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氨基酸离子交换层析

发布时间:2022-03-26 14:47:41

离子交换层析法原理是什么

离子交换层析法 (ion exchange chromatography,简称IEC)是从复杂的混合物中,分离性质相似大分子的方法之一,依据的原理是物质的酸碱性、极性,也就是所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质,对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力,改变冲洗液的离子强度和pH值,物质就能依次从层析柱中分离出来。
离子交换层析法大致分为5个步骤:
1. 离子扩散到树脂表面。
2. 离子通过树脂扩散到交换位置。
3. 在交换位置进行离子交换;被交换的分子所带电荷愈多,它与树脂的结合愈紧密,也就愈不容易被其它离子取代。
4. 被交换的离子扩散到树脂表面。
5. 冲洗液通过,被交换的离子扩散到外部溶液中。
离子交换树脂的交换反应是可逆的,遵循化学平衡的规律,定量的混合物通过管柱时,离子不断被交换,浓度逐渐降低,几乎全部都能被吸附在树脂上;在冲洗的过程中,由于连续添加新的交换溶液,所以会朝正反应方向移动,因而可以把树脂上的离子冲洗下来。
如果被纯化的物质是氨基酸类的分子,则分子上的净电荷取决于氨基酸的等电点和溶液的pH值,所以当溶液的pH 值较低,氨基酸分子带正电荷,它将结合到强酸性的阳离子交换树脂上;随着通过的缓冲液pH逐渐增加,氨基酸将逐渐失去正电荷,结合力减弱,最后被洗下来。由于不同的氨基酸等电点不同,这些氨基酸将依次被洗出,最先被洗出的是酸性氨基酸,如apartic acid和glutamic acid(在约pH3~4时),随后是中性氨基酸,如glycine和alanine。碱性氨基酸如arginine和lysine在pH值很高的缓冲液中仍带有正电荷,因此这些在约pH值高达10~11时才出现。

② 离子交换层析法是能分离所有的氨基酸吗

首先了解一下离抄子交袭换层析的原理,离子交换层析是用离子交换剂作固定相,利用它与流动相中的离子能进行可逆的交换性质来分离离子型化合物的层析方法。带电荷量少,亲和力小的先被洗脱下来;带电荷量多,亲和力大的后被洗脱下来。因此氨基酸由于所带电荷量的不同而被逐一洗脱分离开。

③ 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。

④ 生物化学离子交换柱层析法分离氨基酸实验报告

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⑤ 用阳离子交换层析洗脱氨基酸

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

⑥ 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

⑦ 20种氨基酸用离子交换层析法分离顺序

这看你用什么填料进行交换层析了,还有离子交换缓冲液的pH多少。
因为氨基酸有酸性氨基酸、碱性氨基酸以及中性氨基酸。不同交换条件分离顺序不同。

⑧ 离子交换层析分离氨基酸时,(苯乙烯磺酸钠)为什么组氨酸后洗脱出来而赖氨酸先洗脱出来

你们是不是这样分析的:组氨酸的PI是7.59,赖氨酸是9.74,这证明赖氨酸碱性更强,酸性更弱,而用H+洗脱时,先洗脱是应该是酸性弱的物质所以赖氨酸应该先洗脱下来?
或许可以这样解释:碱性氨基酸和阳离子交换树脂的结合是以氢离子为媒介,借助氢键的极性连接起来的。如果我没记错的话,伯氨基形成的氢键要比仲氨基形成的氢键强一些。
不管用是钠型的还是氢型的阳离子交换树脂,组氨酸和赖氨酸要与其吸附都必需通过氢离子。钠型的阳离子交换树脂并是不所有的磺酸基都与钠离子结合的。你用平衡常数算一下。而且,你用来溶解氨基酸的溶液是强碱性的吗?你的树脂是再生的吗?
满意请采纳。

⑨ 利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸,哪一种氨基酸首先被PH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。

氨基酸与粒子抄交换树脂的吸附力袭大小取决于它们之间的电荷引力和疏水作用。第一组中甘氨酸和亮氨酸均为非极性氨基酸,但是相比之下甘氨酸的极性要更强,也就是疏水性更弱,它会先被洗脱。第二组中,丝氨酸是中性条件下不带电荷的极性氨基酸,丙氨酸是非极性氨基酸,所以丝氨酸疏水性差,先被洗脱。

