《离子交换色谱》PPT课件
合集下载
离子交换柱色谱ppt课件
（二）分离方式 1、利用样品组分选择性系数不同来分离 2、利用各组分离解度的差别来分离 3、形成配离子后进行离Байду номын сангаас交换分离
11
三、操作方法 ·一般在柱中进行，避免产生逆交换
（一）树脂的处理和再生 ·处理：·除杂
·阳离子交换树脂转变为氢型： 浸蒸馏水水溶胀—5%-10%盐酸处理—蒸馏水洗至中性
·阴离子交换树脂转变为氯型或羟基型： 浸蒸馏水水溶胀—10%NaOH或10%NaCl处理—蒸馏水洗至中 性
·特点：热稳定性高、不溶于水和许多有机溶剂、化学性质稳 定
5
2）阴离子交换树脂——以阴离子作为交换离子
·基团：通常含—NH2、—NHR、—NR2或—N⁺R3X⁻等活性基 团
①强碱性阴离子交换树脂：含季铵
·特点：·在酸、碱和有机溶剂中较稳定 ·可在酸性、碱性和中性溶液中进行阴离子交换 ·交换容量不随溶液PH值而变
9
二、影响选择系数的因素及分离方式
库仑力
（一）主观因素
电荷、离子裸半径
离子水合程度
·Ks与电荷成正比，与水合离子半径成反比，与离子裸半径成
正比
·主、客观因素及规律：书P260 ①常温、稀溶液：阳离子电荷越高，亲和力越大（优先考虑电 荷）
②常温、稀溶液：等价阳离子半径越大，亲和力越大
③阴离子亲和力顺序
·低交联度树脂：·渗透性好 ·易变形、耐压差
2）交换容量 ·每克干树脂中真正参加交换反应的基团数，单位：mmol/g 或mmol/ml ·表示离子交换树脂进行离子交换能力的大小
7
3）溶胶 ·树脂存在大量极性基团，具有强吸湿性，当树脂侵入水中， 大量水进入树脂内部，引起树脂膨胀的现象
·交联度高，溶胀小 ·交联度低，溶胀大
11
三、操作方法 ·一般在柱中进行，避免产生逆交换
（一）树脂的处理和再生 ·处理：·除杂
·阳离子交换树脂转变为氢型： 浸蒸馏水水溶胀—5%-10%盐酸处理—蒸馏水洗至中性
·阴离子交换树脂转变为氯型或羟基型： 浸蒸馏水水溶胀—10%NaOH或10%NaCl处理—蒸馏水洗至中 性
·特点：热稳定性高、不溶于水和许多有机溶剂、化学性质稳 定
5
2）阴离子交换树脂——以阴离子作为交换离子
·基团：通常含—NH2、—NHR、—NR2或—N⁺R3X⁻等活性基 团
①强碱性阴离子交换树脂：含季铵
·特点：·在酸、碱和有机溶剂中较稳定 ·可在酸性、碱性和中性溶液中进行阴离子交换 ·交换容量不随溶液PH值而变
9
二、影响选择系数的因素及分离方式
库仑力
（一）主观因素
电荷、离子裸半径
离子水合程度
·Ks与电荷成正比，与水合离子半径成反比，与离子裸半径成
正比
·主、客观因素及规律：书P260 ①常温、稀溶液：阳离子电荷越高，亲和力越大（优先考虑电 荷）
②常温、稀溶液：等价阳离子半径越大，亲和力越大
③阴离子亲和力顺序
·低交联度树脂：·渗透性好 ·易变形、耐压差
2）交换容量 ·每克干树脂中真正参加交换反应的基团数，单位：mmol/g 或mmol/ml ·表示离子交换树脂进行离子交换能力的大小
7
3）溶胶 ·树脂存在大量极性基团，具有强吸湿性，当树脂侵入水中， 大量水进入树脂内部，引起树脂膨胀的现象
·交联度高，溶胀小 ·交联度低，溶胀大
第二章 离子交换色谱
分离柱长度
分离柱的长度影响理论塔板数（即柱效）。若两支 分离柱串联，得到分离效率的增加将导致相似保留特 性的离子之间较好的分离，同时保留时间也增加。
分离柱的长度也影响柱子的交换容量。当样品中被 测离子的浓度远小于其他离子的浓度时，推荐用长分 离柱以增加柱容量。
（2）固定相
固定相—分离的核心
• • • • 不同分离模式所采用的固定相不同； 最常用固定相是离子交换剂（树酯）； 载体（基质）与功能基团； 固定离子与可交换离子。
固定相组成
阴离子交换剂类型
强碱型：季胺基（-N+(CH3)3OH-）
弱碱型：伯、仲、叔胺基
（3）淋洗液
抑制型电导检测阴离子交换色谱常用淋洗液
淋洗剂 Na2B4O7 NaOH 抑制产物 H3BO3 H2O 淋洗强度 很弱 弱
NaHCO3
NaHCO3 + Na2CO3 H2NCH(R)COOH + NaOH
