A. 蛋白純化陰離子交換,緩沖液帶什麼電荷
既然是陰離子交換,就要讓目標蛋白帶負電,那麼緩沖液PH就要大於內等電點。緩沖體系的容選擇也很重要,一般用TRIS-HCl,特別是弱陰離子柱不可選用帶負電強的磷酸鹽緩沖液,否則上樣液中被交換的將是磷酸根而不是目標蛋白。一般用NaCl平衡後上樣進行離子交換,然後再用較強的陰離子洗脫。
B. 離子交換怎麼試驗
離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程,通常是可逆性化學吸附;其特點是吸附水中離子化物質,並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石,人工合成沸石,及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂。
在應用離子交換法進行水處理時,需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備,決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的:
1) 加深對離子交換基本理論的理解;學會離子交換樹脂的鑒別;
2) 學會離子交換設備操作方法;
3) 學會使用手持式鹽度計,掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因,其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子,反應式如下:
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子,反應式如下:
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式,因此也可以用解吸法來解吸,進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水,進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子,如Cl¯, NH4+,Ca,Mg,Fe,Al,K,Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水,以及某些廢水深度處理過程中,都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。
C. 離子交換分離操作中,以高濃度鹽溶液進行洗脫的原理是
用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.(更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考中檢所對照品查詢 www.rmhot.com)
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol/L HCl溶液最先洗脫出來
D. 緊急求助,離子交換色譜的一個小問題
離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象.
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離.離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配.固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離.
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度
分離原理
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.
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子.M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團.
離子交換反應的平衡常數分別為:
陽離子交換:
陰離子交換:
平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強.由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數.親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值.
固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂.目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂.第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂.它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用.
典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小.交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好.在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團.
按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂.陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團.陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂.強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子.
陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團.陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂.
陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷.而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換
流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度.
離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等.
E. 磷酸鹽緩沖液的緩沖范圍是多少啊
磷酸緩沖液的緩沖pH值范圍非常廣泛,可配置各種pH值的酸性、鹼性和中性緩沖液,配製酸性緩沖液可直接用NaH2PO4或KH2PO4,pH范圍在1-5。
鹼性緩沖液可直接用Na2HPO4或K2HPO4,pH范圍在9-12;中性緩沖液則用等濃度的NaH2PO4和Na2HPO4或者等濃度的KH2PO4和K2HPO4溶液混合,pH在5.5-8.5。取儲存液1.25mL,用蒸餾水稀釋至1000mL。分裝每瓶100mL或每管10mL,121℃高壓滅菌15min。
配製方法
0.2M磷酸緩沖液
磷酸緩沖液PH5.7--8.0(0.2M)
甲液:
NaH2PO4·2H2O:Mr=156.03,0.2mol/L溶液為31.21g/L。
NaH2PO4·H2O:Mr=138.01,0.2mol/L溶液為27.6g/L。
乙液:
Na2HPO4·2H2O:Mr=178.05,0.2mol/L溶液為35.61g/L。
Na2HPO4·7H2O:Mr=268.13,0.2mol/L溶液為53.624 g/L 。
Na2HPO4·12H2O:Mr=358.22,0.2mol/L溶液為71.64g/L。
F. 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。
G. 離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(7)離子交換中鹽溶液的緩沖范圍擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
H. 緩沖溶液的緩沖范圍怎麼計算
緩沖溶液的緩沖范圍在PKa±1=4.75±1之間。水合氫離子的濃度取決於弱酸與其共扼鹼的濃度比。當加入少量強鹼時,酸被中和,導致了氫氧根離子在溶液中很少累積。
從而C(A一)的濃度增加,C(HA)的濃度減少。可以看到,雖然加入了強鹼,但是溶液里的氫氧根離子變化很少,同時,濃度較大,相對的變化小,兩者比值幾乎無變化,因此根據公式,水合氫離子的濃度變化很小。
(8)離子交換中鹽溶液的緩沖范圍擴展閱讀:
人體的正常生理環境的維持離不開緩沖溶液,認識學習緩沖溶液有利於我們深入認識人體復雜化學反應的機制。
緩沖溶液對維持著人體正常的血液p
H范圍。其中碳酸-碳酸氫鈉是血漿中最主要的緩沖對,此對緩沖機制與肺的呼吸功能及腎的排泄和重吸收功能密切相關。
I. 【急】各溫度下的碳酸的解離度
1.引言
土壤緩沖性研究與生產實踐和科學發展緊密聯系。隨著當前農業生產的發展、土壤科學的發展和與其它學科的滲透,使土壤緩沖性成為越來越不可忽視的土壤性質和肥力指標。它已由單純狹隘的土壤對酸、鹼的抵禦能力,發展為今天廣義的概念:即土壤因水分、溫度、時間等外界因素的變化,抵禦其組分與外源物濃(活)度變化的性質。進而對養分元素,污染元素的緩沖性進行研究。
2.土壤緩沖性的研究
土壤緩沖性的提出和研究是隨著人們對土壤酸度的認識以及指導施用石灰而得到重視的。早在1910年~1917年,人們就注意到,在美國佛羅里達州桔園中,由於不加辨別地大量施用石灰,造成對柑桔的危害。因而人們認識到控制適宜土壤pH值的重要性。
從40年代到60年代,主要用緩沖容量和滴定曲線來確定酸性土壤石灰的施用量。在此期間,也有許多有關土壤緩沖性與營養元素有效性,即活度關系的報道。如:Zanevich V. K. 1940年報道,土壤緩沖性與 P2O5 和 K2O移動和固定的關系。 Chanturiya L A.1964年報道,茶園系統地施用 NPK肥料可以提高土壤對酸和鹼的緩沖性,但不同土壤的影響程度不同。
70年代,人們對緩沖性的研究不多,報道很少。80年代以後,土壤緩沖性又重新受到重視。這與人們開始對環境污染問題重視有關。尤其是注意到酸雨以及其它污染物,如農葯、除草劑、重金屬對土壤污染越來越嚴重。對土壤緩沖性的研究也從單因素向多因素綜合研究,從靜態向動態研究發展。隨著電子計算機的使用,研究又向模型化發展,對污染進行模擬、預測。此後,土壤緩沖性概念擴展到對污染物的緩沖作用。Franzle O.描述了歐洲土壤對污染物的敏感性。文章主要介紹一個叫TSI的轉化子系統。該系統表達土壤吸附和解吸過程,決定著土壤緩沖容量,並認為土壤組分中具有巨大表面積和帶電性,主要是有機質,其次是粘土礦物、金屬氧化物和氫氧化物,它們在很大程度上決定著土壤吸附和解吸過程。有關的邊界條件一方面選擇了化合物的濃度,解離常數或極性;另一方面是土壤濕度、溫度、pH值、氧化還原電位。模擬結果用相關矩陣的方式表示。為使模型真實地反映和預測實際情況,必須對系統進行分析測試和土壤淋洗實驗。
2.1.狹義土壤緩沖性
指在有酸、鹼物質加入時,土壤阻止其溶液pH值變化的能力,即土壤抗酸、抗鹼、抗稀釋的能力。緩沖系統必須具備緩沖對,即弱酸及弱酸鹽,或弱鹼及弱酸鹽。土壤中含有許多弱酸,如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸、各種有機酸及其鹽類,是良好的緩沖物質。但上述存在於液相中的物質對土壤的緩沖作用很小,土壤中90%以上的緩沖作用是由於土壤固相物質的存在。Ulrich(1983,1986)將土壤固相物質的緩沖范圍劃分五組:
