_巯丙基键合硅胶用于脱除清茶复方水提液中的铅离子
离子印迹
按照模板分子与功能单体之间的作用力，分子印迹技术可以分为共价型、非共价型和半共价型三种 离子印迹过程由以下三步组成单体和模板离子形成复合物；２）对上述复合物进行 聚合反应；３）采用适当的方法去除模板。在第一步中，单体分为配位单体和功能单体，模板离子可以与配体或普适性功能单体结合直接进行印迹，也可以与特异性配体结合之后再与功能单体相连进行印迹。 离子印迹聚合物的基础合成方法包括两种：基于逐步聚合机理的溶胶?凝胶法和基于连 锁聚合机理的自由基聚合。溶胶?凝胶法是通过溶胶?凝胶过程把模板引入到无机网络结构中，使其能与其他分子或者周围的物理环境形成特异性结合位点，并且这些结合位点可以通过适当的条件来控 由于传统的合成方法所获得的聚合物可能会产生可接近性差、动力学识别慢、模板离子不易彻底清除等缺点，而表面印迹由于印迹位点在材料表面，可以一定程度上解决这些问题。 在表面印迹过程中需要各种载体的辅助作用，例如二氧化硅、活性聚苯乙烯微球、量子点（ＱＤｓ）和Ｆｅ３Ｏ４磁性纳米离子。 双／多单体或双／多目标物是更灵活的印迹设计。尤其是相对于金属离子，有相对的局限性，使用多种单体协同作用，就能更加准确高效地识别控制目标物。另外，一种性能优异的印迹材料，如果能够大容量的同时吸附特定的几种离子，方法简单且成本低，对于印迹技术走出实验室，并实现生产，投入市场非常有利 探索光、热、磁等物理信号响应和ｐＨ、离子强度、化学物质等化学信号响应的合理结合方式，借助活性聚合、点击化学等技术，制备刺激响应型印迹聚合物材料是实现高效智能识别离子的必经之路。材料在外界信号刺激下，自身物理或化学性质发生 变化；结束刺激时，其分子结构等可逆恢复到原始状态。但目前，刺激响应型印迹聚合物 的研究仍以磁响应为主，其他类型的刺激响应及双／多重响应涉及较少，对金属离子的响应困难更大。 但另一方面，就金属离子印迹本身而言也有其劣势：金属离子的半径相对较小，与单体的结合力有限；很多金属离子半径类似，在特异性识别上需要斟酌采取特殊策略；模板金属离子的去除不彻底会造成后续渗漏等 离子印迹领域发展日渐完善，但仍存在许多挑战，包括：（１）离子印迹设计本身存在着某些劣势。例如由于离子的半径相对较小，给特异性识别带来相当大的困难；很多离子电荷相同、半径类似，影响了静电作用和空间效应。常见的功能单体所合成的印迹聚合物对待测离子选择性较差，需进一步发展有效的配体来提高选择性。可以采用双／多功能单体、或者发展新的功能单体等办法解决。另外， 更详尽和深层次的机理研究［６３］和探索有可能解决或弥补离子本身的缺憾，出现更多的解决策略 @@@@大部分的离子印迹材料应用单一，仅与某种萃取方法的结合，其应用范围有待继续拓展。目前离子印迹材料已经逐步应用于电分析化学、分离分析、传感分析、临床药物分析等领域，证明该技术在实际中有很大的应用潜力。在离子印迹材料制备过程中，通过设计新的功能单体，在功能单体中引入对光、电、温度等刺激具有响应的元素，可以制备刺激响应型“智能” 印迹材料，从而有效拓展其应用领域。目前，离子印迹材料投实际生产和工业化
离子交换柱层析原理
离子交换层析介质的应用 离子交换层析分离纯化生物大分子的过程，主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。 子交换层析（Ion Exchange Chromatography 简称为IEC）是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析是目前生物化学领域中常用的一种层析方法，广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 1.离子交换层析的基本原理： 离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法，也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。 离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中电荷的微小差异而进行分离，具有较高的分离容量。几乎所有的生物大分子都是极性的，都可使其带电，所以离子交换层析法已广泛用于生物大分子的分离、中等纯化及精制的各个步骤中。 由于离子交换层析法分辨率高，工作容量大，并容易操作，因此它不但在医药、化工、食品等领域成为独立的操作单元，也已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要的方法。目前，在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换层析法。 2.离子交换层析介质： 离子交换层析的固定相是离子交换剂，它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分：高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合，形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子，它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用，称为阳离子交换剂；平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用，称为阴离子交换剂。