任务2 氨基酸的分离
一、基于溶解度或等电点不同分离
不同氨基酸在水或含一定浓度有机溶剂（如乙醇等）的介质中溶解度不同，利用这一性质可将氨基酸彼此分离。如胱氨酸和酪氨酸均难溶于水，但酪氨酸在热水中的溶解度较大，而胱氨酸在热水中的溶解度与在冷水中无多大差别，故可将混合物中的胱氨酸、酪氨酸首先与其他氨基酸彼此分开，再通过加热和过滤将两者分开。
由于氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀析出，故利用溶解度的不同分离氨基酸时，常将溶液的pH调到被分离氨基酸的等电点附近。
氨基酸在不同溶剂中溶解度不同这一特性，不仅可用于氨基酸的一般分离纯化，还可用于氨基酸的结晶，即在氨基酸溶液中加入一定浓度的有机溶剂以降低氨基酸的溶解度从而促使其结晶析出。在水中溶解度大的氨基酸，如精氨酸、赖氨酸，其结晶不能用水洗涤，但可用乙醇洗涤去除杂质；而在水中溶解度较小的氨基酸，其结晶可用水洗去杂质。
二、加入特殊沉淀剂沉淀分离
某些氨基酸可以与一些有机化合物或无机化合物生成具有特殊性质的结晶性衍生物，利用这一性质可对其进行分离纯化。例如精氨酸与苯甲醛生成不溶于水的苯亚甲基精氨酸沉淀，经盐酸水解除去苯甲醛即可得纯净的精氨酸盐酸盐；亮氨酸与邻二甲苯－4－磺酸反应，生成亮氨酸磺酸盐沉淀，后者与氨水反应得游离的亮氨酸；组氨酸与氯化汞作用生成组氨酸汞盐沉淀，经处理得组氨酸。
本法操作简便，针对性强，至今仍是分离制备某些氨基酸的方法。其缺点是沉淀剂比较难以去除。
三、使用离子交换剂分离
氨基酸为两性电解质，在一定条件下，不同氨基酸的带电性质及解离状态不同，对同一种离子交换剂的吸附力也不同，故可据此对氨基酸混合物进行分组或单一成分的分离。例如在pH5～6的溶液中，碱性氨基酸带正电，酸性氨基酸带负电，中性氨基酸呈电中性，如选择阳离子交换树脂，则带负电荷和呈电中性的氨基酸不被吸附留在溶液中，吸附在阳离子交换剂上的带正电荷的氨基酸可通过逐渐提高洗脱液pH的方法依pI从小到大把各种氨基酸分别洗脱下来。
四、采用电渗析法分离
电渗析是利用分子的荷电性质和分子大小的差别进行分离的膜分离法。电渗析操作所用的膜材料为离子交换膜，即在膜表面和孔内共价偶联有离子交换基团，如磺酸基（—SO2－3）等酸性阳离子交换基和季铵基（—N＋R3）等碱性阴离子交换基。偶联阳离子交换基的膜称为阳离子交换膜，偶联阴离子交换基的膜称为阴离子交换膜。在电场的作用下，前者可选择性透过阳离子，后者则选择性透过阴离子。
电渗析可用于小分子电解质（例如氨基酸、有机酸）的分离和溶液的脱盐。如图5－2所示，阳离子交换膜C和阴离子交换膜A各两张交错排列，将电渗槽隔成5个小室，两端与膜垂直的方向加电场，即构成电渗析装置。以溶液脱盐为目的时，料液置于脱盐室（1、3、5室），另两室（2、4室）内通入适当的电解质溶液。在电场的作用下，电解质发生电泳，由于离子交换膜的选择性透过特性，脱盐室的溶液脱盐，2、4室的盐浓度增大。
以分离为目的时，可将料液调至一定pH，使料液中的氨基酸带有不同电荷，采用图5－3的电渗装置进行分离。将氨基酸混合溶液置于盐室中，在直流电场的作用下，溶液中的阳离子穿过阳膜向阴极移动，阴离子穿过阴膜向阳极移动，就可以实现带不同电荷的氨基酸分离。再辅以双极性膜，利用它产生的H＋和OH－，使氨基酸离子转化为氨基酸。
图5－2 电渗析的脱盐示意
A—阴离子交换膜；C—阳离子交换膜
图5－3 电渗析分离氨基酸示意
R＋1—带正电荷的氨基酸；R－2—带负电荷的氨基酸
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