A. 什么是氨基酸的离子交换
离子交换层析 (ion exchange chromatography，简称ICE)是分析和制备样品混合物的液-固相层析方法，是基于待测物质的阳离子或阴离子和相对应的离子交换剂间的静电结合，即根据物质的酸碱性、极性等差异，通过离子间的吸附和脱吸附原理将电解质溶液各组分分开。它是从复杂混合物体系中分离性质极为相似的生物分子的有效手段之一。由于带电荷不同的各种物质对离子交换剂有不同亲和力，通过改变洗脱液的离子强度和pH值，控制这种亲和力，即可使这些物质依据亲和力大小顺序依次从层析柱中洗脱下来。
氨基酸是两性电解质，分子 上的净电荷取决于氨基酸的等电点和溶液的pH值，各种氨基酸分子结构不同，在同一pH值时所带电荷的性质(正、负)和多少不同，与离子交换树脂的亲和力有差异，因此可根据亲和力从小到大的顺序被洗脱液分别洗脱下来，达到分离的效果。
三、仪器与试剂
(一)实验器材
(1)玻璃层析柱
(2)试管
(3)移液管
(4)恒压洗脱瓶
(5)部分收集器
(6)水浴锅
(7)分光光度计
(8)电炉
(二)材料与试剂
(1)苯乙烯磺酸钠型树脂(100~200目)
(2)2mol/L盐酸溶液
(3)2mol/L氢氧化钠溶液
(4)标准氨基酸溶液：将天门冬氨酸和赖氨酸分别配成2mg/mL的0.1mol/L盐酸溶液。
(5)混合氨基酸溶液：将上述天门冬氨酸和赖氨酸溶液按1：4比例混合。
(6)柠檬酸-氢氧化钠-盐酸溶液(pH5.8，钠离子浓度0.45mol/L)：取柠檬酸14.25克、氢氧化钠9.30克分别溶于水后混合，加入浓盐酸5.25毫升，定容至500毫升;4℃冰箱保存。
(7)显色剂：2克水合茚三酮溶于95%乙醇中，加水至100毫升。
B. 阳离子交换层析怎样判断中性氨基酸的洗脱顺序。详细一点，谢谢了。比如亮氨酸，色氨酸，甘氨酸。
首先得知道待分离氨基酸的等电点,洗脱液也分为几种,一种洗脱液的pH对应一种氨基酸的pI,用某一洗脱液洗脱时,对应的氨基酸不带电,然后就被洗脱下来了
C. 离子交换柱层析法分离氨基酸实验装柱有哪些注意事项
氨基酸的分离鉴定——纸层析法
一,实验目的
掌握氨基酸纸层析的方法和原理,学会分析待
测样品的氨基酸成分.
二,实验原理
纸层析是以滤纸为惰性支持物的分配层析.滤纸纤维上的羟基具有亲水性,吸附一层水作为固定相,有机溶剂为流动相.当有机相流经固定相时,物质在两相间不断分配而得到分离.
溶质在滤纸上的移动速度用Rf值表示:
Rf=原点到层析斑点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离
在一定的条件下某种物质的Rf值是常数.Rf值的大小与物质的结构,性质,溶剂系统,层析滤纸的质量和层析温度等因素有关.本实验利用纸层析法分离氨基酸.
三,实验器材
(1)大烧杯(5000mL):1只/组
(2)微量注射器(100 L):1只/ 组.
(3)喷雾器:公用.
(4)培养皿:1只/组.
(5)层析滤纸(长22cm,宽14cm的新华一号滤纸):1张/组.
(6)直尺,铅笔:自备.
(7)电吹风:1只/组.
(8)托盘,针,白线:1套/组.
(9)手套:1双/组.
(10)塑料薄膜:公用.
(11)小烧杯:50mL,1只/组.
四,实验试剂
(1)扩展剂:将4体积正丁醇和1体积冰醋酸放入分液漏斗中,与5体积水混合,充分振荡,静置后分层,弃去下层水层.
(2)氨基酸溶液:0.5%的已知氨基酸溶液3种(赖氨酸,苯丙氨酸,缬氨酸),0.5%的待测氨基酸液1种.
(3)显色剂:0.1%水合茚三酮正丁醇溶液.
实验试剂
五,实验操作
检查培养皿是否干燥,洁净;若否,将其洗净并置于干燥箱内120℃烘干.