在一定条件下，溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应，就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电，装柱平衡后，与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后，负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应，而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合，随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液，如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加，洗脱液中的离子可
铅离子双印迹吸附剂的制备及其在原子吸收光谱法测定水中痕量铅中的应用
铅离子双印迹吸附剂的制备及其在原子吸收光谱法测定水中痕量铅中的应用 王丽敏，李英华 （吉林化工学院资源与环境学院，吉林１３２０２２） 摘 要：采用分子印迹技术，以３-疏基丙基三甲氧基硅烷为功能单体，铅离子和十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＭＡＢ）为双模板形式络合体系，并加入由四乙氧基硅烷和甲醇所形成的溶胶，用氢氧化钠作催化剂制得铅离子双印迹吸附剂。经红外光谱法和氮气吸附-脱附系统对此吸附剂的结构特征及表面性能进行表征和分析。结果表明：在印迹吸附剂中除去铅（Ⅱ）离子模板后，恢复了－ＳＨ官能团；ＣＴＭＡＢ的存在具有提高表面积和孔径的倾向。此双印迹吸附剂在静态条件下，对铅（Ⅱ）离子的吸附经１０ｍｉｎ，吸附率达９５％。吸附容量达５４５．６ｍｇ·ｇ－１。在镉（Ⅱ）离子共存下，相对选择性系数为１９２。用０．５ｍｏｌ·Ｌ－１硝酸溶液５ｍＬ即可从吸附剂上洗脱９４．４％铅（Ⅱ）。 以此吸附剂作为萃取材料分离富集了环境水样中痕量铅（Ⅱ），洗脱后用原子吸收光谱法测定其中铅（Ⅱ）量，测定值的回收率在１０４％～１０６％之间。 关键词：双印迹吸附剂；铅（Ⅱ）离子；选择性分离和富集；固相萃取 中图分类号：Ｏ６５７．３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１-４０２０（２０１４）０５-０５８９-０５ Pre p aration of a Novel Bi-im p rinted Adsorbent for Pb（Ⅱ）and Its A pp lication to FAAS Determination of Trace Amount of Lead in Water Sam p le W ANG Li-min，LI Yin g-hua （De p artment o f Resource and Environics，Jilin Universit y o f Chemical Technolo gy，Jilin１３２０２２，China） Abstract：Ａｎｏｖｅｌｂｉ-ｉｍｐｒｉｎｔｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒＰｂ（Ⅱ）（ａｂｂｒ．ａｓＰｂ-ＢＩＡ）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｕｓｉｎｇＭＰＳａｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｓｏｍｅｒ，Ｐｂ（Ⅱ）-ｉｏｎａｎｄＣＴＭＡＢａｓｐａｔｔｅｒｎｐｌａｔｅｓ，ＴＥＯＳ（ｉｎＣＨ３ＯＨ）ａｓｓｏｌａｎｄＮａＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｃａｔａｌｙｓｔ．ＩｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｂｙＦＴ-ＩＲＳａｎｄＡＳＡＰ２０１０ｓｙｓｔｅｍ．ＩｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｉｎｔｈｅＢＩＡ，Ｐｂ（Ⅱ）-ｐａｔｔｅｒｎｐｌａｔｅｗａｓｒｅｍｏｖｅｄａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｏｆ－ＳＨｗａｓｒｅｓｕｍｅｄ，ａｎｄｔｈａｔｉｔｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｂｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｒｅｒａｉｓｅｄｂｙｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆＣＴＭＡＢ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｒａｔｅｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＰｂ（Ⅱ）ｂｙｔｈｅＢＩＡａｔｔａｉｎｅｄｔｏ９５％ｉｎ１０ｍｉｎ；ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｗａｓｆｏｕｎｄｔｏｂｅ５４５．６ｍｇ·ｇ－１；ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｕｎｄｗａｓ１９２ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆＣｄ（Ⅱ）．ＲａｔｅｏｆｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＰｂ（Ⅱ）ｆｒｏｍＢＩＡａｔｔａｉｎｅｄｔｏ９４．４％ｗｈｅｎｅｌｕｔｅｄｗｉｔｈ５ｍＬｏｆ０．５ｍｏｌ·Ｌ－１ＨＮＯ３ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＴｈｅＢＩＡｗａｓｕｓｅｄａｓｅｘｔｒａｃｔａｎｔｉｎＳＰＥｆｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｔｒａｃｅｓｏｆＰｂ（Ⅱ）ｉｎａｎｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅ，ａｎｄＰｂ（Ⅱ）ｗａｓｅｌｕｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｏｌｕｍｎ，ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＦＡＡＳ．Ｖａｌｕｅｓｏｆｒｅｃｏｖｅｒｙｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ１０４％ｔｏ１０６％． Ke y words：Ｂｉ-ｉｍｐｒｉｎｔｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔ；Ｐｂ（Ⅱ）ｉｏｎ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ；Ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ 收稿日期：２０１３-１０-１２ 作者简介：王丽敏（１９７０－），女，吉林通榆人，副教授，博士，研 究方向为环境分析技术和环境化学。Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｍｗ１００００＠１２６． ｃｏｍ 铅在自然界中广泛存在，对生物体的每个系统都有影响。儿童血铅水平达到１００μｇ·Ｌ－１会对健康产生不利影响。环境中的铅主要来源于各种工业生产，如铅的冶炼、铅电池的回收、含铅涂料的生产 · ９８５ ·
铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究
铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究 安徽工程大学纺织服装学院 摘要：以PU纤维为基体，用MDI对其进行表面活化、水解，加入过硫酸钾，引发AA在纤维表面接枝。在接枝AA的基础上，用EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，并探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。结果表明，在温度为20℃、pH为6.0~7.0的条件下，6h基本可达到铅离子吸附饱和，饱和吸附容量为54.39mg/g；印迹纳米纤维对Pb2+良好的特异选择能力，Pb2+对Cu2+、Cd2+的相对选择系数分别为5.04、2.59。 关键词：废水处理聚氨酯MDI 壳聚糖印迹材料 Abstract: On PU fiber, its surface was activated with MDI, then was grafted by AA with potassium persulfate. On the basis of grafting AA, EDC and NHS carried out its rear surface modified chitosan modified; combined with molecular imprinting technique to lead ions as the template, epichlorohydrin as a crosslinking agent, Pb2+imprinted polyurethane nanofibers were prepared, the imprinted membrane adsorption of Pb2+ was explored. The fiber could get the saturation adsorption capacities 54.39mg/g after 6h while pH of solution was 6.0~7.0 and temperature was 20℃；the imprinted fiber had a good specific selectivity for Pb2+, the relative selective coefficients for Cu2+、Cd2+ were 5.04、2.59 relatively. Keywords: Wastewater treatment,Polyurethane,MDI,Chitosan,Imprinted Materials 0 引言 分子印迹技术是将模板分子(印迹分子、目标分子)与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合得到固体介质，然后通过物理或化学方法洗脱除去介质中的模板分子，得到“印迹”有目标分子空间结构和结合位点的MIPs[1]。已研究的基体材料有胶片、二氧化硅粒子、膜、石墨烯和无机材料。与粒状和膜吸附剂相比，纤维具有较大的比表面积和稳定的机械及化学性能，这些优良性能使其更适合作为基底材料[2]。 本论文通过以PU纤维为基体，在三乙胺的催化作用下用MDI对其表面进行改性，加入过硫酸钾，利用过硫酸钾与纤维表面氨基形成氧化-还原引发体系，在纤维表面引发接枝AA，探索最优接枝条件。再通过EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。 1 实验
