离子交换层析.ppt

第五章 离子交换层析
目 的
掌握基本原理
掌握离子交换剂的分类和性质
掌握离子交换剂与缓冲掖的选择
掌握离子交换层析的操作
第一节 基本原理
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一、离子交换剂的组成
离子交换剂是由基质、电荷基团(或功能基团)和反离子构成的
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二、离子交换层析（固定相）的特性
在水中呈不溶解状态，但能释放反离子，同时与溶液中其他离子或离子化合物可逆性结合，并且结合后本身的理化性质不变
如：RA + B+ RB + A+ 或RA + B- RB + A-
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三、离子交换层析的原理
值是反映离子交换剂对不同离子的结合力或选择性的参数
由于离子交换剂的选择性，对不同的离子或离子化合物有不同的结合力，所以用洗脱剂洗脱时，结合力小的先被洗脱出来，结合力大的后被洗脱下来，从而达到分离混合物的目的(离子交换剂的选择性决定其与溶液中离子的结合力大小，通常用离子交换剂与溶液中离子的反应平衡常数 表示)
=
若 ＞1，即[RB]＞[RA],表示离子交换剂对B+的结合力比A+ 大
若 = 1，即[RB]=[RA],表示离子交换剂对B+的结合力与A+ 相等
若 ＜1，即[RB]＜[RA],表示离子交换剂对B+的结合力比A+ 小
，当[A+]=[B+]时，
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规 律
①强酸性阳离子交换剂对H+的结合力比对Na+小
②强碱性阴离子交换剂对OH-的结合力比对Cl-小得多
③弱酸性离子交换剂对H+的结合力比对Na+大
④弱碱性离子交换剂对OH-的结合力比对Cl-大
离子交换剂与各种水合离子的结合力大小，与离子的电荷量成正比，而与水合离子的半径的平方成反比，其与各种阴、阳离子的结合力大小排列顺序见P71
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离子交换剂与各种水合离子的结合力：
与离子的电荷量成正比，而与水合离子半径的平方成反比。
二价阳离子：Mg 2+<Ca2+<Sr 2+<Ba2+ (对阳离子交换剂)
一价阴离子：F-<Cl-<Br-<I- (对阴离子交换剂)
不同价阳离子：Na+<Ca2+<A13+<Ti4+ (对阳离子交换剂)
一价阳离子：Ll+<Na+<K+<Rb+<Cs+ (对阳离子交换剂)
***离子的蛋白质、酶类、多肽等物质与离子交换剂的结合力
主要取决于它们的物理化学性质和在特定pH条件下呈现的离子状态
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对于呈***离子的蛋白质、酶类、多肽和核苷酸等，与离子交换剂的结合力，主要取决于它们的理化性质及在特定pH条件下呈现的离子状态。当pH＜ pI时，能被阳离子交换剂吸附；反之pH＞ pI时，能被阴离子交换剂吸附。若在相同的pH条件下，且pI ＞ pH 时， pI越高，碱性越强，就越容易被阳离子交换剂吸附
对于呈胶体状态的大分子物质，一般采用选择性好的弱酸性离子交换剂，希望其交联度小，孔径大，便于大分子物质渗透入网孔中进行离子交换反应
离子交换层析的原理（依据）：离子交换剂对各种离子或离子化合物有不同结合力（图5-2表示离子交换层析的过程）
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离子交换层析原理示意图
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