(1)平衡:剪一大块塑料薄膜铺在桌面上,将层析缸或大烧杯到置于塑料薄膜上,再把盛有约20mL展层溶液的小烧杯置于倒置的层析缸或大烧杯中,用塑料薄膜密封起来,平衡20min.
(2)规划:带上手套,取宽约14cm,高约22cm的层析滤纸一张.在纸的下端距边缘2cm处轻轻用铅笔划一条平行于底边的直线A,在直线上做4个记号,记号之间间隔2cm,这就是原点的位置.另在距左边缘1cm处画一条平行于左边缘的直线B,在B线上以A,B两线的交点为原点标明刻度(以厘米为单位),参见左图.
(3)点样:用微量注射器分别取10mL左右的氨基酸样品(每取一个样之前都要用蒸馏水洗涤微量注射器,以免交叉污染),点在这四个位置上.挤一滴点一次,同一位置上需点2～3次,2～3mL/次,每点完一点,立刻用电吹风热风吹干后再点,以保证每点在纸上扩散的直径最大不超过3mm.每人须点4个样,其中3个是已知样,1个是待测样品.
(4)层析:用针,线将滤纸缝成筒状,纸的两侧
边缘不能接触且要保持平行,参见图3-3.向培养皿中加入扩展剂,使其液面高度达到1cm左右,将点好样的滤纸筒直立于培养皿中(点样的一端在下,扩展剂的液面在A线下约1cm),罩上大烧杯,仍用塑料薄膜密封.当扩展剂上升到A线时开始计时,每隔一定时间测定一下扩展剂上升的高度,填入表3-1中.当上升到15～18cm,取出滤纸,剪断连线,立即用铅笔描出溶剂前沿线,迅速用电吹风热风吹干.
(5)显色:用喷雾器在通风厨中向滤纸上均匀喷上0.1%茚三酮正丁醇溶液,然后立即用热风吹干,即可显出各层析斑点,参见左图.
(6)计算各种氨基酸的Rf值,并判断混合样品中都有哪些氨基酸,各人将自己的实验结果贴在实验报告上,见表3-2.
(7)以层析时间为横坐标,扩展剂上升高度为纵坐标画图,求出扩展剂上升到18cm时所需要的时间.
(8)将微量注射器内外用蒸馏水清洗干净,倒掉用过的展层液和平衡液,将培养皿洗净,整理好桌面上的仪器和试剂
D. 离子交换法提取生物碱的原理
氨基酸为两性化合物，含有可形成正离子的氨
基和可形成负离子的羧基。因此，应用阳离子交换回树脂和阴离子交换树脂均可对其进行分离和纯化。天然氨基答酸主要来源于蛋白质水解液或微生物发酵液，随其来源不同，体系中氨基酸的含量与半生杂质的类型也有所区别，因而提取分离工艺也不尽相同。用于离子交换树脂从蛋白质水解液中提取分离氨基酸的工艺如下图：
而自然界中尚存在大量的非蛋白氨酸，具有药用价值的就有40余种。如美舌藻中的海人草酸、使君子种子中的使君子氨酸和南瓜子中的南瓜子氨酸，均具有驱蛔虫作用的中草药有效成分，均可用温水、乙醇或乙酸的水溶液提取，再用强酸性阳离子交换树脂进行富集和纯化而得到高纯度的产品。
混合氨基酸一般在阳离子交换树脂上分离纯氨基酸组分，其分离原理是基于树脂对不同氨基酸的选择性。选择性大小的顺序为：碱性氨基酸>中性氨基酸>酸性氨基酸。当解吸时，氨基酸流出顺序正好相反，酸性氨基酸最先流出树脂柱。决定氨基酸流出顺序的另外一个因素是氨基酸侧链的疏水性。
~~~
E. 离子交换法提取的谷氨酸怎么结晶呢
离子交换法提取谷氨酸是利用离子交换树脂对发酵液中谷氨酸与其它同性离子吸附能力的差别 将这些离子选择性地吸附到树脂上 然后用洗脱剂先后洗脱 从而得到谷氨酸
谷氨酸是一种两性电解质 其等电点 为pH3.22.当pH^3.2时 谷氨酸带正电荷 呈阳离子状态 它能被阳离子交换树脂交换吸附
三 仪器与试剂（一）实验器材 （1）玻璃层析柱 （2）试管 （3）移液管 （4）恒压洗脱瓶 （5）部分收集器 （6）水浴锅 （7）分光光度计 （8）电炉
