层析技术的应用

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离子层析的原理及应用

离子层析的原理及应用

离子层析的原理及应用1. 原理介绍离子层析(Ion Chromatography,简称IC)是一种基于离子的分析技术,它利用固定相与流动相的相互作用,实现对离子的分离、分析与测定。

其原理主要包括溶液中离子的分离和检测两个方面。

1.1 分离原理离子层析使用离子交换柱,其中填充有具有离子交换基团的固定相。

样品溶液在流动相的作用下,经过固定相时,离子与交换基团之间发生离子交换反应。

这种反应是可逆的,通过调节流动相的条件,可以控制离子的进出,实现对样品中离子的分离。

1.2 检测原理离子层析目前主要采用的检测方法包括电导检测和紫外检测。

电导检测是利用溶液中离子的电导性差异,通过测量离子在检测器电极之间的电流大小来实现离子的定量分析。

紫外检测是基于样品中离子对紫外光的吸收特性,通过测量样品溶液在紫外光下的吸收度来定量分析其中的离子。

2. 应用介绍离子层析技术在许多领域中得到了广泛的应用,下面列举几个常见的应用领域:2.1 环境监测离子层析可以用于水和土壤样品中离子污染物的分析检测。

例如,可以使用离子层析技术分离和测定水中的阴离子(如硝酸盐、硫酸盐、氯离子)和阳离子(如钠、钾、钙、镁)的浓度,通过监测这些离子的浓度变化,可以了解水体的污染程度和水质状况。

