Ⅰ 简述离子交换纤维素的特点有哪些
简述离子交换纤维素的特点有哪些
具有开放性支持骨架,大分子可以自由进入和迅速内扩散,故吸附容容量大.⑵具有亲水性,对大分子的吸附不大牢固,用温和条件使可以洗脱,不致引起蛋白质变性或酶的失活.⑶多孔性,表面积大、交换容量大,回收率高,可用于分离和制备.
Ⅱ 离子交换纤维素色谱法的交换种类
离子交换剂分为两大类,即阳离子交换剂和阴离子交换剂。各类交换剂根据其解离性大小,还可分为强、弱两种,即 强酸剂阳离子交换剂 弱酸剂强碱型阴离子交换剂弱碱型。
1.阳离子交换剂
阳离子交换剂中的可解离基因是磺酸(-SO3H)、磷酸(-PO3H2)、羧酸(COOH)和酚羟基(-OH)等酸性基。
某些交换剂在交换时反应如下:
强酸性:R-SO3-H++Na+ R-SO3- Na+H+
弱酸性:R-COOH+Na+ R-COONa+H+
国产树脂中强酸1×7(上海树脂#732)和国外产品Dowex 50、Zerolit 225等都于强酸型离子交换剂。
2.阴离子交换剂
阴离子交换剂中的可解离基因是伯胺、(-NH2)、仲胺(-NHCH3)、叔胺[N-(CH3)2]和季胺[-N(CH3)2]等碱性基团。某些交换反应如下:强碱性:R-N+(CH3)2 H·OH-+Cl R-N+(CH3)2 Cl+OH-弱碱性:R-N+(CH3)2 H·OH-+Cl R-N+(CH3)2 HCl+OH-强碱性#201号国产树脂和国外Dowex1、Dowex2、ZerolitFF等都属于强碱型阴离子交换剂。
3.纤维素离子交换剂
阳离子交换剂有羟甲基纤维素(CM-纤维素),阴离子交换剂有氯代三乙胺纤维纱(DESE-纤维素)。
4.交联葡聚糖离子交换剂
是将交换基因连接到交联葡聚糖上制成的一类交换剂,因而既具有离子交换作用,又具有分子筛效应,是一类广泛应用的色谱分离物质。常用的Sephadex离子交换剂也有阴离子和阳离子交换剂两类。阴离子交换剂有DEAE-Sephadex A-25,A-50和QAE- Sephadex A25,A50; 阳离子交换剂有CM-Sephaetx C-50,C-50和Sephadex C-25,C-50。阴离子交换剂用英文字头A,阳离子交换剂的英文字头是C。英文字后面的数字表示Sephadex型号。3.琼脂糖离子离交换剂:是将DESE-或CM-基团附着在Sepharose CL-6B上形成,DEAE-Sephades(阴离子)和CM-Sepharose(阳离子),具有硬度大,性质稳定,凝胶后的流速好,分离能力强等优点。
Ⅲ 离子交换纤维素色谱法离子交换的分类及常见种类
离子交换纤维素色谱法主要依据离子交换剂的类型和特性进行分类,包括阳离子交换剂和阴离子交换剂,这两类又可以根据解离性强弱进一步细分为强酸性和弱酸性、强碱性和弱碱性。
1. 阳离子交换剂,如磺酸、磷酸、羧酸和酚羟基等酸性基团的交换剂,如国产的1×7树脂和国际品牌的Dowex 50、Zerolit 225,它们属于强酸型。反应方式包括强酸性R-SO3-H++Na+ R-SO3- Na+H+和弱酸性R-COOH+Na+ R-COONa+H+。
2. 阴离子交换剂,如伯胺、仲胺、叔胺和季胺等碱性基团的交换剂,如国产的#201号树脂和Dowex 1、Dowex 2、ZerolitFF,它们属于强碱型。反应方式有强碱性R-N+(CH3)2 H·OH-+Cl R-N+(CH3)2 Cl+OH-和弱碱性R-N+(CH3)2 H·OH-+Cl R-N+(CH3)2 HCl+OH-。
离子交换剂种类丰富,例如纤维素离子交换剂有CM-纤维素(阳离子)和氯代三乙胺纤维纱(DESE-纤维素,阴离子)。交联葡聚糖离子交换剂如Sephadex,有阴离子和阳离子两种,如DEAE-Sephadex A-25、A-50和CM-Sephadex C-50等,英文字头A代表阴离子,C代表阳离子,数字表示型号。琼脂糖离子交换剂如DEAE-Sephades和CM-Sepharose,是通过DESE-或CM-基团附着在Sepharose CL-6B上制成,具有优良的分离性能和稳定性。
Sober和Peterson于1956年首次将离子交换基团结合到纤维素上,制成了离子交换纤维素,成功地应用于蛋白质的分离。从此使生物大分子的分级分离方法取得了迅速的发展。离子交换基团不但可结合到纤维上,还可结合到交联葡聚糖(S-ephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose)上。近年来离子交换色谱技术已经广泛应用于蛋白质、酶、核酸、肽、寡核苷酸、病毒、噬菌体和多糖的分离和纯化。
