A. 蛋白纯化阴离子交换,缓冲液带什么电荷
既然是阴离子交换,就要让目标蛋白带负电,那么缓冲液PH就要大于内等电点。缓冲体系的容选择也很重要,一般用TRIS-HCl,特别是弱阴离子柱不可选用带负电强的磷酸盐缓冲液,否则上样液中被交换的将是磷酸根而不是目标蛋白。一般用NaCl平衡后上样进行离子交换,然后再用较强的阴离子洗脱。
B. 离子交换怎么试验
离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的方法。离子交换是一种特殊吸附过程,通常是可逆性化学吸附;其特点是吸附水中离子化物质,并进行等电荷的离子交换。
离子交换剂分无机的离子交换剂如天然沸石,人工合成沸石,及有机的离子交换剂如磺化煤和各种离子交换树脂。
在应用离子交换法进行水处理时,需要根据离子交换树脂的性能设计离子交换设备,决定交换设备的运行周期和再生处理。通过本实验希望达到下述目的:
1) 加深对离子交换基本理论的理解;学会离子交换树脂的鉴别;
2) 学会离子交换设备操作方法;
3) 学会使用手持式盐度计,掌握pH计、电导率仪的校正及测量方法。
二、实验内容和原理
由于离子交换树脂具有交换基因,其中的可游离交换离子能与水中的同性离子进行等当量交换。 用酸性阳离子交换树脂除去水中阳离子,反应式如下:
nRH + M+n → RnM + nH+
M——阳离子 n——离子价数
R——交换树脂
用碱性阴离子交换树脂除去水中的阴离子,反应式如下:
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——阴离子
离子交换法是固体吸附的一种特殊形式,因此也可以用解吸法来解吸,进行树脂再生。
本实验采用自来水为进水,进行离子交换处理。因为自来水中含有较多量的阴、阳离
子,如Cl¯, NH4+,Ca,Mg,Fe,Al,K,Na等。在某些工农业生产、科研、医疗卫生等工作中所用的水,以及某些废水深度处理过程中,都需要除去水中的这些离子。而采用离子交换树脂来达到目的是可行的方法。
C. 离子交换分离操作中,以高浓度盐溶液进行洗脱的原理是
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.(更多质量检测、分析测试、化学计量、标准物质相关技术资料请参考中检所对照品查询 www.rmhot.com)
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来
D. 紧急求助,离子交换色谱的一个小问题
离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象.
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离.离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配.固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离.
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
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.
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子.M+和Y-表示树脂上可交换的离子团.
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强.由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数.亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值.
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂.目前常用的离子交换树脂分为三种形式,一是常见的纯离子交换树脂.第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂,第三种为大孔径网络型树脂.它们各有特点,例如第二种树脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离,因为它们的孔径和内表面积大,不需要用水溶胀,便可满意地使用.
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用,其含量决定了树脂交联度大小.交联度一般控制在4%~16%范围内,高度交联的树脂较硬而且脆,也较渗透,但选择性较好.在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团.
按结合的基团不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂.阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团.阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂.强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基(一),其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分,是可流动的能为其他阳离子所交换的离子.
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团.阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂.
阴离子交换树脂属强碱性,它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成,它带有正电荷.而与相反的是可以移动的部分,它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液,有时也使用有机溶剂如甲醇,或乙醇同水缓冲溶液混合使用,以提供特殊的选择性,并改善样品的溶解度.
离子交换色谱所用的缓冲液,通常用下列化合物配制:钠、钾、被的柠檬酸盐,磷酸盐,甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等.
