離子交換層析技術(shù)

關(guān)于離子交換層析技術(shù)第一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第一節(jié)基本原理與特點(diǎn)離子交換法：利用溶液中帶電粒子與離子交換劑之間結(jié)合力的差異進(jìn)行物質(zhì)分離的操作方法。帶電粒子與離子交換劑間的作用力是靜電力。電荷密度、電荷種類(lèi)2第二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換劑離子交換劑：由惰性的不溶性載體、功能基團(tuán)和平衡離子組成。陽(yáng)離子交換劑：平衡離子帶正電荷。陰離子交換劑：平衡離子帶負(fù)電荷。R-X++Y+R-Y++X+R-表示陽(yáng)離子交換劑的功能基團(tuán)和載體；X+為平衡離子；Y+為交換離子。3第三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三吸附選擇性吸附：調(diào)節(jié)溶液的pH值，使目的物帶有相當(dāng)數(shù)量的靜電荷，而主要雜質(zhì)離子帶相反電荷或較弱的電荷。選擇合適的樹(shù)脂（如陽(yáng)離子交換樹(shù)脂），便可使目的物被離子交換樹(shù)脂吸附，而雜質(zhì)較少被吸附。4第四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三洗脫（1）調(diào)節(jié)洗脫液的pH值。（2）用高濃度的同性離子將目的物離子取代下來(lái)。對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂而言，目的物的pI值愈大（愈堿），將其洗脫下來(lái)所需溶液的pH值也愈高。

5第五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂吸附和洗脫過(guò)程6（1）X+為平衡離子，YH+及Z+為待分離離子；（2）YH+和Z+取代X+而被吸附；（3）加堿后YH+失去正電荷，被洗脫；（4）提高X+的濃度取代出Z+第六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三樹(shù)脂的選擇pH大于等電點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)帶負(fù)電荷，與陰離子交換劑進(jìn)行交換；pH小于等電點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)帶正電荷，可以與陽(yáng)離子交換劑進(jìn)行交換。

8第八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)等電點(diǎn)與所用交換劑9第九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換技術(shù)的應(yīng)用10第十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第二節(jié)離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和種類(lèi)

離子交換樹(shù)脂構(gòu)成：（1）惰性的不溶性高分子固定骨架，稱載體。（2）與載體共價(jià)鍵連接的不能移動(dòng)的活性基團(tuán)，又稱功能基團(tuán)。（3）與功能基團(tuán)以離子鍵連接的可移動(dòng)的活性離子，亦稱平衡離子。如聚苯乙烯磺酸型鈉樹(shù)脂。11第十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分類(lèi)強(qiáng)酸型樹(shù)脂：磺酸型樹(shù)脂，功能基團(tuán)為磺酸根(—SO3H)及甲基磺酸根(—CH2SO3H)，有好的解離能力。中酸性樹(shù)脂：磷酸型樹(shù)脂（—PO3H2）弱酸性樹(shù)脂：羧酸型樹(shù)脂和酚型樹(shù)脂（—COOH,），在酸性環(huán)境中解離度受到抑制。12第十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三陰離子交換樹(shù)脂強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂：

弱堿型陰離子交換樹(shù)脂：活性基團(tuán)為伯、仲、叔胺基。在堿性環(huán)境中解離度受到抑制。中強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂：兼有以上兩類(lèi)活性基團(tuán)。

13第十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂功能基團(tuán)的電離常數(shù)

14第十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂的性能15第十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三兩性樹(shù)脂：蛇籠樹(shù)脂(snake-cageresins)16第十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂的命名第十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂的命名方式：離子交換產(chǎn)品的型號(hào)以三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類(lèi)，第二位數(shù)字代表骨架的差異，第三位數(shù)字為順序號(hào)用以區(qū)別基因、交聯(lián)劑等的差異。表8-1樹(shù)脂型號(hào)中的一、二位數(shù)字的意義代號(hào)：0123456分類(lèi)名稱：強(qiáng)酸性弱酸性強(qiáng)堿性弱堿性螫合性兩性-氧化還原性骨架名稱：

