⑴ 离子交换色谱和疏水性相互作用色谱的洗脱原理有何异同
离子交换色谱法是利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种专分离属分析方法。凡在溶液中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法进行分离。现在它不仅适用于无机离子混合物的分离,亦可用于有机物的分离,例如氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子,因此应用范围较广。
⑵ 蛋白质等生物大分子的分离提取应选用哪种离子交换剂为什么
常用的蛋白质纯化方法有离子交换色谱、亲和色谱、电泳、疏水色谱等等
离子交换色谱:蛋白质和氨基酸一样会两性解离,所带电荷决定于溶液pH。pH小于pI时蛋白质带正电,pH大于pI时蛋白质带负电。不同蛋白质等电点的蛋白质在同一个溶液中,表面电荷情况不同。离子交换就是利用不同蛋白质在同一溶液中表面电荷的差异来实现分离的。
亲和色谱:生物大分子有一个特性,某些分子或基因对它们有特异性很强的吸附作用。如镍柱中Ni可以与His标签的蛋白结合,这种只针对一种或一类物质的吸附就是亲和色谱的原理。
电泳:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,
与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
疏水色谱:疏水色谱基于蛋白质表面的疏水区与介质疏水配体间的相互作用,在高浓度盐作用下,蛋白质的疏水区表面上有序排列的水分子通过盐离子的破坏被释放,裸露的疏水区与疏水配体相互作用而被吸附。疏水色谱就是利用样品中各组分在色谱填料上配基相互作用的差异,在洗脱时各组分移动速度不同而达到分离的目的。随着盐离子浓度的降低,疏水作用降低,蛋白质的水化层又形成,蛋白质被解吸附。
⑶ 蛋白质等生物大分子的分离提取应选用哪种离子交换剂为什么
常用的蛋白质纯化方法有离子交换色谱、亲和色谱、电泳、疏水色谱等等
离子交换色谱:蛋白质和氨基酸一样会两性解离,所带电荷决定于溶液pH。pH小于pI时蛋白质带正电,pH大于pI时蛋白质带负电。不同蛋白质等电点的蛋白质在同一个溶液中,表面电荷情况不同。离子交换就是利用不同蛋白质在同一溶液中表面电荷的差异来实现分离的。
亲和色谱:生物大分子有一个特性,某些分子或基因对它们有特异性很强的吸附作用。如镍柱中Ni可以与His标签的蛋白结合,这种只针对一种或一类物质的吸附就是亲和色谱的原理。
电泳:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中, 与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
疏水色谱:疏水色谱基于蛋白质表面的疏水区与介质疏水配体间的相互作用,在高浓度盐作用下,蛋白质的疏水区表面上有序排列的水分子通过盐离子的破坏被释放,裸露的疏水区与疏水配体相互作用而被吸附。疏水色谱就是利用样品中各组分在色谱填料上配基相互作用的差异,在洗脱时各组分移动速度不同而达到分离的目的。随着盐离子浓度的降低,疏水作用降低,蛋白质的水化层又形成,蛋白质被解吸附。
⑷ 离子交换树脂的洗脱顺序和什么有关
和树脂的亲和力有关,主要是静电吸引,其次是疏水作用。
树脂的交联度,即树脂基体版聚合时所用二权乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强。
而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。
(4)不适合采用疏水性离子交换剂扩展阅读:
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。
大孔树脂还有多种优点耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。
交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。
⑸ 疏水层析的相关知识
在
丁香园
生物网络
(
http://dxy.ac.cn
)
总结
:
离子交换
层析:
http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=458&
