【正文】 理 。 ②用樹(shù)脂體積 2 倍 4%HCl ，以 2 — 4m3/h的流速通過(guò)樹(shù)脂層，超過(guò)樹(shù)脂層 m 浸泡 2 — 4 小時(shí)，再用鹽水正洗，流速 15 — 20m3/h ，直到流出液呈中性。 在樹(shù)脂內(nèi)擴(kuò)散的離子是由于樹(shù)脂的固定的離子庫(kù)侖力的吸引而擴(kuò)散進(jìn)入的 ， 故離子價(jià)態(tài)越高 ， 吸引力越大 ， 擴(kuò)散速度越快 。 ? （ 4)溶液濃度 ? 一般情況下，在溶液濃度小于 ，總的交換速度可以由膜擴(kuò)散決定。 此膜厚度與攪拌強(qiáng)度有關(guān) ， 一般為 102— 103cm。一般溫度增高，離子交換速度加快，在洗脫時(shí)亦可提高洗脫能力。解離離子價(jià)數(shù)越高，電荷愈大，則它的吸附性愈強(qiáng)，愈易交換在樹(shù)脂上。電荷不同的物質(zhì)，對(duì)管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強(qiáng)度和 pH 值，物質(zhì)就能依次從層析柱中分離出來(lái) 。通常強(qiáng)酸性交換劑交換液的pH應(yīng)大于 2，弱酸性交換劑的交換液 pH應(yīng)在 6以上。所以一般實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，所用的溶液的濃度應(yīng)該略稀，有利于提取分離。 ? 當(dāng)溶液中的 A離子與樹(shù)脂上的 B離子發(fā)生交換反應(yīng)時(shí) ，整個(gè)過(guò)程可分為如下幾部： ? （ 1) 離子 A到達(dá)樹(shù)脂表面 。 顆粒均勻的樹(shù)脂比顆粒不均勻的樹(shù)脂的交換速度高 。但攪拌速度達(dá)一定值以后 ， 交換反應(yīng)速度便不再上升 。 離子交換樹(shù)脂的前處理 離子交換樹(shù)脂使用前，先以蒸餾水除去其內(nèi)之雜質(zhì) ，並以 Na OH 和 HCl 處理樹(shù)脂，使其上的官能基完全露出。若發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂失水，不能直接向樹(shù)脂中加水，應(yīng)先加入適量濃食鹽水，使樹(shù)脂恢復(fù)濕潤(rùn)。 對(duì) 策 ： 10 ％ NaCl ＋ 2 ％ 的 NaOH ， 加 熱 至 40 － 50 ℃ ，用 量 為 1 － 3 倍 樹(shù) 脂 床 。 淋洗液從柱的頂端加入 ， 靠重力作用自然流下 ，樣品也從柱的上端加入 ， 將流出物分段收集后 ，再另外進(jìn)行分析 。弱酸或弱堿性樹(shù)脂由于對(duì) H+和 OH有較大的親和力，洗脫方便。 這是由于裝柱不均勻造成樹(shù)脂時(shí)松時(shí)緊 。 ? 實(shí)驗(yàn)室常用線流速表示速度 ， 單位為 Ml /().，即每分鐘單位柱截面上通過(guò)的溶液的毫升數(shù) 。 動(dòng)態(tài)法簡(jiǎn)便實(shí)用 ， 效率也高 。 3 用于檢查胃酸 服用奎寧型或亞甲藍(lán)型羧酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，該樹(shù)脂在胃中與胃酸發(fā)生交換，奎寧或亞甲藍(lán)被氫離子置換進(jìn)入胃液，又被胃腸道吸收經(jīng)尿排出，其置換量與胃液酸度成正比。 樊振民等對(duì) 3種 常用的分離方法進(jìn)行總結(jié)，給出下圖所示的 工藝流程 。通過(guò)對(duì)解離液的吸收光譜與鹽酸麻黃堿在酸、堿、鹽條件下的 吸收光譜比較發(fā)現(xiàn) ，光譜完全一致，說(shuō)明 麻黃堿從樹(shù)脂上交換下來(lái) ，其解離效果分別為 %、 %和 %。例如，聚丙烯酸系列的弱酸樹(shù)脂，以纖維素、葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠為載體的弱酸或弱堿脂等均適用于生物高分子的分離與純化。應(yīng)用離子交換樹(shù)脂從蛋白質(zhì)水解液中提取分離氨基酸的 工藝見(jiàn)圖 1，其中脫酸和脫色的順序可以互換。目前，用發(fā)酵法可生產(chǎn)谷氨酸、賴(lài)氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、精氨酸、組氨酸、脯氨酸、鳥(niǎo)氨酸、和瓜氨酸等，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是從發(fā)酵液中提取分離氨基酸的理想分離材料。 由于 多羥基化合物與鈣鹽、鋇鹽有較強(qiáng)的親和力，因此發(fā)展了另一種離子交換樹(shù)脂法 ，用于糖類(lèi)化合物的分離純化。