離子交換樹脂緩沖液
㈠ 電泳分離四種核苷酸時,通常將緩沖液調到什麼ph
① 電泳分離4種核苷酸時應取pH3.5 的緩沖液,在該pH時,這4種單核苷酸之間所帶版負電荷差異較大,它權們都向正極移動,但移動的速度不同,依次為:UMP>GMP>AMP>CMP;
② 應取pH8.0,這樣可使核苷酸帶較多負電荷,利於吸附於陰離子交換樹脂柱。雖然pH 11.4時核苷酸帶有更多的負電荷,但pH過高對分離不利。
③ 當不考慮樹脂的非極性吸附時,根據核苷酸負電荷的多少來決定洗脫速度,則洗脫順序為CMP>AMP> GMP > UMP,但實際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附,嘌呤鹼基的非極性吸附是嘧啶鹼基的3倍。靜電吸附與非極性吸附共同作用的結果使洗脫順序為:CMP> AMP > UMP >GMP。
㈡ 將四種核苷酸吸附於陰離子交換柱上時,應將溶液調到什麼 ph
① 電泳分離4種核苷酸時應取pH3.5 的緩沖液,在該pH時,這4種單核苷酸之間所帶負電荷差異較大,回它們都向正極答移動,但移動的速度不同,依次為:UMP>GMP>AMP>CMP;
② 應取pH8.0,這樣可使核苷酸帶較多負電荷,利於吸附於陰離子交換樹脂柱。雖然pH 11.4時核苷酸帶有更多的負電荷,但pH過高對分離不利。
③ 當不考慮樹脂的非極性吸附時,根據核苷酸負電荷的多少來決定洗脫速度,則洗脫順序為CMP>AMP> GMP > UMP,但實際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附,嘌呤鹼基的非極性吸附是嘧啶鹼基的3倍。靜電吸附與非極性吸附共同作用的結果使洗脫順序為:CMP> AMP > UMP >GMP。
㈢ 在PH3左右,氨基酸混合液(酸性,鹼性,中性三類),經陽離子交換樹脂被洗脫分離,這三類氨基酸的洗脫順序
原因:氨基酸與陽離子交換樹脂的靜電引力大小依次是 鹼性氨基酸>中性氨內基酸>酸性氨基酸,所容以洗脫的順序就
先是酸性氨基酸(負電荷最多),然後是中性氨基酸,最後是鹼性氨基酸(帶正電荷最多)。
詳見《生物化學》王鏡岩 第三版 上冊 153頁
㈣ 做DNA分子雜交的時候,為什麼一定要用緩沖液稀釋熒游標記的探針,用水不行么
緩沖液 1)緩沖溶液作用原理和pH值
當往某些溶液中加入一定量的酸和鹼時,有阻礙溶液pH變化的作用,稱為緩沖作用,這樣的溶液叫做緩沖溶液。弱酸及其鹽的混合溶液(如HAc與NaAc),弱鹼及其鹽的混合溶液(如NH3·H2O與NH4Cl)等都是緩沖溶液。
由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩沖溶液對酸的緩沖作用,是由於溶液中存在足夠量的鹼A-的緣故。當向這種溶液中加入一定量的強酸時,H 離子基本上被A-離子消耗:
所以溶液的pH值幾乎不變;當加入一定量強鹼時,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化。
2)緩沖溶液的緩沖能力
在緩沖溶液中加入少量強酸或強鹼,其溶液pH值變化不大,但若加入酸,鹼的量多時,緩沖溶液就失去了它的緩沖作用。這說明它的緩沖能力是有一定限度的。
緩沖溶液的緩沖能力與組成緩沖溶液的組分濃度有關。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩沖溶液,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩沖溶液緩沖能力大。關於這一點通過計算便可證實。但緩沖溶液組分的濃度不能太大,否則,不能忽視離子間的作用。
組成緩沖溶液的兩組分的比值不為1∶1時,緩沖作用減小,緩沖能力降低,當c(鹽)/c(酸)為1∶1時△pH最小,緩沖能力大。不論對於酸或鹼都有較大的緩沖作用。緩沖溶液的pH值可用下式計算:
此時緩沖能力大。緩沖組分的比值離1∶1愈遠,緩沖能力愈小,甚至不能起緩沖作用。對於任何緩沖體系,存在有效緩沖范圍,這個范圍大致在pKaφ(或pKbφ)兩側各一個pH單位之內。
弱酸及其鹽(弱酸及其共軛鹼)體系pH=pKaφ±1
弱鹼及其鹽(弱鹼及其共軛酸)體系pOH=pKbφ±1
