㈠ 離子交換層析分離兩性化合物的原理
離子交換層析分離兩性化合物的原理介紹如下:離子交換層析法(ion exchange chromatography,簡稱IEC)是從復雜的混合物中,分離性質相似大分子的方法之一,依據的原理是物質的酸鹼性、極性,也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質,對管柱上的離子交換劑有不同的親和力,改變沖洗液的離子強度和pH值,物質就能含雹依次從層析柱中分離出來。離子交換層析法大致分為5個步驟:
1. 離子擴散到樹脂表面。
2. 離子通過樹脂擴散到交換位置。
3. 在交換位置進行離子交換;被交換的分子所帶電荷愈多,它與樹脂的結合愈緊密,也就愈不容易被其它離子取代。
4. 被交換的離子擴散到樹脂表面。
5. 沖洗液通過,被交換的離子擴散到外部溶液中。
離子交換樹脂的交換反應是可逆的,遵循化學平衡的規律。定量的混合物通過管柱時,離子不斷被交換,濃度逐漸降低,幾乎全部都能被吸附在樹脂上;在沖洗的過程中,由於連續添加新的交換溶液,所以會朝正反應方向移動,因而可以把樹脂上的離子沖洗下來。
如果被純化的物質是氨基酸類的分子,則分子上的凈電荷取決於氨基酸的等電點和溶液的pH值。所以當溶液的pH值較低,氨基酸分子帶正電荷,它將結合到強酸性的陽離子交換樹脂上;隨著通過的緩沖液pH逐漸增加,氨基酸將逐漸失去正電荷,結合力減弱,最後被洗下來。由於不同的氨基酸等電點不同,這些氨基酸將依次被洗出,最先被洗出的是酸性氨基酸,如 apartic acid 和 glutamic acid(在約pH 3~4時),隨後是中性氨基酸,如glycine和alanine。鹼性氨基酸如arginine和lysine在pH值很高的緩沖液中仍帶有正電荷,因此這些在約pH值清大高達10~11時才出現。
㈡ 多糖分離純化—離子交換層析和柱層析
多糖,與蛋白質一樣,對生命過程起著關鍵作用,其復雜結構直接決定了其特性和功能。要深入理解多糖,分離純化步驟至關重要。其中,離子交換層析和凝膠層析是常用的手段。
離子交換層析在多糖純化中應用廣泛,其根據多糖特性,選擇合適的陽離子、陰離子或硼砂交換劑,如DEAE cellulose、DEAE Sephadex(葡聚糖)、DEAE Sepharose(瓊脂糖)系列。以DEAE cellulose-52為例,它作為陰離子交換柱,其填料二乙氨乙基纖維素帶有正電荷,能有效分離中性和酸性多糖,如果膠,通過鹽溶液洗脫,中性糖先被洗脫,陰離子多糖隨後。通過檢測洗脫液糖含量,形成洗脫曲線,實現不同多糖的分離。
相比之下,凝膠層析則側重於分子量的分離。其原理是利用分子篩特性,大分子先流出,小分子後流出,如Sephadex G系列填料,如G-15、G-25用於寡糖分離,G-100和G-200則適用於大分子多糖。通過觀察洗脫曲線,可以精確收集不同分子量的樣品。
㈢ 求問怎麼用離子交換樹脂層析分離混合氨基酸
離子交換樹脂作為一種合成高聚物,不溶於水,能吸水膨脹。高聚物分子由能電離的極性基團及非極性的樹脂組成。極性基團上的離子能與溶液中的離子起交換作用,而非極性的樹脂本身物性不變。通常離子交換樹脂根據所帶基團可分為強酸(=R=SO3H)、弱(=COOH)、強鹼(=N+=R:)和弱鹼(=NH2=NHR=NR2)。離子交換樹脂適用於分離小分子物質,如氨基酸、腺苷、腺苷酸等。然而,對於生物大分子如蛋白質,則不太適宜,因為它們不能擴散到樹脂的鏈狀結構中。因此,如果需要分離生物大分子,可以選擇多糖聚合物如纖維素、葡聚糖為載體的離子交換劑。