Column: Eluent: Eluent Source: Temperature: Flow Rate: Inj. Volume: Detection: IonPac CG16, CS16 (5 mm) 26 mM Methanesulfonic acid EG40 30 °C 1.5 mL/min 10 µL Suppressed Conductivity CSRS®-ULTRA AutoSuppression® recycle mode 1. 2. 3. 4. 5. 6. Lithium <0.2 mg/L (ppm) Sodium 200 Ammonium 0.03 Potassium 0.5 Magnesium 8.0 Calcium 20
第二章 离子交换色谱
离子交换色谱课件
离子交换色谱的实验操作
实验前的准备
01
02
03
04
仪器准备
确保离子交换色谱仪处于良好 工作状态，检查泵、检测器、
色谱柱等部件是否正常。
试剂准备
根据实验需求，准备所需的离 子交换剂、缓冲液、洗脱液等
。
样品处理
对样品进行预处理，如离心、 过滤等，确保样品清澈无杂质
。
实验环境
确保实验室干净整洁，避免灰 尘、震动等因素影响实验结果
串联色谱分离
将多个色谱柱串联起来， 可以实现多级分离，提高 目标离子的纯度和分离效 果。
反相色谱的应用
在离子交换色谱中引入反 相色谱技术，可以拓展其 应用范围，提高分离效果 和分析灵敏度。
实验仪器的升级与改进
高性能色谱柱
在线检测器
采用高性能的色谱柱，可以提高分离 效果和分析灵敏度，同时延长色谱柱 的使用寿命。
离子交换色谱的原理
离子交换色谱基于带电分子与离 子交换剂之间的静电相互作用。
带电分子在流动相中经过离子交 换柱时，与离子交换剂上的可交 换离子进行交换，从而实现分离
。
分离效果取决于带电分子与离子 交换剂之间的电荷性质和数量。
离子交换色谱的应用
离子交换色谱广泛应用于生物分子分离和纯化，如蛋白质、核酸、多肽等的分离和 纯化。
技术进步与拓展
随着技术的不断进步，离子交换色谱在多个领域得到广泛应用，如 蛋白质组学、生物医药、环境监测等。
当前研究与应用
目前，离子交换色谱已经成为一种重要的分离和分析手段，尤其在 生命科学领域பைடு நூலகம்具有不可替代的作用。
离子交换色谱的研究现状与进展
新型离子交换剂的开发
01
研究者们不断开发新型的离子交换剂，以提高分离效果和拓宽
实验前的准备
01
02
03
04
仪器准备
确保离子交换色谱仪处于良好 工作状态，检查泵、检测器、
色谱柱等部件是否正常。
试剂准备
根据实验需求，准备所需的离 子交换剂、缓冲液、洗脱液等
。
样品处理
对样品进行预处理，如离心、 过滤等，确保样品清澈无杂质
。
实验环境
确保实验室干净整洁，避免灰 尘、震动等因素影响实验结果
串联色谱分离
将多个色谱柱串联起来， 可以实现多级分离，提高 目标离子的纯度和分离效 果。
反相色谱的应用
在离子交换色谱中引入反 相色谱技术，可以拓展其 应用范围，提高分离效果 和分析灵敏度。
实验仪器的升级与改进
高性能色谱柱
在线检测器
采用高性能的色谱柱，可以提高分离 效果和分析灵敏度，同时延长色谱柱 的使用寿命。
离子交换色谱的原理
离子交换色谱基于带电分子与离 子交换剂之间的静电相互作用。
带电分子在流动相中经过离子交 换柱时，与离子交换剂上的可交 换离子进行交换，从而实现分离
。
分离效果取决于带电分子与离子 交换剂之间的电荷性质和数量。
离子交换色谱的应用
离子交换色谱广泛应用于生物分子分离和纯化，如蛋白质、核酸、多肽等的分离和 纯化。
技术进步与拓展
随着技术的不断进步，离子交换色谱在多个领域得到广泛应用，如 蛋白质组学、生物医药、环境监测等。
当前研究与应用
目前，离子交换色谱已经成为一种重要的分离和分析手段，尤其在 生命科学领域பைடு நூலகம்具有不可替代的作用。
离子交换色谱的研究现状与进展
新型离子交换剂的开发
01
研究者们不断开发新型的离子交换剂，以提高分离效果和拓宽
离子色谱的色谱柱技术ppt课件
阳离子交换树脂 (接枝型)
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－ ＣＯＯ－ ＣＯＯ－
ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＨＰＯ３－ ＣＯＯ－ ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
分离阴离子
Column ： IonPac AG12A / AS12A
Eluent ： 2.7mM Na2CO3