例如HAc的pKaφ為4.76,所以用HAc和NaAc適宜於配製pH為3.76~5.76的緩沖溶液,在這個范圍內有較大的緩沖作用。配製pH=4.76的緩沖溶液時緩沖能力最大,此時(c(HAc)/c(NaAc)=1。
㈤ HPLC的使用方法和故障分析
HPLC培訓教程
我國葯典收載高效液相色譜法項目和數量比較表:
方法 項目 數量
1985年版 1990年版 1995年版 2000年版
HPLC法 鑒別 9 34 150
檢查 12 40 160
含量測定 7 60 117 387
鑒於HPLC應用在葯品分析中越來越多,因此每一個葯品分析人員應該掌握並應用HPLC。
I.概論
一、液相色譜理論發展簡況
色譜法的分離原理是:溶於流動相(mobile phase)中的各組分經過固定相時,由於與固定相(stationary phase)發生作用(吸附、分配、離子吸引、排阻、親和)的大小、強弱不同,在固定相中滯留時間不同,從而先後從固定相中流出。又稱為色層法、層析法。
色譜法最早是由俄國植物學家茨維特(Tswett)在1906年研究用碳酸鈣分離植物色素時發現的,色譜法(Chromatography)因之得名。後來在此基礎上發展出紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、液相色譜法。
液相色譜法開始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動相,稱為經典液相色譜法,此方法柱效低、時間長(常有幾個小時)。高效液相色譜法(High performance Liquid Chromatography,HPLC)是在經典液相色譜法的基礎上,於60年代後期引入了氣相色譜理論而迅速發展起來的。它與經典液相色譜法的區別是填料顆粒小而均勻,小顆粒具有高柱效,但會引起高阻力,需用高壓輸送流動相,故又稱高壓液相色譜法(High Pressure Liquid Chromatography,HPLC)。又因分析速度快而稱為高速液相色譜法(High Speed Liquid Chromatography,HSLP)。也稱現代液相色譜。
二、HPLC的特點和優點
HPLC有以下特點:
高壓—壓力可達150~300Kg/cm2。色譜柱每米降壓為75 Kg/cm2以上。
高速—流速為0.1~10.0 ml/min。
高效—可達5000塔板每米。在一根柱中同時分離成份可達100種。
高靈敏度—紫外檢測器靈敏度可達0.01ng。同時消耗樣品少。
HPLC與經典液相色譜相比有以下優點:
速度快—通常分析一個樣品在15~30 min,有些樣品甚至在5 min內即可完成。
解析度高—可選擇固定相和流動相以達到最佳分離效果。
靈敏度高—紫外檢測器可達0.01ng,熒光和電化學檢測器可達0.1pg。
柱子可反復使用—用一根色譜柱可分離不同的化合物。
樣品量少,容易回收—樣品經過色譜柱後不被破壞,可以收集單一組分或做制備。
三、色譜法分類
按兩相的物理狀態可分為:氣相色譜法(GC)和液相色譜法(LC)。氣相色譜法適用於分離揮發性化合物。GC根據固定相不同又可分為氣固色譜法(GSC)和氣液色譜法(GLC),其中以GLC應用最廣。液相色譜法適用於分離低揮發性或非揮發性、熱穩定性差的物質。LC同樣可分為液固色譜法(LSC)和液液色譜法(LLC)。此外還有超臨界流體色譜法(SFC),它以超臨界流體(界於氣體和液體之間的一種物相)為流動相(常用CO2),因其擴散系數大,能很快達到平衡,故分析時間短,特別適用於手性化合物的拆分。
按原理分為吸附色譜法(AC)、分配色譜法(DC)、離子交換色譜法(IEC)、排阻色譜法(EC,又稱分子篩、凝膠過濾(GFC)、凝膠滲透色譜法(GPC)和親和色譜法。(此外還有電泳。)
按操作形式可分為紙色譜法(PC)、薄層色譜法(TLC)、柱色譜法。
四、色譜分離原理
高效液相色譜法按分離機制的不同分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法(正相與反相)、離子交換色譜法、離子對色譜法及分子排阻色譜法。