本次實驗利用磺酸陽離子交換樹脂(Dowex 50)分離混合氨基酸,包括酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)和鹼性氨基酸(賴氨酸)。在特定的pH條件下,這些氨基酸解離程度不同,通過調整脫液pH或離子強度可以實現分離。實驗中所用到的材料包括層析柱、恆流泵、梯度混合器、試管及試管架、紫外分光光度計、2mol/L HCl、2mol/L NaOH、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、pH4.2的檸檬酸緩沖液、pH5的醋酸緩沖液、0.2%中性茚三酮溶液以及氨基酸混合液。
樹脂處理步驟為:首先將樹脂置於100ml燒杯中,加入25ml 12mol/L HCl攪拌2小時,傾棄酸液後用蒸餾水洗滌至中性。隨後,再加入25ml 12mol/L NaOH攪拌2小時,傾棄鹼液後用蒸餾水洗滌至中性。最後,將樹脂懸浮於50ml pH4.2檸檬酸緩沖液中備用。
裝柱步驟包括:取直徑0.8cm~1.2cm、長度10cm~12cm的層析柱,底部墊玻璃棉或海綿圓墊,自頂部注入經處理的樹脂懸浮液。關閉層柱出口,待樹脂沉降後,放出過量溶液,再加入一些樹脂,使樹脂沉積至8cm~10cm高度即可。於柱子頂部繼續加入pH4.2檸檬酸緩沖液洗滌,確保流出液pH為4.2,關閉柱子出口,保持液面高出樹脂表面1cm左右。
加樣、洗脫及洗脫液收集步驟為:打開山口使緩沖液流出,待液面幾乎平齊樹脂表面時關閉出口。用長滴管將15滴氨基酸混合液直接加到樹脂頂部,打開出口使其緩慢流入柱內。當液面剛平樹脂表面時,加入0.1mol/L HCl 3ml,以10滴/分鍾~12滴/分鍾的流速洗脫,收集洗脫液,每管20滴,逐管收存。當HCl液面剛平樹脂表面時,用1ml pH4.2檸檬酸緩沖液沖洗柱壁一次,接著用2ml pH4.2檸檬酸緩沖液洗脫,保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾並注意勿使樹脂表面乾燥。
在收集洗脫液的過程中,逐管用茚三酮檢驗氨基酸的洗脫情況,方法是:於各管洗脫液中加10滴pH5醋酸緩沖液和10滴中性茚三酮溶液,沸水浴中煮10分鍾,如溶液呈紫藍色,表示已有氨基酸洗脫下來。顯色的深度可代表洗脫的氨基酸濃度,可比色測。在用pH4.2檸檬酸緩沖液把第二個氨基酸洗脫出來之後,再收集兩管茚三酮反應陰性部分,關閉層析柱出口,將樹脂頂部剩餘的pH4.2檸檬酸緩沖液移去。於樹脂頂部加入2ml 0.1mol/L NaOH,打開出口使其緩慢流入柱內,按上面步驟續用0.1mol/L NaOH洗脫並逐管收集,注意保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾,每管20滴。做洗脫液中氨基酸檢驗,在第三個氨基酸用0.1mol/L NaOH洗脫下來以後,再繼續收集兩管茚三酮反應陰性部分。
最後,以洗脫液管號為橫坐標,洗脫液各管光密度(以水作空白,在570nm波長讀取吸光度)或顏色深淺(以-,±,+,++...表示)為縱坐標作圖,即可畫出一條洗脫曲線。
實驗注意事項包括:保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾,並注意勿使樹脂表面乾燥。在裝柱時必須防止氣泡、分層及柱子液面在樹脂表面以下等現象發生。
