凝胶渗透柱层析法

凝胶渗透柱层析法
凝胶渗透柱层析法

凝胶渗透柱层析法

南大生科院基础实验中心庄苏新、罗喜牛

4、试剂与配制:

4-1、试剂:

(1)、葡聚糖凝胶

(2)、磷酸氢二钠

(3)、磷酸二氢钠

(4)、血红蛋白

(5)、核黄素

4-2、试剂配制:

(1)、磷酸缓冲液(0.05 mol / L,pH 7.4)的配制:

分别称取磷酸二氢钠克;磷酸氢二钠克于一烧杯中,加蒸馏水毫升,搅拌溶解即可。

(2)、样品溶液的配制:

分别称取血红蛋白20.0毫克;核黄素20.0毫克于一烧杯中,加磷酸缓冲液10.0毫升,

搅拌溶解即可(2.0mg/ml)。

5、操作步骤:

(1)、选择固定层析柱:

观察层析柱底端过滤及其它部件连接是否完好?将选择的层析柱垂直固定到台式铁架上,关闭柱底端出口,并向柱内注入一定量的平衡缓冲液,然后再打开柱底端出口,排除柱低端和连接出口的塑料管道内气泡,气泡排除完毕,再次关闭柱底端出口,并在层析柱内留有适量的平衡缓冲液。

(2)、装柱方法:

将烧杯中处理好的葡聚糖凝胶,用玻棒充分搅拌成悬浮液,随即用玻棒引流缓缓倒入层析柱中,静置约5分钟(或出现明显分层现象),再打开层析柱底端出口,让其柱内液体流出,同时柱内葡聚糖凝胶此时也向柱底端下沉,当柱床体积表面不下沉时,此时的高度即为柱床体积的实际高度,观其柱床体积高度是否与实验要求相一致。如果柱床体积过高或过低,则需要弃去多余或添加适量的葡聚糖凝胶,但是,无论是弃去多余葡聚糖凝胶还是添加适量的葡聚糖凝胶,首先需要关闭层析柱底端出口。然后用玻棒将柱床体积上部(要有足够的磷酸缓冲液,便于搅匀)1/3处充分搅匀,搅匀后用滴管吸去多余的葡聚糖凝胶或继续添加适量的葡聚糖凝胶悬浮液,如此反复多次操作,直至沉积高度达到实验所需的柱床体积高度为止。同时在装柱过程中要防止柱床流干。柱装好后,应无节痕,气泡,斑纹,界面平整等。(3)、平衡方法:

柱装好后,使柱床体稳定5.0—10.0分钟,然后接上恒流泵,打开柱下端的出口,用

2.0倍于床体积的磷酸缓冲液进行充分的平衡。同时也使层析柱床体稳定。平衡完毕,关闭恒流泵,打开柱上端端口,让其柱内平衡缓冲液继续流出至与柱床体积表面相平时,关闭层析柱底端出口,准备加样。

(4)、加样方法:

加样前先启动已调试完毕的色谱工作站(如:电脑、紫外检测仪和恒流泵等装置),使整个装置处于工作状态。然后按实验要求吸取1.0毫升样液沿柱管内壁缓缓加入,加样完毕,打开层析柱底端出口,等样液面流至与柱床体积表面相平时,关闭层析柱底端出口,准备洗涤。(5)、洗涤方法:

a、洗涤柱内壁:取少量磷酸缓冲液(与上样量等体积),沿柱内壁四周缓缓加入柱内,加完毕,打开层析柱底端出口,等洗涤液面流至与柱床体积表面相平时,关闭层析柱底端出口。

重复上述方法洗涤柱内壁2次。为防止冲坏床体表面,最后一次洗涤完毕后,将柱内洗涤溶液加至2-3cm高,连接柱上端端口与已调好流速的恒流泵。

b、洗涤吸附剂表面的杂质:继续用恒流泵以0.8ml/min的流速,自动洗涤至该条件下被洗涤的峰回到基线后10分钟止,停止洗涤。洗涤完毕后,关闭恒流泵,打开柱上端端口,让其柱内洗涤缓冲液继续流出至与柱床体积表面相平时,关闭层析柱底端出口,准备洗脱。(6)、洗脱方法:

为防止冲坏柱床体表面,先将柱内加洗脱溶液至2-3cm高,此时接上已调好流速的恒流泵进行自动洗脱。当电脑屏幕出现的第二个洗脱峰回到基线后,继续洗脱10分钟,停止洗脱(约60—80分钟)。

(7)、保存和打印结果:

层析完毕,将结果保存到老师要求的文件夹中,并给出结论性的结果。

(8)、结束实验:

最后移去层析柱,回收柱内的葡聚糖凝胶,清洗层析柱和梯度混合仪装置,同时用恒流泵输送蒸馏水清洗所有与紫外检测仪相连的管道10分钟。并将所有器皿也清洗干净,结束实验。

凝胶色谱法

凝胶色谱法 添加摘要 凝胶色谱法又叫凝胶色谱技术,是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高 分子物质有很高的分离效果。凝胶色谱法又称分 子排阻色谱法。 凝胶色谱法主要用于高聚物的相对分子质量分级 分析以及相对分子质量分布测试。目前已经被生 物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学 以及医学等有关领域广泛采用,不但应用于科学 实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。 凝胶色谱法-分类 根据分离的对象是水溶性的化合物还是有机溶剂可溶物,又可分为凝胶过滤色谱(GFC )和凝胶渗透色谱(GPC )。 凝胶过滤色谱一般用于分离水溶 性的大分子,如多糖类化合物。 凝胶的代表是葡萄糖系列,洗脱 溶剂主要是水。 凝胶渗透色谱法主要用于有机溶 剂中可溶的高聚物 (聚苯乙烯、 聚氯已烯、聚乙烯、聚甲基丙烯 酸甲酯等) 相对分子质量分布分 析及分离,常用的凝胶为交联聚 苯乙烯凝胶,洗脱溶剂为四氢呋 喃等有机溶剂。 凝胶色谱不但可以用于分离测定 高聚物的相对分子质量和相对分子质量分布,同时根据所用凝胶填料不同,可分离油溶性和水溶性物质,分离相对分子质量的范围从几百万到100以下。 近年来,凝胶色谱也广泛用于分离小分子化合物。化学结构不同但相对分子质量相近的物质,不可能通过凝胶色谱法达到完全的分离纯化的目的。 凝胶色谱系统 凝胶色谱仪