1. 碳酸鹽組: 當土壤溶液的pH=8.5~6.2時,土壤中的緩沖作用主要取決於CaCO3溶解速度,這時土壤溶液pH=6.03-2/3 logPco2,其中Pco2為空氣中CO2分壓。如果土壤中CaCO3為細粒分散狀,CO2產生速度快,土壤緩沖速度就會很快。
2. 硅酸鹽組: 當土壤溶液pH=6~5時,碳酸鹽已不能起主要緩沖作用。這時硅酸鹽起緩沖作用。其原理是通過硅酸鹽礦物風化,礦物晶格中釋放出鹼金屬與鹼土金屬而消耗質子,釋放出的金屬離子被新形成的粘粒吸附,質子形成難離解的硅酸,硅酸又形成SiO2與H2O。當土壤中質子增加速度超過硅酸鹽風化速度,則土壤中緩沖作用由陽離子交換取代硅酸鹽質子化。這種轉變是可逆的。如質子增加速度小於硅酸鹽風化速度,則土壤又轉變為由硅酸鹽緩沖。
3. 陽離子交換: 交換性鹽基離子,主要是交換性Ca2+在緩沖酸化上起決定性作用。當土壤中交換性鈣飽和度高於陽離子交換量的5~10%,則進入土壤中的H+主要由離子交換緩沖。
4. 鋁緩沖范圍: 當土壤溶液pH小於4.2時,土壤進入鋁緩沖范圍,這時鋁離子在交換性鹽基中佔主導地位,H、Mn、Al、Fe占可交換性陽離子90%。而交換性Ca、Mg,則少於10%。
鋁緩沖作用是形成新的過渡性含鋁化合物,如:聚合態羥基鋁離子,羥基硫酸鋁等。土壤中只要有溶解速度高的羥基鋁化合物存在,土壤就處於鋁緩沖范圍。
5. 氧化鐵緩沖范圍: 當土壤溶液pH值低於電荷零點時,氧化鐵從溶液中吸收質子。當溶液pH值高於其電荷零點時,其表面質子可以解離而與溶液中OH-生成水。
2.2廣義土壤緩沖性
指在溫度、濕度及其它外界條件改變下,土壤抵禦其組分濃(活)度變化的能力(性質)。如果用B表示土壤緩沖性,Δx表示某元素濃(活)度變化,ΔA表示環境變化,則緩沖性用下式表示:B=ΔX/ΔA。
如果分別用Δt°、 Δt、( Δω)表示溫度、時間、水分的變化,則由單一外界因素的變化引起的土壤緩沖性由下列式於表示:B t°=ΔX/Δt°;Bt=ΔX/Δt;Bω=ΔX/Δω
若求緩沖性相對含量,以溫度變化引起土壤某元素活動度變化為例,以下式表示
B1 %=(ΔX.100)/(Δt.Δt..Δω)。
但在田間,季節性水分溫度變化時,土壤緩沖性由下列綜合因素表示:
B= ΔX/(Δt..Δt.Δω)
下面介紹幾種緩沖性概念,這方面蘇聯工作做得較多。
2.2.1. 土壤緩沖容量
指向土壤投入或減少某種組分時,土壤抵禦其溶液中該組分濃(活)度變化的能力。分為正緩沖容量和負緩沖容量。正緩沖容量為加入某種組分時的緩沖容量:Br=ΔX運動態/ΔY投入量。ΔX為運動態含量,包括水溶態和代換態含量。負緩沖容量為減少某種組分時的緩沖容 量,它表示土壤溶液中某組分濃(活)度改變一個單位時所需要減少土壤中該組分的量。用下式表示:BrH=ΔC/ΔA;C表示能被離子代換劑吸附去的某元素的量;A為土壤溶液中該元素的濃(活)度。
2.2.2. 土壤緩沖基質性
向土壤補充某種組分時,使 該組分形態不改變的性質。主要用於 連續測定該組分形態時研究該組分的吸附問題。
2.2.3. 土壤轉化緩沖性
在向土壤中補充其它成份,例如農葯、除草劑等,使土壤組分濃 (活)度發生變化的性質。主要用於測定在施入肥料、農葯之前及之後土壤某組分運動態含量或在濃(活)度變化。用轉化常數表示,即改變一個單位被研究組分的濃(活)度所需施加肥料、農葯或其它物質的量。
2.2.4緩沖常數
取決於土壤緩沖容量,具有三種類型:
①某組分高運動態含量與低運動態含量之比。
②組分含量與其同土壤結合緊密度(用從土壤吸收復合體上解吸下來進入土壤溶液所需自由能的變化量表示)之比。
③組分含量與其可能吸附量或最大吸附量之比。
2. 3. 土壤對污染元素的緩沖性
我國對土壤污染的研究始於70年代初,主要研究污染物的水平分布,垂直分布規律,重金屬土壤背景值,污染物形態轉化、環境容量,等等,但鮮見從土壤對污染物的緩沖性角度研究。
土壤污染物的環境容量與緩沖性是兩個截然不同而又相互聯系的概念。環境容量是指使作物不受危害,環境不受污染的土壤中污染物的最大容量,主要包括土壤因素及生物因素兩個方面。而土壤緩沖性是指土壤抵禦污染物侵入的能力,具體為侵入單位數量污染物所造成土壤中該物質的濃(活)度變化量。主要是從土壤化學及物化機制上進行研究。
為研究土壤對污染物的緩沖性我們進行了一系列實驗。
通過對不同生物氣候帶下幾種土壤對Cu、Pb、Cd、F的緩沖性的測定,分析其影響因素。並以淺色草甸土對Cd的緩沖性為例(簡稱緩沖性,下同)進行一系列單因素試驗,(單因素包括土壤pH值,機械組成,碳酸鈣,有機質,腐殖酸,外源鎘),以確切了解各因素與緩沖性之間量變規律,同時對上述各因素進行綜合影響緩沖性的試驗,並對其進行通徑分析,以了解各因素對緩沖性的直接作用,間接作用,作用程度,途徑及決定程度的順序性。在土壤緩沖性基礎上進行數學模擬及對土壤未來污染狀況預報預測。對緩沖機制的研究進行了土壤對Cd的吸附動力學試驗,從中分析平均緩沖性與時間的關系,由土壤對Cu、Cd、Pd、F平衡吸附,造成對養分元素比例及有效性影響,從而對土壤緩沖轉化性進行研討。
在測試方法上應用蘇聯研製化學復印膜測試田間土壤植物系統中污染元素狀態,用差熱分析研究污染物對土壤理化性狀的影響,用紅外光譜研究Cd及改良劑對土壤植物的作用機制。
提出研究土壤污染治理的方法,並對沉澱法及淋洗法進行試驗。為土壤污染的治理、調控、正確評價提供科學依據。
2.4 土壤對養分元素的緩沖性
土壤溶液中養分離子活度被稱為植物營養元素的供應指標,但只是瞬時指標,因為植物不斷吸收可使之減少,但土壤中固相鹽類的溶解,土壤膠體表面離子代換,有機質及鋁硅酸鹽的風化又不斷地進行補充。對不同元素及不同土壤其主導反應過程不同。土壤對植物營養元素的供應性一般由兩個指標表示:
①養分勢(位)用反應過程中自由能變化衡量。
②土壤對養分元素的勢的緩沖性;土壤抵抗養分勢變化的性質。上述兩指標只能在土壤固相平衡的系統中測定。假如離
子M的偏克分子吉氏自由能為:
J. 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。