1-5mL/min速度推或抽过填料。如果所需样品不被保留,请收集样品用于分析。
C、冲洗
如果所需样品被保留,使用极性溶剂将弱保留干扰物冲洗下来。
D、洗脱
使用1-2mL的非极性溶剂将所需化合物洗脱。收集样品用于分析。
正相填料——硅胶,Florisil,氨基,氰基,双醇基和氧化铝均有供应。正相填料保留溶于非极性介质中的极性化合物。使用非极性溶剂调节平衡,采用极性更大的溶剂洗脱。碱性化合物均保留于硅胶填料上,极性非常强的化合物(如碳水化合物)将不可逆地保留于硅胶填料。在此情况下,双醇基或氨基键合相是更好的选择。
正相SPE操作步骤:
A、调节
用3-5mL非极性溶剂冲洗填料。
B、上样
将样品加到填充床的上面。将样品以1-5mL/min速度推或抽过填料。如果所需样品不被保留,请收集样品用于分析。
C、冲洗
如果所需样品被保留,使用非极性溶剂将弱保留的干扰物冲洗下来。
固相萃取四步骤
弃去 弃去 弃去 收集分析
D、洗脱
使用1-2mL的极性溶剂将所需化合物洗脱。收集样品用于分析。
离子交换填料——强阴离子(SAX)和强阳离子(SCX)交换基均有供应。样品中阴/阳离子分别和树脂上的阴/阳离子交换使得阴/阳离子保留于相关树脂上。洗脱采用高离子强度的缓冲液(0.1M—0.5M),或者通过改变淋洗液的pH使得样品中化合物不再带电荷。这些树脂的骨架通常为苯乙烯—二乙烯基苯共聚物,样品中有机溶剂含量的增加将会导致交换容量的降低。
离子交换SPE操作步骤:
A、调节
用5mL去离子水或低离子强度的缓冲溶液(0.001M—0.01M)冲洗填料。
B、上样
将样品加到填充床的上面。将样品以1—2mL/min速度推或抽过填料。如果所需样品不被保留,请收集样品用于分析。
C、冲洗
如果所需样品被保留,使用去离子水或低离子强度的缓冲溶液将弱保留的干扰物冲洗下来。
D、洗脱
使用1-5mL的高浓度的盐溶液(0.1—0.5M)将所需化合物洗脱,或改变洗脱缓冲液的pH使得样品化合物不再离子化。收集样品用于分析。
I. 离子交换层析中,为什么用氯离子洗脱阴离子
离子交换层析中,为什么用氯离子洗脱阴离子
阴离子交换柱的填料是正电填专料,在低盐条件下可以属通过电荷相互作用吸附样品中的阴离子和负电荷物质(如DNA).这些带负电的物质由于其带电量不同,分子大小不同,因而与正电填料之间的结合力也就不同.用梯度的氯离子(一般用氯化钠梯度,例如从100mM氯化钠线性梯度升高到1M氯化钠)洗脱挂柱样品时,氯离子会和结合上的物质竞争结合正电填料,伴随着氯离子浓度的不断升高,氯离子的竞争作用越来越强,与填料结合的物质会按照亲和力从弱到强依次洗脱下来,形成独立的洗脱峰,从而将这些物质分开.
阳离子交换柱与之正好相反,柱子填料为负电荷,用钠离子洗脱结合的正电物质.
J. 离子交换树脂作为药物载体应具备哪些优点
1、高效离子交换色谱 应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,这在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂,以苯乙烯二乙烯苯共聚体为骨架,在苯环上引入磺酸基,形成强酸型阳离子交换树脂,引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂,此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构,以便于快速达到交换平衡,离子交换树脂耐酸碱可在任何pH范围内使用,易再生处理、使用寿命长,缺点是机械强度差、易溶胀易、受有机物污染。 硅质键合离子交换剂以硅胶为载体,将有离子交换基的有机硅烷与基表面的硅醇基反应,形成化学键合型离子交换剂,其特点是柱效高、交换平衡快、机械强度高,缺点是不耐酸碱、只宜在pH28范围内使用。离子交换色谱是最常用的离子色谱。 2、离子排斥色谱 它主要根据Donnon膜排斥效应,电离组分受排斥不被保留,而弱酸则有一定保留的原理,制成离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有机酸等。它主要采用高交换容量的磺化H型阳离子交换树脂为填料以稀盐酸为淋洗液。3、离子对色谱 离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料,可用苯乙烯二乙烯苯树脂或十八烷基硅胶(ODS),也有用C8硅胶或CN,固定相流动相由含有所谓对离子试剂和含适量有机溶剂的水溶液组成,对离子是指其电荷与待测离子相反,并能与之生成疏水性离子,对化合物的表面活性剂离子,用于阴离子分离的对离子是烷基胺类如氢氧化四丁基铵氢氧化十六烷基三甲烷等,用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠,庚烷磺酸钠等对离子的非极性端亲脂极性端亲水,其CH2键越长则离子对化合物在固定相的保留越强,在极性流动相中,往往加入一些有机溶剂,以加快淋洗速度,此法主要用于疏水性阴离子以及金属络合物的分离,至于其分离机理则有3种不同的假说,反相离子对分配离子交换以及离子相互作用。 二、离子色谱系统IC系统的构成与HPLC相同,仪器由流动相传送部分、分离柱、检测器和数据处理4个部分组成,在需要抑制背景电导的情况下通常还配有MSM或类似抑制器。其主要不同之处是IC的流动相要求耐酸碱腐蚀以及在可与水互溶的有机溶剂(如乙腈、甲醇和丙酮等)中不溶胀的系统。因此,凡是流动相通过的管道、阀门、泵、柱子及接头等均不宜用不锈钢材料,而是用耐酸碱腐蚀的PEEK材料的全塑IC系统。离子色谱的最重要的部件是分离柱。柱管材料应是惰性的,一般均在室温下使用。高效柱和特殊性能分离柱的研制成功,是离子色谱迅速发展的关键。