（二）材料与试剂（1）苯乙烯磺酸钠型树脂（100～200目）（2）2mo1/L盐酸溶液（3）2mo1/L氢氧化钠溶液（4）标准氨基酸溶液 将天门冬氨酸和赖氨酸分别配成2mg/mL的0.1m1/L盐酸溶液（5）显色剂。2克水茚三酮溶于95%乙醇中 加水至100毫升
四 操作步骤
（1）树脂的准备 树脂过夜㓎泡 使树脂膨胀 加2mo1/L NaOH至上述树脂中搅拌2号倾弃碱液 用蒸馏水洗涤至中性 加25m1 12mo1/L HC1搅拌2h 倾弃酸液 用蒸馏水充洗涤树脂至中性
（2）层析柱的准备 将强酸性阳离子交换树脂用HC1处理成H*型后洗至中性 搅拌1小时后装入层析柱 使之自然降沉到一定高度
（3）加样分离 将液面缓慢放至贴近层析柱表面 由柱上端仔细加入pH4.5的发酵液离心液3毫升 同时开始收集流出液 每管收集1毫升 测量收集液pH 洗脱液加入速度控制在0.5m1/mim 当样品液弯月面靠近树脂顶端时 立即加入发酵液 如此重复 不断测量收集液的PH值 直至树脂吸附饱和
（4）洗脱 加样完毕后 用滴管小心注入60·C4%（或2%）氢氧化钠溶液（切勿搅动床面）用试管收集洗脱液 每管收集1毫升 同时测量收集液pH 直至收集液
F. 工业中制取胱氨酸时用哪种离子树脂交换树脂去除盐酸中的铁盐
用猪毛制取胱氨酸的操作工艺
首先将8000Kg洗净猪毛、蛋白酶和16000Kg30%的工业盐酸放在衬四氟反应釜中，温度逐渐升至120℃，搅拌，水解10h，然后加入250Kg活性炭进行脱色，趁热过滤，滤液用30%的氢氧化钠溶液中和至pH为4.8，静置结晶，及得粗制胱氨酸产品。
将粗制胱氨酸产品加入到1.5mol∕L的工业盐酸中溶解，加热至85℃，加入产品量10%的活性炭，脱色，趁热过滤，滤液加热至80-90℃，用氨水中和至Ph为4.8，静置，结晶，过滤。把结晶用1mol∕L的盐酸溶解，加热至80-90℃，加入结晶量的5%的活性炭脱色，趁热过滤。滤液用2%的EDTA进行脱铁，搅拌半小时，过滤，滤液再用2号砂芯漏斗过滤。然后滤液用蒸馏水稀释2-3倍，加热至80℃，用氨水中和至pH为4.0-4.1，冷却静置，结晶，过滤，用去离子水洗涤结晶至无氯离子。在60-70℃时烘干，粉碎过筛及得成品胱氨酸。
G. 在PH3左右，氨基酸混合液（酸性，碱性，中性三类），经阳离子交换树脂被洗脱分离，这三类氨基酸的洗脱顺序
原因：氨基酸与阳离子交换树脂的静电引力大小依次是 碱性氨基酸＞中性氨回基酸＞酸性氨基酸，所以答洗脱的顺序就
先是酸性氨基酸（负电荷最多），然后是中性氨基酸，最后是碱性氨基酸（带正电荷最多）。
详见《生物化学》王镜岩 第三版 上册 153页
H. 离子交换树脂提取生物碱的原理是什么
通过离子交换树脂的聚合多孔性及官能团进行吸附，由于这一交换过程速度很快，离子交换树脂对生物碱的亲和性也很好，水处理填料树脂因此在这个过程中，有机物对离子交换树脂的污染很小。吸附饱和后，再用稀浓度的酸液进行分布洗脱，稀的酸液洗下的是正电荷很弱的杂质，它们可以与活性官能键结合，但是不稳定，然后再用较高浓度的酸液将吸附的生物碱洗脱，最后用高浓度的酸液洗脱与活性官能团结合很牢固的阳离子杂质。为了确保离子交换树脂的吸附容量，往往在使用到一定周期后，会采用NaOH溶液进行逆转型复苏。
I. 在强酸性阳离子交换柱上asp，his及leu等几种氨基酸的洗脱顺序如何为什么
依次是：精氨酸Asp，赖氨酸Leu，组氨酸His
因为他们的碱性，也就是携带正电荷的能力，或者说电离成阳离子的能力，由强到弱是这个顺序。
J. 离子交换层析分离氨基酸混合物的方法是根据氨基酸的什么性质