1.液固色譜法 使用固體吸附劑,被分離組分在色譜柱上分離原理是根據固定相對組分吸附力大小不同而分離。分離過程是一個吸附-解吸附的平衡過程。常用的吸附劑為硅膠或氧化鋁,粒度5~10μm。適用於分離分子量200~1000的組分,大多數用於非離子型化合物,離子型化合物易產生拖尾。常用於分離同分異構體。
2.液液色譜法 使用將特定的液態物質塗於擔體表面,或化學鍵合於擔體表面而形成的固定相,分離原理是根據被分離的組分在流動相和固定相中溶解度不同而分離。分離過程是一個分配平衡過程。
塗布式固定相應具有良好的惰性;流動相必須預先用固定相飽和,以減少固定相從擔體表面流失;溫度的變化和不同批號流動相的區別常引起柱子的變化;另外在流動相中存在的固定相也使樣品的分離和收集復雜化。由於塗布式固定相很難避免固定液流失,現在已很少採用。現在多採用的是化學鍵合固定相,如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。
液液色譜法按固定相和流動相的極性不同可分為正相色譜法(NPC)和反相色譜法(RPC)。
正相色譜法 採用極性固定相(如聚乙二醇、氨基與腈基鍵合相);流動相為相對非極性的疏水性溶劑(烷烴類如正已烷、環已烷),常加入乙醇、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷等以調節組分的保留時間。常用於分離中等極性和極性較強的化合物(如酚類、胺類、羰基類及氨基酸類等)。
反相色譜法 一般用非極性固定相(如C18、C8);流動相為水或緩沖液,常加入甲醇、乙腈、異丙醇、丙酮、四氫呋喃等與水互溶的有機溶劑以調節保留時間。適用於分離非極性和極性較弱的化合物。RPC在現代液相色譜中應用最為廣泛,據統計,它占整個HPLC應用的80%左右。
隨著柱填料的快速發展,反相色譜法的應用范圍逐漸擴大,現已應用於某些無機樣品或易解離樣品的分析。為控制樣品在分析過程的解離,常用緩沖液控制流動相的pH值。但需要注意的是,C18和C8使用的pH值通常為2.5~7.5(2~8),太高的pH值會使硅膠溶解,太低的pH值會使鍵合的烷基脫落。有報告新商品柱可在pH 1.5~10范圍操作。
正相色譜法與反相色譜法比較表
正相色譜法 反相色譜法
固定相極性 高~中 中~低
流動相極性 低~中 中~高
組分洗脫次序 極性小先洗出 極性大先洗出
從上表可看出,當極性為中等時正相色譜法與反相色譜法沒有明顯的界線(如氨基鍵合固定相)。
3.離子交換色譜法 固定相是離子交換樹脂,常用苯乙烯與二乙烯交聯形成的聚合物骨架,在表面未端芳環上接上羧基、磺酸基(稱陽離子交換樹脂)或季氨基(陰離子交換樹脂)。被分離組分在色譜柱上分離原理是樹脂上可電離離子與流動相中具有相同電荷的離子及被測組分的離子進行可逆交換,根據各離子與離子交換基團具有不同的電荷吸引力而分離。
緩沖液常用作離子交換色譜的流動相。被分離組分在離子交換柱中的保留時間除跟組分離子與樹脂上的離子交換基團作用強弱有關外,它還受流動相的pH值和離子強度影響。pH值可改變化合物的解離程度,進而影響其與固定相的作用。流動相的鹽濃度大,則離子強度高,不利於樣品的解離,導致樣品較快流出。
離子交換色譜法主要用於分析有機酸、氨基酸、多肽及核酸。
4.離子對色譜法 又稱偶離子色譜法,是液液色譜法的分支。它是根據被測組分離子與離子對試劑離子形成中性的離子對化合物後,在非極性固定相中溶解度增大,從而使其分離效果改善。主要用於分析離子強度大的酸鹼物質。
分析鹼性物質常用的離子對試劑為烷基磺酸鹽,如戊烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉等。另外高氯酸、三氟乙酸也可與多種鹼性樣品形成很強的離子對。
分析酸性物質常用四丁基季銨鹽,如四丁基溴化銨、四丁基銨磷酸鹽。
離子對色譜法常用ODS柱(即C18),流動相為甲醇-水或乙腈-水,水中加入3~10 mmol/L的離子對試劑,在一定的pH值范圍內進行分離。被測組分保時間與離子對性質、濃度、流動相組成及其pH值、離子強度有關。
5.排阻色譜法 固定相是有一定孔徑的多孔性填料,流動相是可以溶解樣品的溶劑。小分子量的化合物可以進入孔中,滯留時間長;大分子量的化合物不能進入孔中,直接隨流動相流出。它利用分子篩對分子量大小不同的各組分排阻能力的差異而完成分離。常用於分離高分子化合物,如組織提取物、多肽、蛋白質、核酸等。