2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min)
离子排斥法分离机理
ＳＯ３－ Ｈ＋ ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ Ｈ２Ｏ
ＣＯＯ－ Ｈ＋
固定相
ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ Ｈ＋ Ｃｌ－
流动相
２Ｈ＋（ＣＯＯ－）２
ＣＯＯ－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ
（ＣＯＯＨ）２
ＳＯ３－ Ｈ２Ｏ ＳＯ３－ Ｈ＋ Ｈ２Ｏ
Ｈ＋ ＣＨ３ＣＯＯ－
交换容量 (meq; 4 x 250色谱柱) 65 120 225
16072
各类阴离子柱固定相的性质
色谱柱
乳胶或 交换容量 接枝 (每4 mm色谱柱)
功能基
IonPac® AS4A-SC L 20 meq
季铵烷醇
IonPac AS9-SC L 30-35 meq
季铵烷
IonPac AS9-HC L 190 meq
5 µS
0 0
离子排斥法分离有机酸
3 2
4 1
Column ： IonPac ICE AS1 Eluent ： 0.4 mM Octonesulfonic acid Flow rate ： 1.0 mL/min Suppressor ： AMMS-ICEⅡ Regenerator liquid ：
《离子色谱法》PPT课件
离子色谱法
郑秀玉
离子色谱法（ion chromatography简称IC）是 1975年由美国DOW Chimical公司的Small, Stevens和 Bauman创立的一种新的离子分离分析技术。他们用低 容量薄壳型阳离子或阴离子交换树脂作为分离柱中的 固定相，强电解质溶液作流动相（也叫淋洗液），以 电导检测器为通用检测器。当淋洗液将试样带到分离 柱时，由于各种离子对离子交换树脂的亲合力不同， 因此它们分离开并依次被洗脱下来。
淋洗液
样品
F- C l- NO3- SO42- HPO42-
（F-\C l-\NO3-\SO4-\HPO42-)
分离柱
电导检测器
F- C l- NO3- HPO42- SO42-
完整版ppt
2
一、离子色谱（IC）的分类
离子色谱是高效液相色谱的一种，是分离离子型成份 的所有色谱方法的统称。
• 离子对色谱 • 离子交换色谱 • 离子排斥色谱
抑制器
洗脱液
泵
注射阀
分离柱
检测器
离子色谱通用的检测器是电导检测器，离子色谱淋洗液为强电
解质的酸碱溶液。由于淋洗液的电导値高，而被测物的浓度又
大大小于流动相电解质的浓度，这样难以测量由于样品离子的
存在而产生微小电导的变化。抑制器的作用是降低淋洗液的电
导，相应地提高被测离子的检测灵敏度。
完整版ppt
15
完整版ppt
36
案例一：人的尿液中草酸根和柠檬酸 根的测定
用阴离子色谱法、电导检测器、化学抑制的方法 测定人的尿液中的草酸根和柠檬酸根。
柱子：6.1006.430 Metrosep A Supp 4-250 淋洗液：5.0mmol/L的碳酸钠，1.0mmol/L的碳酸 氢钠
郑秀玉
离子色谱法（ion chromatography简称IC）是 1975年由美国DOW Chimical公司的Small, Stevens和 Bauman创立的一种新的离子分离分析技术。他们用低 容量薄壳型阳离子或阴离子交换树脂作为分离柱中的 固定相，强电解质溶液作流动相（也叫淋洗液），以 电导检测器为通用检测器。当淋洗液将试样带到分离 柱时，由于各种离子对离子交换树脂的亲合力不同， 因此它们分离开并依次被洗脱下来。
淋洗液
样品
F- C l- NO3- SO42- HPO42-
（F-\C l-\NO3-\SO4-\HPO42-)
分离柱
电导检测器
F- C l- NO3- HPO42- SO42-
完整版ppt
2
一、离子色谱（IC）的分类
离子色谱是高效液相色谱的一种，是分离离子型成份 的所有色谱方法的统称。
• 离子对色谱 • 离子交换色谱 • 离子排斥色谱
抑制器
洗脱液
泵
注射阀
分离柱
检测器
离子色谱通用的检测器是电导检测器，离子色谱淋洗液为强电
解质的酸碱溶液。由于淋洗液的电导値高，而被测物的浓度又
大大小于流动相电解质的浓度，这样难以测量由于样品离子的
存在而产生微小电导的变化。抑制器的作用是降低淋洗液的电
导，相应地提高被测离子的检测灵敏度。
完整版ppt