苯乙烯系丙烯酸系醋酸系環(huán)氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系101樹(shù)脂？D011樹(shù)脂？第十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三強(qiáng)酸類(lèi)1～100號(hào)；弱酸類(lèi)101～200；強(qiáng)堿類(lèi)201～300；弱堿類(lèi)301~400；中強(qiáng)酸類(lèi)401～500交聯(lián)度：是合成載體骨架時(shí)交聯(lián)劑重量的百分?jǐn)?shù)，用“×”將樹(shù)脂編號(hào)與交聯(lián)度分開(kāi)。弱酸101×4其交聯(lián)度為4％。國(guó)內(nèi)常用樹(shù)脂命名：724；732(001×7)；71719第十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三大孔樹(shù)脂在型號(hào)前加“D”，凝膠型樹(shù)脂的交聯(lián)度值可在型號(hào)后用“×”號(hào)連接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如D011×7，表示大孔強(qiáng)酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其交聯(lián)度為7。國(guó)外一些產(chǎn)品用字母C代表陽(yáng)離子樹(shù)脂（C為cation的第一個(gè)字母），A代表陰離子樹(shù)脂（A為Anion的第一個(gè)字母），如Amberlite的IRC和IRA分別為陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂，亦分別代表陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂。第二十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂的骨架(p126)

（一）苯乙烯型離子交換樹(shù)脂由苯乙烯與二乙烯苯經(jīng)過(guò)氧苯甲酰催化聚合而成。交聯(lián)度21第二十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三22第二十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）丙烯酸型離子交換樹(shù)脂丙烯酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：是由丙烯酸甲酯與二乙烯苯經(jīng)過(guò)氧苯甲酰催化聚合而成。23第二十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三丙烯酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂110樹(shù)脂：丙烯酸甲酯與二乙烯苯聚合而成。724樹(shù)脂：它是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和二乙烯苯三元共聚而得。24第二十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）陰離子及其它交換樹(shù)脂

蛇籠樹(shù)脂：脫鹽

螯形樹(shù)脂：金屬離子吸附樹(shù)脂：“脫色樹(shù)脂”

熱再生離子交換樹(shù)脂：

25第二十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三常用離子交換樹(shù)脂特性表

26第二十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第三節(jié)離子交換(p129)R－B++A+R－A++B+離子交換過(guò)程：1、A+從溶液擴(kuò)散到樹(shù)脂表面。2、A+從樹(shù)脂顆粒表面擴(kuò)散到顆粒中心。3、平衡離子A+與離子B+交換。4、B+從交換中心擴(kuò)散到離子表面。5、B+再擴(kuò)散到溶液中。27第二十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三粒子擴(kuò)散

速度：

顆?？讖?、

顆粒半徑、樹(shù)脂交換容量、

離子A+的半徑與電荷、平衡離子的性質(zhì)（電荷、半徑）。28第二十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換速度的影響因素：1、樹(shù)脂粒度：樹(shù)脂粒度大，交換速度慢。2、攪拌速度3、樹(shù)脂交聯(lián)度：交聯(lián)度大，交換速度低。4、離子半徑和離子價(jià)：離子每增加一個(gè)電荷，交換速度下降一個(gè)數(shù)量級(jí)。5、溫度。6、離子濃度：交換速度隨離子濃度的上升而加快。29第二十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第四節(jié)離子交換樹(shù)脂的性能一、離子交換對(duì)樹(shù)脂的基本要求二、影響樹(shù)脂性能的幾個(gè)因素三、主要理化常數(shù)的測(cè)定30第三十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、離子交換對(duì)樹(shù)脂的

基本要求*(p126)：1、有盡可能大的交換容量。2、有良好的交換選擇性。3、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。4、化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能好。5、物理性能好。31第三十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、影響樹(shù)脂性能的幾個(gè)因素1、離子交換樹(shù)脂具有的功能基團(tuán)性質(zhì)和數(shù)目，數(shù)目是其交換容量的基礎(chǔ)。（pH）2、樹(shù)脂的交聯(lián)度——樹(shù)脂強(qiáng)度、交換選擇性、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。3、樹(shù)脂骨架和平衡離子。

32第三十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三pH對(duì)交換容量的影響33第三十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三

鈉型樹(shù)脂與氫型樹(shù)脂偶極離子在離子交換過(guò)程中的行為是很特殊的，以氨基酸的交換為例：RSO3-Na++H3+NRCOO-RSO3-H3+NRCOO-+Na+

RSO3-

H++H3+NRCOO-RSO3-H3+NRCOOH鈉鹽樹(shù)脂氫型樹(shù)脂，被取代的氫離子為羧基所固定，使被吸附的氨基酸不能形成偶極，與樹(shù)脂之磺酸基沒(méi)有排斥力。與鈉型樹(shù)脂相比，氫型樹(shù)脂有較大的有效交換容量。

