离子交换层析配基、基架、填料
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层析填料介绍
一、离子交换层析柱
1. 弱阳离子交换填料:以羧基为主,常用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离和纯化。
2. 强阳离子交换填料:以氨基为主,常用于有机物、生物小分子、金属离子等的分离。
3. 弱阴离子交换填料:以胺基为主,通常用于无机阴离子、有机酸、磷酸等的分离。
4. 强阴离子交换填料:以季铵盐为主,常用于离子的选择性吸附分离、蛋白质去除等。
二、凝胶层析柱
1. 大孔凝胶层析填料:具有大的孔径和大的分子量,适用于大分子的分离和纯化,如蛋白质、糖类等。
2. 中孔凝胶层析填料:孔径和分子量较小,适用于中小分子的分离和纯化,如抗体、糖体、药物等。
3. 小孔凝胶层析填料:孔径和分子量非常小,适用于小分子有机物、酶、激素等的分离和纯化。
4. 离子交换凝胶层析填料:同时具有凝胶和离子交换功能,适用于对分子量和电荷具有选择性的物质的分离和纯化。
三、亲和层析柱
1. 金属亲和层析填料:以Ni、Co、Zn等为配位离子的柱子,适用于含有带金属结构的肽、蛋白质、核酸等的分离。
2. 免疫亲和层析填料:以特异性抗体为配体的柱子,可用于分离和纯化含有特定表位的蛋白质等物质。
3. 亲和层析填料:利用配位、化学键合、反相作用等与物质之间的亲和力实现分离和纯化。
以上是常见的层析柱填料种类及其特点,选择合适的填料可提高层析分离效率和纯化效果。
离子交换填料的选择、处理和保存(1)离子交换填料的选择离子交换填料的种类很多,离子交换层析要取得较好的效果首先要选择合适的离子交换填料。
首先是对离子交换填料电荷基团的选择,确定是选择阳离子交换填料还是选择阴离子交换填料。
这要取决于被分离的物质在其稳定的pH 下所带的电荷,如果带正电,则选择阳离子交换填料;如带负电,则选择阴离子交换填料。
例如待分离的蛋白等电点为4,稳定的pH 范围为6-9,由于这时蛋白带负电,故应选择阴离子交换填料进行分离。
强酸或强碱型离子交换填料适用的pH 范围广,常用于分离一些小分子物质或在极端pH 下的分离。
由于弱酸型或弱碱型离子交换填料不易使蛋白质失活,故一般分离蛋白质等大分子物质常用弱酸型或弱碱型离子交换填料。
其次是对离子交换填料基质的选择。
前面已经介绍了,聚苯乙烯离子交换填料等疏水性较强的离子交换填料一般常用于分离小分子物质,如无机离子、氨基酸、核苷酸等。
而纤维素、葡聚糖、琼脂糖等离子交换填料亲水性较强,适合于分离蛋白质等大分子物质。
一般纤维素离子交换填料价格较低,但分辨率和稳定性都较低,适于初步分离和大量制备。
葡聚糖离子交换填料的分辨率和价格适中,但受外界影响较大,体积可能随离子强度和pH 变化有较大改变,影响分辨率。
琼脂糖离子交换填料机械稳定性较好,分辨率也较高,但价格较贵。
另外离子交换填料颗粒大小也会影响分离的效果。
离子交换填料颗粒一般呈球形,颗粒的大小通常以目数(mesh)或者颗粒直径(mm)来表示,目数越大表示直径越小。
前面在介绍交换容量时提到了一些关于交换剂颗粒大小、孔隙的选择。
另外离子交换层析柱的分辨率和流速也都与所用的离子交换填料颗粒大小有关。
一般来说颗粒小,分辨率高,但平衡离子的平衡时间长,流速慢;颗粒大则相反。
所以大颗粒的离子交换填料适合于对分辨率要求不高的大规模制备性分离,而小颗粒的离子交换填料适于需要高分辨率的分析或分离。
这里特别要提到的是,离子交换纤维素目前种类很多,其中以DEAE-纤维素(二乙基氨基纤维素)和CM-纤维素(羧甲基纤维素)最常用,它们在生物大分子物质(蛋白质,酶,核酸等)的分离方面显示很大的优越性。
层析柱填料的分类层析柱填料是一种常用的分离技术,在多个领域都有广泛的应用。
根据其物理性质和化学性质的不同,层析柱填料可以分为不同的分类。
本文将对层析柱填料的分类进行详细介绍。
一、根据物理性质分类1. 吸附填料:吸附填料是层析柱中最常用的一种填料。
其主要特点是表面具有较强的吸附能力,可以与待分离物质发生物理吸附作用。
常见的吸附填料有硅胶、活性炭、分子筛等。
吸附填料在生物制药、食品加工、环境监测等领域有广泛应用。
2. 离子交换填料:离子交换填料是一种带电的固体颗粒,其表面带有正或负电荷。
离子交换填料可以与待分离物质中的离子发生离子交换作用,实现分离纯化的目的。
常见的离子交换填料有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。
离子交换填料在水处理、生物制药、化工等领域有广泛应用。
3. 柱色谱填料:柱色谱填料是一种高效分离的填料,其主要特点是具有较大的表面积和较好的分离效果。
常见的柱色谱填料有C18、C8、氨基、硅胶等。