E. 磷酸盐缓冲液的缓冲范围是多少啊
磷酸缓冲液的缓冲pH值范围非常广泛,可配置各种pH值的酸性、碱性和中性缓冲液,配制酸性缓冲液可直接用NaH2PO4或KH2PO4,pH范围在1-5。
碱性缓冲液可直接用Na2HPO4或K2HPO4,pH范围在9-12;中性缓冲液则用等浓度的NaH2PO4和Na2HPO4或者等浓度的KH2PO4和K2HPO4溶液混合,pH在5.5-8.5。取储存液1.25mL,用蒸馏水稀释至1000mL。分装每瓶100mL或每管10mL,121℃高压灭菌15min。
配制方法
0.2M磷酸缓冲液
磷酸缓冲液PH5.7--8.0(0.2M)
甲液:
NaH2PO4·2H2O:Mr=156.03,0.2mol/L溶液为31.21g/L。
NaH2PO4·H2O:Mr=138.01,0.2mol/L溶液为27.6g/L。
乙液:
Na2HPO4·2H2O:Mr=178.05,0.2mol/L溶液为35.61g/L。
Na2HPO4·7H2O:Mr=268.13,0.2mol/L溶液为53.624 g/L 。
Na2HPO4·12H2O:Mr=358.22,0.2mol/L溶液为71.64g/L。
F. 离子交换色谱的低级问题
会交换一部分,但因为存在竞争的关系,而且也与浓度有关。所以
色谱柱
会有再生的过程。详细的建议你去“色谱世界”网站看看,这个网站在色谱方面非常专业,对你会有较大的帮助的。
G. 离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(7)离子交换中盐溶液的缓冲范围扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
H. 缓冲溶液的缓冲范围怎么计算
缓冲溶液的缓冲范围在PKa±1=4.75±1之间。水合氢离子的浓度取决于弱酸与其共扼碱的浓度比。当加入少量强碱时,酸被中和,导致了氢氧根离子在溶液中很少累积。
从而C(A一)的浓度增加,C(HA)的浓度减少。可以看到,虽然加入了强碱,但是溶液里的氢氧根离子变化很少,同时,浓度较大,相对的变化小,两者比值几乎无变化,因此根据公式,水合氢离子的浓度变化很小。
(8)离子交换中盐溶液的缓冲范围扩展阅读:
人体的正常生理环境的维持离不开缓冲溶液,认识学习缓冲溶液有利于我们深入认识人体复杂化学反应的机制。
缓冲溶液对维持着人体正常的血液p
H范围。其中碳酸-碳酸氢钠是血浆中最主要的缓冲对,此对缓冲机制与肺的呼吸功能及肾的排泄和重吸收功能密切相关。
I. 【急】各温度下的碳酸的解离度
1.引言
土壤缓冲性研究与生产实践和科学发展紧密联系。随着当前农业生产的发展、土壤科学的发展和与其它学科的渗透,使土壤缓冲性成为越来越不可忽视的土壤性质和肥力指标。它已由单纯狭隘的土壤对酸、碱的抵御能力,发展为今天广义的概念:即土壤因水分、温度、时间等外界因素的变化,抵御其组分与外源物浓(活)度变化的性质。进而对养分元素,污染元素的缓冲性进行研究。
2.土壤缓冲性的研究
土壤缓冲性的提出和研究是随着人们对土壤酸度的认识以及指导施用石灰而得到重视的。早在1910年~1917年,人们就注意到,在美国佛罗里达州桔园中,由于不加辨别地大量施用石灰,造成对柑桔的危害。因而人们认识到控制适宜土壤pH值的重要性。
从40年代到60年代,主要用缓冲容量和滴定曲线来确定酸性土壤石灰的施用量。在此期间,也有许多有关土壤缓冲性与营养元素有效性,即活度关系的报道。如:Zanevich V. K. 1940年报道,土壤缓冲性与 P2O5 和 K2O移动和固定的关系。 Chanturiya L A.1964年报道,茶园系统地施用 NPK肥料可以提高土壤对酸和碱的缓冲性,但不同土壤的影响程度不同。
70年代,人们对缓冲性的研究不多,报道很少。80年代以后,土壤缓冲性又重新受到重视。这与人们开始对环境污染问题重视有关。尤其是注意到酸雨以及其它污染物,如农药、除草剂、重金属对土壤污染越来越严重。对土壤缓冲性的研究也从单因素向多因素综合研究,从静态向动态研究发展。随着电子计算机的使用,研究又向模型化发展,对污染进行模拟、预测。此后,土壤缓冲性概念扩展到对污染物的缓冲作用。Franzle O.描述了欧洲土壤对污染物的敏感性。文章主要介绍一个叫TSI的转化子系统。该系统表达土壤吸附和解吸过程,决定着土壤缓冲容量,并认为土壤组分中具有巨大表面积和带电性,主要是有机质,其次是粘土矿物、金属氧化物和氢氧化物,它们在很大程度上决定着土壤吸附和解吸过程。有关的边界条件一方面选择了化合物的浓度,解离常数或极性;另一方面是土壤湿度、温度、pH值、氧化还原电位。模拟结果用相关矩阵的方式表示。为使模型真实地反映和预测实际情况,必须对系统进行分析测试和土壤淋洗实验。
2.1.狭义土壤缓冲性
指在有酸、碱物质加入时,土壤阻止其溶液pH值变化的能力,即土壤抗酸、抗碱、抗稀释的能力。缓冲系统必须具备缓冲对,即弱酸及弱酸盐,或弱碱及弱酸盐。土壤中含有许多弱酸,如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸、各种有机酸及其盐类,是良好的缓冲物质。但上述存在于液相中的物质对土壤的缓冲作用很小,土壤中90%以上的缓冲作用是由于土壤固相物质的存在。Ulrich(1983,1986)将土壤固相物质的缓冲范围划分五组:
1. 碳酸盐组: 当土壤溶液的pH=8.5~6.2时,土壤中的缓冲作用主要取决于CaCO3溶解速度,这时土壤溶液pH=6.03-2/3 logPco2,其中Pco2为空气中CO2分压。如果土壤中CaCO3为细粒分散状,CO2产生速度快,土壤缓冲速度就会很快。
2. 硅酸盐组: 当土壤溶液pH=6~5时,碳酸盐已不能起主要缓冲作用。这时硅酸盐起缓冲作用。其原理是通过硅酸盐矿物风化,矿物晶格中释放出碱金属与碱土金属而消耗质子,释放出的金属离子被新形成的粘粒吸附,质子形成难离解的硅酸,硅酸又形成SiO2与H2O。当土壤中质子增加速度超过硅酸盐风化速度,则土壤中缓冲作用由阳离子交换取代硅酸盐质子化。这种转变是可逆的。如质子增加速度小于硅酸盐风化速度,则土壤又转变为由硅酸盐缓冲。
3. 阳离子交换: 交换性盐基离子,主要是交换性Ca2+在缓冲酸化上起决定性作用。当土壤中交换性钙饱和度高于阳离子交换量的5~10%,则进入土壤中的H+主要由离子交换缓冲。
4. 铝缓冲范围: 当土壤溶液pH小于4.2时,土壤进入铝缓冲范围,这时铝离子在交换性盐基中占主导地位,H、Mn、Al、Fe占可交换性阳离子90%。而交换性Ca、Mg,则少于10%。
铝缓冲作用是形成新的过渡性含铝化合物,如:聚合态羟基铝离子,羟基硫酸铝等。土壤中只要有溶解速度高的羟基铝化合物存在,土壤就处于铝缓冲范围。
5. 氧化铁缓冲范围: 当土壤溶液pH值低于电荷零点时,氧化铁从溶液中吸收质子。当溶液pH值高于其电荷零点时,其表面质子可以解离而与溶液中OH-生成水。
2.2广义土壤缓冲性
指在温度、湿度及其它外界条件改变下,土壤抵御其组分浓(活)度变化的能力(性质)。如果用B表示土壤缓冲性,Δx表示某元素浓(活)度变化,ΔA表示环境变化,则缓冲性用下式表示:B=ΔX/ΔA。
如果分别用Δt°、 Δt、( Δω)表示温度、时间、水分的变化,则由单一外界因素的变化引起的土壤缓冲性由下列式于表示:B t°=ΔX/Δt°;Bt=ΔX/Δt;Bω=ΔX/Δω
若求缓冲性相对含量,以温度变化引起土壤某元素活动度变化为例,以下式表示
B1 %=(ΔX.100)/(Δt.Δt..Δω)。
但在田间,季节性水分温度变化时,土壤缓冲性由下列综合因素表示:
B= ΔX/(Δt..Δt.Δω)
下面介绍几种缓冲性概念,这方面苏联工作做得较多。
2.2.1. 土壤缓冲容量
指向土壤投入或减少某种组分时,土壤抵御其溶液中该组分浓(活)度变化的能力。分为正缓冲容量和负缓冲容量。正缓冲容量为加入某种组分时的缓冲容量:Br=ΔX运动态/ΔY投入量。ΔX为运动态含量,包括水溶态和代换态含量。负缓冲容量为减少某种组分时的缓冲容 量,它表示土壤溶液中某组分浓(活)度改变一个单位时所需要减少土壤中该组分的量。用下式表示:BrH=ΔC/ΔA;C表示能被离子代换剂吸附去的某元素的量;A为土壤溶液中该元素的浓(活)度。
2.2.2. 土壤缓冲基质性
向土壤补充某种组分时,使 该组分形态不改变的性质。主要用于 连续测定该组分形态时研究该组分的吸附问题。
2.2.3. 土壤转化缓冲性
在向土壤中补充其它成份,例如农药、除草剂等,使土壤组分浓 (活)度发生变化的性质。主要用于测定在施入肥料、农药之前及之后土壤某组分运动态含量或在浓(活)度变化。用转化常数表示,即改变一个单位被研究组分的浓(活)度所需施加肥料、农药或其它物质的量。
2.2.4缓冲常数
取决于土壤缓冲容量,具有三种类型:
①某组分高运动态含量与低运动态含量之比。
②组分含量与其同土壤结合紧密度(用从土壤吸收复合体上解吸下来进入土壤溶液所需自由能的变化量表示)之比。
③组分含量与其可能吸附量或最大吸附量之比。
2. 3. 土壤对污染元素的缓冲性
我国对土壤污染的研究始于70年代初,主要研究污染物的水平分布,垂直分布规律,重金属土壤背景值,污染物形态转化、环境容量,等等,但鲜见从土壤对污染物的缓冲性角度研究。
土壤污染物的环境容量与缓冲性是两个截然不同而又相互联系的概念。环境容量是指使作物不受危害,环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两个方面。而土壤缓冲性是指土壤抵御污染物侵入的能力,具体为侵入单位数量污染物所造成土壤中该物质的浓(活)度变化量。主要是从土壤化学及物化机制上进行研究。
为研究土壤对污染物的缓冲性我们进行了一系列实验。
通过对不同生物气候带下几种土壤对Cu、Pb、Cd、F的缓冲性的测定,分析其影响因素。并以浅色草甸土对Cd的缓冲性为例(简称缓冲性,下同)进行一系列单因素试验,(单因素包括土壤pH值,机械组成,碳酸钙,有机质,腐殖酸,外源镉),以确切了解各因素与缓冲性之间量变规律,同时对上述各因素进行综合影响缓冲性的试验,并对其进行通径分析,以了解各因素对缓冲性的直接作用,间接作用,作用程度,途径及决定程度的顺序性。在土壤缓冲性基础上进行数学模拟及对土壤未来污染状况预报预测。对缓冲机制的研究进行了土壤对Cd的吸附动力学试验,从中分析平均缓冲性与时间的关系,由土壤对Cu、Cd、Pd、F平衡吸附,造成对养分元素比例及有效性影响,从而对土壤缓冲转化性进行研讨。
