实验五 离子交换柱层析法分离氨基酸
实训 离子交换色谱分离混合氨基酸
实训离子交换色谱分离混合氨基酸［任务描述］本次实训采用磺酸型阳离子交换树脂分离酸性氨基酸天冬氨酸（Asp，pI=2.97，分子量为133.1）和碱性氨基酸赖氨酸（Lys，pI=9.74，分子量为146.2）的混合液。
在pH=5.3条件下，因为pH值低于Lys的pI值，Lys可解离成阳离子结合在树脂上；Asp可解离成阴离子，不被树脂吸附而流出色谱柱。
在pH=12条件下，因pH值高于Lys的pI值，Lys可解离成阴离子从树脂上被交换下来。
这样，通过改变洗脱液的pH值可使它们被分别洗脱而达到分离的目的。
［任务实施］一、准备工作1.建立工作小组，制定工作计划，确定具体任务，任务分工到个人，并记录到工作表。
2.收集利用离子交换色谱分离混合氨基酸工作中必须信息，掌握相关知识及操作要点，与指导教师共同确定出一种最佳的工作方案。
3.完成任务单中实际操作前的各项准备工作。
（1）材料准备磺酸型阳离子交换树脂（732型）（2）试剂树脂处理液：2mol/LNaOH、2mol/L HCl、1mol/L NaOH、0.45mol/L柠檬酸缓冲液（pH5.3）、0.01mol/LNaOH缓冲液（pH12.0）、天冬氨酸、赖氨酸、茚三酮、无水乙醇。
（3）仪器与设备离子交换色谱柱、量筒、吸管、收集器、试管、恒流泵。
二、操作过程（一）操作流程如图1所示。
图1 离子交换色谱分离混合氨基酸操作流程（二）操作步骤1.树脂的处理和转型干树脂用蒸馏水充分浸泡膨胀后，倾去细小颗粒，然后用4倍体积的2mol/L HCl和2mol/L NaOH依次浸洗搅拌30min，并分别用蒸馏水洗至中性（最后应处理至溶液无黄色）。
再用1mol/L NaOH浸泡5～10 min，使树脂转为钠型，以蒸馏水2～3次洗去NaOH至树脂pH呈中性。
2.装柱前准备用蒸馏水冲洗色谱柱，将色谱柱垂直装好，在柱流水出口处装上乳胶管，关闭柱底出口，在柱内加入2～3cm高的柠檬酸缓冲液，排出乳胶管内气泡，抬高乳胶管出口，防止柱内缓冲液排空。
物质分离与富集离子交换分离氨基酸实验报告
物质分离与富集离子交换分离氨基酸实验报告一、实验目的本次实验旨在通过物质分离与富集的方法，利用离子交换分离技术对氨基酸进行分离和富集，掌握氨基酸分离和富集的基本原理和操作方法。
二、实验原理1.物质分离与富集的原理物质分离与富集是一种常用的化学分析方法，其基本原理是利用化学反应或物理性质差异将待测物质与其他物质进行分离，并将其富集到一定程度以便于检测。
在本次实验中，我们采用了酸碱法将氨基酸从混合溶液中分离出来，并通过蒸发浓缩和沉淀技术将其富集到一定程度。
2.离子交换分离技术离子交换是指利用电荷相互作用，通过固体材料表面上的功能基团与待测样品中带电粒子（如阳/阴离子）之间的反应来实现精确的化学分析。
在本次实验中，我们使用了弱阴/阳性树脂来吸附和释放氨基酸。
三、实验步骤1.将混合溶液（包括苯丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）加入到试管中。
2.加入1ml 6mol/L HCl，使溶液变为酸性。
3.将试管放入沸水中加热，直至溶液蒸发至干燥。
4.加入5ml的0.2mol/L NaOH溶液，使沉淀溶解。
5.将得到的氨基酸混合溶液分别滴入两个带有弱阴/阳性树脂的小柱中。
6.用去离子水洗涤小柱直至洗涤液pH值为7左右。
7.用1mol/L HCl洗脱小柱上吸附的氨基酸，并收集洗脱液。
8.对收集的洗脱液进行干燥和浓缩处理，得到富集后的氨基酸样品。
