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離子交換色譜技術的應用

發布時間: 2020-12-31 13:27:21

Ⅰ 請問離子交換技術和色譜分離技術是什麼,在果汁加工中的應用

離子交換技術:;nbsp;Sobernbsp;和nbsp;Peterson於1956年首次將離子交換基團結合到纖維素上,製成了離子交換纖維素,成功地應用於蛋白質的分離。從此使生物大分子的分級分離方法取得了迅速的發展。離子交換基團不但可結合到纖維上,nbsp;還可結合到交聯葡聚糖(S-ephadex)和瓊脂糖凝膠(Sepharose)上。nbsp;近年來離子交換色譜技術已經廣泛應用於蛋白質、酶、核酸、肽、寡核苷酸、病毒、噬菌體和多糖的分離和純化。它們的優點是:⑴具有開放性支持骨架,大分子可以自由進入和迅速擴散,故吸附容量大。⑵具有親水性,對大分子的吸附不大牢固,用溫和條件使可以洗脫,不致引起蛋白質變性或酶的失活。⑶多孔性,表面積大、交換容量大,回收率高,可用於分離和制備。一、基本理論nbsp;nbsp;離子交換劑通常是一種不溶性高分子化合物,如樹脂,纖維素,葡聚糖,醇脂糖等,它的分子中含有可解離的基團,這些基因在水溶液中能與溶液中的其它陽離子或陰離子起交換作用。雖然交換反應都是平衡反應,但在層析柱上進行時,由於連續添加新的交換溶液,平衡不斷按正方向進行,直至完全。因此可以把離子交換劑上的原子離子全部洗脫下來,同理,當一定量的溶液通過交換柱時,由於溶液中的離子不斷被交換而波度逐減少,因此也可以全部被交換並吸附在樹脂上。如果有兩種以上的成分被交換吸著在離子交換劑上,用洗脫液洗脫時,在被洗脫的能力則決定於各自洗反應的平衡常數。蛋白質的離子交換過程有兩個階段——吸附和解吸附。吸附在離子交換劑上的蛋白質可以通過改變pH使吸附的蛋白質失去電荷而達到解離但更多的是通過增加離子強度,使加入的離子與蛋白質競爭離子交換劑上的電荷位置,使吸附的蛋白質與離子交換劑解開。不同蛋白質與離子交換劑之間形成電鍵數目不同,即親和力大小有差異nbsp;,因此只要選擇適當的洗脫條件便可將混合物中的組分逐個洗脫下來,達到分離純化的目的。二、離子交換的分類及常見種類(一)分類離子交換劑分為兩大類,即陽離子交換劑和陰離子交換劑。各類交換劑根據其解離性大小,還可分為強、弱兩種,即nbsp;強酸劑nbsp;陽離子交換劑nbsp;nbsp;弱酸劑nbsp;強鹼型nbsp;陰離子交換劑nbsp;弱鹼型nbsp;。1.陽離子交換劑nbsp;nbsp;陽離子交換劑中的可解離基因是磺酸(-SO3H)、磷酸(-PO3H2)、nbsp;羧酸(COOH)和酚羥基(-OH)等酸性基。某些交換劑在交換時反應如下:強酸性:R-SO3nbsp;-H+nbsp;+nbsp;Na+nbsp;R-SO3-nbsp;Na+H+弱酸性:R-COOH+Na+nbsp;R-COONanbsp;+H+國產樹脂中強酸1×7(上海樹脂#732)和國外產品Dowexnbsp;50、Zerolitnbsp;225等都於強酸型離子交換劑。2.陰離子交換劑nbsp;nbsp;陰離子交換劑中的可解離基因是伯胺、(-NH2)、仲胺(-NHCH3)、叔胺[N-(CH3)2]和季胺[-N(CH3)2]等鹼性基團。某些交換反應如下:強鹼性:R-N+(CH3)2nbsp;H·OH-nbsp;+Clnbsp;R-N+(CH3)2nbsp;Cl+OH-弱鹼性:R-N+(CH3)2nbsp;H·OH-nbsp;+Clnbsp;R-N+(CH3)2nbsp;HCl+OH-強鹼性#201號國產樹脂和國外Dowex1、Dowex2、ZerolitFF等都屬於強鹼型陰離子交換劑。(二)種類1.纖維素離子交換劑:陽離子交換劑有羥甲基纖維素(CM-纖維素),nbsp;陰離子交換劑有氯代三乙胺纖維紗(DESE-纖維素)。2.交聯葡聚糖離子交換劑:是將交換基因連接到交聯葡聚糖上製成的一類交換劑,因而既具有離子交換作用,又具有分子篩效應,是一類廣泛應用的色譜分離物質。常用的Sephadex離子交換劑也有陰離子和陽離子交換劑兩類。陰離子交換劑有DEAE-Sephadexnbsp;A-25,A-50和QAE-nbsp;Sephadexnbsp;A25nbsp;,nbsp;A50nbsp;;nbsp;陽離子交換劑有CM-Sephaetxnbsp;C-50,C-50和Sephadexnbsp;C-25,C-50。陰離子交換劑用英文字頭A,陽離子交換劑的英文字頭是C。英文字後面的數字表示Sephadex型號。3.瓊脂糖離子離交換劑:是將DESE-或CM-基團附著在Sepharosenbsp;CL-6Bnbsp;上形成,DEAE-Sephades(陰離子)和CM-Sepharose(陽離子),具有硬度大,nbsp;性質穩定,凝膠後的流速好,分離能力強等優點。三、實驗操作(一)交換劑的處理,再生與轉型nbsp;nbsp;新出廠的樹脂是