在测试方法上应用苏联研制化学复印膜测试田间土壤植物系统中污染元素状态,用差热分析研究污染物对土壤理化性状的影响,用红外光谱研究Cd及改良剂对土壤植物的作用机制。
提出研究土壤污染治理的方法,并对沉淀法及淋洗法进行试验。为土壤污染的治理、调控、正确评价提供科学依据。
2.4 土壤对养分元素的缓冲性
土壤溶液中养分离子活度被称为植物营养元素的供应指标,但只是瞬时指标,因为植物不断吸收可使之减少,但土壤中固相盐类的溶解,土壤胶体表面离子代换,有机质及铝硅酸盐的风化又不断地进行补充。对不同元素及不同土壤其主导反应过程不同。土壤对植物营养元素的供应性一般由两个指标表示:
①养分势(位)用反应过程中自由能变化衡量。
②土壤对养分元素的势的缓冲性;土壤抵抗养分势变化的性质。上述两指标只能在土壤固相平衡的系统中测定。假如离
子M的偏克分子吉氏自由能为:
J. 离子交换层析的具体操作
对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒,以保证有较好的均匀度,对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理,使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理,使最终转为-OH-型或盐型交换剂;对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理,使最终转为-H-型交换剂。
洗涤好的纤维素使用前必须平衡至所需的pH和离子强度。已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层,要适当加压装柱,同时使柱床压紧,减少死体积,有利于分辨率的提高。
柱子装好后再用起始缓冲液淋洗,直至达到充分平衡方可使用。 加样:
层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度,所选定的pH值应落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围,同时要注意离子强度应低,可用透析、凝胶过滤或稀释法达此目的。样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前,以离心法除去。为了达到满意的分离效果,上样量要适当,不要超过柱的负荷能力。柱的负荷能力可用交换容量来推算,通常上样量为交换剂交换总量的1%-5%。 已结合样品的离子交换前,可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结合物洗脱,也可同时改变pH与离子强度。为了使复杂的组份分离完全,往往需要逐步改变pH或离子强度,其中最简单的方法是阶段洗脱法,即分次将不同pH与离子强度的溶液加入,使不同成分逐步洗脱。由于这种洗脱pH与离子强度的变化大,使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱,纯度较差,不适宜精细的分离。最好的洗脱方法是连续梯度洗脱,洗脱装置见图16-6.两个容器放于同一水平上,第一个容器盛有一定pH的缓冲液,第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液,两容器连通,第一个容器与柱相连,当溶液由第一容器流入柱时,第二容器中的溶液就会自动来补充,经搅拌与第一容器的溶液相混合,这样流入柱中的缓冲液的洗脱能力即成梯度变化。第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算:
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分别代表两容器的截面积:C1、C2分别表示容器中溶液的浓度;V为流出体积对总体积之比。当A1=A2时为线性梯度,当A1>A2时为凹形梯度,A1>A2时为凸形梯度。
洗脱时应满足以下要求:
①洗脱液体积应足够大,一般要几十倍于床体积,从而使分离的各峰不至于太拥挤。
②梯度的上限要足够高,使紧密吸附的物质能被洗脱下来。
③梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸,会引起区带扩散;而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。
洗脱馏份的分析按一定体积(5-10ml/管)收集的洗脱液可逐管进行测定,得到层析图谱。依实验目的的不同,可采用适宜的检测方法(生物活性测定、免疫学测定等)确定图谱中目的物的位置,并回收目的物。
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。