15
完整版ppt
36
案例一：人的尿液中草酸根和柠檬酸 根的测定
用阴离子色谱法、电导检测器、化学抑制的方法 测定人的尿液中的草酸根和柠檬酸根。
柱子：6.1006.430 Metrosep A Supp 4-250 淋洗液：5.0mmol/L的碳酸钠，1.0mmol/L的碳酸 氢钠
离子色谱培训ppt课件
分 离 原 理 示 图
精品课件
一.离子色谱法概述
1.4.广泛应用
对于阴离子除可检测常规的F-、Cl-、NO2-、PO43-、Br-、NO3-、SO42外；还可检测ClO2-、ClO3-、BrO3-、TeO42-、SeO32-、SeO42-、AsO42-、 CO32-、HCO3-、C2O42-、Ac-等。
要求
2.2.2.高压泵系统 主要用于为整个分析系统提供动力
➢使用非金属材质 ➢无离子溶出 ➢具有一定的耐压性能 ➢可方便安装空气过滤装置及外接惰气
要求
➢脉动小，多用双柱塞往复泵 ➢耐酸碱腐蚀，通常使用PEEK材料 ➢耐高压，30Mpa内可正常运行 ➢流量精确，重复性在0.5%以内 ➢流速在0.01-5.00mL/min内可调
狭义而言, 离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为 固定相，对离子性物质进行分离, 用电导检测器连续检测流出 物质电导变化的一种色谱方法。
根据分离机理
高效离子交换色谱(HPIC) 离子对色谱(MPIC)
离子排斥色谱(HPIEC)
根据是否有抑制器
精品课件
抑制型离子色谱 非抑制型离子色谱
一.离子色谱法概述
CIC-200型离子色谱仪具有两种检测模式： 抑制电导检测阴离子分析模式 直接电导检测阳离子分析模式 应用不同类型色谱柱可分析多种阴阳离子。
精品课件
二.离子色谱仪结构及流程
2.1.结构流程图
离子色谱结构流程图如图所示：
离子色谱结构流程图
精品课件
二.离子色谱仪结构及流程
2.2.液相输送系统
2.2.1.淋洗液贮瓶 主要用于盛装存放淋洗液
对于多数样品不用预分离一次进样即可同时分离、检测，分析速度 快，灵敏度高。
精品课件
一.离子色谱法概述
1.4.广泛应用
对于阴离子除可检测常规的F-、Cl-、NO2-、PO43-、Br-、NO3-、SO42外；还可检测ClO2-、ClO3-、BrO3-、TeO42-、SeO32-、SeO42-、AsO42-、 CO32-、HCO3-、C2O42-、Ac-等。
要求
2.2.2.高压泵系统 主要用于为整个分析系统提供动力
➢使用非金属材质 ➢无离子溶出 ➢具有一定的耐压性能 ➢可方便安装空气过滤装置及外接惰气
要求
➢脉动小，多用双柱塞往复泵 ➢耐酸碱腐蚀，通常使用PEEK材料 ➢耐高压，30Mpa内可正常运行 ➢流量精确，重复性在0.5%以内 ➢流速在0.01-5.00mL/min内可调
狭义而言, 离子色谱法是以低交换容量的离子交换树脂为 固定相，对离子性物质进行分离, 用电导检测器连续检测流出 物质电导变化的一种色谱方法。
根据分离机理
高效离子交换色谱(HPIC) 离子对色谱(MPIC)
离子排斥色谱(HPIEC)
根据是否有抑制器
精品课件
抑制型离子色谱 非抑制型离子色谱
一.离子色谱法概述
CIC-200型离子色谱仪具有两种检测模式： 抑制电导检测阴离子分析模式 直接电导检测阳离子分析模式 应用不同类型色谱柱可分析多种阴阳离子。
精品课件
二.离子色谱仪结构及流程
2.1.结构流程图
离子色谱结构流程图如图所示：
离子色谱结构流程图
精品课件
二.离子色谱仪结构及流程
2.2.液相输送系统
2.2.1.淋洗液贮瓶 主要用于盛装存放淋洗液
对于多数样品不用预分离一次进样即可同时分离、检测，分析速度 快，灵敏度高。
13离子交换色谱
2. 离子交换剂的结构与类型
离子交换剂的组成
目前在生产中常用的离子交换剂主要有离子交换树脂和多 糖基离子交换剂，都是由3部分组成：
①不溶性载体，由高分子化合物构成的不溶于水、酸和碱， 也不溶于普通有机溶剂、化学性质稳定的网络状骨架；
②功能基团，大量与载体连接、不能自由移动的活性基团； ③可交换离子，在功能基团上携带的可移动的活性离子。
离子交换色谱
（ion exchange chromatography， IEC）
离子交换色谱
§1 概述 §2 离子交换剂的类型与结构 §3 离子交换色谱的操作过程
§5 应用
1. 概述
历史：早在古希腊时期人们就会用特定的黏土 纯化海水。算是比较早的离子交换法。这些黏 土主要是沸石。
