⑴ 離子交換色譜和疏水性相互作用色譜的洗脫原理有何異同
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離子和陰離子的一種專分離屬分析方法。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。
⑵ 蛋白質等生物大分子的分離提取應選用哪種離子交換劑為什麼
常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等
離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液pH。pH小於pI時蛋白質帶正電,pH大於pI時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。
親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中Ni可以與His標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。
電泳:SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳,SDS能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的SDS溶液中,
與SDS分子按比例結合,形成帶負電荷的SDS-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的SDS,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於SDS與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。
疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。
⑶ 蛋白質等生物大分子的分離提取應選用哪種離子交換劑為什麼
常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等
離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液pH。pH小於pI時蛋白質帶正電,pH大於pI時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。
親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中Ni可以與His標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。
電泳:SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳,SDS能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的SDS溶液中, 與SDS分子按比例結合,形成帶負電荷的SDS-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的SDS,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於SDS與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。
疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。
⑷ 離子交換樹脂的洗脫順序和什麼有關
和樹脂的親和力有關,主要是靜電吸引,其次是疏水作用。
樹脂的交聯度,即樹脂基體版聚合時所用二權乙烯苯的百分數,對樹脂的性質有很大影響。通常,交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強。
而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。
(4)不適合採用疏水性離子交換劑擴展閱讀:
大孔樹脂內部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴散速度快,離子交換速度也快很多,約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高,所需處理時間縮短。
大孔樹脂還有多種優點耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對有機大分子物質較易吸附和交換,因而抗污染力強,並較容易再生。
交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
⑸ 疏水層析的相關知識
在
丁香園
生物網路
(
http://dxy.ac.cn
)
總結
:
離子交換
層析:
http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=458&
highlight
=%C0%EB%D7%D3%BD%BB%BB%BB
離子交換層析
離子交換層析是利用
離子交換劑
上的
可交換離子
與周圍介質中被分離的各種離子間的親和力不同,經過交換平衡達到分離的目的的一種柱
層析法
。該法可以同時分析多種
離子化合物
,具有靈敏度高,重復性、選擇性好,分離速度快等優點,是當前最常用的層析法之一,常用於多種離子型
生物分子
的分離,包括蛋白質、氨基酸、多肽及核酸等。
離子交換層析對物質的分離通常是在一根充填有離子交換劑的玻璃交換劑的
玻璃管
中進行的。離子交換劑為人工合成的多
聚物
,其上帶有許多可電離基團,根據這些基團所帶電荷的不同,可分為
陰離子交換劑
和
陽離子交換劑
。含有預被分離的離子的溶液通過
離子交換柱
時,各種離子即與離子交換劑上的
荷電
部位競爭結合。任何離子通過柱時的移動速率取決於與離子交換劑的親和力、電離程度和溶液中各種競爭性離子的性質和濃度。
離子交換劑是由基質、荷電基團和
反離子
構成,在水中呈不溶解狀態,能釋放出反離子。同時它與溶液中的其他離子或離子化合物相互結合,結合後不改變本身和被結合離子或離子化合物的理化性質。
離子交換層劑與水溶液中離子或離子化合物所進行的
離子交換反應
是可逆的。假定以RA代表陽離子交換劑,在溶液中
解離
出來的陽離子A+與溶液中的陽離子B+可發生可逆的交換反應:RA+B+↔RB+A+;該反應能以極快的速度達到平衡,平衡的移動遵循
質量作用定律
。
溶液中的離子與交換劑上的離子進行交換,一般來說,。。。。
疏水作用
層析,建議看看這個,或者搜索
http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=461&highlight=%CA%E8%CB%AE
參考資料:http://dxy.ac.cn/wiki/viewthread.php?tid=183&highlight=%C0%EB%D7%D3%BD%BB%BB%BB
⑹ 離子交換層析與疏水層析有何區別
離子交換層析是利用蛋白質在不同PH帶不同種電荷的方法,利用離子交換的方法分離蛋白的。離子交換內的介質一般是樹脂,陽離子交換型的,使用前樹脂先用鹼處理成鈉型,將氨基酸混合液(pH=2-3)上柱,pH=2-3時,氨基酸主要以陽離子形式存在,與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上,再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸(帶的電荷不同)與樹脂的親和力不同,要將其分離洗脫下來,需要降低它們之間的親和力,方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度,這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來,反之亦然。不同反荷離子與樹脂親和力是不同的,其強弱關系為陽性競爭離子:Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+陰性競爭離子:I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F-如果某種離子溶液洗脫效果不好,可用另一種親和力強的離子代替之,等電點>7選擇陽離子交換樹脂,等電點<7選擇陰離子交換樹脂。
⑺ 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
洗脫先後順來序:Arg Lys Tyr Ala Glu Asp
先分源組: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
由於是交換樹脂層析,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
⑻ 離子交換層析與疏水層析有何區別
結合的作用力就不一樣啊
離子交換層析是根據靜電力不同而達到掛柱和洗脫的效果
而疏水層析是因為不同的物質與填料的疏水作用力不一樣,洗脫時間不同,而達到分離的效果