离子交换树脂层析分离混合氨基酸

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离子交换柱层析法分离氨基酸

离子交换柱层析法分离氨基酸

离子交换柱层析法分离氨基酸【目的要求】1.学习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的基本操作;3.掌握氨基酸和茚三酮显色机理。

【实验原理】一、离子交换层析原理离子交换法是通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离目的的方法。

有些高分子物质含有一些可以解离的基团,例如错误!未找到引用源。

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等,因此可以和溶液中的离子产生交换反应,如:或这类高分子物质统称为离子交换剂,离子交换剂是一类具有离子交换功能的高分子材料。

功能基团由固定在骨架上的带电基团与可进行交换的能移动离子两部分组成,二者所带电荷相反,以静电作用结合。

可进行交换的离子称为反离子或抗衡离子,这种反离子可与溶液中带同种电荷的离子进行交换反应。

因离子交换反应是可逆的,在一定条件下被交换的离子也可以“解吸”,使离子交换剂又恢复到原来的离子形式,所以离子交换剂通过交换和再生可以反复使用。

其中使用的最普遍的是离子交换树脂。

由于一定离子交换剂对于不同离子的静电引力不同,因此在洗脱过程中,不同的离子在离子交换柱上的迁移速度也不同,最后完全分离。

选择适当的条件,可使一些溶质分子变成离子态,通过静电作用结合到离子交换剂上,而另一些物质则不能被交换,这两类物质即可被分离。

带同种电荷的不同离子都可以结合到同一介质上,但由于各自所带电量不同,与介质的结合牢度不同,可改变洗脱条件使它们依次先后被洗脱,从而达到分离目的。

离子交换层析是一种基于氨基酸电荷行为的层析方法。

本实验采用磺酸型阳离子交换树脂(732型)分离酸性氨基酸天冬氨酸(Asp,pI2.97)和碱性氨基酸赖氨酸(Lys,pI9.74)的混合液。

氨基酸是两性电解质,分子上所带的净电荷取决于氨基酸的等电点和溶液的pH值。

在pH5.3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层析柱。

在pH12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。

学习指南5 离子交换柱层析法分离氨基酸

学习指南5 离子交换柱层析法分离氨基酸

离子交换柱层析法分离氨基酸——学习指南l 学习重点 1. 学习离子交换柱层析技术的基本原理和操作。

2. 掌握根据分离对象的性质差异进行实验条件的选择和设计。

l 知识要点1. 树脂:惰性的不溶高分子化合物。

根据树脂修饰的功能基团的性质差异,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

阳离子交换树脂:功能基团是酸性的,其可解离的H +离子可与溶液相中的其它阳离子发生交换作用。

阴离子交换树脂:功能基团是碱性的,其可解离的OH -离子可与溶液相中的其它阴离子发生交换作用。

2. 离子交换柱层析法分离氨基酸:不同氨基酸的等电点不同,在同一缓冲液中,不同氨基酸所带电荷的性质和数量具有差异,与离子交换树脂的亲和力不同。

因此,不同的氨基酸会在洗脱的过程中先后流出层析柱,达到分离的目的。

3. 茚三酮法:在加热条件及弱酸环境下,氨基酸与茚三酮反应生成紫蓝色化合物(脯氨酸、羟脯氨酸反应生成黄色化合物),最大检测波长在570nm 处。

l 试剂 1. 阳离子交换树脂(Amberlite IR-120)。

2. 0.45mol/L pH5.3柠檬酸缓冲液。

3. 氨基酸样品:0.005mol/L 的Asp 和Lys (用0.02mol/L HCl 配制)。

4. 0.5%茚三酮溶液。

5. 0.1% CuSO 4溶液。

l 仪器层析柱、层析柱支架台、螺旋夹、恒流泵、旋涡混合仪、电磁炉、电磁炉锅、紫外可见分光光度计l 操作l 注意事项 1. 新鲜树脂通过预处理,可去除树脂生产过程中残留的溶剂、低聚物及少量的重金属离子等杂质。

2. 树脂预处理后的保存液与洗脱液不同,因此需预先平衡,以保证分离体系已经全部替换成洗脱液。

一般来说,需2~3倍柱床体积完成平衡。

3. 装柱时应注意液面不能低于树脂表面,加入树脂的速度不能太快,以免产生气泡。

4. 加样时应避免冲坏树脂表面,注意不能将样品全部加在某一局限部位。

氨基酸的分离原理

氨基酸的分离原理

氨基酸的分离原理
氨基酸的分离原理主要是基于它们在不同条件下的溶解性、酸碱性和极性的差异。

以下是常用的氨基酸分离方法:
1. 薄层层析法:将氨基酸溶液均匀涂布在薄层层析板上,通过上机进行高效层析分离。

根据氨基酸在固定相和流动相中的相互作用力的不同,氨基酸在薄层上的迁移距离也不同,从而实现分离。

2. 离子交换色谱法:利用带电的树脂固定相对氨基酸进行分离。

树脂可以选择正离子交换树脂或阴离子交换树脂,根据氨基酸的酸碱性质进行选择。

溶液中的氨基酸通过与固定相发生离子交换,从而实现分离。

3. 气相色谱法:利用气相色谱仪将氨基酸蒸发后送入色谱柱进行分离。

根据氨基酸在固定相和载气中的分配系数不同,氨基酸在色谱柱中的保留时间也不同,从而实现分离。

4. 高效液相色谱法:利用高效液相色谱仪将氨基酸在流动相中进行分离。

根据氨基酸与固定相之间的亲疏水性差异,通过调节流动相组成及流速,实现氨基酸的分离。

综上所述,氨基酸的分离原理主要是利用它们在不同条件下的物理化学性质的差异,通过各种色谱方法实现分离。

离子交换层析法

离子交换层析法

五、缓冲液的选择
缓冲液酸碱度的选择,决定于被分离物质的等电点、稳定 性、溶解度和交换剂离子的pK值。使用阴离子交换纤维时要选 用低于pK值的缓冲液,若欲分离的物质属于酸性,则缓冲液的 pH值要高于该物的等电点;用阳离子交换纤维时要选用高于 pK值的缓冲液,目的物属于碱性物质的话,缓冲液要低于该物 等电点的pH值。 缓冲液离子以不干扰分离物活性测定、不影响待测物溶解 度、不发生沉淀为原则,如使用UV吸收法测样品,那么 pyridine或barbital这类会吸收UV的物质就不适用。
三、树脂的选择
最常见的离子交换树脂材质是聚苯乙烯苯二乙烯(polystyrenedivinylbenzene), 它是由苯乙烯(styrene)和苯二乙烯 (divinylbenzene)聚合产生的三维网状结 构,举例来说,Dow化学公司所生产的树脂 Dowex 50×8,表示含8%苯二乙烯。 具体的,根据交换树脂的性能,树脂可分 为阳离子与阴离子交换树脂:
1. 阳离子交换树脂 分为强酸型、中强酸型和弱酸型三类,强酸型树脂含有-R- SO3H,中强酸型树脂含有-PO3H2、-PO2H2或-O-PO2H2, 弱酸型树脂含有-COOH或-OH。 阳离子交换树脂进行的反应 如下:
2. 阴离子交换树脂 分为强碱型、中强碱型和弱碱型三类,含有铵盐,四级铵盐 [ - N+(CH3)3] 为强碱型树脂,三级以下铵盐 [-N(CH3)2]、[ - NHCH3]、[ -NH2] 都属弱碱型树脂;同时具有强碱和弱碱型基 团的,为中强碱型的树脂。阴离子交换树脂进行的反应如下:
洗脱馏份的分析按一定体积(5-10ml/管)收集的洗脱液可 逐管进行测定,得到层析图谱。依实验目的的不同,可采用适 宜的检测方法(生物活性测定、免疫学测定等)确定图谱中目 的物的位置,并回收目的物。

