离子交换层析
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离子交换层析的原理离子交换层析是一种常用的分离和富集技术,它利用离子交换树脂对离子进行选择性吸附和解吸,从而实现对离子的分离和富集。
其原理主要包括树脂的选择性吸附、离子交换和洗脱三个步骤。
下面将详细介绍离子交换层析的原理及其应用。
首先,树脂的选择性吸附。
离子交换树脂是一种聚合物材料,具有大量的离子交换基团,能够与溶液中的离子发生化学反应,形成离子交换平衡。
当溶液中的离子与树脂表面的离子交换基团发生反应后,被选择性吸附在树脂表面上,而其他离子则通过树脂层析柱,不被吸附。
这样就实现了对离子的选择性吸附。
其次,离子交换。
在选择性吸附的基础上,溶液中的离子与树脂上的离子发生交换反应,使得被吸附的离子逐渐被替换出来。
这个过程是可逆的,当树脂上的离子被替换出来后,树脂又可以重新吸附其他离子。
这样就实现了对离子的分离。
最后,洗脱。
经过离子交换后,树脂上被吸附的离子需要被洗脱下来。
通常采用盐溶液或酸碱溶液进行洗脱,将被吸附的离子从树脂上彻底洗脱出来。
洗脱后的溶液中含有高浓度的目标离子,可以用于后续的分析或提纯。
离子交换层析技术在环境监测、食品安全、生物医药等领域有着广泛的应用。
例如,可以用于水质监测中对重金属离子的富集和分离,也可以用于生物样品中对蛋白质、核酸等生物大分子的富集和提纯。
由于其选择性强、操作简便、效果显著等特点,已成为分离和富集领域中不可或缺的重要技术手段。
总之,离子交换层析技术是一种重要的分离和富集技术,其原理简单清晰,应用广泛。
通过选择性吸附、离子交换和洗脱三个步骤,可以实现对离子的分离和富集,为后续的分析和提纯提供了重要的支持。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解离子交换层析的原理及其应用。
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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离子交换层析名词解释
离子交换层析(Ion exchange chromatography,简称IEC)是一种分析和分离离子的技术方法。
在离子交换层析中,样品溶液被注入到一个含有离子交换树脂的柱子中,离子交换树脂具有特定的离子交换基团,可以选择性地吸附和释放样品溶液中的离子。
离子交换层析的分离原理基于离子交换树脂对溶液中的离子的亲和力不同。
当样品溶液通过柱子时,带有相同电荷的离子与离子交换树脂产生吸附作用,而带有相反电荷的离子则可以自由通过。
通过调节溶液的pH值、离子浓度和离子交换树脂的性质,可以实现对不同离子的选择性分离。
离子交换层析常用于分离和纯化蛋白质、核酸和多肽等生物大分子,并且在药物研发、环境分析和生命科学研究中得到广泛应用。
离子交换层析法离子交换层析法是以具有离子交换性能的物质作固定相,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一种方法。
⒈离子交换剂预处理和装柱: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。
⒉加样与洗脱加样: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%。
洗脱: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。
离子交换层析在各方面的应用离子交换层析(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。
离子交换层析技术已广泛用于各学科领域。
在生物化学及临床生化检验中主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质,也可用于分离核酸、核苷酸及其它带电荷的生物分子。
【2】2009年方希修,王冬梅等人应用平板式膜超滤技术与DEAE高子交换层析法对卵黄免疫球蛋白(IgY)进行分高纯化,经DEAE离子交换层析得到高纯度的IgY。
【4】2010年马江涛、陈昕等人使用Bio—Rad的DiaSTAT糖化血红蛋白检测系统(LPLC)和Biosystem.S.A的微柱离子交换层析法分别测定糖化血红蛋白,并进行精密度、网收率、干扰闪素及相关性的比较分析,证明了离子交换层析法测定糖化血红蛋白的方法适合临床常规应用。
【5】2010年蒋超,张或等人用超滤、阳离子交换层析方法从热钙法处理过的干酪乳清中分离纯化乳铁蛋白,其纯度达93.6%。
近年来,随着合成技术的发展和生产的需要,人工合成的刚性材料被陆续开发出来,这也是未来离子交换介质发展的一个趋势。
1.层析分离纯化家兔血清PONl条件的优化代恒、赵敏等人报道,Paraoxonase(PONl)是--个钙离子依赖的酯酶,它可以水解包括有机磷类,芳香酯类在内的多种化合物。
作为一种生物酶,PONl 可以在普通的生物环境下将有机磷类毒剂迅速水解,使之分解为无毒或低毒的化合物。
存在于血清中的PONl,可达到在有机磷毒物到达它的生物受体之前将其清除的目的。
在本研究中,使用Cibacron Blue F3GA琼脂糖的假亲和层析得到初步分离富含PONl的Cibacron流分,选定DEAE Sepharose Fast Flow为离子交换层析介质,通过AKTA purifier全自动层析仪,在PH值分别为7.0,7.5,8.0,8.5,9.0,9.5条件下对Cibacron流分进行离子交换层析。