四、实验结果与分析通过本次实验，我们成功地将苯丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸从混合溶液中分离出来，并使用离子交换分离技术对其进行了富集。
在操作过程中需要注意以下几点：1.加入HCl时需慢慢滴加，避免氨基酸被破坏。
2.沉淀溶解时需充分搅拌，避免氨基酸残留在沉淀中。
3.洗涤小柱时需用去离子水洗涤至pH值为7左右，否则可能会影响后续的洗脱效果。
4.洗脱小柱时需使用足够的1mol/L HCl，以确保吸附在小柱上的氨基酸完全被洗脱。
五、实验总结本次实验通过物质分离与富集和离子交换分离技术对氨基酸进行了分离和富集，并深入了解了其原理和操作方法。
实验五 离子交换柱层析法分离氨基酸35页PPT
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实验五 离子交换柱层析法 分离氨基酸
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28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
离子交换法分离提纯氨基酸
精品整理
离子交换法分离提纯氨基酸
氨基酸是蛋白质组成的基本单元，氨基酸在国民经济尤其是医药方面尤为重要，分离纯化氨基酸的技术就成了医药领域重要的技术。
氨基酸的分离提纯方法主要有沉淀法、离子交换法、萃取法、电渗析等。
其中，常用的是离子交换法。
离子交换法，根据氨基酸是两性电解质这一特征，以及目的氨基酸与杂质氨基酸pK、pI值的差异，利用离子交换树脂对各种氨基酸吸附能力的不同对氨基酸进行分离纯化。
离子交换法应用广泛，如味精厂采用强酸性阳离子交换树脂对L-谷氨酸阳离子进行选择性吸附，使发酵液中影响L-谷氨酸晶的杂质得以分离，某采用逆流多级交换，大大减少了树脂用量和洗涤树脂用水量；732阳离子交换树脂可用来分离纯化L-苯丙氨酸；分离纯化L - 谷氨酰胺基本上都采用阴阳双柱离子交换法；将胱氨酸发酵液通过732阳离子交换柱分离出精氨酸、组氨酸和赖氨酸；采用离子交换热参数泵从水解液和制革废水中浓缩分离氨基酸；采用强酸性阳离子交换树脂从发酵液中吸附L-赖氨酸等等的方法。
离子交换层析法分离氨基酸
3.平衡、加样
用pH5.8的柠檬酸缓冲液冲洗平衡交换柱。调节流速为 1mL/min，流出液达到床体积的2-3倍时即可上样。 由柱上端仔细加入氨基酸的混合液0.5mL，同时开始收集流 出液。当样品液弯月面靠近树脂顶端时，即刻加入0.5mL柠檬酸 缓冲液冲洗加样品处。待缓冲液弯月面靠近树脂顶端时，再加入 0.5mL缓冲液。如此重复两次，
各种氨基酸分子的等电点不同在同一ph时所带电荷不同与离子交换树脂的结合力有差异因此可依据结合力从小到大的顺序被洗脱液洗脱下来达到分离的效果
实验三 离子交换层析法分离氨基酸
【实验目的】
（1）学习采用离子交换树脂分离氨基酸的基本原理。 （2）掌握离子交换柱层析法的基本操作技术。
【实验原理】
离子交换层析法主要是利用溶液中各种来自电离子与离子交苯乙烯磺酸钠型树脂（强酸1×8，100—200目）。 2mol/L盐酸溶液；2mol/L氢氧化钠溶液。 混合氨基酸溶液：天冬氨酸、赖氨酸溶液。 柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液（pH5.8，钠离子浓 度0.45mol/L） 显色剂（茚三酮溶液）
12cm×1cm层析管; 蠕动泵; 部分收集器；烘箱。
【实验步骤】 1.树脂的处理 ：碱-酸-碱
H+或Na+
SO3—
—CH2—CH2—CH—CH2—CH2—CH—
有氢型和钠型