凝胶渗透色谱技术原理 凝胶色谱法-分子筛效益 一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时,各分子在柱内同时进行着两种不同的运动:垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,这 种现象叫分子筛效应。具有多孔 的凝胶就是分子筛。 各种分子筛的孔隙大小分布有一 定范围,有最大极限和最小极限。 分子直径比凝胶最大孔隙直径大 的,就会全部被排阻在凝胶颗粒 之外,这种情况叫全排阻。两种 全排阻的分子即使大小不同,也 不能有分离效果。直径比凝胶最 小孔直径小的分子能进入凝胶的 全部孔隙。如果两种分子都能全 部进入凝胶孔隙,即使它们的大 小有差别,也不会有好的分离效 凝胶色谱法原理 果。因此,一定的分子筛有它一 定的使用范围。 在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小

凝胶色谱法

凝胶色谱法 添加摘要 凝胶色谱法又叫凝胶色谱技术,是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果。凝胶色谱法又称分子排阻色谱法。 凝胶色谱法主要用于高聚物的相对分子质量分级分析以及相对分子质量分布测试。目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛采用,不但应用于科学实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。 凝胶色谱法-分类 根据分离的对象是水溶性的化合物还是有机溶剂可溶物,又可分为凝胶过滤色谱(GFC )和凝胶渗透色谱(GPC )。 凝胶过滤色谱一般用于分离水溶性的大分子,如多糖类化合物。凝胶的代表是葡萄糖系列,洗脱溶剂主要是水。 凝胶渗透色谱法主要用于有机溶剂中可溶的高聚物 (聚苯乙烯、聚氯已烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等) 相对分子质量分布分析及分离,常用的凝胶为交联聚苯乙烯凝胶,洗脱溶剂为四氢呋喃等有机溶剂。 凝胶色谱不但可以用于分离测定 高聚物的相对分子质量和相对分子质量分布,同时根据所用凝胶填料不同,可分离油溶性和水溶性物质,分离相对分子质量的范围从几百万到100以下。 近年来,凝胶色谱也广泛用于分离小分子化合物。化学结构不同但相对分子质量相近的物质,不可能通过凝胶色谱法达到完全的分离纯化的目的。

凝胶渗透色谱技术原理 凝胶色谱法-分子筛效益 一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时,各分子在柱内同时进行着两种不同 的运动:垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗 粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在 凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过 程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分 子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后 流出,分子最小的最后流出,这Array种现象叫分子筛效应。具有多孔 的凝胶就是分子筛。 各种分子筛的孔隙大小分布有一 定范围,有最大极限和最小极限。 分子直径比凝胶最大孔隙直径大 的,就会全部被排阻在凝胶颗粒 之外,这种情况叫全排阻。两种 全排阻的分子即使大小不同,也 不能有分离效果。直径比凝胶最 小孔直径小的分子能进入凝胶的 全部孔隙。如果两种分子都能全 部进入凝胶孔隙,即使它们的大 小有差别,也不会有好的分离效 果。因此,一定的分子筛有它一 定的使用范围。 在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大, 完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应 的部分。大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变 凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子, 在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而 分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小

凝胶过滤层析的基本操作

凝胶过滤层析的基本操 作 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

凝胶过滤层析的基本操作 ①凝胶介质的选择 根据待分离蛋白质的分子量选择具有相应分离范围的凝胶。对于未知蛋白,应选用分离范围较宽的凝胶,如用Sephacryl S-300。对于分子量在3~5kDa的蛋白质,脱盐时应选用Sephadex G 50或G 25;而对于小分子量多肽物质(1~5kDa),脱盐则应选用Sephadex G 10或Sephadex G 15。 ②凝胶介质的处理和装柱 商品凝胶一般是干粉,使用前应用水溶胀。一般情况下,1份凝胶加十份水,自然溶胀至少24小时。溶胀后,将上清中细小的凝胶碎块弃除,重新搅拌悬起,待凝胶沉淀后,再次弃去凝胶碎块,重复数次,直到液相澄清为止。为加速溶胀,可将凝胶煮沸一小时,该法同时具有灭菌的作用。 凝胶过滤层析柱的长与直径的比例应为50~100:1。装柱时柱体要垂直,先在柱内加入约 1/3柱床体积的水或缓冲液,然后沿柱一侧将缓冲液中的凝胶(凝胶:缓冲液=3:1)搅拌均匀,缓慢并连续地一次性注入柱内。装柱过程中,要避免柱内缓冲液流干,注意保持柱体凝胶均匀无气泡和裂缝。装完后,可用2 ml蓝色葡聚糖溶液检查柱体的均匀性。如柱体均匀,可见蓝色区带均匀平稳地通过凝胶,不留任何条纹。要保持凝胶和缓冲液温度一致,以减少气泡的产生。 ③上样 凝胶过滤柱层析对于样品的体积有严格的要求。样品体积不应超过柱床体积的1~5 %,如超过5 %,则会导致分离效率降低,低于1 %则分离效率也不会提高,所以蛋白质样品应尽可能浓缩至10~20 mg/ml。样品本身对洗脱液的相对粘度不能超过2,样品粘度过高,会使层析区带不稳定,或流速不规律,区带变宽或扭曲。上样前样品应经μm孔径滤膜过滤或10, 000 g离心5 min,去除残渣,加样时避免破坏柱体表面,保持其表面均匀平整。 ④洗脱 洗脱液应保持一定的离子强度以消除凝胶中含有的游离羧基和硫酸根等与蛋白质的结合作用。Sephadex和Sepharose CL凝胶层析所用的洗脱液的离子强度至少应为 mol/L;Sephacryl凝胶应为 mol/L。有时洗脱溶液的离子强度甚至可达 mol/L,以保证蛋白质不与凝胶介质结合。 在凝胶过滤层析过程中,洗脱速度要恒定。流速不应过高,一般在 1ml/min左右,低流速可提高分辨率。可以用恒流泵控制流速。 ⑤分离蛋白的监测和收集 凝胶过滤层析中,分离蛋白的监测和搜集与离子交换层析相同。