2.2 制药工业离子层析在制药领域中有着广泛的应用。

它可以用于药物中杂质的分离与检测,保证药品的质量和安全性。

例如,离子层析可以用于分离和测定药物中的金属离子(如铂、铁、铅)以及有机酸(如柠檬酸、苹果酸)等杂质,确保药物的纯度符合药典标准。

2.3 食品安全检测离子层析被广泛用于食品安全检测中。

它可以用于分析食品中的防腐剂、防蚀剂和食品添加剂等离子物质的含量。

例如,可以使用离子层析技术对食品中的亚硝酸盐、硫代硫酸钠等有害离子进行定量分析,确保食品中的有害物质不超过安全标准。

2.4 化学分析离子层析在化学分析中也有着重要的应用。

它可以用于分离和测定样品中的无机离子和有机离子。

层析技术简单介绍及其应用

层析技术简单介绍及其应用

层析技术简单介绍及其应用层析技术(Tomography)是一种通过对物体进行多角度投影扫描来重建其内部结构的成像技术。

它的基本原理是使用射线或波束从不同的方向通过物体,然后通过对每个方向的投影进行综合分析来重建物体的内部结构。

层析技术可以用于各种领域,包括医学、工程、地质学和材料科学等。

在医学领域,层析技术常用于进行X射线断层扫描(CT扫描)。

CT扫描是一种无创且精确的成像方法,可以用来检测和诊断各种疾病和病变,如肿瘤、骨折和血管病变等。

在CT扫描中,X射线通过患者的身体,然后使用感应器测量X射线通过后的强度。

通过多个不同的角度进行扫描和测量,计算机可以根据这些数据生成患者身体的三维图像,从而帮助医生做出准确的诊断和治疗计划。

层析技术在工程领域也有广泛的应用。

例如,它可以用于检测和识别材料的缺陷,如焊接缺陷和裂纹等。

通过将材料放置在扫描仪中并进行多角度扫描,工程师可以获得材料的内部结构信息,从而判断其质量和可靠性。

此外,层析技术还可以用于工艺过程的监测和优化,如石油勘探和制造业中的流体流动和混合过程等。

地质学是另一个应用层析技术的领域。

地球内部的结构和成分对于理解地球演化和资源勘探具有重要意义。

通过射线或波束的投射和测量,地球科学家可以重建地球内部的密度分布和物质成分,在不必进行物质采样的情况下了解地球深处的情况。

这对于勘探石油、天然气和矿产资源等具有重要价值。

总结来说,层析技术是一种通过多角度投影扫描来重建物体内部结构的成像技术。

它在医学、工程、地质学和材料科学等领域都有重要的应用。

通过层析技术,我们可以获得物体的三维结构信息,帮助医生进行疾病的诊断和治疗,工程师检测材料的质量和可靠性,地球科学家了解地球内部结构和成分。

层析分离技术

层析分离技术

层析分离技术层析分离技术是一种重要的分离方法,广泛应用于化学、生物、环境等领域。

它基于物质在不同相之间的分配差异,通过多次分配和分离步骤,将混合物中的组分分离开来。

本文将从层析分离技术的原理、类型和应用方面进行介绍。

一、层析分离技术的原理层析分离技术基于物质在不同相中的分配差异,利用不同相中物质的亲疏水性、极性、分子尺寸等特性进行分离。

其原理可以概括为:当混合物通过固定相(静相)时,不同组分会因其与固定相的相互作用力不同而以不同速度通过固定相,从而实现分离。

1. 柱层析:柱层析是最常见的层析分离技术,其主要包括液相层析和气相层析两种形式。

液相层析是在液相中进行分离,常见的有凝胶层析、离子交换层析、亲和层析等;气相层析则是在气相中进行分离,常见的有气相色谱层析、气体吸附层析等。

2. 纸层析:纸层析是一种简单易行的层析分离方法,主要用于分离和鉴定有机化合物。

通过将样品溶液滴到纸上,然后在纸的一端浸入溶剂中,溶剂在纸上上升时,样品中的组分会因其与纸或溶剂的相互作用力不同而以不同速度迁移,从而实现分离。

3. 薄层层析:薄层层析是将样品溶液均匀涂布在薄层层析板上,然后将其浸入溶剂中进行分离。

薄层层析具有操作简便、分离效果好的特点,广泛应用于药物分析、天然产物分离等领域。

三、层析分离技术的应用1. 生物化学:层析分离技术在生物化学研究中得到广泛应用,如蛋白质纯化、核酸提取、酶活性分析等。

2. 药物分析:层析分离技术是药物分析中常用的方法之一,可以用于药物的纯化和分离、药物代谢产物的分析等。

3. 环境监测:层析分离技术可以用于环境中有机物、无机物和杂质的分离和测定,如水质检测、土壤污染分析等。

4. 食品安全:层析分离技术在食品安全领域也有广泛应用,可以用于食品中有害物质的检测和分离,如农药残留、重金属含量等。

层析分离技术作为一种重要的分离方法,具有原理简单、分离效果好、应用广泛的特点。

通过不同类型的层析分离技术,可以实现对混合物中不同组分的高效分离和纯化。

层析的原理和应用

层析的原理和应用

