Заряженные группы ионообменников

Наличие и свойства заряженных функциональных групп определяют свойства всего ионообменника, такие как тип и сила. Концентрация ионообменных групп на поверхности матрицы определяет емкость хроматографического носителя.

Ионообменники можно разделить на катионообменники и анионообменники (рис. 6), которые могут быть сильными и слабыми (табл. 1).

Рис. 6. Схематическое изображение гранул ионообменников

Табл. 1. Типичные группы, используемые для получения ионообменников

Анионообменники	Функциональная группа
Слабые	Диэтиламиноэтил (DEAE, ДЭАЭ)	-O-(CH2)2-N^+H(CH2CH3)2
Сильные	Четвертичный аминоэтил (QAE)	-O-(CH2)2-N^+(C2H5)2-CH2-CHOH-CH3
Четвертичный амин (Q)	-O-CH2-CHOH-CH2-N^+(CH3)3
Катионообменники
Слабые	Карбоксиметил (СМ)	-О-СН2-СОО^-
Сильные	Сульфопропил (SP)	-O-CH2-CHOH-CH2-O-CH2-CH2-CH2SO3^-
Метилсульфонат (S)	-O-CH2-CHOH-CH2-O-CH2-CHOH- CH2SO3^-

Сульфогруппы и четвертичные амины используются для получения сильных ионообменников, остальные группы используются для слабых. Следует обратить внимание, что термины «сильные и слабые ионообменники» характеризуют способность к ионизации в зависимости от рН, а не силу взаимодействия с сорбируемым веществом. Сильные ионообменники заряжены в широком диапазоне рН, в то время, как степень диссоциации слабых ионообменников, и, следовательно, емкость, меняется при различных значениях рН.

Из вышесказанного можно сделать несколько выводов:

- Емкость сильных ионообменников не снижается при высоких или низких значениях рН из-за потери заряда ионообменником.

- Механизм сорбции между сильными ионообменниками и образцом достаточно простой, что существенно облегчает контроль процесса ионного обмена при различных значениях рН и улучшает воспроизводимость анализа.

Примеры разделения биомолекул методом ионообменной хроматографии.

Рис. 7. Двухстадийная схема выделения индивидуального фермента с использованием последовательной комбинации стадий анионообменной и катионообменной хроматографии

Рис. 8. Разделение нуклеотидов на анионообменной колонке высокого разрешения

Хроматофокусирование

Разделение белков по их изоэлектрической точке с помощью изоэлектрофокусировния является весьма эффективным и распространенным методом. Разрешение, достигаемое при аналитическом изоэлектрофокусировании, является одним из наиболее высоких, которые удается получить при помощи современных биохимических методов.

Хроматофокусирование – широко применяемый метод, удобный для решения биохимических проблем, связанных с препаративным разделением веществ.

Хроматофокусирование на колонках, основано на разделении белков, полипептидов в соответствии с их изоэлектрическими точками, и является уникальным методом высокого разрешения даже при низком давлении. Ширина получаемых пиков может быть 0,02-0,05 единиц рН, причем количество разделяемого белкового образца может измеряться несколькими десятками миллиграммов на каждом этапе выделения.

Дата добавления: 2015-10-02