交换树脂凝胶颗粒

① 离子交换层析蛋白纯化

离子交换层析是一种基于不同蛋白质与离子交换树脂上电荷基团可逆结合力的差异进行分离的技术。离子交换树脂是带有电荷基团的高分子聚合物凝胶颗粒，通过这一技术，依据流动相中蛋白质的电荷性质，实现对目标蛋白的分离与纯化。

离子交换树脂主要分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂带负电，能与阳离子物质结合，通常分为强酸型、中等酸型和弱酸型；阴离子交换树脂带正电，能与阴离子物质结合，分为强碱型、中等碱型和弱碱型。这些树脂的离子交换特性取决于电荷基团的解离度，强酸型树脂对H＊的结合力比Na＋小，弱酸型树脂对H＇的结合力比Na＊大；强碱型树脂对OH 的结合力比CI小，而弱酸型树脂对OH 的结合力比CT大。

离子交换树脂的交换容量反映了其与溶液中蛋白质进行交换的能力，它不仅与树脂本身有关，还与实验条件密切相关。离子交换树脂的总交换容量用每毫克或每毫升交换剂含有可解离基团的毫克当量数来表示，对分离蛋白质的离子交换树脂而言，通常用每毫克或每毫升交换剂能够吸附某种蛋白质的量来表示。

在离子交换层析实验中，选择合适的离子交换树脂对于分离效果至关重要。阳离子交换树脂在等电点pl＜pH条件下与蛋白结合，等电点pl＞pH的蛋白与之结合。强型离子交换树脂使用的pH范围广，适合制备去离子水和分离在极端pH溶液中解离且较稳定的物质。树脂基质的疏水性影响蛋白质的稳定性和分离效果，分离生物大分子时，应选择亲水性基质的交换剂，以温和的方式吸附和洗脱蛋白质，避免破坏生物大分子的活性。

离子交换层析的基本步骤包括离子交换树脂的选择、离子交换层析柱的制备、缓冲液的制备、加样、洗脱以及离子交换柱的再生。在加样过程中，需注意样品液的离子强度和pH，上样量应由交换容量决定。洗脱过程中，采用线性梯度洗脱，通过逐步增大离子强度，使结合在离子交换树脂上的蛋白质组分依次被洗脱下来。洗脱液的选择需保证在整个洗脱液梯度范围内，所有待分离蛋白质组分稳定，并能够被洗脱下来。洗脱速度需保持恒定，以获得较好的分辨率，但需考虑分辨率与洗脱速度之间的关系，以优化分离效果。

在离子交换层析实验中，影响交换容量的因素主要有树脂颗粒大小、颗粒内孔隙大小、离子强度和pH。颗粒大小和孔隙大小影响离子交换树脂与样品组分作用的有效表面积，pH对弱酸和弱碱型离子交换树脂影响较大，而离子强度增大通常导致交换容量下降。通过优化实验条件和参数，可以实现对目标蛋白质的高效纯化。

② 阴阳离子交换树脂阴阳离子交换树脂产品简介

漂莱特C-100E是一款凝胶型聚苯乙烯磺酸基阳离子交换树脂，属于特级高纯度产品，主要应用于食品、酿造、饮用水以及食品加工用水制备等行业。相较于EEC规定的标准和美国FDA条款中的第21条D3.25部分，其标准更严格。

漂莱特C-100E具有良好的化学和物理稳定性，强度高、流出物低，特别适用于上述行业。它的理化性能典型表现为：聚合物骨架由聚苯乙烯-二乙烯苯构成，功能基为聚苯乙烯磺酸基，出厂型式为钠型，外观为淡色球状颗粒。钠型水份含量在46-50%之间，粒度分布中+1.2mm以下的颗粒占5%，-0.3mm以下的颗粒占1%。全交(钠型)含量为≥1.9eq/L湿树脂，≥4.5eq/kg干树脂。在转换为H+时，膨胀率≤5%。pH稳定性为0-14。比重为钠型时为1.27。操作温度为≤150℃。

综上所述，漂莱特C-100E是一款高性能的阳离子交换树脂，其化学与物理稳定性高，强度高，流出物低，适用于食品、酿造、饮用水及食品加工用水制备等行业，符合严格的质量标准。