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不错。三菱威宝净水器整机原装进口,质量也不错有保证,由无纺布,载银活性碳,离子交换纤维,中空纤维膜,四层过滤使水质新鲜健康,口感极佳。
Ⅳ 离子交换层析具体操作
离子交换层析操作详解
1. 预处理和装柱是离子交换层析的关键步骤。首先,对于离子交换纤维素,需要流水冲洗去除碎屑,以确保均匀度。若产品已溶胀,可跳过这步,但需确保其成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂通常采用“碱-酸-碱”处理,转变成-OH-或盐型,阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理,变为-H-型。装柱前,平衡至所需的pH和离子强度,并减压排除气泡。为了防止颗粒分层,装柱时需适当加压,确保柱床紧实,以提高分辨率。装好后,需用起始缓冲液淋洗,直至达到平衡状态方可使用。
2. 加样与洗脱阶段,样品应与起始缓冲液保持相同的pH和离子强度,选择的pH值应在交换剂与结合物相反电荷的范围内,同时离子强度要低,可通过透析、凝胶过滤或稀释来调整。不溶物需预先除去。合适的上样量是关键,一般不超过柱子的负荷能力,上样量通常为交换剂总量的1%-5%。洗脱样品时,可通过改变pH或离子强度,或采用阶段洗脱或连续梯度洗脱法,后者通过控制两个容器中缓冲液浓度的梯度变化来达到最佳分离效果。在洗脱过程中,需确保洗脱液体积充足,梯度上限足够高且上升速度适中,以防止目的物过早或过晚解吸。
3. 洗脱后的分析,以5-10毫升/管收集洗脱液,通过检测方法(如生物活性测定或免疫学测定)确定目的物位置,然后进行回收。对于离子交换剂的再生,如纤维素可用NaCl和NaOH溶液处理,脂溶性物质则需非离子型去污剂或乙醇清洗。保存时,需添加防腐剂,阴离子交换剂通常使用氯已定,阳离子交换剂则使用乙基硫柳汞,有些产品可添加叠氮钠。
离子交换层析操作需严格把控各个步骤,确保样品处理得当,洗脱过程有效,以实现理想的分离效果。
离子交换层析(Ion Exchange Chromatography简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1
Ⅵ 离子交换纤维的发展历程
离子交换纤维技术2004年9月上旬在北京理工大学获得突破,填补了此领域内的国内空白。
离子交换纤维产业化项目是由北京理工大学和桂林正翰科技开发有限责任公司联合攻关的。
目前课题组已掌握了这一项目的核心技术,获得两项中国发明专利,另外申报的两项发明专利已经被国家知识产权局受理。两个子课题——离子交换纤维制备及在蔗糖糖浆脱色中的应用项目,以及20t/a离子交换纤维生产工艺 (中试) 技术项目,均已通过广西自治区科技厅组织的成果鉴定,总体达到国际先进水平,并在其应用研究方面填补国内外空白。该项目已建成20t/a离子交换纤维工业化生产装置,批量生产出合格产品,使我国成为继俄罗斯、日本之后,国际上少数几个掌握离子交换纤维工业化生产核心技术,实现离子交换纤维产业化的国家之一。
离子交换纤维被国际科学界、产业界称为21世纪功能材料。发展高效的离子交换纤维及其应用技术是当前功能材料科学发展的前沿课题,一直是全球分离材料研发领域的一大热点。
Ⅶ 离子交换纤维素有何特点为什么人们常用它来分离纯化酶及其他生物活性大分子物质
⑴具有开放性支持骨架,大分子可以自由进入和迅速扩散,故吸附容量大。⑵具有亲水性,对大分子的吸附不大牢固,用温和条件使可以洗脱,不致引起蛋白质变性或酶的失活。⑶多孔性,表面积大、交换容量大,回收率高,可用于分离和制备。
一、基本理论
离子交换剂通常是一种不溶性高分子化合物,如树脂,纤维素,葡聚糖,醇脂糖等,它的分子中含有可解离的基团,这些基因在水溶液中能与溶液中的其它阳离子或阴离子起交换作用。虽然交换反应都是平衡反应,但在层析柱上进行时,由于连续添加新的交换溶液,平衡不断按正方向进行,直至完全。因此可以把离子交换剂上的原子离子全部洗脱下来,同理,当一定量的溶液通过交换柱时,由于溶液中的离子不断被交换而波度逐减少,因此也可以全部被交换并吸附在树脂上。如果有两种以上的成分被交换吸着在离子交换剂上,用洗脱液洗脱时,在被洗脱的能力则决定于各自洗反应的平衡常数。蛋白质的离子交换过程有两个阶段──吸附和解吸附。吸附在离子交换剂上的蛋白质可以通过改变pH使吸附的蛋白质失去电荷而达到解离但更多的是通过增加离子强度,使加入的离子与蛋白质竞争离子交换剂上的电荷位置,使吸附的蛋白质与离子交换剂解开。不同蛋白质与离子交换剂之间形成电键数目不同,即亲和力大小有差异,因此只要选择适当的洗脱条件便可将混合物中的组分逐个洗脱下来,达到分离纯化的目的。