生物化学--第二章 蛋白质化学-物大分子分离纯化主要方法.ppt

生物大分子分离纯化主要方法 生物大分子分离纯化的一般步骤 层析技术（chromatography）p148 一、层析技术原理 (一) 层析相关概念 1.固定相： 固定相是层析的一个基质。它可以是固体物质（如吸附剂，凝胶，离子交换剂等），也可以是液体物质（如固定在硅胶或纤维素上的溶液），这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附，溶解，交换等作用。它对层析的效果起着关键的作用。 2.流动相： 在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界体等，都称为流动相。柱层析中一般称为洗脱剂，薄层层析时称为展层剂。它也是层析分离中的重要影响因素之一。 3.分配系数及迁移率（或比移值）： 分配系数是指在一定的条件下，某种组分在固定相和流动相中含量（浓度）的比值，常用K来表示。分配系数是层析中分离纯化物质的主要依据。 K=Cs/Cm Cs: 固定相中的浓度，Cm: 流动相中的浓度。 迁移率（或比移值）是指：在一定条件下，在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值。常用Rf来表示。 相对迁移率：是指在一定条件下，在相同时间内，某一组分在固定相中移动的距离与某一标准物质在固定相中移动的距离之比值。它可以小于等于1，也可以大于1。用Rx来表示。分配系数主要与下列因素有关： ①被分离物质本身的性质； ②固定相和流动相的性质； ③层析柱的温度。 4.分辨率（或分离度） 分辨率一般定义为：相邻两个峰的分开程度。用Rs来表示。Rs值越大，两种组分分离的越好。当Rs = 1时，两组分具有较好的分离，互相沾染约2%，即每种组分的纯度约为98%。当Rs=1.5时，两组分基本完全分开，每种组分的纯度可达到99.8%。如果两种组分的浓度相差较大时，尤其要求较高的分辨率。 5.正相色谱与反相色谱 正相色谱是指固定相的极性高于流动相的极性，因此，在这种层析过程中非极性分子或极性小的分子比极性大的分子移动的速度快，先从柱中流出来。 反相色谱是指固定相的极性低于流动相的极性，在这种层析过程中，极性大的分子比极性小的分子移动的速度快而先从柱中流出。 一般来说，分离纯化极性大的分子（带电离子等）采用正相色谱（或正相柱），而分离纯化极性小的有机分子（有机酸、醇、酚等）多采用反相色谱（或反相柱） 6. 操作容量（或交换容量） 在一定条件下，某种组分与基质（固定相）反应达到平衡时，存在于基质上的饱和容量，我们称为操作容量（或交换容量）。它的单位是毫摩尔（或毫克）/克（基质）或毫摩尔（或毫克）/毫升（基质） 数值越大，表明基质对该物质的亲合力越强。应当注意，同一种基质对不同种类分子的操作容量是不相同的，这主要是由于分子大小（空间效应）、带电荷的多少、溶剂的性质等多种因素的影响。因此，实际操作时，加入的样品量要尽量少些，特别是生物大分子，样品的加入量更要进行控制，否则用层析办法不能得到有效的分离。 二、层析法分类（按分离原理分类 ） 层析法分类（按装置分类 ） 各类层析的原理和载体 吸附层析（absorption chromatography） 　原理： 　　　以吸附剂作为固定相，选择适当的溶剂作流动相。由于各种物质的极性不同，被吸附剂吸附的程度和在流动相中的溶解度不同。层析时，当流动相从固定相上流过时，各组分也就不同程度地被溶解（解吸），然后又再被吸附、再溶解再吸附，从而以不同速度随流动相向前移动。 吸附层析根据操作方式的不同，分为 柱层析和 薄层层析两种 原理： 分配层析是利用混合物(样品)在二种或二种以上的不同溶剂中的分配系数不同而使物质分离的方法 分配层析实际上是一种连续抽提方式。如纸层析中滤纸的结合水为固定相，以水饱和的有机溶剂为流动相（展开剂）。 物质在纸上移动的速度可以用Rf表示： 色斑中心至原点中心的距离 Rf = ────────────── 溶剂前缘至原点中心的距离 凝胶层析（gel filtration） 又称为凝胶排阻层析（gel exclusion chromatography）、分子筛层析（molecular sieve chromatography）、 凝胶过滤（gel filtration）、凝胶渗透层析（gel permeation chromatography）等。 原理p303 载体 葡聚糖凝胶（sephadex） 琼脂糖凝胶（sepharose） 离子交换层析（ion-change chromatography） 原理 　　 离子交换层析