A. 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。
B. 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼
一、原理:離子抄交換色譜(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。
二、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。
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。
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。
三、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。
C. 離子交換層析中,為什麼用氯離子洗脫陰離子為什麼改變氯離子濃度就可以分離出帶電荷不同的陰離子
陰離子交來換柱的填料自是正電填料,在低鹽條件下可以通過電荷相互作用吸附樣品中的陰離子和負電荷物質(如DNA)。這些帶負電的物質由於其帶電量不同,分子大小不同,因而與正電填料之間的結合力也就不同。用梯度的氯離子(一般用氯化鈉梯度,例如從100mM氯化鈉線性梯度升高到1M氯化鈉)洗脫掛柱樣品時,氯離子會和結合上的物質競爭結合正電填料,伴隨著氯離子濃度的不斷升高,氯離子的競爭作用越來越強,與填料結合的物質會按照親和力從弱到強依次洗脫下來,形成獨立的洗脫峰,從而將這些物質分開。
陽離子交換柱與之正好相反,柱子填料為負電荷,用鈉離子洗脫結合的正電物質。
D. 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。
E. 離子交換色譜法的好處與壞處
離子交換色譜相對來說更廣譜些,效率些,如同大網,原子的更細致些,如同小網
F. 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。
(6)陰離子交換層析為什麼掛不擴展閱讀
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。
G. 離子交換層析中,為什麼用氯離子洗脫陰離子
離子交換層析中,為什麼用氯離子洗脫陰離子
陰離子交換柱的填料是正電填專料,在低鹽條件下可以屬通過電荷相互作用吸附樣品中的陰離子和負電荷物質(如DNA).這些帶負電的物質由於其帶電量不同,分子大小不同,因而與正電填料之間的結合力也就不同.用梯度的氯離子(一般用氯化鈉梯度,例如從100mM氯化鈉線性梯度升高到1M氯化鈉)洗脫掛柱樣品時,氯離子會和結合上的物質競爭結合正電填料,伴隨著氯離子濃度的不斷升高,氯離子的競爭作用越來越強,與填料結合的物質會按照親和力從弱到強依次洗脫下來,形成獨立的洗脫峰,從而將這些物質分開.
陽離子交換柱與之正好相反,柱子填料為負電荷,用鈉離子洗脫結合的正電物質.
H. 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。
(8)陰離子交換層析為什麼掛不擴展閱讀:
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。
I. 離子交換色譜的低級問題
會交換一部分,但因為存在競爭的關系,而且也與濃度有關。所以
色譜柱
會有再生的過程。詳細的建議你去「色譜世界」網站看看,這個網站在色譜方面非常專業,對你會有較大的幫助的。
J. 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。