被分離組分在柱中的洗脫原理
㈥ 如用陽離子交換樹脂分離M,K和D三種氨基酸的混合液,用pH5.5的緩沖液洗脫時,洗脫下來的順序是
陽離子交換樹脂可以吸附陽離子氨基酸在PH5.5的條件下,D帶負電荷最多最早被洗脫,K帶正電荷最多最晚被洗脫
㈦ 關於HPLC的原理的很好的解釋,
(通常用的最多的是第二種,即分配平衡,)色譜分離原理
高效液相色譜法按分離機制的不同分為液固吸附色譜法、液液分配色譜法(正相與反相)、離子交換色譜法、離子對色譜法及分子排阻色譜法。
1.液固色譜法 使用固體吸附劑,被分離組分在色譜柱上分離原理是根據固定相對組分吸附力大小不同而分離。分離過程是一個吸附-解吸附的平衡過程。常用的吸附劑為硅膠或氧化鋁,粒度5~10μm。適用於分離分子量200~1000的組分,大多數用於非離子型化合物,離子型化合物易產生拖尾。常用於分離同分異構體。
2.液液色譜法 使用將特定的液態物質塗於擔體表面,或化學鍵合於擔體表面而形成的固定相,分離原理是根據被分離的組分在流動相和固定相中溶解度不同而分離。分離過程是一個分配平衡過程。
塗布式固定相應具有良好的惰性;流動相必須預先用固定相飽和,以減少固定相從擔體表面流失;溫度的變化和不同批號流動相的區別常引起柱子的變化;另外在流動相中存在的固定相也使樣品的分離和收集復雜化。由於塗布式固定相很難避免固定液流失,現在已很少採用。現在多採用的是化學鍵合固定相,如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。
液液色譜法按固定相和流動相的極性不同可分為正相色譜法(NPC)和反相色譜法(RPC)。
正相色譜法 採用極性固定相(如聚乙二醇、氨基與腈基鍵合相);流動相為相對非極性的疏水性溶劑(烷烴類如正已烷、環已烷),常加入乙醇、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷等以調節組分的保留時間。常用於分離中等極性和極性較強的化合物(如酚類、胺類、羰基類及氨基酸類等)。
反相色譜法 一般用非極性固定相(如C18、C8);流動相為水或緩沖液,常加入甲醇、乙腈、異丙醇、丙酮、四氫呋喃等與水互溶的有機溶劑以調節保留時間。適用於分離非極性和極性較弱的化合物。RPC在現代液相色譜中應用最為廣泛,據統計,它占整個HPLC應用的80%左右。
隨著柱填料的快速發展,反相色譜法的應用范圍逐漸擴大,現已應用於某些無機樣品或易解離樣品的分析。為控制樣品在分析過程的解離,常用緩沖液控制流動相的pH值。但需要注意的是,C18和C8使用的pH值通常為2.5~7.5(2~8),太高的pH值會使硅膠溶解,太低的pH值會使鍵合的烷基脫落。有報告新商品柱可在pH 1.5~10范圍操作。
正相色譜法與反相色譜法比較表
正相色譜法 反相色譜法
固定相極性 高~中 中~低
流動相極性 低~中 中~高
組分洗脫次序 極性小先洗出 極性大先洗出
從上表可看出,當極性為中等時正相色譜法與反相色譜法沒有明顯的界線(如氨基鍵合固定相)。
3.離子交換色譜法 固定相是離子交換樹脂,常用苯乙烯與二乙烯交聯形成的聚合物骨架,在表面未端芳環上接上羧基、磺酸基(稱陽離子交換樹脂)或季氨基(陰離子交換樹脂)。被分離組分在色譜柱上分離原理是樹脂上可電離離子與流動相中具有相同電荷的離子及被測組分的離子進行可逆交換,根據各離子與離子交換基團具有不同的電荷吸引力而分離。
緩沖液常用作離子交換色譜的流動相。被分離組分在離子交換柱中的保留時間除跟組分離子與樹脂上的離子交換基團作用強弱有關外,它還受流動相的pH值和離子強度影響。pH值可改變化合物的解離程度,進而影響其與固定相的作用。流動相的鹽濃度大,則離子強度高,不利於樣品的解離,導致樣品較快流出。
離子交換色譜法主要用於分析有機酸、氨基酸、多肽及核酸。
4.離子對色譜法 又稱偶離子色譜法,是液液色譜法的分支。它是根據被測組分離子與離子對試劑離子形成中性的離子對化合物後,在非極性固定相中溶解度增大,從而使其分離效果改善。主要用於分析離子強度大的酸鹼物質。