蛋白纯化离子交换层析法
蛋白纯化离子交换层析 研究生的生活，单调的科研，重复的脚印，匆匆的轨迹，踩着早上的时光一如往常的走进实验室，摊开实验记录本，写上日期，就像每天写日记一样开始计划今天的实验日记，用笔似乎要绘制一副有关实验的画面。 如果你处在这样的科研氛围里，慢慢的就会体味到科学本身就像窗外的大自然一样的美，绿色撩人，诗意陶醉…… 今天，我们写下的实验日记——蛋白纯化离子交换层析法，文章详细的总结了离子交换层析的定义、离子交换层析的原理、离子交换剂的种类，似乎要提醒一下脑子要保持清醒了，不然，看完之后，你能分清楚阴阳离子交换剂的概念，熟知它们的区别么？ ————你会创造规律科研生活的美 我，生在春天里，刚发芽的地方是实验室 知了也睡了，而我刷夜实验室 因为我在等待秋天收获的季节 虽然有可能错过成功的喜悦，却收获心灵上的成长
离子交换层析技术是以离子交换剂为固定相，常见的离子交换剂是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质，通过共价键结合某种电荷基团，形成带电基质，带异性电荷的平衡离子能够通过静电力作用结合在电荷基质上，而平衡离子能够与样品流动相中的离子基团发生可逆交换而吸附在交换剂上，不同带电荷蛋白间结合吸附固定相的能力不同。离子交换技术就是根据蛋白质样品间带电性质的差别而进行分离的一种层析方法。 常见的离子交换剂有离子交换纤维素、离子交换树脂和离子交换葡聚糖凝胶。根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的性质不同，可以将离子交换剂分为阳离子交换剂和阴离子交换剂，在阳离子交换剂中，带正电荷的平衡离子能够和流动相中带正电荷的离子基团进行交换。例如DEAE纤维素阳离子交换剂，当纤维素交换剂分子上结合阳离子基团二乙氨乙基（DEAE）时，形成阳离子纤维素—O—C6 H14N+H，可与带负电荷的蛋白质进行结合，交换阴离子。 根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的解离度不同，又可以分为强酸型、中等酸型、弱酸型三类阳离子交换剂，强酸型离子交换剂在较大的pH范围内电荷基团完全解离，而弱酸型只能在较小的pH范围内完全解离，如结合羧甲基的离子交换剂在pH小于6时就失去了交换能力。 强酸型阳离子交换剂一般结合的基团有：磺酸甲基、磺酸乙基；中等酸型阳离子交换剂有：磷酸基团和亚磷酸基团；弱酸型离子交换剂有：酚羟基和羧基类； 在阴离子交换剂中，带负电荷的平衡离子能与流动相中带负电的离子基团进行交换，例如阴离子交换剂CM纤维素，当纤维素交换剂分子上结合羧甲基（CM）时，形成带有负电荷的阴离子（纤维素－O－CH2－COO一），可与带正电荷蛋白质结合，交换阳离子。 根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的解离度不同，可分为强碱型、中等碱型、弱碱型阴离子交换剂。一般结合季胺基团基质的交换剂为强碱型离子交换剂，结合叔胺、仲胺、伯胺等为中等或者弱碱型离子交换剂。 蛋白质是两性电解质，当溶液的pH值与蛋白质等电点相同时，蛋白质的静
重金属离子的固相萃取和分离技术毕业论文
重金属离子的固相萃取和分离技术毕业论文 目录 1. 引言 (1) 1.1. 背景与研究意义 (1) 1.2 固相萃取的发展 (2) 1.2.1 固相萃取 (2) 1.2.2 分子印迹技术 (3) 1.2.3 整体柱 (3) 2. 实验部分 (5) 2.1 实验试剂与仪器 (5) 2.1.1 试剂 (5) 2.1.2 实验仪器 (5) 2.2 离子印迹整体柱的合成 (5) 2.2.1 称取合成各离子印迹柱所需结晶水化合物的质量 (5) 2.2.2 制备重金属离子印迹整体柱 (6) 2.3 整体柱处理 (6) 2.3.1 PEG-1540的去除 (6) 2.3.2 整体柱中印迹离子的去除 (7) 2.4 重金属离子标准溶液的配制 (7) 2.4.1各离子标准溶液的配制 (7) 2.4.2 混合标准溶液的配制 (7) 2.4.3金属离子标注曲线方程测定 (8) 2.5 整体柱各项性能的测试 (8) 2.5.1整体柱吸附量与选择吸附性测 (8) 2.5.2 吸附性能空白对比实验 (9) 2.5.3 最大吸附量实验 (9) 2.5.4 单独进行铅离子印迹整体柱的吸附性实验 (9) 2.5.5 铅离子印迹整体柱空白实验 (9) 2.6 吸附介质最佳pH试验 (9)