离子交换层析分离氨基酸

离子交换层析分离氨基酸

离子交换层析分离氨基酸[目的]1.熟悉离子交换层析技术的基本原理和方法2.熟悉离子交换层析分离氨基酸的基本原理和操作[原理]氨基酸是两性电解质,不同的氨基酸有其特定的等电点,在溶液pH小于其pI值时带正电,大于其pI时带负电。

故在一定的pH条件下,各种氨基酸的带电情况不同,与离子交换剂上的交换基团的亲和力亦不同。

因而得到分离。

本实验选用Dowex 50作为离子交换剂,它是含磺酸基团的强酸型阳离子交换剂,分离的样品为Asp、Gly、His三种氨基酸的混合液,这三种氨基酸分别属于酸性氨基酸、中性氨基酸和碱性氨基酸,它们在pH4.2的缓冲液中分别带负电荷和不同量的正电荷,与Dowex 50的磺酸基团之间的亲和力不同,因此被洗脱下来的顺序亦不同,可以将三种不同的氨基酸分离开来,将各收集管分别用茚三酮显色鉴定。

[操作]1.装柱前准备:用流水冲洗层析柱、然后用蒸馏水冲洗,柱流水口装上橡皮管放入2-3ml蒸馏水,按压橡皮管内气泡,抬高流出管防止蒸馏水排空。

2.装柱:将处理好的Dowex 50悬液小心倒入层析柱内,待Dowex 50自然下沉至柱下部时,打开下端放出液体,再慢慢加入悬液至Dowex 50沉积面离层析柱上缘约3cm 时停止。

装柱时注意防止液面低于交换树脂平面以及气泡的产生。

3.平衡:用pH4.2的柠檬酸钠缓冲液反复加在柱床上面,平衡10分钟,最后接通蠕动泵,调节流速1ml/min。

4.加样:柱内缓冲液的液面与树脂平面相平,但勿使树脂露出液面,马上用滴管加7滴样品在树脂平面上(注意不能使树脂平面破坏),然后加少量缓冲液使样品进入柱内,反复两次,当样品完全进入树脂床后,接通蠕动泵,用PH4.2的柠檬酸钠缓冲液洗脱,分步收集器收集。

5.收集与检测:取12支试管编号,每管加入茚三酮显色液20滴,依次收集洗脱液每管2m1,混匀,置沸水浴15分钟取出,观色,用自来水冷却后在波长570mm处比色、当收集至第二洗脱峰刚出现时,(茚三酮显色)即换用0.1N NaOH溶液洗脱直至第三洗脱峰出现后,停止洗脱。

离子交换层析法分离氨基酸

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。

离子交换柱交换层析法分离氨基酸知识讲解

离子交换柱交换层析法分离氨基酸知识讲解

离子交换柱交换层析法分离氨基酸离子交换柱层析法分离氨基酸一、实验原理离子交换层析是利用离子交换剂对需要分离的各种离子具有不同的亲和力(静电引力)而达到分离目的的分离技术。

离子交换层析的固定相是离子交换剂,流动相是具有一定pH和离子强度的电解质溶液。

树脂(惰性支持物)上结合了阳离子或阴离子后,可与阴离子或阳离子结合,改变溶液的离子强度则这种离子结合又解离。

由于不同的氨基酸在不同的pH值和离子强度溶液中的所带电荷各不相同,故对离子交换树脂的亲和力也各不相同。

从而可以在洗脱过程中按先后次序洗出,达到分离的目的。

带电荷量少,与交换剂亲和力小的先被洗脱下来,带电荷量大,与交换剂亲和力大的后被洗脱下来。

本次实验采用的是Amberlite IR-120阳离子交换树脂作为离子交换剂,分离的样品为Asp和Lys两种氨基酸的混合液。

在一定的pH下,Asp和Lys的带电情况不同,与磺酸集团的亲和力不同,因此被洗脱下来的次序不一样。

将各收集管分别用茚三酮显色后,测定吸光度,从而得到洗脱曲线。

二、实验器材实验仪器:层析柱、恒流泵、试管*30、吸管、移液枪、烧杯、紫外分光光度计实验试剂:Amberlite IR-120阳离子交换树脂、柠檬酸缓冲液(pH5.3)、0.5%茚三酮、0.1%CuSO4、氨基酸样品(0.005mol/L的Asp和Lys,用0.02mol/L的HCl配制)三、实验操作记录1、树脂的处理干树脂经蒸馏水膨胀,倾去细小颗粒,然后用4倍体积的2mol/L HCl及2mol/L NaOH依次浸洗,每次浸2h,并分别用蒸馏水洗至中性。

再用1mol/L NaOH浸半小时(转型),用蒸馏水洗至中性。

2、装柱前的准备选择直径1cm,长度15~20cm的层析柱,观察柱底端滤膜是否完好,分别用流水和蒸馏水冲洗干净。

将层析柱垂直装在铁架台上,柱进水口和出水口装上橡皮管,关闭柱底端出口,在柱内注入少许(约1cm高)的洗脱液,打开出水口,排净管内空气后关闭出水口。

阳离子交换树脂

阳离子交换树脂

应用注意事项
1、贮存运输 ①应贮存在密封容器内,避免受冷或爆晒。 ②贮存温度:4℃—40℃之间。 ③树脂贮存期为2年,超过2年复检合格方可使
用。若发现树脂失水,不能直接向树脂中加水, 应先加入适量浓食盐水,使树脂恢复湿润。
④运输贮存中应保护好标记,以免与外界树脂 混淆。
⑤应防止包装物挤破,不能野蛮装卸。
(6) 搅拌速度
加大搅拌速度可以减小膜厚度,从而提高扩散速度。 但搅拌速度达一定值以后,交换反应速度便不再上升。 液膜扩散速度随水流速增加而增大 。
(7)交换离子的性质
主要是离子的价态和水化离子的大小。在树脂内扩 散的离子是由于树脂的固定的离子库仑力的吸引而扩 散进入的,故离子价态越高,吸引力越大,扩散速度 越快。水化离子越大,则越难扩散。
3 通液
溶液准备好(包括温度控制)之后,便可 进行通液交换操作。通液的目的可以是吸附、 洗涤、洗脱、再生等等。无论那种操作,速度 控制十分重要的。流速可以通过计量泵、阀、 流量计、液位差等手段调节。小型实验中的简 单装置,可通过收集量和滴数等方法控制。
实验室常用线流速表示速度,单位为Ml /(cm2.min)., 即每分钟单位柱截面上通过的溶液的毫升数。
内部铁污染可用 10%的 HCl 泡 5-12 小时,或配用 其它络合剂协同复苏处理。 ③有机物污染
有机物分解产物含带负电荷的基团,能与阴树脂带正 电的固定基团发生电性复合作用,紧紧地吸附在交换位 置上。
对策:10%NaCl+2%的 NaOH,加热至 40-50℃, 用量为 1-3 倍树脂床。
离子交换的选择性、可逆性
? 最常用的法则是依据树脂功能基的类别。
依据树脂功能基分类
分為強酸型、中強酸型和弱酸型三類

