吸附离子交换.ppt

影响亲和吸附的因素 配基浓度：配基浓度高有利； 空间位阻：加入“手臂链”以降低空间位阻的影响； 配基与载体的结合位点：就蛋白质等大分子作为配基时，与载体连接的键越少越好； 载体孔径：孔道大小； 微环境：载体或“手臂链”的极性、电性； 载体的活化和偶联 亲和吸附的载体通常是惰性的，往往不能直接与配基连接，偶联前需要先活化，活化的方法主要有： 溴化氰活化法：琼脂糖、葡聚糖引入亚氨基碳酸盐； 高碘酸活化法：氧化多糖，生成烷基胺 环氧化法：多糖类载体与环氧氯丙烷作用生成环氧化合物，再与氨基偶联； 甲苯磺酰氯法 双功能试剂法 二乙烯砜 4　离子交换吸附 　　　吸附剂为离子交换树脂。为不溶于酸、碱、有机溶剂；化学稳定性良好；不可动的多价高分子基团。 　　　概念：离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。 离子交换树脂的网络结构 　 原理与操作 　　用离子交换剂为固定相，适宜的溶剂为流动相，根据带电溶质与离子交换剂间的静电作用力不同进行的分离。 　　阳离子交换剂； 　　阴离子交换剂； 　　弱酸性离子交换剂； 　　弱碱性离子交换剂。 离子交换树脂的分类 依据活性基团分类 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 螯合树脂 强酸型 交换基为酸性，H+与阳离子交换 —SO3H —COOH —OH pH 2 pH 6 使用 pH 范围 pH 10 交换基为碱性，阴离子发生交换 强碱型 弱碱型 —N+(CH3)3OH- —N+H3 OH- —N+H2R OH- —N+HR2 OH- pH 12 pH 4 含有特殊螯合基团的树脂 R-NH2 + H2O R-N+H3 OH- pOHpKb 　阳离子交换反应： Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+ Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na + 阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH- Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl - 新型离子交换树脂 大孔离子交换树脂 大孔离子交换树脂具有和大孔吸附剂相同的骨架结构，在大孔吸附剂合成后（加入致孔剂），再引入化学功能基团，便可得到大孔离子交换树脂 大孔离子交换树脂的优点 通过在合成时加入惰性致孔剂，克服了普通凝胶树脂由于溶胀现象，产生的“暂时孔”现象，从而强化了离子交换的功能； 减少了凝胶树脂在离子交换过程中的“有机污染”现象（大分子不易洗脱）； 可以通过致孔剂选择调整孔径大小、树脂的比表面积，以适应不同的分离要求。 常用的致孔剂有：良溶剂（能与单体互溶的）甲苯、四氯化碳；不良溶剂 长链醇（碳4-10） 煤油；高分子聚合物 聚苯乙烯、聚丙烯酸酯 其它离子交换树脂类型 两性树脂：同时含有酸、碱两种基团的树脂； 均孔型离子交换树脂：主要是阴离子型凝胶离子交换树脂，孔径均匀，交换容量高、机械强度好； 螯合树脂：树脂上含有具有螯合能力的集团，既可以形成离子键，又可以形成配位键；主要用于脱除金属离子； *多糖基离子交换树脂：固相载体为多糖类物质，亲水性强、交换空间大、对生物大分子物致变性作用 主要的多糖基离子交换树脂 离子交换纤维素 树脂骨架为纤维素，根据活性基团的性质可分为阳离子交换纤维素和阴离子交换纤维素两类 特点：骨架松散、亲水性强、表面积大、交换容量大、吸附力弱、交换和洗脱条件温和、分辨率高 常用的离子交换纤维素有： 甲基磺酸纤维素、羧甲基纤维素、二乙基氨基乙基纤维素 葡聚糖凝胶离子交换树脂 骨架为葡聚糖凝胶，如sepharose、sephadex，根据功能基团的不同，亦可分为阳离子交换和阴离子交换树脂 命名方法：交换活性基团+骨架+原骨架编号 特点：除了具有离子交换功能以外，兼有分子筛的功能，提高了分离的效率 常用的葡聚糖凝胶离子交换树脂：CM-sephadex C-25、DEAE-sephadex A-25等 DEAE anion exchanger CMC Cation Exchanger 　　离子交换操作：如何使目标物洗脱下来？ 　　（1）恒定离子强度洗脱（需要大量的离子，洗脱液消耗大）； 　　（2）梯度洗脱； 　　线性：离子强度线性增大，蛋白与交换剂的结合能力逐渐降低； 　　逐次：阶段式离子强度增大，介于线性与恒定之间。 离子交换机理 A+自溶液中扩散到树脂表面 A+从树脂表面进入树脂内部的活性中心 A+与