离子交换柱层析原理

离子交换层析介质的应用 离子交换层析分离纯化生物大分子的过程,主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。 子交换层析(Ion Exchange Chromatography 简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析是目前生物化学领域中常用的一种层析方法,广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 1.离子交换层析的基本原理: 离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法,也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。 离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用,利用带电分子中电荷的微小差异而进行分离,具有较高的分离容量。几乎所有的生物大分子都是极性的,都可使其带电,所以离子交换层析法已广泛用于生物大分子的分离、中等纯化及精制的各个步骤中。 由于离子交换层析法分辨率高,工作容量大,并容易操作,因此它不但在医药、化工、食品等领域成为独立的操作单元,也已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要的方法。目前,在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换层析法。 2.离子交换层析介质: 离子交换层析的固定相是离子交换剂,它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分:高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合,形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子,它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用,称为阳离子交换剂;平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用,称为阴离子交换剂。在一定条件下,溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来,并通过电荷基团结合到固定相上,而平衡离子则进入流动相,这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应,就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电,装柱平衡后,与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后,负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应,而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合,随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液,如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加,洗脱液中的离子可

凝胶渗透色谱法

实验6 凝胶渗透色谱法 测定聚合物的分子量和分子量分布 聚合物分子量具有多分散性,即聚合物的分子量存在分布。不同的聚合方法、聚合工艺会使聚合物具有不同的分子量和分子量分布。分子量对聚合物的性能有十分密切的关系,而分子量分布的影响也不可忽视。当今高分子材料已向高性能化发展,类似分子量分布等高一层次的高分子结构的问题,越来越引起人们的重视。 自高分子材料问世以来,人们不断探索分子量分布的测定方法,直到60年代凝胶渗透色谱诞生,成为迄今为止最有效的分子量分布的测定方法。 一.实验目的 1.了解凝胶渗透色谱的原理; 2.了解凝胶渗透色谱的仪器构造和凝胶渗透色谱的实验技术; 3.测定聚苯乙烯样品的分子量分布。 二.实验原理 凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,简称GPC)也称为体积排除色谱(Size Exclusion Chromatography,简称SEC)是一种液体(液相)色谱。和各种类型的色谱一样,GPC/SEC的作用也是分离,其分离对象是同一聚合物种不同分子量的高分子组份。当样品中不同分子量的各组份的分子量和含量被确定后,就可得到聚合物的分子量分布,然后可以很方便地对分子量进行统计,得到各种平均值。 一般认为,GPC/SEC是根据溶质体积的大小,在色谱中由于体积排除效应即渗透能力的差异进行分离。高分子在溶液中的体积决定于分子量、高分子链的柔顺性、支化、溶剂和温度,当高分子链的结构、溶剂和温度确定后,高分子的体积主要依赖于分子量。 凝胶渗透色谱的固定相是多孔性微球,可由交联度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酸酰胺、

葡萄糖和琼脂糖的凝胶以及多孔硅胶、多孔玻璃等来制备。色谱的淋洗液是聚合物的溶剂。当聚合物溶液进入色谱后,溶质高分子向固定相的微孔中渗透。由于微孔尺寸与高分子的体积相当,高分子的渗透几率取决于高分子的体积,体积越小渗透几率越大,随着淋洗液流动,它在色谱中走过的路程就越长,用色谱术语就是淋洗体积或保留体积增大。反之,高分子体积增大,淋洗体积减小,因而达到依高分子体积进行分离的目的。基于这种分离机理,GPC/SEC 的淋洗体积是有极限的。当高分子体积增大到已完全不能向微孔渗透,淋洗体积趋于最小值,为固定相微球在色谱中的粒间体积。反之,当高分子体积减小到对微孔的渗透几率达到最大时,淋洗体积趋于最大值,为固定相微孔的总体积与粒间体积之和,因此只有高分子的体积居于两者之间,色谱才会有良好的分离作用。对一般色谱分辨率和分离效率的评定指标,在凝胶色谱中也沿用。 图16-1是GPC/SEC 的构造示意图,淋洗液通过输液泵成为流速恒定的流动相,进入紧密装填多孔性微球的色谱柱,中间经过一个可将样品送往体系的进样装置。聚合物样品进样后,淋洗液带动溶液样品进入色谱柱并开始分离,随着淋洗液的不断洗提,被分离的高分子组份陆续从色谱柱中淋出。浓度检测器不断检测淋洗液中高分子组份的浓度响应,数据被记录最后得到一张完整的GPC/SEC 淋洗曲线。如图16-2。 图16-1 GPC/SEC 的构造 淋洗曲线表示GPC/SEC 对聚合物样品依高分子体积进行分离的结果,并不是分子量分布曲线。实验证明淋洗体积和聚合物分子量有如下关系: e BV A M ?=ln 或 e V B A M log ''log ?= (16-1) 式中M 为高分子组分的分子量,A 、B (或A’、B’)与高分子链结构、支化以及溶剂温度等影响高分子在溶液中的体积的因素有关,也与色谱的固定相、体积和操作条件等仪器因素有关,因此(1)式称为GPC/SEC 的标定(校正)关系。(1)式的适用性还限制在色谱固定相渗透极限以内,也就是说分子量过高或太低都会使标定关系偏离线

