离子交换树脂分离混合氨基酸

离子交换树脂分离混合氨基酸一、实验目的1.了解离子交换树脂的工作原理及操作技术。2.掌握离子交换法的操作技术二、实验原理离子交换树脂是一种合成的高聚物，不溶于水，能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的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、弱酸、强碱和弱碱。离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的。但对生物大于物质如蛋白质是不适当的，因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液。在特定的pH条件下，它们解离程度不同，通过改变脱液的pH或离子强度可分别分离。天冬氨酸（Asp）2.77,赖氨酸（Lys）9.74三、实验材料1．实验器材732阳离子交换树脂磁力搅拌器、烘箱：1个调至80℃，公用。毛细管：若干。培养皿：烧杯层析滤纸（定性）：直径15cm，每人一张。直尺、铅笔、电吹风：自备。喷雾器：3-4个，公用。2．实验试剂(1)1mol／LHCl(2)1mol／LNaOH(3)0.1mol／LHCl(4)0.1mol／LNaOH(5)醋酸缓冲液：水150ml，无水醋酸钠82克，无水醋酸25ml，加水定容250ml（pH=5.5）。(6)标准氨基酸溶液：天冬氨酸、赖氨酸均配制成2mg/mL的0.1mol/L的盐酸溶液（pH=1）。(7)混合氨基酸溶液：将2种标准氨基酸溶液按1∶2.5的比例混合，、每个小组需要50mL。(8)扩展剂：将4体积正丁醇和1体积冰醋酸放入分液漏斗中，与5体积水混合，充分振荡，静置后分层，弃去下层水层。(9)显色剂：0.25%水合茚三酮正丁醇溶液。四、实验方法1.732树脂的处理（全班统一处理）将干树脂用蒸馏水浸泡过夜，使之充分溶胀,倾去清液。再用8-10倍体积1mol/L的氢氧化钠浸泡4小时，倾去清液，洗至中性。再用8-10倍体积的1mol/L的盐酸浸泡2小时，倾去清液，洗至中性。最后用0.1mol／LHCl,盐酸浸泡2小时，倾去清液。2.吸附（每组处理一个）将原料液体积与732离子交换树脂以5：1的比例装在三角瓶中，搅拌至吸附平衡，搅拌3h，过滤，弃去溶液。3.第一次洗脱（每组处理一个）取树脂，加入3倍体积的醋酸缓冲液，搅拌2h，过滤，收集滤液及树脂。4.第二次洗脱（每组处理一个）取树脂，加入3倍体积的0.1mol／LNaOH洗脱液，搅拌2h，过滤，收集滤液及及树脂5氨基酸鉴定（每人都要做）（1）滤纸的准备：取一长方形滤纸(9cm×8cm)，在滤纸纵向对应的两边距边沿1.5cm处，各画两条平行线，一条作前沿标志，一条作点样线，在点线上每隔1cm画一个“+”作为点样位置，共5个点。（2）点样：用毛细管点样，中间的点混合氨基酸，左侧点两种标准氨基酸，右侧分别点第一次和第二次洗脱的溶液；每点一次用电吹风吹干后再点下次（此时，用冷风吹干，防止氨基酸变性降解），点样点的直径应控制在2mm左右，点样完毕用大头针将滤纸做成筒形，点样面向外,注意纸的两边不要接触。（3）展层：向培养皿中加入层析溶剂，液层不要超过点样线，（高约1.5cm）将滤纸点样点朝下放入层析溶剂中，将培养皿上盖一烧杯密闭，待溶剂到达标志线后取出，冷风吹干。（4）显色：用喷雾器将0.25％茚三酮显色剂均匀喷在滤纸上，热风（加快反应）反应吹干显色。（5）计算显色完毕测量洗脱液的Rf值，并判断洗脱液中都有哪中氨基酸，各人将自己的实验结果贴在实验报告上。五、思考题1、做好本实验的关键是什么？2、为什么两种氨基酸在不同的洗脱液中洗脱？