34第三十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、主要理化常數(shù)的測(cè)定1、含水量：常用干燥法和離心法測(cè)得。2、膨脹度：膨脹系數(shù)K膨脹。3．濕真密度－樹(shù)脂充滿水時(shí)的密度。4.交換容量:meq/g樹(shù)脂。35第三十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三交換容量測(cè)定方法(p128)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（氫型）的測(cè)定方法：一定量樹(shù)脂中加入NaOH溶液，一天或數(shù)天后測(cè)定NaOH剩余量，從消耗的堿量求交換容量。陰離子交換樹(shù)脂（氯型）的測(cè)定方法：一定量樹(shù)脂裝柱，用過(guò)量Na2SO4溶液進(jìn)行離子交換，測(cè)定流出液中氯離子總量，求交換容量。36第三十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三滴定曲線：37第三十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三滴定曲線381．強(qiáng)酸樹(shù)脂AmberliteIR-120；2．弱酸樹(shù)脂AmberliteIRC-84；3．強(qiáng)堿樹(shù)脂AmberliteIRA-400；4．弱堿樹(shù)脂AmberliteIR-45第三十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第五節(jié)

離子交換的選擇性

影響離子交換選擇性的因素：離子價(jià)與離子水合半徑離子價(jià)與離子濃度交換環(huán)境樹(shù)脂結(jié)構(gòu)偶極離子排斥39第三十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、離子的化合價(jià)與水合半徑的影響：相對(duì)親和力和相對(duì)濃度。電荷效應(yīng)越強(qiáng)的離子與樹(shù)脂的親和力越大，而決定電荷效應(yīng)的主要因素是價(jià)電數(shù)和離子半徑。40第四十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三一價(jià)陽(yáng)離子親和力的次序是：H+≈Li+＜Na+＜K+≈NH4+＜Ag+

對(duì)強(qiáng)堿性樹(shù)脂陰離子親和力次序：F－＜OH－＜HCOO－

＜Cl－＜Br－＜I－＜SO42-對(duì)弱堿性樹(shù)脂陰離子親和力次序：F－＜Cl－＜Br－=I－=Ac－＜SO42-＜OH－。41第四十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換樹(shù)脂的性能42第四十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三強(qiáng)酸強(qiáng)堿樹(shù)脂對(duì)各種離子的選擇系數(shù)

H+≈Li+＜Na+＜K+≈NH4+＜Pb+＜Cs+＜Ag+＜Ti+。43第四十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、離子化合價(jià)與離子濃度的影響：設(shè)離子平衡后溶液中兩種離子的濃度比是定值P.C1/C2=P在稀溶液(C2較小)中，樹(shù)脂吸附高價(jià)離子的傾向很大。

44第四十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三舉例例如：當(dāng)k=2P=1m1+m2=1C2=0.1mol/LZ2=1時(shí)若Z1=2則m1＝0.9，m2＝0.1若Z1=3則m1＝0.97，m2＝0.03在較稀的溶液中，樹(shù)脂幾乎僅吸附高價(jià)離子。45第四十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、交換環(huán)境的影響1、溶液的pH：解離度、交換容量、選擇性。2、離子強(qiáng)度：交換容量、選擇性、交換速度3、有機(jī)溶劑：能降低有機(jī)離子的解離程度。46第四十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的影響

（一）樹(shù)脂載體的交聯(lián)度：交聯(lián)度上升，膨脹度下降，K值增大，樹(shù)脂潛在的選擇能力提高?？障洞笮〉挠绊?，即膨脹度增大，促使樹(shù)脂吸附量增加。選擇性的影響，膨脹度增大時(shí)，K值減小，促使樹(shù)脂吸附量降低；膨脹系數(shù)值很小時(shí)，空間效應(yīng)占主要地位。膨脹系數(shù)增大到一定值時(shí)，選擇性占主要地位。47第四十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三圖8.14用磺酸基樹(shù)脂CBC從含有HCl的溶液中，吸附土霉素的量與樹(shù)脂膨脹度之間的關(guān)系1-0.1NHCl；2-0.25NHCl；3-0.5NHCl；4-1.0NHCl;原始溶液中士霉素濃度為0.4mg/ml;m-對(duì)土霉素吸附量meq/g第四十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三膨脹度與選擇性的關(guān)系49圖8.12在甲基丙烯酸—丙烯酰胺樹(shù)脂，鏈霉素與鈉離子交換等溫線與樹(shù)脂膨脹的關(guān)系1—膨脹系數(shù)1.9；2—膨脹系數(shù)3；3—膨脹系數(shù)4.5；4—膨脹系數(shù)5.2；m1—樹(shù)脂對(duì)鏈霉素吸附量，meq/g；m2=m－m1；m—樹(shù)脂的最大交換容量，meq/g；C1，C2—溶液中鏈霉素和鈉離子濃度，meq/ml第四十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）輔助力：離子交換樹(shù)脂與被吸附離子間的作用力除靜電力外，還存在一種輔助力。無(wú)機(jī)離子交換常數(shù)K值多在1~10之間。有機(jī)離子交換時(shí)，K值可高達(dá)102~103。（三）其它結(jié)合力：某些樹(shù)脂對(duì)金屬離子有特殊的親和力。