层析的原理和应用1. 层析的概念和基本原理层析(Chromatography)是一种将混合物中的组分分离和提纯的技术方法。

它基于组分之间在固定相和流动相之间的相互作用力的不同,使各种组分在系统中以不同速度迁移,达到分离的目的。

层析技术广泛应用于化学、生物、环境等领域。

层析技术的基本原理是利用流动相在固定相上的移动来实现物质的分离。

固定相通常是具有一定吸附性或分配性的材料,如硅胶、纸张、亲水性基质等。

流动相则是将待分离的混合物溶解在溶剂中,通过与固定相的相互作用,使各组分在固定相上以不同速率迁移。

2. 层析技术的分类和应用层析技术根据其基本原理和操作方式的不同,可以分为多种类型。

以下是其中几种常见的层析技术及其应用:2.1 薄层层析法(TLC)薄层层析法是一种在薄层材料上进行的层析技术。

常用的薄层材料包括硅胶和氧化铝等。

它具有简单、快速、经济的特点,广泛应用于药物分析、食品安全检测、环境监测等领域。

2.2 柱层析法柱层析法是将固定相填充在柱中,通过流动相沿着柱内固定相的分布,实现各组分的分离。

根据固定相的不同,柱层析法又可分为凝胶柱层析和高效液相层析等。

柱层析法在药物分离纯化、天然产物提取、有机合成等领域具有广泛应用。

2.3 气相层析法(GC)气相层析法是将待分离的混合物蒸发为气体状态,通过在柱中固定相的分离,最终使各组分在检测器上进行定性和定量分析。

气相层析法广泛应用于石油化学、环境监测、食品安全等领域。

2.4 液相层析法(LC)液相层析法是将待分离混合物溶解于液相,在柱中利用固定相进行分离。

液相层析法根据流动相的不同,可分为常压液相层析和高效液相层析等。

液相层析法在制药、生物、环保等领域具有广泛应用。

2.5 离子层析法(IC)离子层析法是利用不同组分之间的化学亲合性进行分离的一种层析技术。

它广泛应用于水质分析、环境监测、生物学研究等领域,尤其是对离子的分析具有很高的选择性和灵敏度。

3. 层析技术的优点和局限性层析技术具有许多优点,使其成为众多分析方法中的重要手段。

层析成像原理及应用

层析成像原理及应用

层析成像原理及应用一、引言层析成像(Tomography)是一种通过对物体进行多次扫描,然后利用计算机重建出物体内部结构的技术。

它可以提供高分辨率的三维图像,广泛应用于医学、工业检测等领域。

本文将介绍层析成像的原理及其在医学诊断、材料检测等方面的应用。

二、层析成像原理层析成像的原理基于射线投影的思想,通过对物体进行多个角度的射线投影扫描,然后通过计算机对这些投影数据进行重建,得到物体的三维结构。

具体来说,层析成像主要包括以下几个步骤:1. 射线投影:在不同的角度上,通过物体的不同位置进行射线投影,得到一系列的投影图像。

2. 数据采集:将投影图像转化为数字信号,并存储在计算机中。

3. 重建算法:对采集的数据进行处理,使用重建算法恢复出物体的内部结构。

4. 图像显示:将重建后的数据以图像形式显示出来,供观察和分析。

三、层析成像的应用1. 医学诊断层析成像在医学领域被广泛应用于疾病的诊断和治疗。

其中最常见的应用就是X射线计算机断层扫描(CT)。

CT扫描可以提供人体内部器官的高分辨率图像,用于检测和诊断各种疾病,如肿瘤、骨折、脑出血等。

同时,CT还可以辅助手术规划,提高手术成功率。

2. 工业检测层析成像在工业领域也有重要应用。

例如,金属材料的缺陷检测。

通过对金属材料进行层析成像扫描,可以检测出内部的裂纹、气孔等缺陷,帮助判断材料的质量和可靠性。

此外,层析成像还可以用于材料的密度分布分析、形状重建等方面,对提高工业产品的质量和效率具有重要意义。

3. 资源勘探层析成像在石油、矿产等资源勘探中也有广泛应用。

通过对地下岩石和矿石进行层析成像扫描,可以获取地下结构的信息,识别石油、矿石等资源的分布情况,为勘探和开采提供重要依据。

层析成像在资源勘探领域的应用,不仅提高了勘探效率,还减少了勘探成本和环境影响。

4. 环境监测层析成像在环境监测中也有一定的应用。

例如,地下水资源的调查和管理。

通过对地下水进行层析成像扫描,可以获得地下水的分布情况、流动方向等信息,帮助科学家和决策者制定合理的水资源管理策略。

层析技术基本原理及应用

层析技术基本原理及应用

层析技术(Chromatography)是一种用于分离混合物中不同成分的重要方法,广泛应用于化学、生物化学、药学等领域。

以下是层析技术的基本原理及应用:
基本原理:
1. 分离原理:
-层析技术利用不同物质在固定相(stationary phase)和移动相(mobile phase)之间的分配系数不同来实现分离。