氨基酸阳离子色谱分离

氨基酸阳离子色谱分离
氨基酸阳离子色谱分离
【实验目的】 实验目的】 1.掌握离子交换层析分离生物大分子的原理和 . 方法。 方法。 2.了解层析法的概念、特点及分类。 .了解层析法的概念、特点及分类。 3.复习氨基酸的理化性质 .复习氨基酸的理化性质。
【实验原理】 实验原理】 本实验采用磺酸型阳离子交换树脂(732型 本实验采用磺酸型阳离子交换树脂(732型) 分离酸性氨基酸(天冬氨酸Asp pI=2.97) 分离酸性氨基酸(天冬氨酸Asp pI=2.97)和碱 性氨基酸(赖氨酸Lys pI=9.74)的混合液 的混合液。 性氨基酸(赖氨酸Lys pI=9.74)的混合液。在pH 5.3条件下 因为低于Lys pI值 Lys可解离成阳 条件下, Lys的 5.3条件下,因为低于Lys的pI值,Lys可解离成阳 离子挂在树脂上;高于Asp pI值 Asp的 Asp可解离 离子挂在树脂上;高于Asp的pI值,则Asp可解离 为阴离子,不能被树脂吸附而直接流出色谱柱, 为阴离子,不能被树脂吸附而直接流出色谱柱, pH=12条件下 因高于Lys pI值 Lys又解离 条件下, Lys的 在pH=12条件下,因高于Lys的pI值,Lys又解离 为阴离子从树脂上被交换下来, 为阴离子从树脂上被交换下来,这样通过改变洗 脱液的pH可使它们被分别洗脱而达到分离的目的。 pH可使它们被分别洗脱而达到分离的目的 脱液的pH可使方法】 实验方法】
1、树脂的处理 、 2、装柱 、 3、平衡 、 4、加样与洗脱 、 5、收集 、 6、改换高 洗脱收集 、改换高pH洗脱收集 7、测定 、
【实验思考】 实验思考】 1、何为色谱法?其特点有哪些? 、何为色谱法?其特点有哪些? 2、离子交换树脂分为几类?各类有何特点? 、离子交换树脂分为几类?各类有何特点?

氨基酸分离的主要技术及原理

氨基酸分离的主要技术及原理

氨基酸分离的主要技术及原理林锦池董越范雪雪摘要:本文对氨基酸分离提纯常用的沉淀法、离子交换法、萃取法、吸附法、毛细电渗析法、膜分离法以及结晶法等方法的技术原理及研究进行较全面的总结。

1 沉淀法沉淀法是最古老的分离、纯化方法,目前仍广泛应用在工业上和实验室中。

它是利用某种沉淀剂使所需要提取的物质在溶液中的溶解度降低而形成沉淀的过程。

该方法具有简单、方便、经济和浓缩倍数高的优点。

氨基酸工业中常用沉淀法有等电点沉淀法,特殊试剂沉淀法和有机溶剂沉淀法。

1.1 利用氨基酸的溶解度分离或等电点沉淀法在生产中常利用各种氨基酸在水和乙醇等溶剂中溶解度的差异,将氨基酸彼此分离。

如胱氨酸和酪氨酸在水中极难溶解,而其它氨基酸则比较易溶;酪氨酸在热水中溶解度大,而胱氨酸则无大差别。

根据此性质,即可把它们分离出来,并且互相分开。

另外,可以利用氨基酸的两性解离有等电点的性质。

由于氨基酸在等电点时溶解度最小,最容易析出沉淀,所以利用溶解度法分离氨基酸时,也常结合等电点沉淀法。

1.2特殊试剂沉淀法某些氨基酸可以与一些有机或无机化合物结合,形成结晶性衍生物沉淀,利用这种性质向混合氨基酸溶液中加入特定的沉淀剂,使目标氨基酸与沉淀剂沉淀下来,达到与其它氨基酸分离的目的。

较为成熟的工艺有:缬氨酸与苯甲醛在碱性和低温条件下,可缩合成溶解度很小的苯亚甲基精氨酸,分离这种沉淀,用盐酸水解除去苯甲醛,即可得精氨酸盐酸盐;亮氨酸与邻一二甲苯一4一磺酸反应,生成亮氨酸的磺酸盐,后者与氨水反应得到亮氨酸;组氨酸与氯化汞作用生成组氨酸汞盐的沉淀,再经处理就可得到组氨酸。

特殊试剂沉淀法虽然操作简单、选择性强,但是由于沉淀剂回收困难,废液排放污染严重,残留沉淀剂的毒性等原因已逐渐被它方法取代。

工业应用举例:选择性沉淀分离亮氨酸、精氨酸的方法该方法包括下述步骤:将二氯苯磺酸加入到毛发酸水解液中,所述二氯苯磺酸和所述水解液之间的重量/体积比为二氯苯磺酸∶水解液=1∶5~20;搅拌所述毛发酸水解液;将生成的亮氨酸沉淀物进行分离以获取亮氨酸。

实验五 层析实验

实验五 层析实验

分子量适用范围为1,500~30,000。
血红蛋白本身有红色,鱼精蛋白无色,故将黄色的DNP(2,4–二 硝基氟苯)偶联于鱼精蛋白,使其着色,便于观察。
【操作步骤】 1.凝胶的准备 称取l g Sephadex G–50,置于锥形瓶中,加蒸馏水30ml, 沸水浴中放置1小时,冷至室温备用。 2.装柱 取直径0.8~1.2cm,长25~30cm的层析柱一支,垂直安装于铁 架台上。底部填少许玻璃纤维,下部装一“再”形夹以调节流速(见 图4-1)。首先关闭“再”形夹,自顶部缓缓加入上述备用的 Sephadex G–50 悬液,待底部凝胶沉积1~2cm时,打开“再”形夹, 并边缓加Sephadex G–50悬液,边调整适当流速,至凝胶层积集约 18cm高,停止加Sephadex G–50悬液,连通洗脱液,进行平衡(调整 流速)。操作过程中,应防止气泡进入和凝胶分层现象。 3.样品制备 临上样前,将0.3ml血红蛋白溶液和0.5ml DNP–鱼精蛋白溶 液混匀即可。 4.加样与洗脱 切断洗脱液,当层析柱中液面下降与凝胶表层平齐时, 即用滴管将样品液缓缓沿柱壁加入,不使凝胶表层扰动,待样品液面 与凝胶表层平齐时,再加少许蒸馏水,开始洗脱。注意观察层析柱中 红色的血红蛋白与黄色的DNP–鱼精蛋白分离的情况,记录现象。
【操作步骤】
1.填料的预处理:在一只100ml烧杯中,置约10g树脂,加2M HCl 25ml,
搅匀,放置2小时,倾弃上层酸液,蒸馏水洗3次,再加2 M NaOH 25ml, 搅匀,放置2小时,倾弃上层碱液,用蒸馏水洗至中性(pH试纸检查)。 将树脂悬浮于大约50ml pH 2.2的0.1M柠檬酸缓冲液中备用。
影响氨基移换过程的观察,因此在反应体系中添加一碘醋酸(或 一溴醋酸)以抑制谷氨酸和丙酮酸的其他代谢过程。