羧酸型樹(shù)脂

50第五十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三

五、偶極離子排斥作用：偶極離子RSO3-Na++H3+NRCOO-RSO3-H3+NRCOO-+Na+

RSO3-

H++H3+NRCOO-RSO3-H3+NRCOOH鈉鹽樹(shù)脂氫型樹(shù)脂與鈉型樹(shù)脂相比，氫型樹(shù)脂有較大的有效交換容量。

51第五十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三氫型與鈉型磺酸基樹(shù)脂吸附氨基酸比較

52第五十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第六節(jié)

離子交換的操作一、

樹(shù)脂的選擇(p129)目的物是弱酸性或弱堿性的小分子物質(zhì)時(shí)，宜選用強(qiáng)酸強(qiáng)堿樹(shù)脂（氨基酸的分離）。蛋白質(zhì)、酶和其它生物大分子的分離多采用弱堿或弱酸性樹(shù)脂，減少生物大分子的變性，利于洗脫，提高選擇性。

53第五十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三

二、樹(shù)脂的處理和再生(p130)

1、

外觀特征透明或半透明；顆粒圓整，粒度均勻，強(qiáng)度。2、

樹(shù)脂的預(yù)處理（1）

物理處理：去雜，過(guò)篩。（2）化學(xué)處理：用8～10倍的1mol/L鹽酸或氫氧化鈉溶液交替浸泡。

54第五十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三氨基酸分離前樹(shù)脂的處理55第五十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三不同類(lèi)型樹(shù)脂的處理56第五十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三樹(shù)脂的再生

樹(shù)脂再生：使用過(guò)的樹(shù)脂重新獲得使用性能的處理過(guò)程。再生過(guò)程：（1）

去雜，大量水沖洗，除去物理吸附的雜質(zhì)。（2）

用酸、堿處理除去與功能基團(tuán)結(jié)合的雜質(zhì)。(3)轉(zhuǎn)型：57第五十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、加樣與洗脫交換：靜態(tài)交換動(dòng)態(tài)交換洗脫：洗脫方式：分靜態(tài)洗脫及動(dòng)態(tài)洗脫兩種，pH及離子強(qiáng)度改變。洗脫液：酸、堿、鹽。58第五十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三酸、堿洗脫液旨在改變吸附物的電荷或改變樹(shù)脂吸附基團(tuán)的解離狀態(tài)，以消除靜電結(jié)合力，迫使目的物被釋放出來(lái)；鹽類(lèi)洗脫液是通過(guò)高濃度的同種電荷的離子與目的物競(jìng)爭(zhēng)樹(shù)脂上的活性基團(tuán)，使吸附物解離。

59第五十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三洗脫方式動(dòng)態(tài)洗脫：1、溶液pH及離子強(qiáng)度不變。2、分階段改變?nèi)芤簆H及離子強(qiáng)度。3、連續(xù)改變?nèi)芤簆H及離子強(qiáng)度。梯度洗脫：自動(dòng)化的梯度儀60第六十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三梯度洗脫梯度混合器:

A瓶為低濃度鹽溶液B瓶為高濃度鹽溶液C=CA―（CA―CB）VAA/AB61第六十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三四、離子交換層析的注意事項(xiàng)五、離子交換層析中常見(jiàn)問(wèn)題的分析第六十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七節(jié)離子交換層析的應(yīng)用在制藥工業(yè)中的應(yīng)用(p136)分離純化——氨基酸制備無(wú)鹽水制備離子交換層析分離鏈霉素(p142)離子交換層析分離慶大霉素63第六十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第七節(jié)應(yīng)用實(shí)例分離純化——氨基酸制備無(wú)鹽水制備64第六十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三氨基酸制備、分離豬血粉水解制備6種氨基酸:65第六十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)鹽水制備無(wú)鹽水制備是利用氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和羥型陰離子交換樹(shù)脂的組合以除去水中所有的離子，其反應(yīng)式如下：66第六十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三無(wú)鹽水制備陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用強(qiáng)酸性樹(shù)脂，陰離子交換樹(shù)脂可以用強(qiáng)堿或弱堿樹(shù)脂。強(qiáng)酸——弱堿或強(qiáng)酸——強(qiáng)堿；當(dāng)對(duì)水質(zhì)要求高時(shí)，經(jīng)過(guò)一次組合脫鹽，還達(dá)不到要求，可采用兩次組合:強(qiáng)酸——弱堿——強(qiáng)酸——強(qiáng)堿；強(qiáng)酸——強(qiáng)堿混合床。67第六十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三混合床混合床系將陽(yáng)、陰兩種樹(shù)脂混合而成，脫鹽效果好?；旌洗仓兴l(fā)生的反應(yīng):68第六十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三混合床－無(wú)鹽水69圖8.20混合床的操作(a)為水制備時(shí)的情形；(b)為制備結(jié)束，用水逆流沖洗。陽(yáng)、陰樹(shù)脂根據(jù)比重不同分層，一般陽(yáng)樹(shù)脂較重在下面，陰樹(shù)脂在上面；(c)為上部、下部同時(shí)通入堿、酸再生，廢液自中間排出；(d)為再生結(jié)束，通入空氣，將陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合、準(zhǔn)備制水

第六十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三混合床－抗生素脫鹽經(jīng)過(guò)第一柱（陽(yáng)樹(shù)脂）時(shí)，溶液變酸，而經(jīng)過(guò)第二柱（陰樹(shù)脂）時(shí)，溶液又變堿。鏈霉素脫鹽：強(qiáng)酸1×25和弱堿311×4樹(shù)脂組成混合床，脫鹽效果較好。70第七十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換層析分離鏈霉素(p142)離子交換層析分離慶大霉素第七十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三第八節(jié)新型離子交換劑

一、大孔、均孔樹(shù)脂（一）大孔型離子交換樹(shù)脂（macroporous,MP）（二）均孔型離子交換樹(shù)脂(IR)二、多糖基離子交換劑（一）離子交換纖維素（二）葡聚糖凝膠離子交換劑72第七十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三大孔型與凝膠型離子交換樹(shù)脂物理性質(zhì)73第七十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）大孔型離子交換樹(shù)脂的特征

（1）載體骨架交聯(lián)度高。（2）孔徑大。（3）表面積大，表面吸附強(qiáng)，對(duì)大分子物質(zhì)的交換容量大。（4）孔隙率大。74第七十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三大孔型離子交換樹(shù)脂主要特性

75第七十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）均孔型離子交換樹(shù)脂主要是陰離子交換樹(shù)脂。骨架的交聯(lián)度比較均勻。代號(hào)為IP或IR。交聯(lián)度均勻，孔徑大小一致，交換容量都較高，膨脹度、機(jī)械強(qiáng)度好。76第七十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、多糖基離子交換劑

生物大分子對(duì)離子交換的要求:

固相載體具有親水性和較大的交換空間;對(duì)其生物活性有穩(wěn)定作用，并便于洗脫。生物來(lái)源穩(wěn)定的高聚物——多糖作載體。多糖基離子交換劑可以分為：離子交換纖維素葡聚糖離子交換劑

77第七十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）離子交換纖維素特點(diǎn)：(1)開(kāi)放的長(zhǎng)鏈骨架，親水性強(qiáng)，表面積大，易吸附大分子。(2)交換基團(tuán)稀疏，對(duì)大分子的實(shí)際交換容量大。(3)吸附力弱，交換和洗脫條件緩和，不宜變性。(4)分辨率高。78第七十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三常用的離子交換纖維素羧甲基纖維素（CM-C）：弱酸性陽(yáng)離子交換纖維素，pK=3.6。二乙基氨基乙基纖維素（DEAE-C）：強(qiáng)堿型陰離子交換纖維素，pK=9.1。79第七十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三80第八十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換纖維素的制備