highlight
=%C0%EB%D7%D3%BD%BB%BB%BB
离子交换层析
离子交换层析是利用
离子交换剂
上的
可交换离子
与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同,经过交换平衡达到分离的目的的一种柱
层析法
。该法可以同时分析多种
离子化合物
,具有灵敏度高,重复性、选择性好,分离速度快等优点,是当前最常用的层析法之一,常用于多种离子型
生物分子
的分离,包括蛋白质、氨基酸、多肽及核酸等。
离子交换层析对物质的分离通常是在一根充填有离子交换剂的玻璃交换剂的
玻璃管
中进行的。离子交换剂为人工合成的多
聚物
,其上带有许多可电离基团,根据这些基团所带电荷的不同,可分为
阴离子交换剂
和
阳离子交换剂
。含有预被分离的离子的溶液通过
离子交换柱
时,各种离子即与离子交换剂上的
荷电
部位竞争结合。任何离子通过柱时的移动速率取决于与离子交换剂的亲和力、电离程度和溶液中各种竞争性离子的性质和浓度。
离子交换剂是由基质、荷电基团和
反离子
构成,在水中呈不溶解状态,能释放出反离子。同时它与溶液中的其他离子或离子化合物相互结合,结合后不改变本身和被结合离子或离子化合物的理化性质。
离子交换层剂与水溶液中离子或离子化合物所进行的
离子交换反应
是可逆的。假定以RA代表阳离子交换剂,在溶液中
解离
出来的阳离子A+与溶液中的阳离子B+可发生可逆的交换反应:RA+B+↔RB+A+;该反应能以极快的速度达到平衡,平衡的移动遵循
质量作用定律
。
溶液中的离子与交换剂上的离子进行交换,一般来说,。。。。
疏水作用
层析,建议看看这个,或者搜索
http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=461&highlight=%CA%E8%CB%AE
参考资料:http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=183&highlight=%C0%EB%D7%D3%BD%BB%BB%BB
⑹ 离子交换层析与疏水层析有何区别
离子交换层析是利用蛋白质在不同PH带不同种电荷的方法,利用离子交换的方法分离蛋白的。离子交换内的介质一般是树脂,阳离子交换型的,使用前树脂先用碱处理成钠型,将氨基酸混合液(pH=2-3)上柱,pH=2-3时,氨基酸主要以阳离子形式存在,与树脂上的钠离子发生交换而被“挂”在树脂上,再用洗脱剂洗脱。不同的氨基酸(带的电荷不同)与树脂的亲和力不同,要将其分离洗脱下来,需要降低它们之间的亲和力,方法是逐步提高洗脱剂的pH和盐浓度,这样各种氨基酸将以不同的速度被洗脱下来,反之亦然。不同反荷离子与树脂亲和力是不同的,其强弱关系为阳性竞争离子:Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+阴性竞争离子:I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F-如果某种离子溶液洗脱效果不好,可用另一种亲和力强的离子代替之,等电点>7选择阳离子交换树脂,等电点<7选择阴离子交换树脂。
⑺ Lys Arg Asp Glu Tyr Ala的混合物在高pH条件下加到阴离子交换树脂上,用连续递减pH值缓冲溶液洗脱
洗脱先后顺来序:Arg Lys Tyr Ala Glu Asp
先分源组:1 Arg Lys是碱性氨基酸 PH=7 正电荷
2 Tyr ALa是中性氨基酸 PH=7 中性为主
3 Glu Asp是酸性氨基酸 PH=7 酸性
由于是交换树脂层析,氨基酸的与树脂的亲和力主要取决于他们之间的亲和力,其次是氨基酸与树脂之间的疏水相互作用。由于缓冲液先是碱性,所以氨基酸与树脂的亲和力为:酸性氨基酸》中性氨基酸>碱性氨基酸(阴离子树脂的疏水基团带正电,负电被交换了),洗脱的顺序就是:碱性 中性 酸性
考虑氨基酸与树脂的疏水作用:Arg的R基团是三个亚甲基+一个亚氨基,Lys是四个亚甲基,很明显,Arg的疏水作用要弱,与树脂吸引力不够强,最先被洗下来。其他的两组楼主自己分析R基团的疏水性
⑻ 离子交换层析与疏水层析有何区别
结合的作用力就不一样啊
离子交换层析是根据静电力不同而达到挂柱和洗脱的效果
而疏水层析是因为不同的物质与填料的疏水作用力不一样,洗脱时间不同,而达到分离的效果