离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用 的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应 生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在 骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸 性或碱性基团)而制成。
四种基本类型树脂的实用型
3）强碱性阴离子树脂可先转变为氯型，工作时用Cl-交换 其他阴离子，再生只需用食盐水。
4 ）弱碱性树脂生成的盐RNH3 Cl同样易水解。这类树脂 和OH-离子结合能力较强，所以 再生成羟型较容易，耗 碱量少。 强酸性树脂和强碱性树脂在转变成钠型和氯型后， 在使用时就不再有强酸性及强碱性。但它们仍具有这些 树脂的其他典型性能，如强离解性和工作的pH范围宽等。
阳离子型离子交换纤维素包括羟甲基纤维素（CM纤维素） 等
阴离子型离子交换纤维素包括二乙基氨基乙基纤维素 （DEAE纤维素）
离子交换纤维素
2.2.2 离子交换葡聚糖
离子交换葡聚糖是葡聚糖经环氧氯丙烷交联后形 成的具有多孔三维空间网状结构和离子交换功能 基团的多糖衍生物（Sephadex G）
离子交换色谱ppt课件
（二）交换剂装柱 （1）离子交换色谱柱的选用 （2）装柱
垂直装柱，严防气泡和断层。
14
当所用的交换剂与待分离物质各组分之间亲和力差 不多而需要交换剂体积较大时，以增加柱长为宜， 使待分离组分被洗脱后再结合于交换剂上的概率增 加。柱的直径与高度比以1:20左右为宜。
如采用离子强度较大的洗脱液梯度洗脱时，以选用 粗而短的柱子为宜，因为当柱上洗脱液的离子强度 高到足以完全取代被吸附离子时，这些被置换的离 子则以同洗脱液等速率向下移动，如果柱细长，就 增加了脱附离子扩散的机会。
3
2、平衡常数
离子交换反应和其他化学反应一样，完全服从质量作用定律，且 离子交换剂与溶液中的离子或离子化合物所进行的离子交换反应 是可逆的。 阳离子交换剂RA，在溶液中解离出阳离子A+与溶液中的阳离子B+ 发生可逆交换反应：RA+B+ ⇋RB+A+
离子交换剂对溶液中不同离子具有不同的结合力，离子交换剂的 选择性可用平衡常数K表示：
1、离子交换剂应具备高度的不溶性，保证在各种溶剂 中不会发生溶解； 2、具备稳定的理化性质，不能因物理化学变化而发生 分解； 3、具有较大的表面积或疏松的孔状结构，确保交换离 子自由地发生扩散和交换。
6
离子交换剂
1、疏水性离子交换剂
与水亲和力较小的人工合成树脂 （1）阳离子交换剂 阳离子交换树脂具有酸性基团，电荷基团带负电，反离子带正电， 可与溶液中的阳离子或带正电荷的化合物进行交换反应。 （2）阴离子交换剂 阴离子交换树脂是在基质骨架上引入伯胺[-NH2]、仲胺[-NHCH3]、 叔胺[-N(CH3)2]和季胺[-N+(CH3)3]基团后构成的。
15
（三）样品上柱、洗脱和收集 （1）上柱 （2）洗脱 IEC中的洗脱是至关重要的一步，从交换剂上把被吸附 的物质洗脱下来，有两种方法：一种是增加离子强度， 置换出被吸附的离子；另一种是改变pH，使被吸附的 离子解离度降低，减弱其对交换剂的亲和力而被脱附。 （3）收集 用部分收集器分部收集，收集体积一般为柱体积的 1%~2%。
垂直装柱，严防气泡和断层。
14
当所用的交换剂与待分离物质各组分之间亲和力差 不多而需要交换剂体积较大时，以增加柱长为宜， 使待分离组分被洗脱后再结合于交换剂上的概率增 加。柱的直径与高度比以1:20左右为宜。
如采用离子强度较大的洗脱液梯度洗脱时，以选用 粗而短的柱子为宜，因为当柱上洗脱液的离子强度 高到足以完全取代被吸附离子时，这些被置换的离 子则以同洗脱液等速率向下移动，如果柱细长，就 增加了脱附离子扩散的机会。
3
2、平衡常数
离子交换反应和其他化学反应一样，完全服从质量作用定律，且 离子交换剂与溶液中的离子或离子化合物所进行的离子交换反应 是可逆的。 阳离子交换剂RA，在溶液中解离出阳离子A+与溶液中的阳离子B+ 发生可逆交换反应：RA+B+ ⇋RB+A+
离子交换剂对溶液中不同离子具有不同的结合力，离子交换剂的 选择性可用平衡常数K表示：
