离子交换色谱.ppt

三、离子交换柱的操作以强酸性阳离子交换树脂分离K+和Na+为例交换R-H++K+=R-K++H+R-H++Na+=R-Na++H+洗脱R-K++H+=R-H++K+R-Na++H+=R-H++Na+第30页,共59页，星期六，2024年，5月1树脂的处理A过筛分：得均一颗粒，也可溶胀后筛分；商品树脂20－80目，可将其干燥、粉碎、过筛或沉降、浮选处理。第31页,共59页，星期六，2024年，5月B净化处理：乙醇－水－4mol/LHClorNaOH-蒸馏水到（pH4-5or7-8);强酸阳离子树脂其商品多为Na型。用4倍体积5－6％盐酸搅拌5h,水洗到中性。然后4倍体积5－6％NaorNaCl交换，水洗到无Na+。必要时可重复1－2次。如需使用H＋，接上步骤用6倍体积5－6％HCl交换，水洗到中性。酸碱处理的次序决定了离子交换剂携带反离子的类型。第32页,共59页，星期六，2024年，5月强碱型阴离子交换树脂商品型一般为Cl型。4倍体积5－6％NaOH,蒸馏水洗到中性。4倍体积5－6％HCl,蒸馏水洗到中性。6倍体积5－6％NaOH,蒸馏水洗到中性。OH型树脂最好现制现用，它吸附空气中CO2。第33页,共59页，星期六，2024年，5月弱酸型阳离子交换树脂商品树脂一般为Na型。处理可参照强酸型阳离子交换树脂。弱碱型阴离子交换树脂处理参照强碱型阴离子交换树脂法。第34页,共59页，星期六，2024年，5月2柱的操作装柱：树脂高度一般约为柱高的90%。为防止加试液时树脂被冲起，在柱的上端亦应铺一层玻璃纤维（或隔板）。装好后，再用蒸馏水洗涤（不少于2倍柱体积），备用。上样：阳离子树脂可达交换容量的50％，阴离子一般为10-20%。小于5％床体积（1％分析）。洗脱：用蒸馏水洗去多余的（没吸附的）样品，然后用洗脱液（缓冲液，pH,离子强度）淋洗，方法有等度，梯度等。第35页,共59页，星期六，2024年，5月平衡柱子装好后，要用所需的缓冲液（有一定的pH和离子强度）平衡柱子。用恒流泵在恒定压力下走柱子（平衡与洗脱时的压力尽可能保持相同）。离子强度和pH的选择首先要保证各个待分离物质如蛋白质的稳定。使各个待分离物质与离子交换剂有适当的结合。有时柱子平衡好后，还要进行转型处理。补充第36页,共59页，星期六，2024年，5月离子交换层析的基本操作层析柱平衡平衡缓冲液的用量至少为柱体积的2倍平衡缓冲液的流速可略高于正常操作流速平衡终点以流出液的离子浓度、导电性、pH值与缓冲液一致为准，其中pH值最重要补充第37页,共59页，星期六，2024年，5月交换将试液加到交换柱上，用活塞控制一定的流速进行交换。经过一段时间之后，上层树脂全部被交换、下层未被交换，中间则部分被交换，这一段称为“交界层”。随着交换的进行，交界层逐渐下移，至流出液中开始出现交换离子时，称为始漏点(亦称泄漏点或突破点)，此时交换柱上被交换离子的物质的量数称为始漏量。在到达始漏点时，交界层的下端刚到达交换柱的底部，而交换层中尚有未被交换的树脂存在，所以始漏量总是小于总交换量。补充第38页,共59页，星期六，2024年，5月洗脱当交换完毕之后，一般用蒸馏水洗去残存溶液，然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来，经过下层未被交换的树脂时，又可以再度被交换。因此最初洗脱液中被交换离子的浓度等于零，随着洗脱的进行，洗出液离子浓度逐渐增大，达到最大值之后又逐渐减小，至完全洗脱之后，被洗出之离子浓度又等于零。对于阳离子交换树脂常采用HCl溶液作为洗脱液，经过洗脱之后树脂转为氢型；阴离子交换树脂常采用NaCl或NaOH溶液作为洗脱液，经过洗脱之后，树脂转为氯型或氢氧型。因此洗脱之后的树脂已得到再生，用蒸馏水洗涤干净即可再次使用。补充第39页,共59页，星期六，2024年，5月离子交换层析的基本操作样品洗脱恒定洗脱阶段洗脱梯度洗脱102030405060708090离子强度pH值第40页,共59页，星期六，2024年，5月C＝C2－（C2－C1）（1－V）A2/A1A1C1V为流出体积对总体积之比