Báo cáo đề tài TỔNG QUAN về PHƯƠNG PHÁP sắc ký TRAO đổi ION

KHÁI NIỆMSắc ký trao đổi ion dựa trên hiện tượng trao đổi thuận nghịch giữa các ion linh động của pha tĩnh rắn với các ion trong dung dịch phân tích, khi cho dung dịch này đi qua cột đượ

PHƯƠNG PHÁP:

PHÂN TÍCH HÓA LÝ

Đề tài:

Tổng quan về phương pháp

sắc kí trao đổi ion

Lê hữu Tùng Trần Anh Tuấn Nguyễn Anh Tuấn Võ Xuân Trung

Nhóm sinh viên thực hiện: GVHD:

Ths Trần Đức Trọng

KHÁI NIỆM

IONIT

CƠ CHẾ TRAO ĐỔI ION

TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO

KHÁI NIỆM

Sắc ký trao đổi ion dựa trên hiện

tượng trao đổi thuận nghịch giữa các ion

linh động của pha tĩnh rắn với các ion

trong dung dịch phân tích, khi cho dung

dịch này đi qua cột được nạp đầy pha

tĩnh Các pha tĩnh trong trường hợp này

được gọi là chất trao đổi ion (ionit)

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Bản chất của quá trình tách là do ái lực khác nhau của các ion trong dung dịch đối với các trung tâm trao đổi ( nhóm chứa ion) ion của ionit

Ionit là các hợp chất polymer vô cơ

và hữu cơ không tan có chứa các

nhóm hoạt động,bao gồm ionit vô cơ

tự nhiên(nhóm zeolite, nhóm đất

sét )ionit vô cơ tổng hợp (các

alumosilicate như permutit )các ionit

hữu cơ tự nhiên(xenlulose,lông

thú…).các ionit hữu cơ tổng hợp được

gọi là nhựa trao đổi ion

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Cation

Cationit chứa nhóm hoạt

động là các anion R-,ion linh

động là M+

Anion R- có thể là nhóm sulphonate,

nhóm phosphate,carboxylate hoặc

amino diacetate

-CH2

-CH-SO3-H+

Cationit mang tính acid

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Anionit

Anionit có dạng R+X- với nhóm

hoạt động R+ thường là nhóm amin

Do có nhóm amin gắn trên mạng

lưới cao phân tử nên anionit mang

tính bazơ

-CH2

-CH-CH2-NR3+X

-Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Trước tiên, protein sẽ gắn thuận nghịch với các

chất trao đổi bằng tương tác ion giữa các nhóm mang

điện tích trái dấu

Sau đó, protein gắn được chiết rút riêng biệt,

thường là nhờ việc tăng dần lực ion (khiến cho tương

tác ion bị bẻ gãy hoàn toàn)

Nguyên tắc của IEC:

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Nếu hạt mang điện âm (như cột carboxymethyl-cellulose

(CM-cellulose)), tiến trình được gọi là sắc ký trao đổi ion

dương, thì sẽ tương tác với những phân tử mang điện tích

dương

Cơ chế trao đổi ion

Nếu hạt mang điện tích dương (như cột diethylaminoethyl-cellulose (DEAE-diethylaminoethyl-cellulose)), gọi là sắc ký trao đổi ion âm, thì tương tác với phân tử mang điện tích âm

• Vì thế, những ion(dd) cùng dấu với ionit sẽ chạy ra khỏi cột trong khi những trái dấu bị giữ lại trong ionit

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Hình 2: minh họa cơ chế giữa protein trong hệ sắc ký trao đổi ion

(a) Những hạt mang điện tích dương sẽ trao đổi ion âm với dung dịch đệm Protein tích điện âm cũng ion dương tương tác với nó

(b) Khi protein gắn với hạt, protein thay thế những ion âm tương tác với hạt cũng như hạt thay thế những ion dương tương tác với protein

Cơ chế trao đổi ion

Cơ chế trao đổi ion của cationit

Giả sử cationit sử dụng là nhựa sulphonate R’SO3H Sau khi ngâm vào nước , nhựa bị trương nở và trở nên phân cực (chuyển thành R’SO3-H+) Khi nhựa tiếp xúc với

dd chứa ion Mn+ phản ứng xảy ra như sau:

n R’SO3H+(R) + Mn+(dd) = (R’SO3-)nMn+(R) + nH+

(dd)

phản ứng trên có thể viết lại như sau:

nH+(R) + Mn+(dd) = Mn+(R) + nH+(dd)

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Nhóm amin của anionit tác dụng tương tự như các amin trong dung dịch nước:

Ion OH- trên anionit được trao đổi với các anion trong dung dịch.

RNH3+ + HCl = RNH3+ Cl- + H2O

cơ chế trao đổi ion của anionit

Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc Gia TP

HCM,2004

Tài liệu tham khảo

1.Ion_exchange_chroIon exchange chromatographic

characterization of stinging insect vespid venoms Toxicon

(Pergamon Press), 22,1 (1984) 154-160, Einarson, R., Renck, B.

2 Ion Exchange Chromatography Protein Purification, Principles, High resolution methods

and Applications, Janson, J.C., Ryden, L (Eds) VCH, Publishers Inc

3.Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng,NXB Đại học Quốc

Gia TP HCM,2004

Cảm ơn Thầy

và các bạn đã lắng nghe