柱层析分离的实验方法和技巧

柱层析分离的实验方法和技巧 常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。 一:柱子可以分为:加压,常压,减压 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。 减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。 加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 二:关于柱子的尺寸 应该是粗长的最好。柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。 现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm ×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。

生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定——凝胶层析法

生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定— —凝胶层析法 实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法 一、实验目的 1.掌握凝胶层析的基本原理。 2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实验技能。二、实验原理 凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。当混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。凝胶是一种不带电的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,像筛子,小的分子可以进入凝胶网孔,而大的分子则排阻于颗粒之外。当含有分子大小不一的蛋白质混合物样品加到用此类凝胶颗粒装填而成的层析柱上时,这些物质即随洗脱液的流动而发生移动。大分子物质沿凝胶颗粒间隙随洗脱液移动,流程短,移动速率快,先被洗出层析柱;而小分子物质可通过凝胶网孔进入颗粒内部,然后再扩散出来,故流程长,移动速度慢,最后被洗出层析柱,从而使样品中不同大小的分子彼此获得分离。若分子大小介于上述完全排阻或完全渗

入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。总之,各种不同相对分子质量的蛋白质分子,最终于它们被排阻和扩散的程度不同,在凝胶柱中所经过的路程和时间也不同,从而彼此可以分离开来。 将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表示。实质上Vt是Vo,Vi与Vg三部分组成,Vo称为“孔隙体积”或“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面空隙之间的水相体积,相应于一般层析法中柱内流动相的体积;Vi为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积。Vg为凝胶本身的体积。洗脱体积与Vo与Vi之间的关系可用下式表示:Ve=Vo+KdVi 式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大浓度出现时所流出的体积;Kd为样品组分在二相间的分配系数,也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部与外部的分配系数。它只与被分离的物质分子的大小和凝胶颗粒孔隙的大小分布有关,而与柱的长度粗细无关,也就是说它对每一物质为常数,与柱的物理条件无关。Kd可通过实验求得,上式可以改写为:Kd=(Ve-Vo)/Vi 上式中Ve为实际测得的洗脱体积;Vo可用不被凝胶滞留的大分子物质的溶液通过实际测量求得;Vi可g×Wr求得。因此,对一层析柱胶床来说,只要通过实际实验得知某一物质的洗脱体积就可算出它的Kd值。

凝胶渗透色谱法

凝胶渗透色谱法(GPC) 一、凝胶渗透色谱 凝胶渗透色谱Gel Permeation Chromatography(GPC),一种新型的液体色谱,原理是利用高分子溶液通过一个装填凝胶的柱子,在柱子中按分子大小进行分离。 柱子为玻璃柱或金属柱,内填装有交联度很高的球形凝胶。其中的凝胶类型有很多,都是根据具体的要求而确定(常用的有聚苯乙烯凝胶)。然而,无论哪一种填料,他们都有一个共同点,就是球形凝胶本身都有很多按一定分布的大小不同的孔洞(见图1)。 图1 GPC分离原理 不仅可用于小分子物质的分离与鉴定,而且可作为用来分析化学性质相同但分子体积不同的高分子同系物。可以快速、自动测定高聚物的平均分子量及分子量分布。现阶段,已经成为最为重要的测定聚合物的分子量与分子量分布的方法。 二、测定原理 凝胶色谱法的固定相采用凝胶状多孔性填充剂,是根据样品中各

种分子流体力学提及的不同进行分离的。比凝胶孔径大的分子完全不能进入孔内,随流动相沿凝胶颗粒间流出柱外,而娇小的分子则可或多或少地进入孔内。因此大分子流程短,保留值小;小分子流程长,保留值大,所以凝胶色谱是按分子流体力学体积的大小,从大到小顺序进行分离的。(见图2) 图2 GPC淋出曲线 溶质分子的体积越小,其淋出体积越大,这种解释不考虑溶质与载体间的吸附效应以及溶质在流动相和固定相中的分配效应,其淋出体积仅仅由溶质分子的尺寸和载体的孔径尺寸决定,分离完全是由于体积排除效应所致。 凝胶色谱的特点是样品的保留体积不会超出色谱柱中溶剂的总量,因为保留值的范围是可以推测的,这样可以每隔一定时间连续进样而不会造成谱峰的重叠,提高了仪器的使用率。 三、分子量校正曲线(LogM-V曲线) 凝胶色谱图计算样品的分子量分布的关键是把凝胶色谱曲线中的淋洗体积V转化成分子量M,这种分子量的对数