1、离子交换剂应具备高度的不溶性，保证在各种溶剂 中不会发生溶解； 2、具备稳定的理化性质，不能因物理化学变化而发生 分解； 3、具有较大的表面积或疏松的孔状结构，确保交换离 子自由地发生扩散和交换。
6
离子交换剂
1、疏水性离子交换剂
与水亲和力较小的人工合成树脂 （1）阳离子交换剂 阳离子交换树脂具有酸性基团，电荷基团带负电，反离子带正电， 可与溶液中的阳离子或带正电荷的化合物进行交换反应。 （2）阴离子交换剂 阴离子交换树脂是在基质骨架上引入伯胺[-NH2]、仲胺[-NHCH3]、 叔胺[-N(CH3)2]和季胺[-N+(CH3)3]基团后构成的。
15
（三）样品上柱、洗脱和收集 （1）上柱 （2）洗脱 IEC中的洗脱是至关重要的一步，从交换剂上把被吸附 的物质洗脱下来，有两种方法：一种是增加离子强度， 置换出被吸附的离子；另一种是改变pH，使被吸附的 离子解离度降低，减弱其对交换剂的亲和力而被脱附。 （3）收集 用部分收集器分部收集，收集体积一般为柱体积的 1%~2%。
离子交换色谱展示课件
离子交换色谱
——运用与分析
主讲：许先融
编辑：
资料搜集：刘佳娜 李春凤 甘权贤
资料整理：李扬帆 刘雁
08中药分析与鉴定（1）班
基本原理：
• 离子交换色谱
（ion exchange chromatography，IEC）
以离子交换树脂作为固定相，树脂上具 有固定离子基团及可交换的离子基团。当流 动相带着组分电离生成的离子通过固定相时， 组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可 逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而 得到分离。
被置换的洗脱剂的数目；
以离子交换色谱快速纯化 8 一 淀粉酶为例
研究探讨离子交换色谱
1.0 摘要：
• 高纯度的 8 一淀粉酶可作为酶试剂 ,研究生物作 用的特性、酶反应机理,测定 生化反应的平衡常数。
本研究利用合成的强阴离子交换柱很好地分
离了a- 淀粉酶粗品,其活性 回收率高达96%, 比活性达388ug/mg蛋白质纯度提高30倍。 此法的研究成功 为大规模制备高纯度 a- 淀 粉酶提供了一个新工艺路线。
离子交换色谱
谢
ห้องสมุดไป่ตู้
谢
08中鉴1班
学习交流PPT
2
离子交换色谱的运用：
• 主要用于分离离子或可离解的化合物，包括氨 基酸，多肽，核酸，核苷等各种生物大分子。
学习交流PPT
3
分离纯化生物大分子
Po+ZDo=Pb+ZDb
Po:流动相中溶质的浓度； Pb:填料表面上被吸附的溶质浓度; Do:流动相中洗脱剂的浓度； Db:填料表面上洗脱剂的浓度； Z:蛋白质在吸附过程中从填料表面上
效率的影 响可归结为离子交换平衡
的移动,这种色谱行为表明该固定相 具有典型的阴离子交换特性 ,符合离 子交换色谱的洗脱规律。但在
——运用与分析
主讲：许先融
编辑：
资料搜集：刘佳娜 李春凤 甘权贤
资料整理：李扬帆 刘雁
08中药分析与鉴定（1）班
基本原理：
• 离子交换色谱
（ion exchange chromatography，IEC）
以离子交换树脂作为固定相，树脂上具 有固定离子基团及可交换的离子基团。当流 动相带着组分电离生成的离子通过固定相时， 组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可 逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而 得到分离。
被置换的洗脱剂的数目；
以离子交换色谱快速纯化 8 一 淀粉酶为例
研究探讨离子交换色谱
1.0 摘要：
• 高纯度的 8 一淀粉酶可作为酶试剂 ,研究生物作 用的特性、酶反应机理,测定 生化反应的平衡常数。
本研究利用合成的强阴离子交换柱很好地分
离了a- 淀粉酶粗品,其活性 回收率高达96%, 比活性达388ug/mg蛋白质纯度提高30倍。 此法的研究成功 为大规模制备高纯度 a- 淀 粉酶提供了一个新工艺路线。
离子交换色谱
谢
ห้องสมุดไป่ตู้
谢
08中鉴1班
学习交流PPT
2
离子交换色谱的运用：
• 主要用于分离离子或可离解的化合物，包括氨 基酸，多肽，核酸，核苷等各种生物大分子。
学习交流PPT
3
分离纯化生物大分子
Po+ZDo=Pb+ZDb
Po:流动相中溶质的浓度； Pb:填料表面上被吸附的溶质浓度; Do:流动相中洗脱剂的浓度； Db:填料表面上洗脱剂的浓度； Z:蛋白质在吸附过程中从填料表面上