—CH —CH2—CH2—CH— 苯环—SO3— H+或Na+
从交换剂上洗脱目的物的方法有两种： 1.调节洗脱液的pH，使目的物在此pH下 失去电荷甚至带相反电荷。
2.用高浓度的同性离子，将目的离子取代 下来。
【试剂和器材】
4.洗脱
并将柱与蠕动泵想和部分收集器相连。开始用试管收集洗脱液， 每管收集1mL，共收集40—50管。
氨基酸的离子交换色谱分离
注意事项
1）柱子不能干。始终保持柱面上方有液体。
2）液体流速与柱面上方液面高度有关，液面越 高，流速越快。可以适当增高液面，加大流速， 对结果没有影响，可以节省时间。 3）建议大家分工合作。一组进行分离实验，一 组进行后面的检测实验。
吸光度A
试管编号1-12
思考题
1.何为色谱法？其特点是什么？
天冬氨酸与赖氨酸
Asp: pI = 2.97 Lys: pI = 9.74
pH 0
2.97
9.74
14
1）pH < 2.97 ，Asp与Lys均带正电荷 2）2.97 < pH < 9.74， Asp带负电荷，Lys带正电荷 3）pH > 9.74， Asp与Lys均带负电荷
具体实验步骤：
1）平衡，向酸所带电荷取决于pI与溶 液pH
pH < pI
pI
pH > pI
pH < pI，氨基酸带正电荷，pH > pI，氨基酸带负电荷
如何利用离子交换色谱分离两种不同的 氨基酸？ 因为离子交换色谱根据“同种电荷 相斥，异种电荷相吸”原理分离样品， 而不同的氨基酸具有不同的等电点，它 们在溶液中可能携带相反电荷。 所以，我们将溶液调到一特定 pH值， 让一种氨基酸携带正电荷，使之与离子 柱结合；同时，让另一种氨基酸携带负 电荷，使之保留在溶液中。
2. 离子交换树脂有几类，各类有何特点？
3. 我们这次用的是阳离子交换色谱，假如 使用阴离子交换色谱，该如何设计实验？ 4. 是不是所有的氨基酸都能用离子交换色 谱进行分离？
固定相 蛋白质& 氨基酸
阴离子基团
氨基酸
氨基酸是一种兼性离 子。氨基酸包含一个氨 基，可以作为氢离子的 受体，这时氨基酸成为 阳离子；氨基酸又带有 一个羧基，可以作为氢 +NH3 离子的供体，这时氨基 酸成为阴离子。
离子交换树脂层析分离混合氨基酸
离子交换树脂层析分离混合氨基酸
离子交换树脂是一种常用于层析分离混合氨基酸的工具。
它的原理是通过树脂的化学特性来吸附和分离氨基酸。
下面将该过程分为四个部分进行介绍。
1. 树脂的选择和预处理：
离子交换树脂有阴离子和阳离子两种类型，选择适合的树脂取决于目标分离物的电荷。
一般来说，可以使用阴离子树脂分离带负电性质的氨基酸，使用阳离子树脂分离带正电性质的氨基酸。
在实际操作中，需要对树脂进行预处理，以去除杂质和平衡其交换容量。
2. 样品处理：
混合氨基酸需要在适宜的pH下带电，使其可以被树脂吸附。
这可以通过溶液的pH值调节来实现。
同时，样品中还可能存在其他有机物或盐类等杂质，需要进行适当的处理，以免影响分离效果。
3. 树脂的吸附和洗脱：
在加入样品后，树脂将吸附带有相反电荷的氨基酸。
随后可以通过洗脱液使吸附的物质从树脂上释放下来。
洗脱液的选择取决于目标分离物的电荷和亲和性。
通常情况下，可以使用适当的缓冲液实现洗脱。
4. 纯化和检测：
洗脱得到的溶液可以进行进一步的纯化和检测。
常见的方法包括薄层
色谱、高效液相色谱和质谱分析等。
通过离子交换树脂层析分离混合氨基酸，可以得到单一氨基酸的纯品。
这种方法在生物技术、药物制造等领域中得到广泛应用，并且为其他
分离和纯化过程提供了重要的基础。
离子交换色谱分离混合氨基酸操作流程
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