生物制药工艺学习题 第七章 凝胶层析

第七章凝胶层析 一、填空题 1、凝胶层析的分离原理有、、。这三种分离原理是互相补充的,在通常情况下起主导作用;的作用随流速增加而加强;只有在流速很高时才起作用。 2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大,其分离范围随着凝胶浓度上升而,颗粒强度随浓度上升而。 3、凝胶粒度的大小对分离效果有直接的影响。一般来说,细粒凝胶柱流速低,洗脱峰窄,分辨率,多用于等。粗粒凝胶柱流速高,洗脱峰平坦,分辨率,多用于等。 4、在作分级分离时,为了提高分辨率,多采用比样品体积大倍以上的柱体积, 以上的柱比,较吸液量、较粒的凝胶固定相。5、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括、、 、。 6、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于,其越小,凝胶孔径越;而琼脂糖凝胶的孔径却依赖于。 二、选择题 1、凝胶层析中,有时溶质的Kd>1,其原因是() A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低 2、凝胶层析中,有时小分子溶质的Kd<1,其原因是() A.水合作用 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低 3、在凝胶层析中样品各组分最先淋出的是() A.分子量最大的 B.体积最大的 C.分子量最小的 D.体积最小的 4、为了进一步检查凝胶柱的质量,通常用一种大分子的有色物质溶液过柱,常见的检查物质为蓝色葡聚糖,下面不属于它的作用的是() A.观察柱床有无沟流 B.观察色带是否平整 C.测量流速 D.测量层析柱的外水体积 5、在选用凝胶层析柱时,为了提高分辨率,宜选用的层析柱是() A.粗且长的 B.粗且短的 C.细且长的 D.细且短的

三、名词解释 1、全排阻: 2、类分离: 3、分级分离: 4、柱比: 5、操作压: 6、全渗入: 7、分离度R s: 四、问答题 1、试述公式V e=V0+K d V i 各字母的物理意义。 2、利用凝胶层析如何测定蛋白质的分子量? 3、凝胶层析的应用主要有哪些?并说明其原理。 第七章凝胶层析(答案) 一、填空题 1、凝胶层析的分离原理有平衡排除理论、扩散分离理论、流动分离理论。这三种分离原理是互相补充的,在通常情况下平衡排除理论起主导作用;扩散分离理论的作用随流速增加而加强;只有在流速很高时流动分离理论才起作用。 2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大,其分离范围随着凝胶浓度上升而下降,颗粒强度随浓度上升而提高。 3、凝胶粒度的大小对分离效果有直接的影响。一般来说,细粒凝胶柱流速低,洗脱峰窄,分辨率高,多用于精制分离等。粗粒凝胶柱流速高,洗脱峰平坦,分辨率低,多用于脱盐等。 4、在作分级分离时,为了提高分辨率,多采用比样品体积大25 倍以上的柱体积,25 以上的柱比,较大吸液量、较细粒的凝胶固定相。 5、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括分子扩散、涡流扩散、流动相中传质阻力、固定相中传质阻力。 6、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于交联度,其越小,凝胶孔径越大;而琼脂糖凝胶的孔径却依赖于琼脂糖浓度。 二、选择题 1、凝胶层析中,有时溶质的Kd>1,其原因是(B ) A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低 2、凝胶层析中,有时小分子溶质的Kd<1,其原因是(A) A.水合作用 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低

凝胶色谱法要点

简介 凝胶色谱技术是上世纪六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术,对高分子物质有很好的分离效果。在生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域被广泛采用,工业生产上也有非常广泛的应用。 一、分离原理  一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时,各分子在柱内同时进行着两种不同的运动:垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,这种现象叫分子筛效应。具有多孔的凝胶就是分子筛。各种分子筛的孔隙大小分布有一定范围,有最大极限和最小极限。分子直径比凝胶最大孔隙直径大的,就会全部被排阻在凝胶颗粒之外,这种情况叫全排阻。两种全排阻的分子即使大小不同,也不能有分离效果。直径比凝胶最小孔直径小的分子能进入凝胶的全部孔隙。如果两种分子都能全部进入凝胶孔隙,即使它们的大小有差别,也不会有好的分离效果。因此,一定的分子筛有它一定的使用范围。综上所述,在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床,这样就利用分子筛可将分子量不同的物质分离。另外,凝胶本身具有三维网状结构,大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大,小分子通过时阻力较小。分子量

凝胶层析综述

凝胶层析技术的研究及应用 本文综述了凝胶层析的原理及其相关的参数和类型,以及在实际操作过程中的注意事项。并讲述了凝胶层析的一般应用。 凝胶层析 ( gel chromatography ) 又称为凝胶排阻层析、分子筛层析、凝胶过滤的等。它是以多孔性凝胶填料为固定相,按分子大小顺序分离样品中各个组分的液相色谱方法。 1959年,Porath和Flodin首次用一种多孔聚合物—交联葡聚糖凝胶作为柱填料,分离水溶液中不同分子量的样品,称为凝胶过滤。1964 年,Moore 制备了具有不同孔径的交联聚苯乙烯凝胶,能够进行有机溶剂中的分离,称为凝胶渗透层析(流动相为有机溶剂) 。随后这一技术得到不断的完善和发展,目前广泛的应用于生物化学、高分子化学等很多领域。 1 、凝胶层析原理、 凝胶层析是依据分子大小这一物理性质进行分离纯化的。凝胶层析的固定相是惰性的珠状凝胶颗粒,凝胶颗粒的内部具有立体网状结构,形成很多孔穴。当含有不同分子大小的组分的样品进入凝胶层析柱后,各个组分就向固定相的孔穴内扩散,组分的扩散程度取决于孔穴的大小和组分分子大小。 比孔穴孔径大的分子不能扩散到孔穴内部,完全被排阻在孔外,只能在凝胶颗粒外的空间随流动相向下流动,经历的流程短,流动速度快,先流出;而较小的分子可以完全渗透进入凝胶颗粒内部,经历的流程长,流动速度慢,最后流出;分子大小介于二者之间的分子在流动中部分渗透,渗透的程度取决于它们分子的大小,所以它们流出的时间介于二者之间,分子越大的组分越先流出,分子越小的组分越后流出。这样样品经过凝胶

