離子色譜法 離子交換色譜法 離子對色譜法的區別
離子交換層析是依據各種離子或離子化合物與離子交換填料的結合力不同而進行分離純化的。離子交換層析的固定相是離子交換填料,它是由一類不溶于水的惰性高分子聚合物基質通過一定的化學反應共價結合上某種電荷基團形成的。離子交換填料可以分為三部分:高分子聚合物基質、電荷基團和平衡離子。 我們用 R 代表離子交換填料的高分子聚合物基質,X-和X+分別代表陽離子交換填料和陰離子交換填料中與高分子聚合物共價結合的電荷基團,Y+和Y-分別代表陽離子交換填料和陰離子交換填料的平衡離子,A+和A-分別代表溶液中的離子基團。從上面的反應式中可以看出,如果A 離子與離子交換填料的結合力強于Y 離子,或者提高A 離子的濃度,或者通過改變其它一些條件,可以使A 離子將Y 離子從離子交換填料上置換出來。也就是說,在一定條件下,溶液中的某種離子基團可以把平衡離子置換出來,并通過電荷基團結合到固定相上,而平衡離子則進入流動相,這就是離子交換層析的基本置換反應。通過在不同條件下的多次置換反應,就可以對溶液中不同的離子基團進行分離。
各種離子與離子交換填料上的電荷基團的結合是由靜電力產生的,是一個可逆的過程。結合的強度與很多因素有關,包括離子交換填料的性質、離子本身的性質、離子強度、pH、溫度、溶劑組成等等。離子交換層析就是利用各種離子本身與離子交換填料結合力的差異,并通過改變離子強度、pH 等條件改變各種離子與離子交換填料的結合力而達到分離的目的。離子交換填料的電荷基團對不同的離子有不同的結合力。一般來講,離子價數越高,結合力越大;價數相同時,原子序數越高,結合力越大。如陽離子交換填料對離子的結合力順序為: 。蛋白質等生物大分子通常呈兩性,它們與離子交換填料的結合與它們的性質及pH 有較大關系。以用陽離子交換填料分離蛋白質為例,在一定的pH 條件下,等電點pI < pH 的蛋白帶負電,不能與陽離子交換填料結合;等電點pI > pH 的蛋白帶正電,能與陽離子交換填料結合,一般pI 越大的蛋白與離子交換填料結合力越強。但由于生物樣品的復雜性以及其它因素影響,一般生物大分子與離子交換填料的結合情況較難估計,往往要通過實驗進行摸索
離子對色譜法是將一種(或多種)與溶質分子電荷相反的離子(稱為對離子或反離子)加到流動相或固定相中,使其與溶質離子結合形成疏水型離子對化合物,從而控制溶質離子的保留行為。其原理可用下式表示:X+水相+Y-水相===X+Y-有機相
式中:X+水相--流動相中待分離的有機離子(也可是陽離子);Y-水相--流動相中帶相反電荷的離子對(如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基三甲銨等);X+Y---形成的離子對化合物。 當達平衡時:
KXY=[X+Y-]有機相/[X+]水相[Y-]水相 根據定義,分配系數為:
DX=[X+Y-]有機相/[X+]水相=KXY[Y-]水相 [討論:DX與保留值的關系]
離子對色譜法(特別是反相)發解決了以往難以分離的混合物的分離問題,諸如酸、堿和離子、非離子混合物,特別是一些生化試樣如核酸、核苷、生物堿以及藥物等分離
離子色譜主要用于測定各種離子的含量,特別適于測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子:有機陰離子、堿金屬、堿土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等 離子對色譜法是將一種(或多種)與溶質分子電荷相反的離子(稱為對離子或反離子)加到流動相或固定相中,使其與溶質離子結合形成疏水型離子對化合物,從而控制溶質離子的保留行為。其原理可用下式表示: X+水相+Y-水相===X+Y-有機相
式中:X+水相--流動相中待分離的有機離子(也可是陽離子);Y-水相--流動相中帶相反電荷的離子對(如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基三甲銨等);X+Y---形成的離子對化合物。 當達平衡時:
KXY=[X+Y-]有機相/[X+]水相[Y-]水相 根據定義,分配系數為:
DX=[X+Y-]有機相/[X+]水相=KXY[Y-]水相