2.7 回收率实验 (9) 3. 结果与讨论 (11) 3.1 整体柱制备条件的优化 (11) 3.1.1溶解方式的调整 (11) 3.1.2振荡方式的调整 (11) 3.1.3整体柱固化时间的调整 (11) 3.1.4整体柱固化温度的调整 (11) 3.2 整体柱洗脱条件的优化 (11) 3.2.1整体柱预处理的调整 (11) 3.2.2最佳吸附pH的调整........................................................................ .. (12) 3.3 对整体柱选择吸附性的测试 (12) 3.3.1整体柱选择吸附性测的各项参数 (12) 3.3.2 Co2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (13) 3.3.3 Ni2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (14) 3.3.4 Cd2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (15) 3.3.5 非离子印迹整体柱进行吸附性实验 (16) 3.3.6 整体柱最大吸附量的测定 (17) 3.3.7 铅离子印迹整体柱吸附实验 (17) 3.3.8 铅离子空白对照试验 (18) 3.3.9 回收率实验 (18) 4. 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (24) 附录一文献综述 (25) 附录二外文翻译及原文 (31)
离子交换层析
实验二离子交换层析纯化兔血清IgG 【原理】 DEAE-Sephadex A-50 （二乙氨基- 乙基- 葡萄糖凝胶A-50 ）为弱碱性阴离子交换剂。用NaOH 将Cl - 型转变为OH - 型后，可吸附酸性蛋白。血清中的γ 球蛋白属于中性蛋白（等电点为pH6.85 ～7.5 ），其余均属酸性蛋白。pH7.2 ～7.4 的环境中。酸性蛋白均被DEAE-Sephadex A-50 吸附，只有γ 球蛋白便可在洗脱液中先流出，而其他蛋白则被吸附在柱上，从而便可分离获得纯化的IgG 。 【试剂与器材】 1. DEAE-Sephadex A-50 2.0.5mol/L HCl 和NaOH 3.0.1mol/L pH7.4 PBS 4.0.1mol/L Tris-HCl(pH7.4)
5.0.02 ％NaN 3 6.PEG 7. 无水乙醇 8. 紫外分光光度计 9.1cm×20cm 玻璃层析柱 10. 自动部分收集器 【操作步骤】 1 ．DEAE-Sephadex A-50 预处理称DEAE-Sephadex A-50 （下称A-50 ）5g ，悬于500ml 蒸馏水内，1h 后倾去上层细粒。按每克A-50 加0.5mol/L NaOH 15ml 的比例，将浸泡于0.5mol/L NaOH 液中，搅匀，静置30min ，装入布氏漏斗（垫有 2 层滤纸）中抽滤，并反复用蒸馏水抽洗至pH 呈中性；再以0.5mol/L HCl 同上操作过程处理，最后以0.5mol/L NaOH 再处理一次，处理完后，将A-50 浸泡于0.1mol/L pH7.4 PBS 中过夜。
2 ．装柱 （ 1 ）将层析柱垂直固定于滴定架上，柱底垫一圆形尼龙纱，出水口接一乳胶或塑料管并关闭开关。 （2 ）将0.1mol/L Tris-HCl(pH7.4) 沿玻璃棒倒入柱中至1/4 高度，再倒入经预处理并以同上缓冲液调成稀糊状的A-50 。待A-50 凝胶沉降2 ～3cm 高时，开启出水口螺旋夹，控制流速1ml/min ，同时连续倒入糊状A-50 凝胶至所需高度。 （ 3 ）关闭出水口，待A-50 凝胶完全沉降后，柱面放一圆形滤纸片，以橡皮塞塞紧柱上口，通过插入橡皮塞之针头及所连接的乳胶或塑料管与洗脱液瓶相连接。 3 ．平衡启开出水口螺旋夹，控制流速 4 滴/min ，使约2 倍床体积的洗脱液流出。并以pH 计与电导仪分别测定洗脱液及流出液之PH 值与离子强度，两者达到一致时关闭出水口，停止平衡。 4 ．加样及洗脱启开上口橡皮塞及下口螺旋夹，使柱中液体缓慢滴出，当柱面液体与柱面相切时，立即关闭出水口，以毛细滴管沿柱壁加入样品（0.5ml 血清，体积应小于床体积的2% ，蛋白浓度以＜100mg 为宜）。松开出水口螺旋夹使面样品缓慢进入柱内，至与柱面
离子交换层析
离子交换层析 1、定义 2、发展 1848年，Thompson等人在研究土壤碱性物质交换过程中发现离子交换现象。本世纪40年代，出现了具有稳定交换特性的聚苯乙烯离子交换树脂。50年代，离子交换层析进入生物化学领域，应用于氨基酸的分析。目前离子交换层析仍是生物化学领域中常用的一种层析方法，广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。常用的离子交换剂有：离子交换纤维素、离子交换葡聚糖和离子交换树脂。 3、基本信息 离子交换层析中，基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阳离子交换树脂；而带有负电荷的称之阴离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。 4、具体操作 预处理和装柱 对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒，以保证有较好的均匀度，对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理，使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理，使最终转为-OH-型或盐型交换剂；对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理，使最终转为-H-型交换剂。 洗涤好的纤维素使用前必须平衡至所需的pH和离子强度。已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层，要适当加压装柱，同时使柱床压紧，减少死体积，有利于分辨率的提高。
离子交换层析实验原理及步骤