-样品在固相上受到吸附力和解吸力的影响,在移动相的推动下,不同组分以不同速度迁移,最终实现分离。

2. 类型:
-按照相对位置可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析等。

-常见的层析技术包括气相色谱、液相色谱、离子色谱、薄层色谱等。

应用领域:
1. 生物化学:
-在蛋白质纯化、药物筛选、基因分析等方面广泛应用。

-用于分离和鉴定生物样品中的蛋白质、氨基酸、核酸等生物分子。

2. 制药工业:
-用于药物分析、药物提取和纯化等环节。

-常用于药物配方中主成分和杂质的分离和检测。

3. 环境监测:
-用于水质、大气、土壤等环境样品中有害物质的检测与分析。

-能够帮助监测环境中的污染物并进行有效处理。

4. 食品安全:
-在食品中添加剂、残留农药、重金属等的检测和分析中发挥作用。

-有助于确保食品安全和合规。

总的来说,层析技术通过精密的分离原理和操作流程,可以对复杂混合物进行高效分离和分析,为科学研究和工业生产提供了重要的技术支持。

亲和层析的用途与分类

亲和层析的用途与分类

亲和层析的用途与分类亲和层析(Affinity Chromatography)是一种广泛应用于生物分离与纯化的层析技术。

该技术利用生物分子之间的特异结合作用,将目标分子从混合物中高效地提取出来。

亲和层析在生物制药、蛋白质纯化、基因工程等领域发挥着重要作用。

本文将从亲和层析的基本原理、用途和分类三个方面进行介绍。

一、亲和层析的基本原理亲和层析的基本原理是利用配体与目标分子之间的特异性结合作用。

配体是一种具有高亲和力的分子,可以选择性地结合目标分子,而与其他非目标分子无关。

常见的配体包括抗体、金属离子、蛋白质结合域等。

亲和层析通常分为两个步骤:吸附和洗脱。

在吸附步骤中,将含有目标分子的混合物通过与配体固定在固定相上的填料床,目标分子与配体结合,而非目标分子则被洗脱。

在洗脱步骤中,通过改变条件,如pH、温度或离子浓度,使目标分子与配体解离,从而得到纯净的目标分子。

二、亲和层析的用途亲和层析在生物分离与纯化中有广泛的应用。

以下是亲和层析的几个主要用途:1. 蛋白质纯化:亲和层析是蛋白质纯化中最常用的技术之一。

通过针对特定蛋白质设计合适的配体,可以高效地纯化目标蛋白质。

例如,利用亲和层析技术可以从复杂的细胞提取物中纯化出特定的酶、抗体或膜蛋白。

2. 生物制药:在生物制药过程中,亲和层析可用于纯化目标药物。

例如,利用特定的配体可以从发酵液中选择性地富集重组蛋白,如重组人胰岛素、重组人干扰素等。

这对于生物制药产品的高效制备和纯化至关重要。

3. 基因工程:亲和层析在基因工程中也具有重要应用。

通过设计合适的配体,可以选择性地富集携带特定标签(如His标签、GST标签)的重组蛋白。

这为基因工程中的蛋白质表达、酶标记和功能研究提供了有效的手段。

4. 药物筛选:亲和层析可以用于药物筛选和药物分子鉴定。

通过将目标蛋白固定在亲和层析填料上,可以筛选出与目标蛋白结合的化合物,进而进行药物分子的鉴定和优化。

三、亲和层析的分类根据配体与目标分子的结合方式和特性,亲和层析可以分为多种不同的分类。

生物化学中的层析技术

生物化学中的层析技术

生物化学中的层析技术生物化学是研究生物体内化学成分和化学变化的科学领域。

层析技术是生物化学中常用的一种分离和纯化方法,通过利用物质在不同相之间的分配行为进行分离。

本文将介绍生物化学中的层析技术及其在科研和实验中的应用。

一、什么是层析技术层析技术是一种基于物质在不同相或载体中的分配行为进行分离的方法。

它利用分配系数不同的物质在固相和液相之间的分配行为,通过不同的分离条件实现目标物质的纯化或分离。

层析技术广泛应用于生物化学、有机化学和分析化学等领域。