效率的影 响可归结为离子交换平衡
的移动,这种色谱行为表明该固定相 具有典型的阴离子交换特性 ,符合离 子交换色谱的洗脱规律。但在
生物分离工程离子交换层析(色谱)课件PPT
离子交换(IEC)的应用及特点
GFC — 主要用于产物的初步纯化和中后期脱盐 IEC — 是蛋白质、肽和核酸等生物产物的主要纯化 手段 IEC分离的特点：
（1）料液处理量大，具有浓缩作用，可在较高流速下操作； （2）应用范围广泛，优化操作条件可大幅度提高分离的 选择性，所需柱长较短； （3）产品回收率高； （4）商品化的离子交换剂种类多，选择余地大，价格也远低 于亲合吸附剂。
洗脱方式： 恒定洗脱法：洗脱液（流动相）的离子强度不变； 缺点：对于在吸附柱上分配系数相差较大的蛋白 质很难实现很好的分离。 线性梯度洗脱法或阶段梯度洗脱法： 除GFC以外的层析操作均采用此种方法。 在洗脱过程中，流动相的离子强度线性增大 或阶段梯度增大，因此溶质的分配系数连续降低， 移动速度逐渐增大，使恒定洗脱条件下难于脱附 的溶质得到洗脱。
三、HIC操作 上样及洗脱的一般规律： 在高盐浓度条件下，蛋白质与固定相疏水缔 合；浓度降低时，疏水作用减弱，逐步被洗脱下 来。一般用pH 6-8的盐水溶液[如（NH4）2SO4]。 盐的浓度影响蛋白质的疏水性，从而影响蛋白质 的保留值。 盐：Na2SO4，KH2PO4，NaHPO4，(NH4)2SO4，NH4OAc， KOAc，NaOAc，NaCl 盐析作用增强
是介于等度洗脱和线性洗脱中间 的洗脱手段 盐 浓 度
时 间
阶段梯度洗脱示意图
线性梯度洗脱和阶段梯度洗脱法的优缺点如下：
（1）线性梯度洗脱法： 优点：流动相离子强度（盐浓度）连续增大，不出现干 扰峰，操作范围广； 缺点：需要特殊的调配浓度梯度的设备。 （2）阶段梯度洗脱法： 优点：利用切换不同盐浓度的流动相溶液进行洗 脱，不 需要特殊梯度设备，操作简单； 缺点：因为流动相浓度不连续变化，容易出现干扰峰。 此外，容易出现多组分洗脱峰重叠的现象，因此 洗脱操作参数（如盐浓度，体积）的设计较困难。
《离子色谱原理》课件
离子色谱可通过内标法、外标法和标准曲线法等方法进行定量分析，确定样品中 离子化合物的浓度。
3
方法优化
优化分离条件、检测器选择和样品前处理等环节，可以提高离子色谱的定量准确 性和谱峰分离度。
离子色谱实验操作要点
1 样品准备
样品的前处理和稀释对离子色谱分析至关重 要。保证样品的稳定性和准确性。
2 仪器操作
优势
高灵敏度、高选择性、宽线性范围、快速分离 和分析、可同时检测多种离子。
局限性
样品预处理要求高、柱寿命受限、离子化合物 限制较多、设备和耗材成本较高。
离子色谱谱峰的解析和定量分析方法
1
谱峰解析
通过调整分离柱、移动相和流速等条件，可以实现离子色谱谱峰的良好分离，并 确定其峰形、尖度和峰Байду номын сангаас积。
2
定量分析
掌握离子色谱仪的操作步骤，包括样品进样、 流速调节、柱温控制和检测器参数设置等。
3 数据分析
4 实验安全
使用适当的软件对离子色谱数据进行处理和 分析，包括峰识别、定量计算和结果解释等。
在离子色谱实验过程中，注意化学品的安全 使用、废液处理和实验室卫生等方面的问题。
离子色谱仪的日常维护和故障 排除
定期保养离子色谱仪设备，保持仪器的灵敏度和稳定性。在出现故障时，根 据故障代码和手册进行排除，并寻求专业维修帮助。
移动相
离子色谱器中的移动相用于携带 样品中的离子通过分离柱。它可 以是水、有机溶剂或缓冲液，其 选择取决于分离的目标和样品属 性。
离子色谱的应用领域
离子色谱在环境、食品安全、药品分析、生命科学和化学研究等领域具有广 泛的应用。它可用于检测水质、食品添加剂、药物成分和生物分子等。
《离子色谱分析法》PPT课件
4、高压输液泵
▪ 是离子色谱仪的关键部件,其作用是 将流动相以稳定的流速或压力输送 至色谱分离系统,
▪ 离子色谱仪高压输液泵也分为恒压 泵和恒流泵两种.
5、进样装置
▪ 离子色谱仪中的进样装置也分 为手动进样器和自动进样器.
6、色谱柱
▪ 分离的核心部件,要求柱效高、柱容量大和 性能稳定.
▪ 柱长通常在50-100mm,比普通液相色谱柱 要短.国产柱内径多为5mm,国外内径为 4.6mm.
离子色谱与液相色谱的区别
固定相：离子交换剂 流动相：无机化合物 检测器：电导检测器.