离子交换层析实验原理及步骤 离子交换层析实验方法 阴离子交换剂与阳离子交换剂的装柱和层析过程基本相同。交联葡聚糖的预处理只需充分溶胀和平衡，不需要除去细粒碎片和酸碱处理。其他步骤也基本同离子交换纤维素。 1. 剂型的选择 根据蛋白质在所用缓冲液pH值下带电荷的种类选择，如pH高于蛋白质等电点，应选阴离子交换剂，反之应选阳离子交换剂。一般情况下，DEAE-纤维素用于分离酸性蛋白，而CM纤维素用于分离碱性蛋白质。 下面以DEAE-纤维素操作为例，介绍试验方法 2. 膨胀活化 此步的目的在于除去杂质，暴露DEAE-纤维素上的极性基团。DEAE-纤维素的用量则根据柱容积的大小和所需过柱样品的量来决定。一般是1.0g DEAE-纤维素相当于6ml～8ml柱床体积。 表1－4 分离的血清与所需DEAE—纤维素量及其他条件的大致关系 血清样品量（ml） DEAE需用量（g） 选层析柱规格（cm） 选脱液量（ml） 1~2 2 1×25 100~150 5 5 2×12 200~300 10 10 2×20 300~400 20 20 2×37
400~800 称取所需的量，撒于0.5Mol/L NaOH溶液中（1g DEAE—纤维素干粉约需15倍NaOH液），浸泡1h左右，不时搅拌。抽滤（以布氏漏斗加两层滤纸或尼龙纱布抽滤），以蒸馏水洗涤，再抽滤，直至滤液近中性为止，再将纤维素浸泡于0.5Mol/L HCl中1h，同样抽滤液至近中性。再将纤维素浸于0.5Mol/L NaOH液中，同样处理，洗至中性。 3. 平衡 将DEAE—纤维素放入0.0lMol/L pH 7. 4 PB液中（即起始缓冲液），静止1h，不时搅拌，待纤维素下沉后，倾去上清液或抽滤除去洗液，如此反复几次至倾出液体的pH值与加入的PB液的pH值相近时为止。 4. 装柱 层析柱的选择要大小、长度适当。一般而言，柱长和柱直径之比为10∶1～20∶1，柱的内径上下要均匀一致。用前将层析柱在清洁液内浸泡处理24h，然后依次用常水、蒸馏水、起始缓冲液充分洗涤。 装柱时，先剪一块圆形的尼龙纱布（直径与层析柱内径一致），放入层析柱底部。将柱下端连接细塑料管，夹上螺旋夹。把层析柱垂直固定在三角铁架上，倒入起始缓冲液至一半的柱高，除去死区及塑料管内的气泡。再将平衡的DEAE－纤维素糊状物沿管壁倒入柱中。注意不要产生气泡，如有气泡应排除或重装。拧开螺旋夹，使流速至1ml/5min，待缓冲液快接近纤维素面时，继续倒入纤维素糊，同时用玻璃棒搅拌表面层，以免使两次加入的纤维素形成分界层，通过进出缓冲液调节流量，也可通过塑料管的升降来控制，至柱床体积不变为止。剪一圆形滤纸（与柱内径大小一致），从柱的上端轻轻放入，使其沉接于纤维素床表面，以免在加样时打乱纤维素层。装好柱的柱面应该是平整的，无倾斜，整个柱床内无气泡、不分层。继续平衡，使流出液的pH值与流入液的pH值完全一致为止。 5. 上样 要层析的样品首先必须用起始缓冲液（4℃）平衡过夜，中间可换液数次。将柱的上端打开，用吸管将纤维素柱上面的缓冲液吸出，不要吸净，留一薄层液面，以免空气进入。沿管壁缓缓加入样品，注意不要打乱纤维素表层。拧开下端的螺旋夹，使样品进入交换剂中，快要进完时，加1ml～2ml缓冲液冲洗柱壁，随即用多量的洗脱液洗脱。 样品的加量与DEAE—纤维素有一个最适比的关系，超过这个比值，吸附就不完全，直接影响到分离的纯度。经过粗提的—球蛋白50mg～100mg，用干重约4g DEAE－纤维素装柱分离，可获得理想结果。
离子交换层析原理
离子交换层析法（ion exchange chromatography，简称IEC） 是从复杂的混合物中，分离性质相似大分子的方法之一，依据的原理是物质的酸碱性、极性，也就是所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质，对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力，改变冲洗液的离子强度和pH值，物质就能依次从层析柱中分离出来。蛋白质由氨基酸组成，不同的氨基酸是具有不同的等电点的，因此每个蛋白质都具有等电点，不同的蛋白质，其等电点也不相同。这个决定了在同一pH下，蛋白质所带的电性和电荷量是有差异的，比如在pH在7.0的情况下，有些蛋白质带正电，有些蛋白质带负电，有些蛋白质不带电；在带正电的蛋白质中，不同的蛋白质所带的电荷量也是不同的，带负电的蛋白质也是如此。即使假设存在两种蛋白质所带的在同一pH下所带的电性和电荷量都相同，不同的蛋白质的分子量以及其折叠而成的空间结构决定了这两种蛋白质的表面电荷密度也是不同的。以上论述的结论就是每一种蛋白质在同等条件下都有唯一的特征常数。蛋白质的离子交换柱层析正是利用了这个蛋白质的特征设计的。蛋白质离子交换层析在以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的。蛋白质的特征常数决定了在相同pH下蛋白质与离子交换剂的亲和力是唯一的。也就是说，在某一pH值的溶液中，不同的蛋白质所带的电荷密度存在差异，因而与离子交换剂的亲和力就有区别。当洗脱液的pH改变或者盐的离子强度逐渐提高时，使某一种蛋白质的电荷被中和，与离子交换剂的亲和力降低，不同的蛋白质按所带电荷的强弱逐一被洗脱下来，从而达到分离的目的。离子交换层析具有浓缩效应，可以实现低浓度蛋白质的提取，这是非常具有实际意义的。
离子交换层析法