层析后,各个组分便按分子从大到小的顺序依次流出,从而达到了分离的目的。 2、凝胶层析相关系数、 2.1外水体积、内水体积、基质体积、柱床体积、洗脱体积外水体积是指凝胶柱中凝胶颗粒周围空间的体积,也就是凝胶颗粒间液体流动相的体积。 内水体积是指凝胶颗粒中孔穴的体积,凝胶层析中固定相体积就是指内水体积。 基质体积是指凝胶颗粒实际骨架体积。 而柱床体积就是指凝胶柱所能容纳的总体积。 洗脱体积是指将样品中某一组分洗脱下来所需洗脱液的体积。 2.2分配系数分配系数是指某个组分在固定相和流动相中的浓度比。对于凝胶层析,分配系数实质上表示某个组分在内水体积和在外水体积中的浓度分配关系。 2.3排阻极限排阻极限是指不能进入凝胶颗粒孔穴内部的最小分子的分子量。所有大于排阻极限的分子都不能进入凝胶颗粒内部,直接从凝胶颗粒外流出,它们同时被最先洗脱出来。排阻极限代表一种凝胶能有效分离的最大分子量,大于这种凝胶的排阻极限的分子用这种凝胶不能得到分离。 2.4分级分离范围分级分离范围表示一种凝胶适用的分离范围,对于分子量在这个范围内的分子,用这种凝胶可以得到较好的线性分离。例如Sephadex G-75 对球形蛋白的分级分离范围为3,000 -70,000 ,它表示分子量在这个范围内的球形蛋白可以通过Sephadex G-75 得到较好的分离。应注意,对于同一型号的凝胶,球形蛋白与线形蛋白的分级分离范围是不同的。 2.5吸水率和床体积吸水率是指1g 干的凝胶吸收水的体积或者重量,但它不包括颗粒间吸附的水份。所以它不能表示凝胶装柱后的体积。而床体积是指1g 干的凝胶吸水后的最终体积。

多角度激光光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术

多角度激光光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术 仪器组成: Wyatt DAWN HELEOS Ⅱ(十八角度激光光散射检测器) Wyatt ViscoStar Ⅱ(粘度检测器) Wyatt Optilab rEX (示差折光检测器) 配一套Waters 515单元泵和柱温箱。 检测原理: 光散射法是测定高分子物质重均分子量的绝对方法。高分子溶液可视为不均匀介质,当光通过它时,入射光的电磁波诱导高分子成为振荡偶极子,并产生强迫振动作为二次光源发出散射光。高分子溶液的散射光强度远远高于其溶剂,并且强烈依赖于高分子的分子量、链形态、溶液浓度、散射光角度和折光指数增量(dn/dc值)等基本参数,从而得到高分子物质的绝对分子量。 凝胶渗透色谱可将溶剂中的高分子物质按照分子量的大小依次洗脱出来。利用光散射仪与凝胶渗透色谱联用技术,除了可以得到物质的平均分子量,还可以测得不同的高分子物质的分布及其相应分子量大小,并且不需要使用结构相似的标准样品做标准曲线。在直接测定

高分子物质的绝对分子量的同时,由于联用了粘度检测器和示差折光检测器,还可得到特性粘数、均方根旋转半径等重要参数。 应用: 光散射强度与分子大小直接相关,凝胶渗透色谱能分离不同分子量大小的高分子物质,结合次两种特性,可得到许多重要信息,已经被广泛应用于高分子化学、生物化学等众多研究领域。 第一,高分子物质的分子量的测定。不需要标准品、校正曲线以及任何假设,即可直接求得高聚物、多糖、蛋白质等多种高分子物质的绝对分子量。测定范围广泛,可达103~107,且采用十八角度激光光散射检测器,准确度高。 第二,多组分高分子物质的平均分子量及其相应组分对应的绝对分子量的测定。不仅可以单机操作测定混合物质的平均分子量,还可结合凝胶渗透色谱分离技术,测定各个分子量不同的各个不同组分的绝对分子量。 第三,高分子物质的折光指数增量(dn/dc值)、均方根旋转半径(Rg)、第二维里系数(A2)等重要参数和重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)等多种不同分子量的测定,可得到分子的分枝程度等形态特征,研究高分子物质与溶剂的相互作用,研究高分子物质的聚合与降解作用等。 具体检测工作: 第一,化学品、药品的合成过程中的质量控制,通过测定分子量的变化,控制反应的进程与方向,确定药品的含量品质。例如,以某一高聚物为母体,在其上进行聚合反应,通过分子量的测定,控制反应的进行程度。 第二,食品生产过程中的质量控制。通过测定分子量的变化,控制反应的进程与方向,确定食品的品质。例如,在高蛋白牛奶中的蛋白质的分子量,当蛋白质过大时是不利于人体吸收的,通过测定其分子量,对食品的品质进行鉴定。 第三,医疗器材材料的降解聚合作用的研究。例如,聚乳酸被广泛应用于心血管支架、假牙的医学材料中,在医疗器材申报的过程中要求对其降解作用进行研究。 标准: 1、GB/T 21864-2008 聚苯乙烯的平均分子量和分子量分布的检测标准方法高效体积排 阻色谱法 2、GB/T 21863-2008 凝胶渗透色谱法(GPC) 用四氢呋喃做淋洗液 3、SH/T 1759-2007 用凝胶渗透色谱法测定溶液聚合物分子量分布

凝胶层析实验步骤及细节

温州大学第四届生物学科实验技能大赛 血清凝胶层析 实验成绩:实验过程+实验结果+实验报告 实验时间: 5月6日(周日)8:50到10B正门集合,上午9:00至12:00左右分离器使用指导及凝胶装柱。下午1:30开始血清离心操作及层析操作。 实验前:身穿实验服,用蒸馏水清洗实验器具 实验后:清理实验器具 凝胶层析的实验步骤