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。

纸层析法分离氨基酸

纸层析法分离氨基酸

纸层析法分离氨基酸一、前言1、分离氨基酸的主要方法:(1) 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。

离子交换法的分离步骤主要包括树脂的处理、装柱、平衡、加样、洗脱等步骤.离子交换法也有自身的局限性,由于离子交换法是利用氨基酸等电点的不同,所以当两个或者多个氨基酸的等电点相近时,便无法分离,另外,氨基酸在树脂当中扩散速度较快,就要求料液的流速也相对较慢,这样自然造成了分离的缓慢,离子交换本身的生产原理也决定了反应难以连续还进行,这给工厂自动化生产带来影响,难以大规模地推广。

(2)沉淀法,沉淀法是历史最悠久的分离纯化方法,目前仍在工业上发挥着重大的作用。

氨基酸工业中常用沉淀法有等电点沉淀法,特殊试剂沉淀法和有机溶剂沉淀法。

沉淀法原理是根据某些氨基酸可以与某些有机或者无机化合物结合而形成沉淀,可以利用这种性质向溶液中加入特定的沉淀剂,使目标氨基酸沉淀,与其他氨基酸分离,在分离后再将氨基酸与沉淀剂分离即可。

现在较为成熟的分离方法有精氨酸与苯甲醛在低温条件下,缩合成溶解度小的苯亚甲基精氨酸,从而析出沉淀,析出的沉淀用盐酸处理即可分离得到目标氨基酸精氨酸的盐酸盐;亮氨酸与邻-二甲苯-4-磺酸反应,可生成亮氨酸的磺酸盐。

沉淀法的优点是方法简单,选择性强,但是缺点同样明显,沉淀剂回收困难,造成废液排放污染加剧。

(3) 萃取法,萃取法主要包括反应萃取法、溶剂萃取法、反向微胶团萃取、液膜萃取法等。

其中,反应萃取法是选择适当的萃取剂,使萃取剂解离出来的离子与氨基酸解离出来的离子发生反应,生成可以溶于有机相的物质,从而使氨基酸从水相进入有机相,进而分离氨基酸。

溶剂萃取法,由于氨基酸是离子型化合物,氨基酸在物理萃取时难以高效提取的,因此常用化学发来萃取氨基酸。

(5)电透析,由于氨基酸拥有不同的等电点,故可以通过控制溶液的PH值,使氨基酸带有正负电荷,即当PH大于等电点时,带有负电荷,将氨基酸放置在电场中,会带上负电,并且移向正极,相反,PH值小于等电点时,则带上正电荷,氨基酸向负极移动。

西医综合模拟试卷171(题后含答案及解析)

西医综合模拟试卷171(题后含答案及解析)