6H2O、 CH3COONH4水溶液淋洗，使樹(shù)脂分別轉(zhuǎn)成 Fe3+、 AL3+、Cr3+、 Ba2+、 Co2+ 和 NH4+型 。 * 樹(shù)脂平均粒度為 ，其余均為 圖 2，圖 3是平均粒度為 的層析樹(shù)脂 Fe3+ 和 H+ 型在最佳操作條件下，層析流出液中糖醇分配圖。 圖 5表明，當(dāng)進(jìn)樣量恒定為 3g 時(shí)，進(jìn)樣濃度增加，山梨糖醇的保留體積差逐漸增加，有利于二者的分離，考慮到工業(yè)上的使用，我們認(rèn)為 30%的濃度是合適的。 一些抗生素提取純化所用樹(shù)脂的類(lèi)型如下： 弱酸樹(shù)脂 ：碳霉素、金霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、粘桿霉素、桿菌肽、萬(wàn)古霉素、瑞斯托霉素、巴龍霉素、先鋒霉素、滿(mǎn)霉素、肉桂霉素、爭(zhēng)光霉素、鏈霉素、慶大霉素 強(qiáng)酸樹(shù)脂 ：春雷霉素、結(jié)核霉素、卷曲霉素、抗生素 8510 強(qiáng)酸樹(shù)脂（ Na+)：夾竹桃霉素、紅霉素 例 1 從發(fā)酵液中提取卡那霉素的工藝研究 1 不同類(lèi)型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)發(fā)酵液靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附的性能比較 2 D4陽(yáng)離子交換樹(shù)脂飽和后除雜條件的優(yōu)化 3 PH條件的選擇 結(jié)語(yǔ) 經(jīng)過(guò)對(duì)不同類(lèi)型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的靜態(tài)吸附性能和動(dòng)態(tài)吸附性能的比較，篩選出 KM吸附總量較好、雜質(zhì)吸附量較少和 KMB吸附量高的 D4樹(shù)脂 ；確定了 較佳的吸附富集條件為：上柱發(fā)酵液的 ；確定了除雜質(zhì)的洗脫液為硫酸銨溶液。最適宜溫度均為55℃ ，最適宜洗脫液流量：層析 H+及 Fe3+型樹(shù)脂分別為 ,D031H+型為。但溫度過(guò)高時(shí)，解吸速度增加，物質(zhì)在柱上的滯留過(guò)短，所以將使分離度下降。本實(shí)驗(yàn)用層析柱內(nèi)徑為3cm ，長(zhǎng)為 100 cm，當(dāng)層析溫度為 55℃ ，進(jìn)樣量木糖醇和山梨糖醇均 為 30%的濃度、 10 ml時(shí)， 不同類(lèi)型樹(shù)脂的最適宜洗脫液流量見(jiàn)表 1所示。 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分離木糖醇和山梨醇 1 樹(shù)脂的處理和轉(zhuǎn)型 樹(shù)脂用去離子水充分漂洗，除去機(jī)械雜質(zhì)，過(guò)篩，截取一定篩分的樹(shù)脂供實(shí)驗(yàn)用。SO3H的陽(yáng)樹(shù)脂 HisLysArg等 豬血母液 732陽(yáng)樹(shù)脂 TyrPhe及混合氨基酸 豬毛 732陽(yáng)樹(shù)脂 Lys等 雞毛 732樹(shù)脂 /711樹(shù)脂 ProAlaARG等 魚(yú)皮魚(yú)鱗 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 Pro等 用離子交換樹(shù)脂分離混合氨基酸的一些實(shí)例列于表 1 例 1 陽(yáng)離子樹(shù)脂對(duì)氨基酸的分析 ? 氨基酸可用多種液相色譜模式分離 。 在酵母水解制備混合氨基酸的工藝中， 732陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用于最后的分離純化步驟。 蛋白質(zhì)和酶 離子交換樹(shù)脂 天花粉蛋白質(zhì) CMSephadex G50 胎盤(pán)免疫球蛋白 CMSephadex G50 HIV1反轉(zhuǎn)錄酶 陰離子交換樹(shù)脂 葡萄糖氧化酶 110弱酸樹(shù)脂 細(xì)胞色素 C D160A樹(shù)脂 小鼠腹水單克隆抗體 陽(yáng) /陰樹(shù)脂混合床 胰蛋白酶 DEAE纖維素 流感病毒蛋白 TSK IEX 645 DEAE 牛血清白蛋白 DEAESephadex A50 三、 離子交換法提取分離天然酸性有機(jī)化合物 例 1 甘草酸是甘草的有效成分可先用 陰離子交換樹(shù)脂（ OH型）富集甘草酸，以 46%氨水洗脫后，再用弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（ H+）除去銨離子，可得到高純度的甘草酸。 4 溫度對(duì)解離的影響 觀察不同溫度對(duì)解離效果的影響時(shí)看到，溫度