二、层析技术的分类1. 按固相类型分类(1)柱层析:将固相填充在柱子中,通过液相的流动将目标物质与杂质分离。

常见的柱层析包括凝胶过滤层析、离子交换层析和亲和层析等。

(2)薄层层析:将固相涂覆在玻璃或塑料板上,通过液相的上升和扩散分离物质。

薄层层析广泛应用于分离、纯化和鉴定有机化合物等。

2. 按液相类型分类(1)液液层析:液相为液体,通过两种不同性质的液体在固相上的分配行为分离物质。

液液层析包括正相层析和反相层析等。

(2)气液层析:液相为溶解在惰性气体中的液体,通过物质在气液界面的分配行为分离物质。

气液层析常用于鉴定挥发性有机化合物。

三、层析技术的应用1. 生物样品的纯化层析技术在生物化学中被广泛应用于样品的纯化和分离。

例如,蛋白质的纯化通常使用离子交换层析、分子筛层析或亲和层析等方法。

这些层析技术具有高分离效率和纯度,可以快速且有效地纯化目标蛋白质。

2. 生物大分子的分离层析技术也用于生物大分子(如核酸和多肽)的分离和纯化。

例如,核酸的分离常使用凝胶过滤层析和亲和层析等方法;多肽的分离则可以使用反相层析和凝胶过滤层析等方法。

3. 药物分析与检测层析技术在药物分析和检测中起着重要作用。

例如,高效液相层析(HPLC)可以用于药物代谢产物的分离和定量分析,以及药物纯化和质量控制等方面的应用。

4. 工业生产中的应用层析技术在工业生产中也有广泛的应用。

例如,酒精的分离可以使用蒸馏和分子筛层析等方法;有机酸的分离和纯化则可以使用阴离子交换层析等方法。

四种层析方法

四种层析方法

四种层析方法层析方法是一种将混合物中的化合物分离出来的方法。

这种技术通过利用化合物在固定相和移动相之间的不同亲和性来实现分离。

层析方法因其简单性和广泛的适用性而成为化学、生物化学和制药学中最基本的分离技术之一。

本文将介绍四种常见的层析方法,包括薄层层析法、气相层析法、离子交换层析法和凝胶层析法。

这些方法将被讨论其原理、应用、实施步骤和优缺点。

一、薄层层析法薄层层析法(TLC)是一种快速、低成本的液相分离技术。

该技术将被分析物和固定相通过一个毛细管作为裂隙分裂(slit split),使用一层非极性或极性的固定相作为分离基质,包括硅胶、氧化铝和氢氧化铝。

被分离的化合物随着移动液相在固定相上移动,不同化合物基于其不同亲和性分配到不同位置上。

该方法的实施步骤包括样品的准备、涂抹和显色步骤。

样品通常被溶解在一个合适的溶剂中,并用玻璃毛细管将其施加到固定相上。

一旦样品施加到固定相上,被分离的化合物将随着移动液相在固定相上移动。

显色可以通过利用化学试剂或紫外线进行检测。

TLC 广泛应用于化学、生物化学和制药学中,用于分析中等大小的有机和无机化合物,如氨基酸、脂肪酸、天然产物和药物。

优点:TLC是一种快速、低成本的分离技术,对于中等大小的化合物具有很好的分离效果。

TLC可以用于大规模样品纯化,并且可以被用于对化合物混合物进行初步分析的快速筛选。

缺点:TLC存在分离效率低和灵敏度低的问题,并且与其他层析技术相比,其分辨率相对较低。

TLC在数据分析方面存在可重复性差的问题。

二、气相层析法气相层析法(GC)是一种对挥发性和半挥发性化合物进行分离的技术。

此方法使用长列的液体或固定相,将待分离的化合物从液态或气态的样品中吸附并分离出来。

通过加热样品,在固定相中获得了一个气态分离的组分,可以将化合物通过检测器进行检测。

该方法通常使用非极性液态或固态固定相,如聚硅氧烷或聚乙二醇。

GC也可以选择更具有极性的固定相,从而实现对更极性化合物的分离。

薄层层析的原理和应用

薄层层析的原理和应用

薄层层析的原理和应用1. 薄层层析的基本原理薄层层析(Thin Layer Chromatography,简称TLC)是一种用于分离、检测和定量分析化合物的常用技术。