西医综合模拟试卷171(题后含答案及解析) 题型有:1. A1/A2型题 2. B1型题 3. X型题1.对神经调节特点的叙述,正确的是A.调节幅度小B.调节的敏感性差C.作用范围广,而且持久D.反应迅速、准确和短暂正确答案:D2.血浆胶体渗透压的形成主要取决于血浆中的A.NaClB.球蛋白C.清蛋白D.纤维蛋白原正确答案:C3.用于分析比较不同身材个体心功能的常用指标是A.每分排出量B.射血分数C.心指数D.心脏做功量正确答案:C4.在生理情况下,影响舒张压的主要原因是A.心排出量B.阻力血管的口径C.容量血管的大小D.大动脉管壁弹性正确答案:B5.心血管基本中枢位于A.大脑边缘系统B.下丘脑C.延髓D.脊髓正确答案:C6.参与平静吸气的肌肉主要是A.膈肌、腹壁肌B.膈肌、肋间外肌C.膈肌、肋间内肌D.膈肌正确答案:B7.颈动脉体化学感受器的传入冲动是由下列哪对神经传递的?A.迷走神经B.颈神经C.舌咽神经D.副神经正确答案:C8.下列关于胃肠激素生理作用的叙述,错误的是A.调节消化腺分泌B.营养消化道组织C.调节小肠内营养物的吸收量D.调节其他胃肠激素的释放正确答案:C9.胃大部分切除的患者出现严重贫血,表现为外周血巨幼红细胞增多,其主要原因是下列哪项减少?A.内因子B.HClC.黏液D.HCO3—正确答案:A10.肾小球滤过率是指A.每分钟两侧肾生成的终尿量B.每分钟单个肾小球生成的超滤液量C.每分钟两侧肾生成的原尿量D.每分钟两侧肾生成的滤液与肾血浆流量比值正确答案:C11.下列关于Na+、Cl-重吸收的叙述,错误的是A.Na+和Cl-在近球小管都是以主动重吸收为主B.70%在近球小管处重吸收C.远曲小管对Na+重吸收受醛固酮调节D.超滤液中99%以上被肾小管重吸收正确答案:A12.神经冲动抵达末梢时,引起递质释放主要有赖于A.Cl-B.Na+C.K+D.Ca2+正确答案:D13.当某一伸肌被过度拉长时,张力便突然降低,其原因是A.伸肌肌梭过度兴奋B.伸肌的腱器官兴奋C.伸肌的腱器官完全失负荷D.屈肌肌梭过度兴奋正确答案:B14.血液中含量最多的甲状腺激素是A.T4B.MITC.DITD.T3正确答案:A15.黄体退化、萎缩是由于A.FSH和LH下降B.E3下降C.P下降D.E2下降正确答案:A16.关于含氮类激素的正确叙述是A.全部是氨基酸衍生物B.不易被消化酶所破坏,故可供作口服之用C.可直接与胞浆内的受体结合而发挥生物效应D.分子较大,不能透过细胞膜正确答案:D17.肺泡通气量是指A.进入肺泡能与血液进行气体交换的气体量B.每分钟进出肺的气体量C.尽力吸气后所能呼出的气体量D.每次吸入或呼出的气体量正确答案:A18.听骨链的作用是将声波A.振动幅度增大,压强减小B.振动幅度减小,压强增大C.振动幅度不变,压强增大D.振动幅度增大,压强增大正确答案:B19.下列哪一物质不属于高能化合物?A.氨基甲酰磷酸B.磷酸肌酸C.乙酰辅酶AD.3-磷酸甘油酸正确答案:D20.糖原分解所得到的产物是A.1-磷酸葡萄糖B.6-磷酸葡萄糖C.葡萄糖D.1-磷酸葡萄糖及葡萄糖正确答案:D21.S-腺苷蛋氨酸的重要作用是A.补充蛋氨酸B.提供甲基C.生成腺嘌呤核苷D.合成同型半胱氨酸正确答案:B22.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是A.尿素B.尿酸C.肌酐D.尿苷酸正确答案:B23.DNA连接酶在下列哪一个过程中是不需要的? A.DNA复制B.DNA修复C.DNA断裂和修饰D.制备重组DNA正确答案:C24.真核mRNA后加工的顺序是A.加帽、运出细胞核、加尾、剪接B.加帽、剪接、加尾、运出细胞核C.剪接、加帽、加尾、运出细胞核D.加帽、加尾、剪接、运出细胞核正确答案:D25.关于蛋白质生物合成中的肽链延长阶段,正确的是A.核蛋白体向mRNA 5’端移动3个核苷酸的距离B.肽酰基移位到核蛋白体大亚基的给位上C.GTP转变成GDP和无机磷供给能量D.核蛋白体上的tRNA从给位向受位移动正确答案:C26.主要的生物转化器官是A.肝B.肾C.肠D.肺正确答案:A27.离子交换层析分离混合氨基酸时,洗脱天冬氨酸用A.pH 5.0,0.1mol/L柠檬酸缓冲液B.0.1mol/LNaOH溶液C.2mol/L HCl溶液D.pH 2.2,0.1mol/L柠檬酸缓冲液正确答案:C28.蛋白质分子的一级结构主要是指A.组成蛋白质多肽链的氨基酸数目B.氨基酸种类及相互比值C.氨基酸的排列顺序D.二硫键的数目和位置正确答案:C29.白化病是由于缺乏A.色氨酸羟化酶B.酪氨酸酶C.苯丙氨酸羟化酶D.以上都不是正确答案:B30.脂类薄层层析中使用的显色剂是A.茚三酮B.考马斯亮蓝C.磷钨酸D.磷钼酸正确答案:D31.DNA分子中不存在的核苷酸是A.dAMPB.dGMPC.dTMPD.dUMP正确答案:D32.在琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸氧化反应体系中加入一定浓度的丙二酸,结果导致反应速度显著减慢,如再提高琥珀酸浓度,酶反应速度重又增加,此作用属A.酶的激活作用B.不可逆抑制作用C.竞争性抑制作用D.非竞争性抑制作用正确答案:C33.酶的化学本质是A.多糖B.脂类C.蛋白质D.氨基酸正确答案:C34.关于糖的有氧氧化的描述正确的是A.是需氧生物体内所有组织细胞获得能量的主要方式B.糖酵解抑制有氧氧化C.1分子葡萄糖彻底氧化过程中有6个底物磷酸化反应D.产生的NADH,与保护红细胞膜完整性有关正确答案:C35.密度最低的血浆脂蛋白是A.乳糜微粒B.β脂蛋白C.前β脂蛋白D.α脂蛋白正确答案:A36.下列关于反转录酶作用的叙述错误的是A.RNA为模板合成DNAB.需要一个具有3’-OH的引物C.cDNA链的延长,其方向为3’→5’D.底物是四种dNTP正确答案:C37.下列哪个脏器不会发生坏疽?A.脑B.下肢C.阑尾D.小肠正确答案:A38.大脑中动脉血栓栓塞,栓子可能来源于A.髂静脉B.肝静脉C.右心室D.左心室正确答案:D39.下述哪项不符合单核-巨噬细胞的特点? A.细胞表面有Fc受体B.细胞表面有C3b受体C.细胞表面有抗原识别受体D.处理传递抗原信息正确答案:C40.误位于异常部位的分化正常的组织叫A.错构瘤B.迷离瘤C.绿色瘤D.畸胎瘤正确答案:D41.交界性肿瘤是指A.既有癌组织,又有肉瘤组织的肿瘤B.既有鳞癌,又有腺癌的肿瘤C.既有上皮组织,又有间叶组织的肿瘤D.介于良性和恶性之间的肿瘤正确答案:D42.艾滋病患者最常见的恶性肿瘤是A.霍奇金淋巴瘤B.非霍奇金淋巴瘤C.Kaposi肉瘤D.子宫颈癌正确答案:C43.下列符合恶性高血压特征性病理变化的是A.肾小球小动脉玻璃样变性B.肾细动脉壁纤维素样坏死C.肾动脉粥样斑块D.肾小球毛细血管内透明血栓正确答案:B44.病毒性肺炎的特征性病变是A.纤维素性肺炎B.化脓性肺炎C.出血性肺炎D.间质性肺炎正确答案:D45.霍奇金病最重要的具有诊断意义的病变是A.小核裂细胞B.R-S细胞C.陷窝细胞D.霍奇金细胞正确答案:B46.致密沉积物病属于下列哪种肾小球肾炎?A.膜性肾小球肾炎B.快速进行性肾小球肾炎C.系膜增生性肾小球肾炎D.膜性增生性肾小球肾炎正确答案:D47.