第八节
新型离子交换剂
一、大孔、均孔树脂
（一）大孔型离子交换树脂（macro porous,MP）（二）均孔型离子交换树脂(IR)
二、多糖基离子交换剂
（一）离子交换纤维素
（二）葡聚糖凝胶离子交换剂
大孔型与凝胶型离子交换树脂物理性质
（一）大孔型离子交换树脂的特征
（1）载体骨架交联度高。

（2）孔径大。

（3）表面积大，表面吸附强，对大分子物质的交换容量大。

（4）孔隙率大。

大孔型离子交换树脂主要特性
（二）均孔型离子交换树脂
主要是阴离子交换树脂。

骨架的交联度比较均匀。

代号为IP或IR。

交联度均匀，孔径大小一致，交换容量都较高，膨胀度、机械强度好。

二、多糖基离子交换剂
生物大分子对离子交换的要求:
固相载体具有亲水性和较大的交换空间;
对其生物活性有稳定作用，并便于洗脱。

生物来源稳定的高聚物——多糖作载体。

多糖基离子交换剂可以分为：
离子交换纤维素
葡聚糖离子交换剂
（一）离子交换纤维素特点：
(1)开放的长链骨架，亲水性强，表面积大，易吸附大分子。

(2)交换基团稀疏，对大分子的实际交换容量大。

(3)吸附力弱，交换和洗脱条件缓和，不宜变性。

(4)分辨率高。

常用的离子交换纤维素
羧甲基纤维素（CM‐C）：弱酸性阳离子交换纤维素，pK=3.6 。

二乙基氨基乙基纤维素（DEAE‐C）：强碱型阴离子交换纤维素，pK=9.1。

离子交换纤维素的制备
操作注意点
可静态交换，也可动态交换。

交换基团密度低、吸附力弱。

盐浓度不宜高（控制在0.001~0.02 mol/L）。

离子交换纤维素的选择—解离曲线
离子交换纤维素的解吸
洗脱缓和。

升高环境的pH、降低pH或是增加离子强度都能将被吸附物质洗脱下来。

离子交换纤维素的处理和再生
酸碱浓度要适当降低，处理时间也从4h缩短为0.3~1h。

以交换缓冲液平衡。

注意：
不耐酸，用酸处理的浓度和时间须小心控制。

（二）葡聚糖凝胶离子交换剂
是将活性交换基团连接于葡聚糖凝胶上制成的各种交换剂。

命名:
交换活性基团-Sephadex C (A)-编号。

具有离子交换和分子筛的双重作用，对生物分子有很高的分辨率。

常用离子交换葡聚糖（P261）
凝胶离子交换剂
琼脂糖凝胶上引入功能基DEAE —sepharose CL‐6B CM —sepharose CL‐6B
聚乙烯醇凝胶上引入功能基DEAE—Toyopearl CM—Toyopearl
多糖基离子交换剂应用——尿激酶分离纯化
基因工程表达的蛋白质
以基因工程大肠杆菌
表达的氨肽酶P为例：
表达产物为胞内可溶
蛋白
Fraction No. M 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80
Fraction No. M 44 46 48 50 52 54 56 60 64 68 72
Table 1. Purification of aminopeptidase P
Purifictication Total activity (unit) Specific activit (unit/mg) Recovery (%) Purification
(fold)
Cell-free extract 3043 2.13 100 1 Ammonium sulfate
fractionation
2615 3.49 85.9 1.64
Butyl-toyopearl column 2087 10.11 68.6 4.74 DEAE-toyopearl
column
1391 15.68 45.7 7.36。