分析鹼性物質常用的離子對試劑為烷基磺酸鹽,如戊烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉等。另外高氯酸、三氟乙酸也可與多種鹼性樣品形成很強的離子對。
分析酸性物質常用四丁基季銨鹽,如四丁基溴化銨、四丁基銨磷酸鹽。
離子對色譜法常用ODS柱(即C18),流動相為甲醇-水或乙腈-水,水中加入3~10 mmol/L的離子對試劑,在一定的pH值范圍內進行分離。被測組分保時間與離子對性質、濃度、流動相組成及其pH值、離子強度有關。
5.排阻色譜法 固定相是有一定孔徑的多孔性填料,流動相是可以溶解樣品的溶劑。小分子量的化合物可以進入孔中,滯留時間長;大分子量的化合物不能進入孔中,直接隨流動相流出。它利用分子篩對分子量大小不同的各組分排阻能力的差異而完成分離。常用於分離高分子化合物,如組織提取物、多肽、蛋白質、核酸等。
㈧ Lys Arg Asp Glu Tyr Ala的混合物在高pH條件下加到陰離子交換樹脂上,用連續遞減pH值緩沖溶液洗脫
洗脫先後順序:Arg Lys Tyr Ala Glu Asp
先分組:1 Arg Lys是鹼性氨基酸 PH=7 正電荷
2 Tyr ALa是中性氨基酸 PH=7 中性為主
3 Glu Asp是酸性氨基酸 PH=7 酸性
由於專是交換屬樹脂層析,氨基酸的與樹脂的親和力主要取決於他們之間的親和力,其次是氨基酸與樹脂之間的疏水相互作用。由於緩沖液先是鹼性,所以氨基酸與樹脂的親和力為:酸性氨基酸》中性氨基酸>鹼性氨基酸(陰離子樹脂的疏水基團帶正電,負電被交換了),洗脫的順序就是:鹼性 中性 酸性
考慮氨基酸與樹脂的疏水作用:Arg的R基團是三個亞甲基+一個亞氨基,Lys是四個亞甲基,很明顯,Arg的疏水作用要弱,與樹脂吸引力不夠強,最先被洗下來。其他的兩組樓主自己分析R基團的疏水性
㈨ 離子交換樹脂用緩沖液平衡,為什麼又用緩沖液沖洗
恢復樹脂的原來的存在狀態,使樹脂再生利用。
㈩ 請問HPLC是做什麼的原理操作方法
HPLC是高效液相色譜,英文全稱是High Performance Liquid Chromatography。該方法在化學、醫學、工業、農學、商檢和法檢等學科領域中被用來做重要的分離分析技術。
用途:高效液相色譜更適宜於分離、分析高沸點、熱穩定性差、有生理活性及相對分子量比較大的物質,因而廣泛應用於核酸、肽類、內酯、稠環芳烴、高聚物、葯物、人體代謝產物、表面活性劑,抗氧化劑、殺蟲劑、除莠劑的分析等物質的分析。
原理:高效液相色譜以液體為流動相,採用高壓輸液系統,將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內各成分被分離後,進入檢測器進行檢測,從而實現對試樣的分析和分離。
操作方法:如下圖所示,溶劑貯器中的流動相被泵吸入,經梯度控制器按一定的梯度進行混合然後輸出,經測其壓力和流量,導入進樣閥(器)經保護柱、分離柱後到檢測器檢測,由數據處理設備處理數據或記錄儀記錄色譜圖,餾分收集器收集餾分,廢液瓶收集廢液。
(10)離子交換樹脂緩沖液擴展閱讀:
液相色譜法開始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動相,稱為經典液相色譜法,此方法柱效低、時間長(常有幾個小時)。高效液相色譜法(High performance Liquid Chromatography,HPLC)是在經典液相色譜法的基礎上,於60年代後期引入了氣相色譜理論而迅速發展起來的。
HPLC根據固定相和流動相的成分分為正相色譜和反向色譜。
正相色譜法
採用極性固定相(如聚乙二醇、氨基與腈基鍵合相);流動相為相對非極性的疏水性溶劑(烷烴類如正已烷、環已烷),常加入乙醇、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷等以調節組分的保留時間。常用於分離中等極性和極性較強的化合物(如酚類、胺類、羰基類及氨基酸類等)。
反相色譜法
一般用非極性固定相(如C18、C8);流動相為水或緩沖液,常加入甲醇、乙腈、異丙醇、丙酮、四氫呋喃等與水互溶的有機溶劑以調節保留時間。適用於分離非極性和極性較弱的化合物。RPC在現代液相色譜中應用最為廣泛,據統計,它占整個HPLC應用的80%左右。