前臂断肢再植手术成功后,下述哪种愈合属于完全再生? A.动脉吻合口愈合B.皮肤伤口愈合C.骨折愈合D.肌肉断端愈合正确答案:C48.栓子的最确切定义是A.阻塞血管的异常物质B.阻塞血管的液态物质C.阻塞血管的固态物质D.阻塞血管的气态物质正确答案:A49.下述哪种甲状腺癌的分化最差?A.乳头状腺癌B.滤泡腺癌C.巨细胞癌D.嗜酸性细胞癌正确答案:C50.下述哪项关于放射性致癌的描述是错误的? A.组织损伤的程度与放射剂量有关B.RNA是放射损伤的主要物质C.细胞具有修复放射损伤的能力D.职业性放射暴露与癌的发生有关正确答案:D51.下面哪项是继发性肺结核病所不具备的? A.肺尖部最常受累B.可形成纤维素性空洞C.淋巴播散为主D.新旧病变交错正确答案:C52.急性细菌性痢疾的典型肠道病变为A.化脓性炎B.卡他性炎C.假膜,隆炎D.出血性炎正确答案:C53.下列哪种炎症介质不具有阳性趋化作用? A.白细胞三烯B4B.缓激肽C.TNFD.IL-8正确答案:B54.下述哪项描述不符合遗传性肿瘤的特点? A.发病年龄较年轻B.常为多发性肿瘤C.第一次突变发生在生殖细胞D.男性多于女性正确答案:D55.肺动脉高压症在X线检查中,右下肺动脉主干扩张,其横径≥______mm,横径与支气管横径的比值≥______A.10,1.05B.15,1.07C.15,1.09D.17,1.07正确答案:B56.HRCT检查时,柱状支气管扩张伴行的肺动脉与之相贴可形成特征性的A.双轨征B.鼠尾征C.印戒征D.蜂窝状改变正确答案:C57.发生气胸的最常见原因是A.脏层胸膜破裂B.壁层胸膜破裂C.外伤性因素D.医源性因素正确答案:A58.判断有无胸腔积液,灵敏度高、定位准确、简便实用的检查是A.超声检查B.胸片检查C.胸部CT检查D.胸部磁共振检查正确答案:A59.下列关于哮喘的症状和体征,哪项是错误的?A.发作性的呼气性呼吸困难B.胸部呈过度充气状态C.均可闻及哮鸣音D.症状可用支气管舒张药或自行缓解正确答案:C60.在COPD的诊断、严重程度评价、疾病进展、预后及治疗中,有重要意义的检查是A.胸片B.肺部CTC.动脉血气分析D.肺功能正确答案:D61.社区获得性肺炎最常见的致病菌是A.肺炎克雷白杆菌B.黏液沙门菌C.肺炎链球菌D.铜绿假单胞菌正确答案:C62.组织学类型表现为寻常型(普通型)间质性肺炎,其对应的临床-放射-病理学诊断是A.特发性肺纤维化B.非特异性间质性肺炎C.隐原性机化性肺炎D.呼吸性细支气管炎间质性肺疾病正确答案:A63.原发综合征包括下列影像学表现,除外A.结核性支气管炎B.肺内原发病灶C.结核性淋巴结炎D.结核性淋巴管炎正确答案:A64.急慢性肺脓肿需与下列疾病鉴别,除外A.细菌性肺炎B.肺囊肿合并感染C.支气管肺癌D.脓胸正确答案:D65.下列哪些部位受刺激后产生尿路刺激征?A.膀胱后壁、膀胱颈B.肾盂、输尿管C.膀胱三角区、膀胱颈D.膀胱前壁、膀胱颈正确答案:C66.下列说法正确的是A.所有急性肾功能衰竭均应做肾穿B.典型ATN可不做肾穿C.只有怀疑肾小球性肾功能衰竭肘才做肾穿D.所有急性肾功能衰竭均不需做肾穿正确答案:B67.男性,16岁,反复肉眼血尿5月,查体:血压165/100mmHg,肾功能正常,血补体正常范围,24小时尿蛋白定量0.86g,尿红细胞(++),相差显微镜检查95%以上是异型红细胞,最可能的诊断是A.急性肾小球肾炎B.紫癜性肾炎C.慢性肾小球肾炎D.隐匿性肾炎正确答案:C68.急性胰腺炎的常见并发症不包括A.胰腺脓肿B.ARDSC.胰腺癌D.消化道出血正确答案:C69.下列肝硬化自发性腹膜炎的治疗原则中有误的是A.等待腹水(或血液)的细菌培养报告后才开始治疗B.选用主要针对革兰阴性杆菌并兼顾革兰阳性杆菌的抗菌药物C.选择2~3种联合应用D.用药时间不得少于2周正确答案:A70.目前,对肠易激综合征的诊断推荐采用国际认同的罗马Ⅲ标准,其中有关腹痛或腹部不适时间的规定是症状出现至少6个月,最近A.3个月内至少有3天出现症状B.3个月内每个月至少有3天出现症状C.6个月内至少有3天出现症状D.6个月内每个月至少有3天出现症状正确答案:B71.下列哪项不是结核性腹膜炎的手术指征? A.完全性肠梗阻B.肠结核穿孔C.肠系膜淋巴结破溃D.肠瘘形成正确答案:D72.慢性粒细胞性白血病确诊时最少见的体征是A.脾脏肿大B.胸骨压痛C.面色苍白D.淋巴结肿大正确答案:D73.下列关于缺铁性贫血的叙述,哪一项是对的? A.血清总铁结合力减低B.血清转铁蛋白饱和度减低C.血清转铁蛋白减低D.红细胞的游离原卟啉减低正确答案:B74.NHL最常累及胃肠道的部位是A.胃B.十二指肠C.回肠D.结肠正确答案:C75.关于老年人高血压病的特点,下列哪项不符合? A.脉压小B.主要表现为单纯收缩期高血压C.容易发生心功能不全D.压力感受器调节血压敏感性减退正确答案:A76.类风湿因子是一种A.补体B.针对人和动物的IgG Fc段决定簇的抗体,无种族特异性C.针对人的IgG Fc段决定簇的抗体D.炎症介质正确答案:B77.最常见时乳腺癌病理学类型是A.导管内癌B.浸润性导管癌C.小叶原位癌D.髓样癌正确答案:B78.气胸的主要症状是A.突发胸痛和呼吸困难B.剧烈咳嗽C.口唇发绀D.咯血正确答案:A79.下列不是引起机械性肠梗阻原因的是A.嵌顿疝B.肿瘤C.铅中毒D.肠道闭锁正确答案:C80.关于原发性肝癌手术切除的指征,下列哪一项是错误的? A.癌肿未超过半肝B.有轻度肝硬化C.无远处转移D.有黄疸正确答案:D81.尿道裂伤患者,插入导尿管成功,导尿管留置时间为A.导出膀胱尿液后立即拔出B.2~3天C.1周D.1月正确答案:C82.前尿道损伤时常出现A.全程肉眼血尿B.终末血尿C.尿道口滴血D.盆腔腹膜外血肿正确答案:C83.经皮肾镜取石的适应证不包括A.肾盂结石B.肾盏结石C.手术后复发结石D.手术后试拿结石正确答案:D84.骨肿瘤多见于青少年,下列哪种肿瘤除外? A.骨嗜酸性肉芽肿B.骨纤维异样增殖症C.骨巨细胞瘤D.骨肉瘤正确答案:C85.复苏时用药途径首选A.心内注射B.静脉注射C.气管内给药D.肌肉注射正确答案:B86.胆管结石急性发作和急性胆管炎典型三联症是A.突发右上腹阵发性绞痛,畏寒,发热,胆囊肿大B.突发上腹部束带状剧痛,轻度黄疸,低血压C.突发剑突下偏右阵发性绞痛,寒战,黄疸D.寒战,高热,肝区持续性胀痛,低血压正确答案:C87.不利于创伤修复最常见的因素是A.休克B.感染C.异物存留D.局部制动不够正确答案:B88.关于骨肉瘤好发部位,下列哪一项是错误的?A.股骨远端B.胫骨近端C.肱骨近端D.指骨正确答案:D89.腹部闭合性损伤者,出现以下哪种情况应早期剖腹探查? A.阵发性腹痛,且阵痛加剧,间歇期延长B.实验室检查WBC计数增加C.腹穿抽出凝固血液4mlD.腹膜刺激征范围逐渐扩大正确答案:D90.下列选项中,损伤与畸形不对应的是A.尺神经损伤——爪形手畸形B.正中神经损伤——垂腕畸形C.Colles骨折——“银叉”畸形D.肩关节脱位——方肩畸形正确答案:B91.神经细胞静息电位的形成机制A.K+外流+Na+内流B.K+平衡电位C.K+外流+Cl-外流D.Na+内流+Cl-内流正确答案:B92.兴奋性是机体______的能力。