㈣ 疫苗提純分離用離子交換層析工藝介紹
陰離子交換層析去除乙腦疫苗製品中殘留DNA,其特點在於將乙腦疫苗濃縮液經過凝膠過濾層析初步純化後,利用陰離子交換層析,DNA被牢牢吸附在色可賽思離子交換介質上,而乙腦病毒蛋白則直接穿透,有效去除宿主DNA,解決乙腦疫苗行業面臨的問題。
2010版《中國葯典》提高人用狂犬病疫苗中蛋白含量標准,需確保純化後的病毒液總蛋白不超過80μg/劑,牛血清蛋白殘留低於50ng/劑,宿主細胞蛋白殘留不超過24μg/劑。生物葯企需優化純化工藝,利用凝膠層析與色可賽思離子交換層析相結合,以提高疫苗純化效果。層析柱的選擇、上樣體積、速度、濃度與抗原收集點,均影響疫苗純化效率。結合兩種層析柱,可優化疫苗純化,確保質量與效率。
採用離子交換法去除流腦多糖疫苗粗糖中的雜蛋白,結合高效陰離子交換色譜與電化學檢測,快速檢測Hib結合疫苗中殘余溴化氰與CDAP,為疫苗生產提供可靠檢測方法。同時,HPAEC-PAD檢測法測定腦膜炎球菌多糖含量,驗證方法的專屬性、精密度與准確性,與傳統方法比較,結果一致,可用於疫苗成品多糖含量檢測。
百日咳疫苗的分離純化通過ELISA與還原性SDS-PAGE方法研究脲的影響,加入2mol/L脲作為穩定劑,顯著提高色可賽思離子交換層析和凝膠過濾層析效果。
利用Sabin株脊髓灰質炎病毒純化的離子交換層析條件,對粗純液進行IEC,優化純化步驟,提高疫苗質量。
重組幽門螺桿菌過氧化氫酶脂質體疫苗的制備中,陰離子交換層析和凝膠過濾層析分離純化Kat重組蛋白,薄膜分散法制備疫苗,通過透射電鏡測定粒徑,為疫苗提供有效免疫保護。
離子交換層析純化人輪狀病毒滅活疫苗,通過色可賽思離子交換柱層析、透析脫鹽、過濾除菌滅活等步驟,制備出總蛋白去除率為99.69%、保持良好抗原性和免疫原性的疫苗。
狂犬病疫苗中去除殘余DNA,優化培養條件、選擇合適孔徑的超濾膜包、增加陰離子交換柱工藝,以降低Vero細胞DNA殘留量,保證疫苗質量。
利用大腸桿菌表達系統制備HPV-6類病毒顆粒,研究其免疫原性,通過純化、體外組裝、形態檢測與中和實驗,評價誘導的抗HPV-6/11中和抗體水平,簡便高效制備具有免疫原性的HPV-6疫苗。
㈤ 離子交換層析的原理是什麼 已解決
離子交換層析法是從復雜的混合物中,分離性質相似大分子的方法之一,依據的原理是物內質的酸鹼性容,極性,所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質,對管柱上的離子交換劑有不同的親和力,改變沖洗液的離子強度和pH值,物質就能依次從層析柱中分離出來。
層析開始前,功能基團與反離子穩定結合,就與反離子發生可逆交換,與層析劑結合被固定下來。因為鹽離子可以與底物競爭功能基團,鹽濃度越高樣品與層析劑結合越不緊密,易被洗脫下來。不同物質與層析劑結合程度不同,洗脫下來的時間不同,因此得以分開。
(5)離子交換層析柱價格擴展閱讀
離子交換劑的選擇首重保持欲分離物質的生物活性,以及在不同pH值環境中,此物質所帶的電荷和電性強弱,陰陽離子交換劑的選擇若被分離物質帶正電荷,這些鹼性蛋白質,它們在酸性溶液中較穩定,親和力強,故採用陽離子交換劑。
在鹼性溶液中較穩定,則使用陰離子交換劑,如果欲分離的物質是兩性離子,一般考慮在它穩定的pH范圍帶有何種電荷,作為交換劑的選擇。離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生,若有脂溶性物質則可用非離子型去污劑洗柱後再生,也可用乙醇洗滌。