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

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
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
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
IONIT
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
IONIT
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-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:
RNH2+H2O=RNH3+OH
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