離子交換層析

ionexchangechromatography一、原理

離子交換層析是用離子交換劑（具有離子交換性能的物質）作固定相，利用它與流動相中的某種離子進行可逆的交換性質來分離子型混合物的層析方法。低鹽高鹽分離結束帶電荷不同蛋白在特定pH值下有不同帶電性質離子交換樹脂如何分離蛋白質洗脫樹脂與樹脂結合力二、離子交換劑的類型在惰性載體上引入帶有電荷的活性基團（一）按活性功能基團帶電荷性質不同陽離子交換劑——帶負電荷，與陽離子交換陰離子交換劑——帶正電荷，與陰離子交換?

陰離子交換樹脂對化學試劑及熱都不如陽離子交換樹脂穩定。膠體膠體1.離子交換樹脂：(1)類型聚苯乙烯樹脂：（二）按載體種類不同苯乙烯二乙烯苯聚苯乙烯母體交聯劑（2）離子交換樹脂的性質①、一般離子交換劑的特性多孔性：疏松、多孔網狀，活性基團在網孔內不溶性：不溶于稀酸、稀堿、有機溶劑穩定性：離子交換性：具相當數量的可交換或帶電基團②、交換量：指交換劑中可交換的離子數Dowex100149

mDowex50297

mDowex20840

m③

、交聯度：合成樹脂時所用的交聯劑在原料總重量中所占的百分比交聯度越大樹脂的網孔越小膨脹性小交換量少交聯度越小樹脂的網孔越大膨脹性大交換量大

膨脹性增加易引起樹脂的機械變形破損陽離子交換樹脂

強酸型磺酸基-SO3-H+

中等酸型磷酸根-O-PO2H2

亞磷酸根-O-POH2

弱酸型羧基-COOH陰離子交換樹脂

強堿季胺基團[-N+(CH3)3]

弱堿叔胺、仲胺、伯胺基團

（3）可引入的解離基團（4）離子交換樹脂對離子的親和力■離子取代順序：++++++++++++++++++>>電荷高者離子大者濃度大者>（4）離子交換樹脂對離子的親和力①陽離子樹脂電價數：Na+<Ca++<Al+++<Ti++++原子價數相同，原子序數

Li+<Na+<K+<Pb+②陰離子強堿性交換樹脂CH3COO-<F-<OH-<HCOO-<CL-<SCN-<Br-<CrO4=<NO3-<I-<C2O4=<SO4=弱堿性交換樹脂F-<CL-<Br-=I-=CH3COO<Mno4=<PO4=<NO3-<酒石酸根<檸檬酸根<C2O4=<SO4=<OH陰離子交換纖維素—DEAE-纖維素

pH8.6以下分離中性或酸性物質,具二乙胺乙基陽離子交換纖維素陽離子交換纖維素—CM-纖維素一般pH>4條件下使用,具有羧甲基2.離子交換纖維素3.離子交換凝膠—分離大分子物質如：葡聚糖（Sephadex）

聚丙烯酰胺（PAG）

瓊脂糖（Sepharose）

※帶電荷量少，親和力小的先被洗脫下來，帶電荷量多，親和力大的后被洗脫下來。三、操作注意點（一）離子交換劑的選擇原則：

根據被分離物質的性質選擇—同一性質離子交換劑中選用對被分離物質各組分之間結合力差異大的型號交換劑1.被分離物質帶何種電荷2.被分離物質分子的大小

大分子物質選用凝膠，其次選用纖維素考慮因素：根據分離過程的實驗條件強酸強堿—應用廣泛弱酸型—只能在堿性范圍內使用弱堿型—只能在酸性范圍內使用3.被分離物質所處的環境4.被分離物質的物理化學性質5.被分離物質的大概數量原則：不能發生化學反應，避免使樣品變性（二）緩沖液的選擇

原則：所用洗脫液比吸著物質具有更活潑的離子或基團

改變pH或離子強度

增強洗脫液與離子交換劑的結合力降低分離物與離子交換劑的結合力洗脫方式：梯度洗脫(三)洗脫劑四、應用

分離多肽蛋白、氨基酸、核酸及其他帶電的生物分子。實驗：離子交換層析分離純化蛋白質器材與試劑：陽離子交換樹脂（CM-纖維素）樣品：BSA（牛血清白蛋白，pI～4.7）、Lysozyme