实验试剂和用品 1. 试剂 Sephandex 4B 凝胶(凝胶颗粒)、5%重铬酸钾、5%蓝葡聚糖、生理盐水 2. 主要实验用具 铁架台(滴定台架)、凝胶柱(层析柱)<多孔板、筛板>(10×1.0cm)、螺丝夹、移液管、烧杯、胶头滴管、试管(20个)、试管架、玻璃棒 凝胶层析定义 凝胶层析又称凝胶过滤,分子筛层析或排阻层析。它的突出优点是凝胶属于惰性载体,不带电荷,吸附力弱,可在相当广的温度范围下进行,不需要有机溶剂。凝胶层析是按照蛋白质分子量大小进行分离的技术。 凝胶是一种具有多孔、网状结构的分子筛。利用这种凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离,称凝胶层析。 分子大小彼此相差25%的样品,只要通过单一凝胶床就可以完全将它们分开。 实验原理 不同类型凝胶的筛孔的大小不同。如果将这样的凝胶装入一个足够长的柱子中,作成一个凝胶柱。当含有大小不同的蛋白质样品加到凝胶柱上时,比凝胶珠平均孔径小的蛋白质就要连续不断地穿入珠子的内部,这样的小分子不但其运动路程长,而且受到来自凝胶珠内部的阻力也很大,所以越小的蛋白质,把它们从柱子上洗脱下来所花费的时间越长。凝胶中只有很少的孔径可接受大的蛋白。因此,大的蛋白质直接通过凝胶珠之间的缝隙首先被洗脱下来。凝胶过滤所用的凝胶孔径大小的选择主要取决于要纯化的蛋白质分子量。 凝胶柱的制备 在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸,1小时即可达到凝胶的充分胀溶。加热法既可节省时间又可消毒。 凝胶的装填:将层析柱与地面垂直固定在架子上,下端流出口用夹子夹紧,柱顶可安装一个带有搅拌装置的较大容器,柱内充满洗脱液,将凝胶调成较稀薄的浆头液盛于柱顶的容器中,然后在微微地搅拌下使凝胶下沉于柱内,这样凝胶粒水平上升,直到所需高度为止,拆除柱顶装置,用相应的滤纸片轻轻盖在凝胶床表面。稍放置一段时间,再开始流动平衡,流速应低于层析时所需的流速。在平衡过程中逐渐增加到层析的流速,千万不能超过最终流速。平衡凝胶床过夜,使用前要检查层析床是否均匀,有无“纹路”或气泡,或加一些有色物质来观察色带的移动,如带狭窄、均匀平整说明层析柱的性能良好,色带出现歪曲、散乱、变宽时必须重新装柱。 凝胶柱的重复使用、凝胶回收与保存 一次装柱后可以反复使用,不必特殊处理,并不影响分离效果。为了防止凝胶染菌,可在一次层析后加入0.02%的叠氮钠,在下次层析前应将抑菌剂除去,以免干扰洗脱液的测定。 如果不再使用可将其回收,一般方法是将凝胶用水冲洗干净滤干,依次用70%、90%、95%乙醇脱水平衡至乙醇浓度达90%以上,滤干,再用乙醚洗去乙醇、滤干、干燥保存。湿态保存方法是凝胶浆中加入抑菌剂或水冲洗到中性,密封后高压灭菌保存。

过柱子的原理与方法

过柱子的原理与方法 标签:过柱子硅胶原理方法 常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。,硅胶层析是根据物质在硅胶上的吸附力不同而使物质分离,一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附,极性较弱的物质不易被硅胶吸附,整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。硅胶层析主要用于石油产品的精制,脱除芳烃物质或用于中草药有效成分的分离提纯,高纯度物质的制备等。 硅胶层析 性状:该产品为白色均匀颗粒,主要成分为二氧化硅,由优质硅胶为原料加工制成。其主要特点是能通过对混合物质中的不同成分吸附保留时间的差异,达到分离提纯的目的。依其纯度又分为工业级粗孔柱层析硅胶、试剂级柱层析硅胶。 用途:主要用于石油产品的精制,脱除芳烃物质或用于中草药有效成分的分离提纯,高纯度物质的制备等。 硅胶表面结构概述 在色谱和工业水处理领域中,无定形硅胶已得到了广泛的应用,它具有多孔的无定形结构,不产生任何x 射线衍射[1,4]。硅胶的表面存在着硅醇基团(si-oh)和暴露的硅氧烷键(si-o-si)。硅醇基团是强吸附的极性基团,而硅氧烷键是疏水基团。硅氧烷键上的δ键被dπ-pπ作用而加强,氧原子上的孤对电子参与π作用,不能参与给体与受体间的相互作用,不能形成氢键。scott和kucera证实硅氧烷基团几乎不吸附极性溶剂分子。然而,由于硅氧烷键的疏水作用性,可以吸附某些非极性溶剂分子。对硅胶改性而言,硅醇基比硅氧烷基重要得多。硅醇基团可以孤立、成对(双生)和缔合(连位)等不同的方式存在于硅胶表面。最近研究表明,不仅两个或两个以上的缔合硅醇基团可以形成键合对,甚至成对硅醇基团也可以形成键合对。硅胶表面的结构可以通过许多方法进行测定。一般情况下,随着比表面积的增加,硅胶表面上硅醇基团的浓度略有降低。通常硅醇含量的测定方法有同位素交换法、滴定法、光谱法和烷基铝法等。nawrock[1]报道了用同位素交换法测定硅胶表面的硅醇基浓度是8.0±1.0μmol/m2,而且这个数值常常被视为硅胶的物理化学常数。硅醇基团具有明显的酸性,测定的pka值是7.1。通过对硅胶表面的结构分析,可知硅胶表面硅醇基的类型、浓度和表面分布都会影响所制备键合相的性能,而硅胶的预处理则可以改变表面硅醇类型的分布,提高表面的缔合硅醇的含量,改善硅胶表面键合相的性能。 硅胶柱层析技术 硅胶柱层析原理 硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离,一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附,极性较弱的物质不易被硅胶吸附,整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。 硅胶柱层析流动相 极性小的用乙酸乙酯:石油醚洗脱;极性较大的用甲醇:氯仿洗脱;极性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸洗脱;拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸 硅胶柱层析惯用方法 1.称量。200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量的硅