离子交换层析法 一、原理 离子交换层析法是从复杂的混合物中，分离性质相似大分子的方法之一，依据的原理是物质的酸碱性、极性，也就是所带阴阳离子的不同。由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。 二、方法与步骤： 1.实验试剂与仪器：可溶性蛋白质溶液、TB缓冲液、NaCl溶液、乙醇、去离子水，层析柱、移液器、尼龙纱布、离子交换剂...... 2.实验步骤 （1）装柱： 取出层析柱，用去离子水冲洗干净，连接好管子后固定柱子;用水冲洗层析柱3-5次，每次10ml去离子水;取出填料，静止至室温后，根据需要用移液器取出3-5ml的填料进行装柱，用去离子水冲洗填料5个柱体积; （2）柱的平衡与上样： 用0.02M TB bufferA缓冲液(PH7.6)平衡Ni柱，直至流出液的pH为7.6;对处理的样品进行过滤后，缓慢上样让蛋白充分结合;
（3）洗杂蛋白： 用0.02M TB bufferA 缓冲液(PH7.6)过柱，清洗没有结合到层析柱上的杂蛋白，至流出液与缓冲液的OD值接近为止，流出液取20ul做SDS-PAGE检测;用含10mMNaCL的TB bufferA 缓冲液(PH7.6)过柱，共洗约30ml，至流出液与含10mMNaCL的TB bufferA 缓冲液的OD值接近为止，流出液取20ul做SDS-PAGE检测; 分别用含20mMNaCL、40mMNaCL、60mMNaCL、80mMNaCL、100mMNaCL 的TB bufferA 缓冲液(PH7.6)过柱，共洗约30ml，至流出液与含20mMNaCL、40mMNaCL、60mMNaCL、80mMNaCL、100mMNaCL的TB bufferA 缓冲液的OD值接近为止，流出液取20ul做SDS-PAGE检测； （4）解离目的蛋白（洗脱）： 分别用含100mMNaCL、200mMNaCL、500mMNaCL、1000mMNaCL的TB bufferA 缓冲液(PH7.6)过柱，共洗约30ml，至流出液与含100mMNaCL、200mMNaCL、500mMNaCL、1000mMNaCL的TB bufferA 缓冲液的OD值接近为止，流出液取20ul做SDS-PAGE检测; （5）柱的清洗与保存： 用含1000mMNaCL的TB bufferA缓冲液(PH7.6)以冲洗层析柱，共冲洗30ml;用浓度为1.5M的NaCl溶液冲洗层析柱，共冲洗30ml;用过滤去离子水冲洗50ml;用20%乙醇冲洗30ml后于4℃20%乙醇中保存。 三、适用范围与应用 离子交换层析技术已广泛用于各学科领域。在生物化学及临床生
蛋白质的离子交换层析
蛋白质的离子交换层析 发布日期：2009-10-15 来源：生技网信息中心浏览次数：175 离子交换层析技术是以离子交换纤维素或以离子交换葡聚糖凝胶为固定相，以蛋白质等样品为移动相，分离和提纯 离子交换层析技术是以离子交换纤维素或以离子交换葡聚糖凝胶为固定相，以蛋白质等样品为移动相，分离和提纯蛋白质、核酸、酶、激素和多糖等的一项技术。 （一）原理 在纤维素与葡聚糖分子上结合有一定的离子基团，当结合阳离子基团时，可换出阴离子，则称为阴离子交换剂。如二乙氨乙基（Dicthylaminoethyl，DEAE）纤维素。在纤维素上结合了DEAE，含有带正电荷的阳离子纤维素—O—C6 H14N+H，它的反离子为阴离子（如Cl-等），可与带负电荷的蛋白质阴离子进行交换。当结合阴离子基团时，可置换阳离子，称为阳离子交换剂，如羧甲基（Carboxymethy，CM）纤维素。纤维素分子上带有负电荷的阴离子（纤维素－O－CH2－COO一），其反离子为阳离子（如Na+等）,可与带正电荷蛋白质阳离子进行交换。 溶液的pH值与蛋白质等电点相同时，静电荷为0，当溶液pH值大于蛋白质等电点时，则羧基游离，蛋白质带负电荷。反之，溶液的pH值小于蛋白质等电点时，则氨基电离，蛋白质带正电荷。溶液的pH值距蛋白质等电点越远，蛋白质的电荷越多。反之则越少。血清蛋白质均带负电荷，但各种蛋白质带负电荷的程度有所差异，以白蛋白为最多，依次为球蛋白，球蛋白和球蛋白。 在适当的盐浓度下，溶液的pH值高于等电点时，蛋白质被阴离子交换剂所吸附；当溶液的pH值低于等电点时，蛋白质被阳离子交换剂所吸附。由于各种蛋白质所带的电荷不同。它们与交换剂的结合程度也不同，只要溶液pH值发生改变，就会直接影响到蛋白质与交换剂的吸附，从而可能把不同的蛋白质逐个分离开来。 交换剂对胶体离子（如蛋白质）和无机盐离子（如NaCl）都具有交换吸附的能力，当两者同时存在于一个层析过程中，则产生竞争性的交换吸附。当Cl 一的浓度大时，蛋白质不容易被吸附，吸附后也易于被洗脱，当Cl一浓度小时，蛋白质易被吸附，吸附后也不容易被洗脱。因此，在离子交换层析中，一般采用两种方法达到分离蛋白质的目的。一种是增加洗脱液的离子强度，一种是改变洗脱液的pH值。pH值增高时，抑制蛋白质阳离子化，随之对阳离子交换剂的吸附力减弱。pH值降低时，抑制蛋白质阴离子化，随之降低了蛋白质对阴离子交换剂的吸附。当使用阴离子交换剂时，增加盐离子，则降低pH值。当使用阳离子交换剂时，增加盐离子浓度，则升高溶液pH值。 （二）常用离子交换剂的种类与特性 1.离子交换纤维素离子交换纤维素的种类很多，其种类与特性如表1－1所示。
离子交换层析原理