Ⅱ 離子色譜法主要應用何種物質的分析,如何解釋三個離子的出峰次序結果

離子交換色譜主要用於有機和無機陰、陽離子的分離,由於各種離子對離子交換樹脂的親和力不同,樣品通過分離柱時被分離成不連續的譜帶,依次被淋洗液洗脫。

Ⅲ 離子交換色譜法的介紹

離子交換色譜法是利用離子交換原理和液相色譜技術的結合來測定溶液中陽回離子和陰離子的一答種分離分析方法。凡在溶液中能夠電離的物質通常都可以用離子交換色譜法進行分離。現在它不僅適用於無機離子混合物的分離,亦可用於有機物的分離,例如氨基酸、核酸、蛋白質等生物大分子,因此應用范圍較廣。

Ⅳ 從分析原理簡述hplc中,離子交換色譜,離子對色譜及離子色譜有何異同

離子抄色譜原理與離子交換襲色譜原理類似,離子色譜後一般使用電化學檢測器進行檢測,適用於分析無機與有機陰陽離子和氨基酸,以及糖類和DNA、RNA的水解產物等;離子對色譜主要是補充離子抑制色譜的不足,離子抑制色譜是指在流動相中加入弱酸或弱鹼來抑制待測組分的離解,提高k值以利於組分的分離,一般針對酸性待測組分,可在流動相中加入弱酸,使待測組分減少在流動相中的離解,加強與固定相的分配,適用於有機弱酸鹼或兩性化合物的檢測,但由於色譜柱一般是硅膠基質化學鍵合相色譜,其酸度耐受范圍是2-8,因此在加入酸鹼調節劑時還要兼顧流動相pH,導致無法通過此方法分析強酸強鹼,因此引入離子對色譜,在流動相中加入可與強酸強鹼抑制的離子對,通常分析鹼加入烷基磺酸鈉,分析酸加入季胺鹽,適用於較強有機酸鹼的分析。

Ⅳ 簡述離子交換色譜法

離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:

K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}

其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度

分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

陽離子交換:

陰離子交換:

式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。

離子交換反應的平衡常數分別為:

陽離子交換:

陰離子交換:

平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數。親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值。

固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用。

典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:

其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。

按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。

陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。

陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換

流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度。

離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。

Ⅵ 離子交換色譜法的應用

離子交換色譜主要是用來分離離子或可離解的化合物。它不僅廣泛地應用於無機離子的分離,而且廣泛地應用於有機和生物物質,如氨基酸、核酸、蛋白質等的分離。

Ⅶ 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼

一、原理:離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

二、裝置:

1、分離柱:裝有離子交換樹脂,如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。

2、抑制柱和柱後衍生作用:常用的檢測器不僅能檢測樣品離子,而且也對移動相中的離子有響應,所以必須消除移動相離子的干擾。

3、檢測器:分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。

三、應用:

離子色譜主要用於測定各種離子的含量,特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。

Ⅷ 離子交換色譜主要應用在哪些方面

只要需要檢測陰陽離子的地方都可以用離子交換色譜。

Ⅸ 關於離子交換色譜法

我感覺應該選C
首先B中陽離子為+2價離子,最容易被吸附,通過試管速度最慢。
然後A和C作比較,其中A的離子半徑比較大,而且配合物更易被吸附,所以A更容易被吸附。
通過比較得到C的吸附能力最弱。

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