③ 凝胶型离子交换树脂的优缺点

凝胶树抄脂的交换容量高于大孔型树袭脂，其合成工艺也较为简单。而大孔树脂在聚合时，需添加惰性有机溶剂作为致孔剂，聚合后须将溶剂抽提除去，然后再经化学反应活化处理，导入离子交换基团，因此，大孔树脂合成工艺及相应的后处理比凝胶树脂复杂。除高流速水处理系统外，在一般水处理中大多采用凝胶型离子交换树脂。
树脂只有化学结构孔，网孔通常很小，平均孔径约1~2nm，且大小不一。在干的状态下，这些网孔并不存在，当树脂浸入水中时，树脂颗粒本身发生溶胀过程中才显示出孔眼。
由于无机物离子的直径都很小（0.3～0.7nm），用普通的凝胶型树脂是完全可以除去；但当水中有有机物分子存在时，由于其分子很大（胶硅化合物的粒径可大于50nm，某些蛋白质分子为5～20nm），用普通凝胶树脂除去它们则有困难。而且再生时，这些被吸附的有机物也不易被再生下来，所以凝胶型树脂易于被有机物所污染。

④ 交换树脂的阴离子交换树脂

4200Cl 工业级强碱性阴离子交换树脂 AMBERJET 4200Cl是一种均匀颗粒、高品质，一型强碱性阴离版子交换树脂。
苯乙烯权/二乙烯苯共聚合体 官能基 -N (CH3)3 物理形态 不溶性﹐白色透明颗粒
出货时之离子型态 氯离子型
含湿比率 49到55%(氯型)
比重 1.06到1.08(氯型)
包装密度 670克/公升(氯型)
均匀系数 ?1.25 颗粒平均直径 600-800um 细微颗粒含量 <0.425mm: 0.5%max
粗颗粒含量 >0.850mm: 5%max
可用于所有的水处理设备应用。经过”最佳化”设计的AMBERJET 4200Cl其颗粒的均匀性可适用于工业设备。当与AMBERJET 1200Na或1200H配合时，亦可用于混床系统。AMBERJET 4200Cl可直接取代传统的凝胶型阴离子交换树脂，置于新设的桶槽及即有设备桶槽的树脂更换。

⑤ 凝胶型离子交换树脂的结构特点

凝胶树脂的骨架结构呈微孔状。离子交换反应是通过由交联大分子链间距离专而形成的孔隙（微孔属）扩散到交换基团附近进行的。微孔随交联度增加而变小，随凝胶体的溶胀而变大。树脂处于干燥状态时，孔实际上不存在。凝胶树脂中无物理孔（毛细孔）而仅存在化学孔，是连续无间的产胶结构。凝胶型树脂在聚合的时候，需要加入交联剂，并要控制交联剂数量上的变化，使得在树脂中形成相应的微孔，孔径在0.5～5nm之间。主要是用于吸附水中阴、阳离子，对有机物的吸附能力很弱。易污染老化，比表面积<0.1m/g干树脂。外观呈透明球状颗粒。

⑥ 离子交换树脂物理结构

离子交换树脂根据物理结构可分为凝胶型和大孔型两类。凝胶型树脂的高分子骨架干燥时内部没有毛细孔。在吸水后，大分子链节间形成微细的孔隙，称为显微孔。湿润树脂的平均孔径约为2～4纳米。这类树脂适合吸附无机离子，因为离子直径较小，一般为0.3～0.6纳米。然而，它们无法吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5～20纳米，无法进入显微孔隙中。

相比之下，大孔型树脂在聚合反应时加入致孔剂，形成多孔海绵状构造的骨架，内部有大量永久性微孔和大网孔。润湿树脂的孔径可达100～500纳米，孔径大小和数量在制造时可控制。孔道表面积可以高达超过1000平方米每克。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，还增加了许多链节活性中心，通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用，能够吸附各种非离子性物质，扩大其功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质，例如化工厂废水中的酚类物。

大孔树脂具有多孔隙和大表面积，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快，约比凝胶型树脂快十倍。使用时作用快、效率高，所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点：耐溶胀，不易碎裂，耐氧化，耐磨损，耐热及耐温度变化，以及对有机大分子物质较易吸附和交换，因而抗污染力强，并较容易再生。

离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。