81第八十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三操作注意點(diǎn)可靜態(tài)交換，也可動(dòng)態(tài)交換。交換基團(tuán)密度低、吸附力弱。鹽濃度不宜高（控制在0.001~0.02mol/L）。

82第八十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換纖維素的選擇—解離曲線83第八十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換纖維素的解吸

洗脫緩和。升高環(huán)境的pH、降低pH或是增加離子強(qiáng)度都能將被吸附物質(zhì)洗脫下來(lái)。

84第八十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三離子交換纖維素的處理和再生

酸堿濃度要適當(dāng)降低，處理時(shí)間也從4h縮短為0.3~1h。以交換緩沖液平衡。注意：不耐酸，用酸處理的濃度和時(shí)間須小心控制。85第八十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）葡聚糖凝膠離子交換劑是將活性交換基團(tuán)連接于葡聚糖凝膠上制成的各種交換劑。命名:交換活性基團(tuán)-SephadexC(A)-編號(hào)。具有離子交換和分子篩的雙重作用，對(duì)生物分子有很高的分辨率。

86第八十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三常用的離子交換葡聚糖87第八十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三瓊脂糖凝膠離子交換劑瓊脂糖凝膠上引入功能基DEAE—sepharoseCL-6BCM—sepharoseCL-6BDEAE—ToyopearlCM—Toyopearl88第八十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三多糖基離子交換劑應(yīng)用

——尿激酶分離純化89第八十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三補(bǔ)充—離子交換聚焦色譜

色譜聚焦（chromatofocusing）:是一種高分辨的新型的蛋白質(zhì)純化技術(shù)。是根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，結(jié)合離子交換技術(shù)的大容量色譜，能分離幾百毫克蛋白質(zhì)樣品，洗脫峰被聚焦效應(yīng)濃縮，分辨率高。適用水溶性的兩性分子，如蛋白質(zhì)、酶、多肽、核酸等。

90第九十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、色譜聚焦的原理（一）自動(dòng)形成pH梯度。（二）蛋白質(zhì)的色譜行為（三）聚焦效應(yīng)

91第九十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三PH梯度溶液的形成在聚焦層析中，當(dāng)洗脫液流進(jìn)多緩沖交換劑時(shí)，由于交換劑帶有緩沖能力的電荷基團(tuán)，故PH梯度溶液可以自動(dòng)形成。92第九十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三PBE94柱聚焦色譜的pH梯度93（1）柱內(nèi)每點(diǎn)的PH值從高到低逐漸下降。（2）從層析柱頂部到底部就形成了PH6～9的梯度。（3）PH梯度會(huì)逐漸向下遷移。（4）底部流出液的PH由9逐漸降至6。第九十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三蛋白質(zhì)的色譜行為當(dāng)柱中PH低于蛋白質(zhì)的PI時(shí)，蛋白質(zhì)帶正電荷，不與陰離于交換劑結(jié)合,隨洗脫液向下移動(dòng)。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)移動(dòng)至環(huán)境PH高于其PI時(shí)，蛋白質(zhì)由帶正電荷變?yōu)閹ж?fù)電荷，并與陰離子交換劑結(jié)合。由于洗脫劑的通過(guò)，蛋白質(zhì)周?chē)沫h(huán)境PH再次低于PI時(shí)，它又帶正電荷，并從交換劑解吸下來(lái)而下降

。移至pH大于PI時(shí)又重新結(jié)合，直至蛋白質(zhì)從柱下流出。

不同蛋白質(zhì)具有不同的等電點(diǎn)，在被離子交換劑結(jié)合以前，移動(dòng)距離是不同的，洗脫出來(lái)的先后次序是按等電點(diǎn)排列的。94第九十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三聚焦效應(yīng)當(dāng)一種蛋白質(zhì)在柱上隨洗脫液下移至等電點(diǎn)處時(shí)，移動(dòng)速度明顯減慢。此時(shí)加上相同的第二個(gè)樣品，它將以洗脫液移動(dòng)的速度下降，直至追到正在慢移的第一個(gè)樣品（聚焦）。如果加入的第二個(gè)樣品的等電點(diǎn)比第一個(gè)樣品高，它可以越過(guò)第一個(gè)樣品區(qū)先被洗脫出來(lái)。

95第九十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、多緩沖交換劑

PBE94是以交聯(lián)瓊脂糖6B（Sepharose6B）為載體，并在糖基上通過(guò)