生物化学-蛋白质习题-考研资料汇总

生物化学-蛋白质习题-考研资料汇总

1. 生物化学操作程序:你的第一次蛋白纯化,这是一个参与三羧酸循环的酶——柠檬酸合成酶,位于线粒体基质。

按照以下操作程序进行各步纯化,在你的工作中,更有经验的学生就每步方案的合理性对你提出问题,请给予回答。

(a)你从附近的屠宰场取回了20kg牛心。

运输中将其放在冰上。

用高速搅拌机将牛心组织在含0.2mol/L蔗糖、pH7.2的缓冲液中破碎成匀浆。

为什么使用牛心组织,为什么如此大量?保持组织低温并悬浮于0.2mol/L蔗糖、pH7.2的缓冲液的目的是什么?当被匀浆时,组织发生了什么变化?(b)你将浓稠不透明的组织匀浆进行了一系列不同的离心,这将起什么作用?(c)你对含有大多数完整线粒体的上清继续进行纯化。

接着你溶胀线粒体,话的仍不透明但比匀浆稀得多的裂解液,主要由线粒体膜和内含物组成。

向裂解液中加入高溶解度的硫酸铵盐至一定比例。

离心后将上清倒入另一容器,弃去沉淀。

向清澈了许多的溶液中再加入一定量的硫酸盐,再次离心,但这次保留沉淀,因为其中含有目的蛋白质。

两步加盐的合理性在哪里?(d)你将含有线粒体蛋白质的硫酸铵沉淀溶解,并对大量缓冲液(pH7.2)透析过夜,为什么透析液里不含硫酸铵?为什么使用缓冲液而不是水?(e)你将透析液上大小合适的排阻层析住。

按照方案,手机了第一个蛋白组分,弃去后面从柱上洗脱的成分,紫外光(280nm)吸收法检测蛋白质。

收集第一个洗脱成分的指示告诉了你这个蛋白质的什么性质?为什么280nm紫外光吸收是检测收集组分中的蛋白质的好办法?(f)你将(e)中收集的成分上阳离子交换柱层析。

弃去开始的穿过液后,加入pH较高些的洗脱液,收集立即洗脱下来的蛋白质成分。

解释你的做法。

(g)此时获得的蛋白质溶液虽然略带粉色,但以相当清澈,蛋白质量减少了很多。

取小量样品做等电聚焦凝胶电泳,染色后显现三条锐带。

根据纯化方案,你所噶你选哪个区的蛋白质的pI是 5.6,但你想对纯度做进一步分析,因此切下pI5.6的条带做SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。

层析分离技术—离子交换层析法分离氨基酸(生物分离技术课件)

层析分离技术—离子交换层析法分离氨基酸(生物分离技术课件)
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。
柱子装好后再用起始缓冲液淋洗,直至达到充分平衡方可使用。
一.离子交换层析的分离原理
加样: 层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度,所选定的pH值应 落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围,同时要注意离子强度应低,可用透析 、凝胶过滤或稀释法达此目的。样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前,以离 心法除去。为了达到满意的分离效果,上样量要适当,不要超过柱的负荷能力。 柱的负荷能力可用交换容量来推算,通常上样量为交换剂交换总量的1%-5%。
一.离子交换层析的分离原理
已结合样品的离子交换前,可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结 合物洗脱,也可同时改变pH与离子强度。为了使复杂的组份分离完全,往往需要 逐步改变pH或离子强度,其中最简单的方法是阶段洗脱法,即分次将不同pH与 离子强度的溶液加入,使不同成分逐步洗脱。由于这种洗脱pH与离子强度的变化 大,使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱,纯度较差,不适宜精细的分离。最好 的洗脱方法是连续梯度洗脱,洗脱装置见图16-6.两个容器放于同一水平上,第一 个容器盛有一定pH的缓冲液,第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液,两 容器连通,第一个容器与柱相连,当溶液由第一容器流入柱时,第二容器中的溶 液就会自动来补充,经搅拌与第一容器的溶液相混合,这样流入柱中的缓冲液的 洗脱能力即成梯度变化。第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算:
一.离子交换层析的分离原理
一.离子交换层析的分离原理
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。
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实验二离子交换树脂层析分离混合氨基酸【实验目的】1. 了解离子交换树脂层析的工作原理及操作技术。

2. 学会用离子交换树脂层析法分离混合氨基酸。

【实验原理】离子交换树脂是一种合成的高聚物,不溶于水,能吸水膨胀。

高聚物分子由能电离的性基团及非极性的树脂组成。

极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用,而非极性的树脂本身物性不变。

通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(=R=S03H)、弱(=COOH)、强碱(=N+=R:)和弱碱(=NH2=NHR=NR2)。

离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的。

但对生物大于物质如蛋白质是不适当的,因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。

故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。

本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液。

在特定的pH条件下,它们解离程度不同,通过改变脱液的pH 或离子强度可分别洗脱分离。

【实验材料】1.实验器材层析柱(1.6X20cm);恒流泵;梯度混合器;试管及试管架;紫外分光光度计、磺酸阳离子交换树脂(Dowex 50)2.实验试剂(1)2mol/L HCl(2)2mol/L NaOH(3)0.1mOl/L HCl(4)0.1mol/L NaOH(5)pH4.2的柠檬酸缓冲液:0.lmol/L柠檬酸54m1加0.1mol/L柠檬酸钠46ml(6)pH5的醋酸缓冲液:0.2mol/L NaAc 70ml加0.2mol/L HAc 30ml(7)0.2%中性茚三酮溶液:0.2g茚三酮加100ml丙酮(8)氨基酸混合液:丙氨酸、天冬氨酸、赖氨酸各10m1加0.1mol/L HCl 3m【实验方法】1. 树脂的处理100ml烧杯中置约10g树脂,加25ml 12mo1/L HCl搅拌2h,倾弃酸液,用蒸馏水充洗涤树脂至中性。

加25ml 12mol/L NaOH至上述树脂中搅拌2h,倾弃碱液,用蒸馏水洗涤至中性。

将树脂悬浮于50ml pH4.2柠檬酸缓冲液中备用。

2. 装柱取直径0.8cm~1.2cm、长度10cm~12cm的层析柱,底部垫玻璃棉或海绵圆垫,自顶部注入经处理的上述树脂悬浮液,关闭层柱出口,待树脂沉降后,放出过量的溶液,在加入一些树脂,至树脂沉积至8cm~10cm高度即可。

于柱子顶部继续加入pH4.2柠檬酸缓冲液洗涤,使流出液pH为4.2为止,关闭柱子出口,保持液面高出树脂表面1cm左右。

3. 加样、洗脱及洗脱液收集打开山口使缓冲液流出,待液面几乎平齐树脂表面时关闭出口(不可使树脂表面干燥)。

用长滴管将15滴氨基酸混合液仔细直接加到树脂顶部,打开出口使其缓慢流入柱内。

当液面刚平树脂表面时,加入0.1mol/L HCl 3ml,以10滴/min~12滴/min的流速洗脱,收集洗脱液,每管20滴,逐管收存。

当HCl液面刚平树脂表面时,用1m1 pH4.2柠檬酸缓冲液冲洗柱壁一次,接着用2ml pH4.2柠檬酸缓冲液洗脱,保持流速10滴/min~12滴/min 并注意勿使树脂表面干燥。

在收集洗脱液的过程中,逐管用茚三酮检验氨基酸的洗脱情况,方法是:于各管洗脱液中加10滴pH5醋酸缓冲液和10滴中性茚三酮溶液,沸水浴中煮10min,如溶液呈紫蓝色,表示已有氨基酸洗脱下来。