简介 离子交换层析（Ion Exchange Chromatography简称为IEC）是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1848年，Thompson等人在研究土壤碱性物质交换过程中发现离子交换现象。本世纪40年代，出现了具有稳定交换特性的聚苯乙烯离子交换树脂。50年代，离子交换层析进入生物化学领域，应用于氨基酸的分析。目前离子交换层析仍是生物化学领域中常用的一种层析方法，广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 基本原理 离子交换层析是依据各种离子或离子化合物与离子交换剂的结合力不同而进行分离纯化的。离子交换层析的固定相是离子交换剂，它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分：高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合，形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子，它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用，称为阳离子交换剂；平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用，称为阴离子交换剂。 其中R代表离子交换剂的高分子聚合物基质，X- 和X+ 分别代表阳离子交换剂和阴离子交换剂中与高分子聚合物共价结合的电荷基团，Y+ 和Y- 分别代表阳离子交换剂和阴离子交换剂的平衡离子，A+ 和A- 分别代表溶液中的离子基团。 从上面的反应式中可以看出，如果A离子与离子交换剂的结合力强于Y离子，或者提高A离子的浓度，或者通过改变其它一些条件，可以使A离子将Y离子从离子交换剂上置换出来。也就是说，在一定条件下，溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应，就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电，装柱平衡后，与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后，负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应，而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合，随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液，如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加，洗脱液中的离子可以逐步与结合在离子交换剂上的各种负电基团进行交换，而将各种负电基团置换出来，随洗脱液流出。与离子交换剂结合力小的负电基团先被置换出来，而与离子交换剂结合力强的需要较高的离子强度才能被置换出来，这样各种负电基团就会按其与离子交换剂结合力从小到大的顺序逐步被洗脱下来，从而达到分离目的。
离子交换层析的基本操作
离子交换层析的基本操作 离子交换层析的基本装置及操作步骤与前面介绍的柱层析类似，这里就不再重复了。下面主要介绍离子交换层析操作中应注意的一些具体问题。 (1)层析柱 离子交换层析要根据分离的样品量选择合适的层析柱，离子交换用的层析柱一般粗而短，不宜过长。直径和柱长比一般为1:10到1:50之间，层析柱安装要垂直。装柱时要均匀平整，不能有气泡。 (2)平衡缓冲液 离子交换层析的基本反应过程就是离子交换填料平衡离子与待分离物质、缓冲液中离子间的交换，所以在离子交换层析中平衡缓冲液和洗脱缓冲液的离子强度和pH 的选择对于分离效果有很大的影响。平衡缓冲液是指装柱后及上样后用于平衡离子交换柱的缓冲液。平衡缓冲液的离子强度和pH 的选择首先要保证各个待分离物质如蛋白质的稳定。其次是要使各个待分离物质与离子交换填料有适当的结合，并尽量使待分离样品和杂质与离子交换填料的结合有较大的差别。一般是使待分离样品与离子交换填料有较稳定的结合。而尽量使杂质不与离子交换填料结合或结合不稳定。在一些情况下(如污水处理)可以使杂质与离子交换填料有牢固的结合，而样品与离子交换填料结合不稳定，也可以达到分离的目的。 另外注意平衡缓冲液中不能有与离子交换填料结合力强的离子，否则会大大降低交换容量，影响分离效果。选择合适的平衡缓冲液，直接就可以去除大量的杂质。并使得后面的洗脱有很好的效果。如果平衡缓冲液选择不合适，可能会对后面的洗脱带来困难，无法得到好的分离效果。 (3)上样 离子交换层析的上样时应注意样品液的离子强度和pH 值，上样量也不宜过大，一般为柱床体积的1－5％为宜，以使样品能吸附在层析柱的上层，得到较好的分离效果。 (4)洗脱缓冲液 在离子交换层析中一般常用梯度洗脱，通常有改变离子强度和改变pH 两种方式。改变离子强度通常是在洗脱过程中逐步增大离子强度，从而使与离子交换填料结合的各个组分被洗脱下来；而改变pH 的洗脱，对于阳离子交换填料一般是pH 从低到高洗脱，阴离子交换填料一般是pH 从高到低。由于pH可能对蛋白的稳定性有较大的影响，故一般通常采用改变离子强度的梯度洗脱。梯度洗脱的装置前面已经介绍了，可以有线性梯度、凹形梯度、凸形梯度以及分级梯度等洗脱方式。一般线性梯度洗脱分离效果较好，故通常采用线性梯度进行洗脱。 洗脱液的选择首先也是要保证在整个洗脱液梯度范围内，所有待分离组分都是稳定的。其次是要使结合在离子交换填料上的所有待分离组分在洗脱液梯度范围内都能够被洗脱下来。另外可以使梯度范围尽量小一些，以提高分辨率。 (5)洗脱速度 洗脱液的流速也会影响离子交换层析分离效果，洗脱速度通常要保持恒定。一般来说洗脱速度慢比快的分辨率要好，但洗脱速度过慢会造成分离时间长、样品扩散、谱峰变宽、分辨率降低等副作用，所以要根据实际情况选择合适的洗脱速度。如果洗脱峰相对集中某个区域造成重叠，则应适当缩小梯度范围或降低洗脱速度来提高分辨率；如果分辨率较好，但洗脱峰过宽，则可适当提高洗脱速度。 (6)样品的浓缩、脱盐 离子交换层析得到的样品往往盐浓度较高，而且体积较大，样品浓度较低。所以一般离子交换层析得到的样品要进行浓缩、脱盐处理。