⑩ 求问怎么用离子交换树脂层析分离混合氨基酸

【原理】离子交换树脂是一种合成的高聚物,不溶于水,能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的极性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用,而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(=R=S03H)、弱(=COOH)、强碱 (=N+=R:)和弱碱(=NH2=NHR=NR2)。
离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的。但对生物大于物质如蛋白质是不适当的,因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。
本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液。在特定的pH条件下,它们解离程度不同,通过改变脱液的pH或离子强度可分别洗脱分离。
【材料】1.实验器材层析柱(1.6X20cm);恒流泵;梯度混合器;试管及试管架;紫外分光光度计、磺酸阳离子交换树脂(Dowex 50)
2.实验试剂
(1)2mol/L HCl
(2)2mol/L NaOH
(3)0.1mOl/L HCl
(4) 0.1mol/L NaOH
(5)pH4.2的柠檬酸缓冲液:0.lmol/L柠檬酸54m1加0.1mol/L柠檬酸钠46ml
(6)pH5的醋酸缓冲液:0.2mol/L NaAc 70ml加 0.2mol/L HAc 30ml
(7)0.2%中性茚三酮溶液:0.2g茚三酮加100ml丙酮
(8)氨基酸混合液:丙氨酸、天冬氨酸、赖氨酸各10m1加0.1mol/L HCl 3m【方法】
1. 树脂的处理
100ml烧杯中置约10g树脂,加25ml 12mo1/L HCl搅拌2h,倾弃酸液,用蒸馏水充洗涤树脂至中性。加25ml 12mol/L NaOH至上述树脂中搅拌2h,倾弃碱液,用蒸馏水洗涤至中性。将树脂悬浮于50ml pH4.2柠檬酸缓冲液中备用。
2. 装柱取直径0.8cm~1.2cm、长度 10cm~12cm的层析柱,底部垫玻璃棉或海绵圆垫,自顶部注入经处理的上述树脂悬浮液,关闭层柱出口,待树脂沉降后,放出过量的溶液,在加入一些树脂,至树脂沉积至8cm~10cm高度即可。于柱子顶部继续加入pH4.2柠檬酸缓冲液洗涤,使流出液pH为4.2为止,关闭柱子出口,保持液面高出树脂表面1cm左右。
3. 加样、洗脱及洗脱液收集
打开山口使缓冲液流出,待液面几乎平齐树脂表面时关闭出口(不可使树脂表面干燥)。用长滴管将15滴氨基酸混合液仔细直接加到树脂顶部,打开出口使其缓慢流入柱内。当液面刚平树脂表面时,加入0.1mol/L HCl 3ml,以10滴/min~12滴/min的流速洗脱,收集洗脱液,每管20滴,逐管收存。当HCl液面刚平树脂表面时,用1m1 pH4.2柠檬酸缓冲液冲洗柱壁一次,接着用2ml pH4.2柠檬酸缓冲液洗脱,保持流速10滴/min~12滴/min并注意勿使树脂表面干燥。
在收集洗脱液的过程中,逐管用茚三酮检验氨基酸的洗脱情况,方法是:于各管洗脱液中加10滴pH5醋酸缓冲液和10滴中性茚三酮溶液,沸水浴中煮10min,如溶液呈紫蓝色,表示已有氨基酸洗脱下来。显色的深度可代表洗脱的氨基酸浓度,可比色测。
在用pH4.2柠檬酸缓冲液把第二个氨基酸洗脱出来之后,再收集两管茚三酮反应阴性部分,关闭层析柱出口,将树脂顶部剩余的pH4.2柠檬酸缓冲液移去。
于树脂顶部加入2ml 0.1mo1/L NaOH,打开出口使其缓慢流入柱内,按上面I续用0.1mo1/L NaOH洗脱并逐管收集 (注意仍然保持流速10滴/min~12滴/min),每管20滴。做洗脱液中氨基酸检验,在第三个氨基酸用0.1mo1/L NaOH洗脱下来以后,再继续收集两管茚三酮反应阴性部分。
最后以洗脱液管号为横坐标,洗脱液各管光密度(以水作空白,在570nm波长读取吸光度)或颜色深浅(以 -,±,+,++...表示)为纵坐标作图,即可画出一条洗脱曲线。
【注意事项】
1. 一直保持流速10滴/min~12滴/min,并注意勿使树脂表面干燥。
2. 在装柱时必须防止气泡、分层及柱子液面在树脂表面以下等现象发生。

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