離子交換層析平衡體積不足

A. 離子交換層析分離提純一種酶 未測出酶活的可能原因

1.高鹽濃度可能導致酶出現鹽析或變性
2.如果是比色法測酶活，可能是酶量較少，可以測下蛋白質含量

B. 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。

C. 離子交換層析法分離純化蛋白質有哪些局限性

1. 因為抄離子交換吸附蛋白質並不是特異性吸附，在某些情況下可能難以判斷結合的蛋白質是否為當初設計的目的蛋白。

2. 離子交換吸附依賴於蛋白質表面的靜電荷，如果蛋白質結構比較特殊，可能會有在各種pH都難以結合上離子交換層析的情況。

3. 離子交換層析對於等電點與目標蛋白接近的雜蛋白並沒有很好的分離效果。

D. 請教：如何提高離子交換層析的分離度

離子交換層析是根據蛋白質所帶電荷的差異進行分離純化的一種方法。蛋白質的帶電性是由蛋白質多肽中帶電氨基酸決定的。由於蛋白質中氨基酸的電性又取決於介質中的pH，所以蛋白質的帶電性也就依賴於介質的pH。當pH較低時，負電基團被中和

E. 請教離子交換層析與親和層析方面的問題

親和層析是通過層析介質表面鍵合的配基與目標物質特異性吸附，然後非目標物流穿，再改變流動相是目標物質的特異性吸附消失，從而達到純化目的。凝膠層析是通過層析介質孔徑的設定，使分子量大小相差比較大的物質通過的路徑不一樣，從而達到分離效果。離子交換是通過層析介質表面的帶電荷的基團與目標之間產生吸附，通過改變鹽濃度使吸附力的大小改變，從而使不同的物質解吸的速度不一樣，達到分離的效果。離子交換又分陰離子交換和陽離子交換。一般來說以上三種，離子交換應用面最廣，親和特異性最好，體積排阻的話只能對分子量差距很明顯的物質進行分離。

F. 離子交換層析為什麼在低離子強度下進行

離子交換層析是根據蛋白質所帶電荷的差異進行分離純化的一種方法。蛋白質的帶電性是版由蛋白質多肽中帶電權氨基酸決定的。由於蛋白質中氨基酸的電性又取決於介質中的pH，所以蛋白質的帶電性也就依賴於介質的pH。當pH較低時，負電基團被中和，而正電基團就很多; 在pH較高時，蛋白質的電性與低pH時相反。當蛋白質所處的pH，使蛋白質的正負電荷相等，此時的pH稱為等電點。離子交換層析所用的交換劑是經酯化、氧化等化學反應引入陽性或陰性離子基團製成的，可與帶相反電荷的蛋白質進行交換吸附。帶有陽離子基團的交換劑可置換吸附帶負電荷的物質，稱為陰離子交換劑，如DEAE-纖維素樹脂;反之稱為陽離子交換劑，如CM-纖維素樹脂。不同的蛋白質有不同的等電點，在一定的條件下解離後所帶的電荷種類和電荷量都不同，因而可與不同的離子交換劑以不同的親和力相互交換吸附。當緩沖液中的離子基團與結合在離子交換劑上的蛋白質相競爭時，親和力小的蛋白質分子首先被解吸附而洗脫，而親和力大的蛋白質則後被解吸附和洗脫。因此，可通過增加緩沖液的離子強度和/或改變酸鹼度，便可改變蛋白質的吸附狀況，使不同親和力的蛋白質得以分離。

G. 在親和層析時,為什麼床體積比較小為什麼無親和力的物質往往只能產生一個層析峰

親和層析利用的是目的物與固定相配基之間的親和進行分離。如金屬與蛋白相互作用，抗原抗體相互作用等。由於親和層析吸附的只是目的物，與其他非特異的吸附填料如離子交換，疏水之類的比起來同等體積同等載量的膠，吸附的目的蛋白要比非特異的吸附填料要多。所以使用的體積要少一些。
而且相對來說，親和層析填料的價格會比較高。。。
無親和力的物質往往是不能與配基結合，在流穿峰里就出來了。
但事實上很難做到完全沒有非特異性吸附。

H. 離子交換層析循環上樣比不循環時吸附少

只能說你的樣品中的雜質與樹脂的結合能力比你的目的蛋白強，當你再次上樣時，雜質取代了已經吸附上去的蛋白，從而造成樹脂吸附量下降。

I. 離子交換層析的洗脫速度與床體積有關嗎

離子交換設備運行的流速問題,從兩個方面分析,一是只要管徑與床層體積配套。二是壓力與流量能滿足設備的設計參數,就不會有應何問題…。一傑水質

J. 請用最簡短的語言描述一下，離子交換層析的全部操作步驟。每個步驟用一兩句話概括，不要寫得太繁瑣

平衡：用低鹽的buffer平衡柱子。
上樣：蛋白流過柱子。
淋洗：用上面同樣的buffer淋洗幾個柱體積。
洗脫：buffer中鹽濃度遞增，在某一個鹽濃度處蛋白會被洗脫。收集樣品。