凝胶色谱介质.pptxVIP

凝胶色谱介质 选择适宜的凝胶是取得良好分离效果的最根本保证。选取何种凝胶及其型号、粒度，一方面要考虑凝胶的性质，包括凝胶的分离范围，还有它的理化稳定性、强度、非特异吸附性质等；另一方面还要注意分离目的和样品的性质。 举例来说，凝胶粒度的大小对分离效果就有直接的影响。一般来说，细粒凝胶柱流速低，但洗脱峰窄，分辨率高，多用于精制分离或分析等。粗粒凝胶柱流速高，但洗脱峰平坦，分辨率低，多用于粗制分离，脱盐等。 下面，将分类讨论各种凝胶介质的性质及应用。 凝胶色谱介质的分类 一、树脂类 1、聚丙烯酰胺系 　 聚丙烯酚胺凝胶的商品名称为Bio-Gel P。它是由丙烯酰胺单体和甲叉双丙烯酰胺交联剂在催化剂(如过硫酸铵)作用下形成的一类亲水性凝胶。通过改变单体(丙烯酚胺)的浓度，即可获得不同吸水率的产物。凝胶孔径大小可以通过制备时所使用的浓度和交联度控制，交联剂越多，孔径越小。该凝胶多制成干性珠状颗粒剂型，使用前必须溶胀。聚丙烯酰胺凝胶的稳定性不如交联葡聚糖凝胶，在酸性条件下，其酚胺键易水解为羧基，使凝胶带有一定的离子交换基团，一般在pH4～9范围内使用。实践证明，聚丙烯酰胺凝胶层析对蛋白质相对分子质量的测定、核苷及核苷酸的分离纯化，均能获得理想的结果。  2、聚乙烯醇系 聚乙烯醇系是一类以交联聚乙烯醇为骨架的凝胶过滤介质.聚乙烯醇凝胶为多孔的三维网状结构，大分子链上含有丰富的羟基，它不但使骨架具有高度的亲水性，还可对羟基进行化学改性而得到含有多种功能的离子交换剂及亲和吸附剂。该系列凝胶与生物大分子有较好的相容性，作为固定化载体已获广泛应用。 二、多糖类 1、葡聚糖系 葡聚糖凝胶的商品名称为Sephadex，由葡聚糖和3-氯-1.2-环氧丙烷(交联剂)以醚键相互交联而形成具有三维空间多孔网状结构的高分子化合物。交联度越大，网状结构越紧密，孔径越小，吸水膨胀就愈小，故只能分离相对分子质量较小的物质；而交联度越小，孔径就越大，吸水膨胀大，则可分离相对分子质量较大的物质。 葡聚糖凝胶在水溶液、盐溶液、碱溶液、弱酸溶液和有机溶剂中较稳定，但当暴露于强酸或氧化剂溶液中，则易使糖甘键水解断裂。在中性条件下，葡聚糖凝胶悬浮液能耐高温，用120℃消毒10分钟而不改变其性质。如要在室温下长期保存，应加入适量防腐剂，如氯仿、叠氮钠等，以免微生物生长。 葡聚糖凝胶由于有羧基基团，故能与分离物质中的电荷基团(如碱性蛋白质)发生吸附作用，但可借助提高洗脱液的离子强度得以克服。因此在进行凝胶层析时，常用含有NaCl的缓冲溶液作洗脱液。葡聚糖凝胶可用于分离蛋白质、核酸、酶、多糖、多肽、氨基酸、抗菌素，也可用于高分子物质样品的脱盐及测定蛋白质的相对分子质量。 2、琼脂糖系 该系凝胶都是由经过纯化的琼脂糖制备的，其中只含有极少的带电基团。琼脂糖凝胶是依靠糖链之间的次级链如氢键来维持网状结构，网状结构的疏密依靠琼脂糖的浓度。一般情况下，它的结构是稳定的，可以在许多条件下使用（如水，pH4-9范围内的盐溶液）。琼脂糖凝胶在40℃以上开始融化，也不能高压消毒，可用化学灭菌法处理。琼脂糖凝胶的机械强度和筛孔的稳定性均优于葡聚糖凝胶。琼脂糖凝胶用于柱层析时，流速较快，因此是一种很好的凝胶层析载体。传统的琼脂糖凝胶，非特异性吸附极低分离范围很广，所以它适用于分子量差距较大的分子间的分离，但分辨率不高。琼脂糖系凝胶有以下四种牌号。 （1） Bio-Gel A系 是美国Bio Rad 公司的产品，为交联琼脂糖凝胶，适用pH值范围4~13。 （2） Sepharose系 是目前生化分离专用介质中型号最多、应用最广的系列产品，机械强度较低。 （3）Superdex系 Superdex凝胶是将葡聚糖共价交联到高度交联的琼脂糖珠体上制备的刚性凝胶，具有葡聚糖及琼脂糖均匀结构的骨架结构，因此将交联葡聚糖优良的过滤选择性及高度交联的琼脂糖的物理化学稳定性集于一身，成为目前选择性、分辨率最高的凝胶过滤介质，流速快 而反压低。 （4）Superose系 Superose是经过二次交联制备而成的刚性琼脂糖凝胶，该系列产品具有宽广的分离范围和高分辨率，能一次性分离生物分子大小差异大的混合物。该系列产品刚性好，在高粘性液体下也能保持较好的流速，适合糖类、核酸、病毒，特别是包涵体蛋白在促溶剂中的纯化。该凝胶寿命特别长。