应用领域
领域
环境. / 污染 城市用水 化学品 电子 / 半导体 金属 / 钢材
农业 医学 化妆品 制药 电力 食品 / 饮料 造纸. /纸浆
样品
雨水/河水/ 大气/ 污水 自来水 / 水源 设备提取物 / 聚合物 高纯水・ 晶片冲洗水 表面处理液・镀 槽 ・冷却水
-C -+ -C
+
C
+
A-
电解质区域
AA--+++ AA-+++
-
阳 极
电解
电解 流动相
当向电导池的两个电极 施加电压时,溶液中的阴 离子向阳极移动,阳离子 向阴极移动,电解质溶液 电阻的大小取决于溶液 中离子的数目和离子的 迁移率,而离子的迁移率 又取决于离子的电荷及 其大小、介质类型、溶 液温度和离子浓度.
电化学分析法的基础是电化学,电化学是利 用电子学的方法来研究化学变化以及电能 和化学能之间的联系和转换过程的科学.
电化学原理
电化学分析法通常以待 测试样的溶液作为化学 电池的一个组成部分,然 后对其进行测量,根据测 得的电学量与待测组分 的化学量之间的内在联 系来进行定性、定量分 析.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•离子交换色谱
• 谢
谢
•08中鉴1班
•感谢 下载
的蛋白质难以洗脱,因而 活性回收率下降。 所以选择抓Nacl浓度为2.0mol/L.
•3.3 PH对活性回收率的影 响
•总结
• 凡在溶液中能够电 •离的物质通常都可以用离子 •交换色谱法进行分离。它不仅适 •用于无机离子混合物的分离，亦可用 •于有机物的分离，例如氨基酸、蛋白质等生物大分子，因此应用范 围较广。不过它容易受柱长，流速，PH，离子强度等的影响。
离子交换色谱
——运用与分析
• 主讲：许先融
编辑：谢晓敏
• 资料搜集：刘佳娜 李春凤 甘权贤
• 资料整理：李扬帆 刘雁
•08中药分析与鉴定（1）班
•基本原理：
离子交换色谱
（ion exchange chromatography，IEC）
以离子交换树脂作为固定相，树 脂上具有固定离子基团及可交换的离 子基团。当流动相带着组分电离生成 的离子通过固定相时，组分离子与树 脂上可交换的离子基团进行可逆变换 。根据组分离子对树脂亲合力不同而 得到分离。
•离子交换色谱的运用：
主要用于分离离子或可离解的化合物， 包括氨基酸，多肽，核酸，核苷等各种 生物大分子。
•分离纯化生物大分子
•Po+ZDo=Pb+ZDb
•Po:流动相中溶质的浓度； •Pb:填料表面上被吸附的溶质浓度; •Do:流动相中洗脱剂的浓度； •Db:填料表面上洗脱剂的浓度； •Z:蛋白质在吸附过程中从填料表面
粉酶提供了一个新工艺路线。
•2.0实验部分
•
• 2.1标准酶液配制
•
•
用微量天平准确称取5mg高纯度的
a-淀粉酶试剂,于小离心 试管中,准确加
1.0ml水,溶解后 ,在1300r/min的高速离心
机上离心5min,小心转移上部清液于另一
• 3.1 洗脱剂
•
为获得高的洗脱效率,本实验
选用0.02mol/L Tris-
2mol/LNacl(PH6.0)体系作为洗脱
剂.（Tris-指三羟甲基氨基甲烷 ）
由图2可知 ,在 2.0mol/L以下,随盐 浓度的增加 ,洗脱能力增大,活性回
收率提高。洗脱液中离子强度对洗 脱效率的影 响可归结为离子交换平
•研究探讨离子交换色谱
•1.0 摘要：
高纯度的 8 一淀粉酶可作为酶试剂 ,研究 生物作用的特性、酶反应机理,测定 生化反 应的平衡常数。
本研究利用合成的强阴离子交换柱很好地分 离了a- 淀粉酶粗品,其活性 回收率高达96%, 比活性达388ug/mg蛋白质纯度提高30倍。 此法的研究成功 为大规模制备高纯度 a- 淀
衡的移动,这种色谱行为表明该固定 相具有典型的阴离子交换特性 ,符
合离子交换色谱的洗脱规律。但在 2.0mol/L以上 ,随盐浓 度增 加洗脱 能力下降。这种反常现象,可能是由 于离子交换柱的多功能特性引起。
实验证明,离子交换柱不仅有离子交换的作 用 ,而且还表现一定的疏水作用的。并且这 种疏水作用 ,随溶液离子强度发生变化 。当 洗脱剂 浓度大于 2.0mol/L时,由于溶液的表 面张力过大 ,离子交换剂的疏水作用变得明 显,对蛋白质疏水缔合作用增强 ,故被吸附