凝胶色谱技术都有哪些应用?凝胶的选择和制备都有哪些注意事项?

楼主  收藏   举报   帖子创建时间:  2017-03-28 14:56 回复:3 关注量:171

实验室经常用凝胶色谱柱层析法对含各种大小分子量的目标样品进行分离提纯,各分子在柱内同时进行垂直向下移动和无定向扩散运动两种不同的运动,大分子物质洗脱时移动速度快先洗脱出来,小分子物质除在凝胶颗粒间隙扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,分子最小的最后流出,这种现象又叫做“分子筛层析”。



凝胶色谱技术都有哪些应用?凝胶种类有聚丙烯酰胺凝胶、交联葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶和聚苯乙烯凝胶,在做凝胶色谱实验时对凝胶的选择和制备都有哪些注意事项?

  • 黄敏毅 2017-03-28 14:58
    #1

    凝胶色谱应用:分子量的测定、分离多组分混合物、脱盐与分离纯化和去热源。

  • 引擎盖 2017-03-28 15:04
    #2

    补充一下楼上的兄弟。凝胶色谱的应用:  1、分子量的测定  根据凝胶色谱的原理,样品物质在凝胶色谱柱中的洗脱性质与该物质的分子大小有关。因此选用不同的凝胶色谱柱后,能方便地测定物质的分子量。用此法测定分子量时,可以在各种PH值、离子强度和温度条件下进行。所测定的物质可以是天然状态,也可以是变性后的。实际应用中,可先选用一系列已知分子量的标准样品在同一色谱条件下进行色谱分离分析,并以保留体积(或保留时间)对分子量的对数作图,在一定分子量范围内得到一直线(标准曲线),而后根据待测定物在同一条件下的保留体积(或保留时间),从标准曲线上查得/计算出其分子量。目前用本法测定分子量的应用范围非常广泛。高分子物质的分子量及其分布的测定:特别是近年来,随着各种高分子材料的问世,人们对高分子科学的不断探索,高聚物的分子量及其分布的测定显得尤为重要,成为科研和生产中不可缺少的测试项目之一。例如:常见的聚苯乙烯塑料制品,其分子量为十几万,如果聚苯乙烯的分子量低至几千,就不能成型;相反,当分子量大到几百万,甚至几千万,它又难以加工,失去了实用意义。科研和生产上通过控制高聚物的分子量及其分布宽度指数D(D=Mw/Mn)、分子量微分分布曲线、分子量积分分布曲线来生产出性能最佳的高聚物产品。同样,除了快速测定分子量及其分布以外,凝胶渗透色谱还广泛被用于研究高聚物的支化度,共聚物的组成分布及高聚物中微量添加剂的分析等方面。如果配以在线的绝对分子量检测器(如:LALLS、Multi-AngleLS、Dual-AngleLS等),凝胶渗透色谱可以测定高聚物的绝对分子量。蛋白质分子量的测定:现代蛋白质药物的研究中,凝胶色谱法测定分子量是蛋白质分子量的快速测定方法之一。一般选用标准分子量蛋白质(如:铁蛋白、醛缩酶、牛血清白蛋白、卵清蛋白、胃蛋白酶、核糖核酸酶,这就是一组分子量从300KD到14KD的标准品)。  2、分离多组分混合物  在一个多组分混合物中,因各组分的分子量的不同,可以用凝胶色谱法将其各组分分开。当被分离组分的分子量相距较大时,如进行蛋白质和氨基酸,核酸和核苷酸等分离时,选择大颗粒、高交联度的凝胶。而当分离物质的分子量差别较小,则选择一种胶粒能使被分离的组分均包括在该胶粒的分布范围内。  3、脱盐与分离纯化  特别是在生物大分子的分离纯化过程中,经常使用盐进行盐析或洗脱,其高浓度的盐会给下一步的纯化带来不便,因此需将其全部或大部分除去。透析法除盐不仅耗时较长,而且较烦琐。凝胶色谱脱盐就是一种简单又快速的方法。由于脱盐是将分子量相距很大的两类物质的分开,所以一般用于脱盐的凝胶多为大颗粒、高交联度的凝胶。此时,溶液中大分子(如蛋白质)的kd=0,盐类的kd=1,易于分离脱盐。实际中常用G-25进行脱盐,其效果不仅比透析法快的多,而且比较完全,并且回收率高。  4、去热源  热源是微生物产生的某些可以使人发热的物质,多为内毒素,是制药中必须去除的物质。内毒素是一个含脂肪A、糖类和蛋白,是带负电的复合大分子。内毒素经常是多聚体,凝胶过滤层析可有效地将之去除,特别是在小分子药物。选用的凝胶可以与脱盐类似,只是此时热源等大分子物质的kd=0,而小分子药物的kd=1,同样可以很好而且很方便地去除热源类物质。

  • 奋斗君 2017-03-28 15:06
    #3

    凝胶的选择:根据所需凝胶体积,估计所需干胶的量。一般葡聚糖凝胶吸水后的凝胶体积约为其吸水量的2倍,例如Sephadex G-20的吸水量为20,1 克Sephadex G─200吸水后形成的凝胶体积约40ml。凝胶的粒度也可影响层析分离效果。粒度细胞分离效果好,但阻力大,流速慢。一般实验室分离蛋白质采用100-200号筛目的的Sephadex G-200效果好,脱盐用Sephadex G-25、G-50,用粗粒,短柱,流速快。凝胶的制备:商品凝胶是干燥的颗粒使用前需直接在欲使用的洗脱液中膨胀。为了加速膨胀,可用加热法,即在沸水浴中将湿凝胶逐渐升温至近沸,这样可大大中速膨胀,通常在1-2小时内即可完成。特别是在使用软胶时,自然膨胀需24小时至数天,而用加热法在几小时内就可完成。这种方法不但节约时间,而且还可消毒,除去凝胶中污染的细菌和排除胶内的空气。