生物工程专题讲座结课论文(4)

生物工程专题讲座结课论文

2.离子交换法的基本应用方式

①产品提纯：将被提取物中不需要的杂质用离子交换剂吸附除去，以得到较高纯度的产品，如：酒精脱臭、低度白酒除浊。

②产品提取：把溶液中的产品用交换剂吸附（同时得以浓缩），而杂质仍留在溶液中，如多种抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、VB12、ATP等的提取。

③产品分离：溶液中含有两种或两种以上的产品时，可用不同类型的交换剂分别吸附而得以分离。如：核苷酸、多种氨基酸混合物的分离等。

3.离子交换的分类:

按活性基团分类，可分为阳离子交换树脂(cation exchange)（含酸性基团）和阴离子交换树脂(anion exchange)（含碱性基团）。

具体又可以分为：强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂。

①强酸性阳离子交换树脂：

一般以磺酸基一SO3H作为活性基团，由于是强酸性基团，其电离程度不随外界溶液的pH而变化，所以使用时的pH一般没有限制。通常用R表示树脂的骨架，这类树脂的交换反应，以磺酸型树脂与氯化钠的作用为例。

②弱酸性阳离子交换树脂：

功能团可以为羧基-COOH，-OH (酚羟基）这类树脂的电离程度小，其交换性能和溶液的pH有很大关系。在酸性溶液中，这类树脂几乎不能发生交换反应，交换能力随溶液的pH增加而提高。

③强碱性阴离子交换树脂：

有两种强碱性阴离子交换树脂。一种含三甲胺基称为强碱Ⅰ型，另一种含二甲基-β-羟基-乙基胺基团，称为强碱II。I型的碱性比II型强，但再生较困难，II型树脂的稳定性较差。和强酸性树脂一样，强碱性树脂使用的pH范围没有限制。 ④弱碱性阴离子交换树脂：

和弱酸性树脂一样，其交换能力随pH变化而变化，pH越低，交换能力越大。生成的盐RNH3CI很易水解。这类树脂和 OH离子结合能力较强，故再生成羟型较容易，耗碱量少。

离子交换树脂的性能比较：各种树脂的强弱可用官能团的pK值来表征。对于酸性树脂，pK值越小，酸性越强，而对于碱性树脂，pK值越大，碱性越小。

4.新型离子交换树脂（大孔离子交换树脂）

大孔离子交换树脂具有和大孔吸附剂相同的骨架结构，在大孔吸附剂合成后（加入致孔剂），再引入化学功能基团，便可得到大孔离子交换树脂。

大孔离子交换树脂的优点：通过在合成时加入惰性致孔剂，克服了普通凝胶树脂由于溶胀现象，产生的“暂时孔”现象，从而强化了离子交换的功能；减少了凝胶树脂在离子交换过程中的“有机污染”现象（大分子不易洗脱）；可以通过致孔剂选择调整孔径大小、树脂的比表面积，以适应不同的分离要求。

常用的致孔剂有：良溶剂（能与单体互溶的）甲苯、四氯化碳；不良溶剂 长链醇（碳4-10） 煤油；高分子聚合物 聚苯乙烯、聚丙烯酸酯

三．色层分离技术：

概念：色层分离亦称为色谱分离(Chromatographic Resolution, CR)或层析分离，在分析检测中则常称作为色谱分析(Chromatographic Analysis, CA)。是一种物理的分离方法。当多组分混合物随流动相流经固定相时，由于各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的速度随流动相移动，使之分离。