柱色谱填料在药物分析、环境监测、食品检测等领域有广泛应用。
二、根据化学性质分类1. 亲水性填料:亲水性填料是一种具有亲水性表面的填料,其主要特点是对亲水性物质具有较好的吸附和分离效果。
常见的亲水性填料有硅胶、糖凝胶、羟基磷灰石等。
亲水性填料在生物制药、食品加工等领域有广泛应用。
2. 疏水性填料:疏水性填料是一种具有疏水性表面的填料,其主要特点是对疏水性物质具有较好的吸附和分离效果。
常见的疏水性填料有疏水性聚合物、疏水性硅胶等。
疏水性填料在有机合成、食品加工等领域有广泛应用。
3. 离子互化填料:离子互化填料是一种可以与待分离物质发生离子交换作用的填料,其主要特点是对离子性物质具有较好的吸附和分离效果。
常见的离子互化填料有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。
离子互化填料在环境监测、药物分析等领域有广泛应用。
三、根据粒径分类1. 大孔径填料:大孔径填料是一种具有较大孔径的填料,其主要特点是具有较大的表面积和较好的传质效果。
离子交换层析配基、基架、填料
离子交换层析技术是一种高效的分离纯化技术,在工业化生产、科研领域和医药制造中广泛应用。
离子交换层析的核心是离子交换基质,其中的配基、基架、填料是其重要组成部分。
配基是离子交换基质的主要功能部分,它能吸附目标离子,并释放出相同电荷的离子。
常见的配基有阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、配体亲和树脂等。
这些配基的选择要根据目标离子的性质进行,如分子大小、电荷、亲和力等。
基架是离子交换基质的骨架部分,它决定了基质的物理和化学性质。
常见的基架有聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺等。
基架的选择要考虑到其耐化学腐蚀性、耐高压性和耐温度性等。
填料是离子交换基质中的孔隙部分,其物理和化学性质直接影响了离子交换的效率和选择性。
常见的填料有硅胶、氧化铝、羟基磷灰石等。
填料的选择要根据其孔径大小、表面极性、化学活性等因素进行。
离子交换层析技术的发展,离不开配基、基架、填料等关键技术的不断创新和进步。
随着新型配基、基架、填料的不断出现,离子交换层析技术将会有更广泛的应用空间和更高的效率。
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离子交换层析填料
离子交换层析填料是水处理工程中一种常用的改性添加剂,它可以使水和离子相互交换,从而实现水质的降解改善。
离子交换层析填料的主要作用是去除水中的有害离子,通过它的作用,便能由水产生质量较高的饮用水和清洁水。
离子交换层析填料主要由吸附剂和助剂组成:吸附剂一般是熟碳、活性炭、氧化铝、石灰岩、矿物沥青等;助剂主要有曝气、添加剂、定量压力脱气剂等。
①熟碳:具有良好的向水中的有害离子吸附作用,有利于解决水质污染问题。
②活性炭:具有良好的物理吸附作用,特别适用于染料、有机污染物、重金属等污染物的去除。
③氧化铝:适用于去除水中溶解态的铝离子,可以有效降低水质中的铝含量。
④石灰岩:能有效缓解水中的酸性,保护水中有益离子,也可以用于去除水中镉等重金属元素。
⑤矿物沥青:适用于污染物的去除,主要是具有吸附和离子交换作用。
离子交换层析填料的具体选择要根据水质污染的种类和体积聚集性,选择最适当的吸附剂以及助剂以实现水质的改善。
此外,应尽量采用多种吸附剂和助剂的结合,这样可以增强去除有害离子的效果,保证水的质量。
离子交换层析配基、基架、填料
离子交换层析是一种常见的分离和纯化方法,广泛应用于生物、化学、环境等领域。
离子交换层析的基本原理是利用离子交换材料与待分离物质之间的化学亲和性差异,通过物质在离子交换材料中的分配来实现分离纯化。
离子交换层析的关键组成部分包括配基、基架和填料。
配基是指离子交换材料上的活性基团,其化学性质决定了材料的亲和性。
常见的配基包括阴离子交换基、阳离子交换基、强酸交换基和弱酸交换基等。
基架是指离子交换材料的骨架结构,常用的基架材料包括聚苯乙烯、聚乙烯、硅胶等。
填料是指用于填充离子交换柱的材料,常见的填料材料包括硅胶、聚合物、玻璃等。
离子交换层析的选择和优化要考虑到多个因素,如待分离物质的性质、离子交换材料的性能、离子交换柱的尺寸、流速等。
通过合理选择配基、基架和填料,并调整操作条件,可以实现高效、经济的分离纯化过程。
总之,离子交换层析是一种重要的分离纯化技术,配基、基架和填料是其关键组成部分。
选择合适的离子交换材料和填料,并合理调整操作条件,可以实现高效、经济的分离纯化过程。
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