凝胶渗透色谱正确选择检测器的重要性

凝胶渗透色谱正确选择检测器的重要性 作者:Stephen Ball, 马尔文仪器纳米颗粒及分子表征产品市场经理 凝胶渗透色谱分析法或尺寸排除色谱法(GPC/SEC)是高分子、大分子和蛋白质常用的主要分析手段,其中最主要的原因是它能对分子量和分子量分布数据进行定量表征。人们通常将上述分析方法分 为两步。第一步:利用含有适当特性微孔填充材料的色谱柱对溶解样品按照分子大小/体积进行分离;第二步:利用适当的检测仪器对被分离的样品进行分析。本文中,来自马尔文仪器的产品市场经理Stephen Ball将向您阐述可以采用的检测器技术及其提高分析效率的潜在可能。 GPC/SEC系统的传统配置为:采用单个折光指数 (RI) 检测器对浓度进行测量,在这种配置下,利用 参照校准数据可以得到相对分子量分布数据。这对某些常见的高分子材料和/或质量控制比较适合, 但分析者越来越多地倾向于采用具有如下特点的多检测仪组合GPC/SEC 系统: ?无需色谱柱校准即可取得所有材料的绝对数据, ?极大提高数据处理效果 目前市面上有很多可用于GPC/SEC的检测仪。由于分析具有两阶段的特性,因此在选择合适的系统 时有很多问题需要考虑。完全一体化的单一检测器固然有优势,但我认为它与选择最佳检测仪组合解 决方案相比只能说是次优方案。对检测器的选择进行优化是一种既直接又高效的方法,具有较多优势,比如可以仅通过一次实验就获得能确定分子量、流体力学尺寸和分子结构的表征。 这就提出了一个问题:如何才能为以应用为基础发掘最佳的检测器系统?这个问题牵涉很广,但却为 我们初步了解不同检测器的优势提供了一个良好的契机。 首先从粘度计开始,它可以测量各种粘度参数,而对于聚合物溶液而言,它可以建立起与样品分子量 之间的关联。当与RI检测器一同使用时,粘度计可以实现普氏校准,系统无需再寻找与待测样品十 分接近的标准样品,同时也提高了分子量分布数据的完整性。粘度测量还可以确定结构方面的信息, 比如可以对聚合物分支进行定量分析。 接下来让我们来看看静态光散射检测器,它们可以对绝对分子量进行直接测量。由于市场上存在着各 种不同的检测仪,如LALS、RALS和 MALS,因此问题就开始变得复杂了。上述所有这些检测仪都 通过测量散射光的能量来得到分子量,但散射光能量随角度各不相同,比如,小角度光散射检测仪(LALS) 以7o的角度检测入射光线,直角光散射 (RALS) 以90o测量入射光线,此外还有多角度测量 光散射仪 (MALS)。

柱层析法和薄层层析法简介

柱层析法和薄层层析法简介 柱层析法 1. 原理 流动相流过时各组分会以不同的速率向下移动,吸附弱的组分以较快的速率向下移动。随着流动相的移动,在新接触的固定相表面上又依这种吸附-溶解过程进行新的分配,新鲜流动相流过已趋平衡的固定相表面时也重复这一过程,结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面,吸附强的组分移动在后面,吸附特别强的组分甚至会不随流动相移动,各种化合物在色谱柱中形成带状分布,实现混合物的分离。 2. 柱色谱分离条件 ⑴固定相选择 柱色谱使用的固定相材料又称吸附剂吸附剂对有机物的吸附作用有多种形式。以氧化铝作为固定相时,非极性或弱极性有机物只有范德华力与固定相作用,吸附较弱;极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢键作用,有时还有成盐作用。这些作用的强度依次为: 成盐作用> 配位作用> 氢键作用> 偶极作用> 范德华力作用。有机物的极性越强,在氧化铝上的吸附越强。 常用吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭等 色谱用的氧化铝可分酸性、中性和碱性三种。酸性氧化铝pH约为4-4.5,用于分离羧酸、氨基酸等酸性物质;中性氧化铝pH值为7.5,用于分离中性物质,应用最广;碱性氧化铝pH为9-10,用于分离生物碱、胺和其它碱性化合物等。吸附剂的活性与其含水量有关。含水量越低,活性越高。脱水的中性氧化铝称为活性氧化铝。 硅胶是中性的吸附剂,可用于分离各种有机物,是应用最为广泛的固定相材料之一。 活性炭常用于分离极性较弱或非极性有机物。吸附剂的粒度越小,比表面越大,分离效果越明显,但流动相流过越慢,有时会产生分离带的再重叠,适得其反。 ⑵流动相选择 色谱分离使用的流动相又称展开剂。展开剂对于选定了固定相的色谱分离有重要的影响。 在色谱分离过程中混合物中各组分在吸附剂和展开剂之间发生吸附-溶解分配,强极性展开剂对极性大的有机物溶解的多,弱极性或非极性展开剂对极性小的有机物溶解的多,随展开剂的流过不同极性的有机物以不同的次序形成分离带。 在氧化铝柱中,选择适当极性的展开剂能使各种有机物按先弱后强的极性顺序形成分离带,流出色谱柱。

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