氨基酸的分离鉴定——纸层析法 一,实验目的 掌握氨基酸纸层析的方法和原理,学会分析待 测样品的氨基酸成分. 二,实验原理 纸层析是以滤纸为惰性支持物的分配层析.滤纸纤维上的羟基具有亲水性,吸附一层水作为固定相,有机溶剂为流动相.当有机相流经固定相时,物质在两相间不断分配而得到分离. 溶质在滤纸上的移动速度用Rf值表示: Rf=原点到层析斑点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离 在一定的条件下某种物质的Rf值是常数.Rf值的大小与物质的结构,性质,溶剂系统,层析滤纸的质量和层析温度等因素有关.本实验利用纸层析法分离氨基酸. 三,实验器材 (1)大烧杯(5000mL):1只/组 (2)微量注射器(100 L):1只/ 组. (3)喷雾器:公用. (4)培养皿:1只/组. (5)层析滤纸(长22cm,宽14cm的新华一号滤纸):1张/组. (6)直尺,铅笔:自备. (7)电吹风:1只/组. (8)托盘,针,白线:1套/组. (9)手套:1双/组. (10)塑料薄膜:公用. (11)小烧杯:50mL,1只/组. 四,实验试剂 (1)扩展剂:将4体积正丁醇和1体积冰醋酸放入分液漏斗中,与5体积水混合,充分振荡,静置后分层,弃去下层水层. (2)氨基酸溶液:0.5%的已知氨基酸溶液3种(赖氨酸,苯丙氨酸,缬氨酸),0.5%的待测氨基酸液1种. (3)显色剂:0.1%水合茚三酮正丁醇溶液. 实验试剂 五,实验操作 检查培养皿是否干燥,洁净;若否,将其洗净并置于干燥箱内120℃烘干. (1)平衡:剪一大块塑料薄膜铺在桌面上,将层析缸或大烧杯到置于塑料薄膜上,再把盛有约20mL展层溶液的小烧杯置于倒置的层析缸或大烧杯中,用塑料薄膜密封起来,平衡20min. (2)规划:带上手套,取宽约14cm,高约22cm的层析滤纸一张.在纸的下端距边缘2cm处轻轻用铅笔划一条平行于底边的直线A,在直线上做4个记号,记号之间间隔2cm,这就是原点的位置.另在距左边缘1cm处画一条平行于左边缘的直线B,在B线上以A,B两线的交点为原点标明刻度(以厘米为单位),参见左图. (3)点样:用微量注射器分别取10mL左右的氨基酸样品(每取一个样之前都要用蒸馏水洗涤微量注射器,以免交叉污染),点在这四个位置上.挤一滴点一次,同一位置上需点2～3次,2～3mL/次,每点完一点,立刻用电吹风热风吹干后再点,以保证每点在纸上扩散的直径最大不超过3mm.每人须点4个样,其中3个是已知样,1个是待测样品. (4)层析:用针,线将滤纸缝成筒状,纸的两侧 边缘不能接触且要保持平行,参见图3-3.向培养皿中加入扩展剂,使其液面高度达到1cm左右,将点好样的滤纸筒直立于培养皿中(点样的一端在下,扩展剂的液面在A线下约1cm),罩上大烧杯,仍用塑料薄膜密封.当扩展剂上升到A线时开始计时,每隔一定时间测定一下扩展剂上升的高度,填入表3-1中.当上升到15～18cm,取出滤纸,剪断连线,立即用铅笔描出溶剂前沿线,迅速用电吹风热风吹干. (5)显色:用喷雾器在通风厨中向滤纸上均匀喷上0.1%茚三酮正丁醇溶液,然后立即用热风吹干,即可显出各层析斑点,参见左图. (6)计算各种氨基酸的Rf值,并判断混合样品中都有哪些氨基酸,各人将自己的实验结果贴在实验报告上,见表3-2. (7)以层析时间为横坐标,扩展剂上升高度为纵坐标画图,求出扩展剂上升到18cm时所需要的时间. (8)将微量注射器内外用蒸馏水清洗干净,倒掉用过的展层液和平衡液,将培养皿洗净,整理好桌面上的仪器和试剂