显色的深度可代表洗脱的氨基酸浓度,可比色测。

在用pH4.2柠檬酸缓冲液把第二个氨基酸洗脱出来之后,再收集两管茚三酮反应阴性部分,关闭层析柱出口,将树脂顶部剩余的pH4.2柠檬酸缓冲液移去。

于树脂顶部加入2ml 0.1mo1/L NaOH,打开出口使其缓慢流入柱内,按上面I续用0.1mo1/L NaOH洗脱并逐管收集(注意仍然保持流速10滴/min~12滴/min),每管20滴。

做洗脱液中氨基酸检验,在第三个氨基酸用0.1mo1/L NaOH洗脱下来以后,再继续收集两管茚三酮反应阴性部分。

最后以洗脱液管号为横坐标,洗脱液各管光密度(以水作空白,在570nm波长读取吸光度)或颜色深浅(以-,±,+,++...表示)为纵坐标作图,即可画出一条洗脱曲线。

【注意事项】1. 在装柱时必须防止气泡、分层及柱子液面在树脂表面以下等现象发生。

2. 一直保持流速10滴/min~12滴/min,并注意勿使树脂表面干燥。

【思考题】1. 为什么混合氨基酸从磺酸阳离子交换树脂上逐个洗脱下来?2. 树脂如何保存?Experiment 13 Separating Mixed Amino Acids by Ion – ExchangeChromatography【Purpose】1. Know the principle and operating techniques of ion - exchange - resin chromatography.2. Learn to use ion- exchange- resin chromatography to separate the mixed amino acids.【Principle】Ion - exchange resin is a kind of synthetic polymer. It can’t be soluble in water, but can expand by absorbing water to dilate. Polymer molecule consists of polar groups that can ionize and nonpolar resin. The ions on the polar groups can be exchanged with the ion in the solution, but the physical property of the nonpolar resin will not change. Usually the groups that carried by ion- exchange resin can be divided into strong acid (=R=SO3H ), weak acid (=COOH ), strong base (=N+=R3 ) weak base (=NH2=NHR=NR2 ).It’s relatively ideal to use ion - exchange - resin to separate small molecules such as amino acid, adenosine, and adenylate and so on. But it’s not proper for macro-molecule substance like protein, because it can’t diffuse into the chain structure of resin. So we can choose ion- exchange reagent that takes polysaccharide such as cellulose and dextran as the supporter to separate biological macromolecules.This experiment uses sulfonic acid cation - exchange resin to separate the mixture of acidic amino acid (aspartic acid), neutral amino acid (alanine) and basic amino acid (lysine). In the condition of certain pH, the degree of their dissociation is different, so they can be respectively eluted and separated by changing the pH and the ion strength of eluting solution.【Materials】1. Apparatus:(1)Column(16/20)(2)Pump(3)Gradient maker(4)Ultraviolet meters(5)Sulfonic acid cation- exchange- resin (Dowex 50)2.Reagents:(1)Hydrogen chloride (2mol/L)(2)Sodium hydroxide (2mol/L)(3)Hydrogen chloride (0.1 mol/L)(4)Sodium hydroxide (0. 1mol/L)(5)Citric acid buffer (pH4.2): 54ml of 0.1mol/L Citric acid and 46ml of 0.1mol/L sodium citrate(6)Acetate acid buffer (pH5): 70mi of 0.2mol/L sodium acetate and 30ml 0.2mol/L acetate acid(7)Neutral triketohydrindene hydrate solution (0.2%): 0.2g of triketohydrindene hydrateand 100ml of acetone(8)Mixture of amino acids: 10ml of each of alanine, aspartic acid, lysine and 3ml of 0.lmol/L hydrogen chloride【Procedures】1. The disposal of resin:Put about 10g of resin in a 100ml beaker, add 25 of 12mol/L hydrogen chloride, and stir them for 2 hours. Eliminate the acid liquor, and wash the resin completely to neutral with distilled water. Add 25ml of 12mol/L sodium hydroxide to the above resin and stir for 2 hours. Eliminate the basic liquor, and wash it to neutral with distilled water. Suspense the resin in 50ml, pH4.2 sodium citric acid buffer, and keep it for use.2. Packing:Take a chromatography column with the diameter of 0.8 cm~1.2cm and the length of 10 cm~12cm, put a piece of glass cotton or sponge circular cushion at the bottom, and pour the above prepared resin from the top. Close the exit of chromatography column. When the resin sediment appears, let out the excessive solution, add more resin until the height of the resin sediment is about 8 cm~10cm. Add pH4.2 citric buffer from the top to wash it until the flowing liquor reaches pH4.2. Close the exit of the column, and keep the level of the liquor surface about 1cm higher than that of the resin.3. Loading, elution and collection of eluent:Open the exit to make the buffer flow out. When the level of the liquor is at almost the same height with that of resin, close the exit (don’t make the surface of resin dry). Use a long dropper to add 15 drops of mixture of amino acid to the top of resin directly and carefully, and open the exit to make it flow into the column slowly. When the level of the liquor is just at the same height as that of resin, add 3ml of 0.lmol/L hydrogen chloride, and elute it at the flowing rate of 10drops/minute~12drops /minute. Collect the eluent, 20 drops per tube and collect it one by one. When the level of hydrogen chloride solution is just at the same height as that of resin, use lml of pH4.2 citric acid buffer to wash the column wall once, then elute with 2ml of pH4.2 citric acid buffer. Keep the flowing rate at 10 drops/minute~12 drops/minute. Pay attention not to make the surface of resin dry.While collecting the eluent, check the amino acid in the eluent with triketohydrindene hydrate tube by tube. The process is: Add 10 drops of pH5 acetate acid buffer and 10 drops of neutral triketohydrindene hydrate solution into every tube of eluent. Heat for 10 minutes in the boiling water bath. The solution showing royal blue means some amino acid has been eluted out. The degree of the color can show the concentration of amino acid, and it can be determined by color matching.After eluting out the second amino acid with pH4.2 critic acid buffer, collect two tubes of the negative parts of the action of triketohydrindene hydrate. Close the exit of chromatography column, and transfer the pH4.2 critic acid buffer left on the top of the resin.Add 2ml of 0.1mol/L sodium hydroxide from the top of the resin, open the exit to make it flow into the column slowly. Elute with 0.lmol/L sodium hydroxide according to the above operation, and collect it tube by tube (caution to keep the flowing rate of 10 drops/minute~12 drops/minute) by 20 drops per tube. Check up the amino acid in the eluent. After the third amino acid has been eluted out by 0.lmol/L sodium hydroxide, keep on collecting two tubes of thenegative parts of the action of triketohydrindene hydrate.Finally, take the optical density of every tube of eluent (take water as blank and at the wavelength of 570nm) or the degree of color (expressed with "-, +, +, ++ …...") as ordinate, and the tube number of eluent as abscissa, then draw an elution curve.【Attentions】1. Be sure not to emit the bubbles, tier and don’t let the level of the liquor in the column be lower than that of the resin when packing.2. Keep the flowing rate at 10 drops/minute ~ 12 drops/minute, and pay attention not to make the surface of the resin dry.【Advisements after experiment】1. Why can the mixed amino acids be eluted from the sulfonic acid cation - exchange resin one by one?2. How to preserve the resin?。

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