离子交换层析法分离氨基酸

A. 急求：离子交换柱层析分离氨基酸的讲义

一、目的

学习用阳离子交换树脂柱分离氦基酸的操作方法和基本原理。

二、原理

各种氨基酸分子的结构不同，在同一PH时与离子交换树脂的亲和力有差异，因此可依亲和力从小到大的顺序被洗脱液洗脱下来，达到分离的效果。

三、器材

1、20cmX 1cm层析管 2、试管

3、吸管． 4、恒压洗脱瓶

5、部分收集器 6、搪磁杯

7、电炉 8、分光光度计

四、试剂和材料

1、．苯乙烯磺酸钠型树脂（强酸 lx 8，l00一200目，可用上海华东化工学院产品）

2 、2 mol／L盐酸溶液

3、2mol／L氢氧化钠溶液

4、标准氨基酸溶液 天冬氨酸、赖氨酸和组氨酸均配制成 2 mg／mL的0.1M盐酸溶液。

5、混合氢基酸溶液将上述天冬氨酸、赖氨酸和组氨酸溶液按1：2．5：10的比例混合。

6、柠檬酸－氢氧化钠一盐酸冲液（pH5.8），钠离子浓度0 .45M）

取柠檬酸（C6O7H8.H20 ）14.25g、氢氧化钠9.30g和 浓盐酸 5．25 mL溶于少量水后，定容至 500 mL，冰箱保存。

7、显色剂 2 g水合茚三酮溶于 75mL乙二醇单甲醚中．加水至 100 mL。

8、50%乙醇水溶液

五、操作

1、层析柱的准备：将强酸型阳离子交换树脂用氢氧化钠处理成Na+型后洗至中性（处理方法见第三篇实验十二）．搅拌一小时后装成一个直径1cm．高 16～18 cm的层析柱。

2、氨基酸的洗脱：用P H5.8的柠檬酸缓冲液流洗平衡交换住（装置如图）。调节流速为 0.5 mL／min，流出液达床体积的4倍时即可上样。由柱上端仔细加人氨基酸混合液0．25—0．5 mL，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0.5 mL拧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0．5 mL缓冲液。如此重复两次，然后用滴管小心注入柠檬酸缓冲液（切勿搅动床面），并将柱与洗脱瓶和部分收集器相连。开始用试管收集洗脱液，每管收集lmL．共收集60一80管。

3、氨基酸的鉴定：向各管收集液中加lmL水合茚三酮显色剂并混匀，在沸水浴中淮确加热15分钟后冷却至室温．再加15 mL的50％乙醇液。放置10分钟。以收集液第2管为空白，测定A570nm波长的光吸收值。以光吸收值为纵坐标，以柱洗脱体积为横坐标绘制洗脱曲线。以已知3种氨基酸的纯溶液为样品，按上述方法和条件分别操作，将得到的洗脱曲线与混合氨基酸的洗脱曲线对照．可确定3个峰的大致位置及各蜂为何种氨基酸。

B. 离子交换层析法是能分离所有的氨基酸吗

首先了复解一下离子交制换层析的原理，离子交换层析是用离子交换剂作固定相，利用它与流动相中的离子能进行可逆的交换性质来分离离子型化合物的层析方法。带电荷量少，亲和力小的先被洗脱下来；带电荷量多，亲和力大的后被洗脱下来。因此氨基酸由于所带电荷量的不同而被逐一洗脱分离开。

C. 利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被PH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。

氨基酸与粒子交复换树脂的制吸附力大小取决于它们之间的电荷引力和疏水作用。第一组中甘氨酸和亮氨酸均为非极性氨基酸，但是相比之下甘氨酸的极性要更强，也就是疏水性更弱，它会先被洗脱。第二组中，丝氨酸是中性条件下不带电荷的极性氨基酸，丙氨酸是非极性氨基酸，所以丝氨酸疏水性差，先被洗脱。

D. 用强酸性阳离子交换树脂分离氨基酸混合物时，为什么要逐步提高洗脱液的pH和离子强度

用强酸性阳抄离子交换树脂分离氨基酸混合物时，氨基酸都是以阳离子的形式，被吸附到树脂的离子交换位上。
由于氨基酸是两性化合物，既有酸性，也有碱性，因此氨基酸都有等电点，pH低于等电点时，呈阳离子状态，pH高于等电点时，呈阴离子状态。氨基酸被强酸性离子交换树脂吸附后，都是以阳离子形式存在的，转变为阴离子就会被洗脱。通过逐渐提高洗脱液的pH，利用氨基酸不同的等电点，使不同的氨基酸逐渐从阳离子改变为阴离子，而被洗脱出来，从而达到分离效果。

E. 离子交换柱层析法分离氨基酸实验的结论是

氨基酸有不同的等电点

F. 什么因素可影响离子交换柱层析法分离氨基酸

柱温；
柱长径比；
进料量；
进料浓度；
洗脱速度；
洗脱液pH；
交换柱配体的极性强弱；
树脂交联度；
树脂粒径等因素都会有影响。

G. 20种氨基酸用离子交换层析法分离顺序

这看你用什么填料进行交换层析了，还有离子交换缓冲液的pH多少。
因为氨基酸有酸性氨基酸、碱性氨基酸以及中性氨基酸。不同交换条件分离顺序不同。

H. 离子交换层析分离氨基酸时，（苯乙烯磺酸钠）为什么组氨酸后洗脱出来而赖氨酸先洗脱出来

你们是不是这样分析的：组氨酸的PI是7.59，赖氨酸是9.74，这证明赖氨酸碱性更强，酸性更弱，而内用H+洗脱时，先洗脱是应容该是酸性弱的物质所以赖氨酸应该先洗脱下来？
或许可以这样解释：碱性氨基酸和阳离子交换树脂的结合是以氢离子为媒介，借助氢键的极性连接起来的。如果我没记错的话，伯氨基形成的氢键要比仲氨基形成的氢键强一些。
不管用是钠型的还是氢型的阳离子交换树脂，组氨酸和赖氨酸要与其吸附都必需通过氢离子。钠型的阳离子交换树脂并是不所有的磺酸基都与钠离子结合的。你用平衡常数算一下。而且，你用来溶解氨基酸的溶液是强碱性的吗？你的树脂是再生的吗？

I. 如何应用离子交换层析分离氨基酸混合物

离子交换树来脂是一种合成的高聚物源,不溶于水,能吸水膨胀.高聚物分子由能电离的极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)