它基于物质在固定相(固定在薄层板上)和流动相(液态或气态)之间的不同分配行为,利用物质在两相中的相互作用,实现了化合物的分离。

2. 薄层层析的应用薄层层析在许多领域中得到广泛应用,下面列举了几个主要的应用领域:2.1 药学•薄层层析可用于药物的质量控制和分析,如药物纯度、含量等。

•它还可用于药物相互作用的研究,如药物与蛋白质、细胞的相互作用。

2.2 食品科学•薄层层析在食品科学中被广泛应用于食品成分的分析。

•它可用于检测食品中的添加剂、农药、重金属等有害物质。

2.3 环境科学•薄层层析可用于环境科学的高效、快速分析。

•它可用于监测水和土壤中的污染物,以及空气中的有害物质。

2.4 法医学•薄层层析在法医学中可用于毒物学分析。

•它可用于分析尸体组织中的药物、毒物等。

3. 薄层层析的实验操作步骤薄层层析的实验操作步骤如下:1.准备薄层板:选择合适的薄层板,并在板上涂敷均匀的固定相。

2.样品处理:将待测样品进行适当的前处理,如提取、稀释等。

3.样品施加:在薄层板上均匀施加待测样品。

4.等待固定:等待样品在薄层板上固定。

5.流动相选择:选择适当的流动相,并将薄层板放入层析槽中。

6.层析槽中流动相:添加流动相至适当高度,使其浸泡薄层板底部,但不要超过固定相线。

7.封槽:用盖子或纸封住层析槽。

8.等待迁移:等待迁移过程完成。

9.干燥:将薄层板取出,用吹风机或加热干燥。

10.显色:将薄层板暴露在合适的显色试剂中,使化合物呈现可见的斑点。

11.分析和测量:使用工具(如扫描仪或相对比色计)对薄层板上的斑点进行定量或定性分析。

4. 薄层层析的优点和局限性4.1 优点•简单易行、操作方便。

•分离效果好、分离时间短。

•可用于分析多种类型的样品。

•成本低廉、设备要求较低。

层析分析技术在生命科学中的应用

层析分析技术在生命科学中的应用

层析分析技术在生命科学中的应用生命科学是一个综合性的领域,涉及到了分子生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、药物学等多个学科。

随着科技的不断进步,人们对于生命科学的认识也越来越深入。

其中,层析分析技术是生命科学中一种广泛应用的技术,其广泛应用于蛋白质纯化、酶学研究、分子诊断、药物筛选等领域。

一、层析分析技术简介层析分析技术是一种将混合物中各成分分离开来的技术。

该技术根据成分分子在不同吸附材料上的亲和力差异,通过流经这些材料的溶液轮廓分离成分,从而达到纯化的目的。

层析技术包括不同类型的液相层析、气相层析、离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤层析等方法。

不同类型的层析技术因吸附选择性及吸附条件不同而互相区分。

二、层析分析在生物大分子纯化中的应用DNA、RNA和蛋白质等生物大分子是生命科学中的基本元素,对于这些分子的研究,纯化是必不可少的一步。

生物大分子的分离纯化主要基于其不同的性质进行。

蛋白质的性质包括分子量、异构体、电荷、亲和性和溶解度。

层析分析技术可以根据不同的蛋白质特性进行选择,从而实现对蛋白质的纯化。

离子交换层析是蛋白质纯化中最常用的层析技术之一。

离子交换层析通过杂质蛋白质、多肽、核酸、盐和其他杂质分离出纯化的目标蛋白质。

离子交换层析可用于纯化负电荷(酸性)和正电荷(碱性)蛋白质。

其实现方法是将样品注入填充有磷酸纤维素、硫酸纤维素、乳清蛋白、DEAE - 硫酸纤维素以及CM - 硫酸纤维素等电荷大分子的固相载体中,利用不同的缓冲液中不同pH下离子交换材料带电荷的环境作用使之分离。

这种方法比较突出的优点是高纯度,且样品准备简便,但需慎重控制pH梯度。

亲和层析是另一种常用的层析技术,它是以靶蛋白质与提供特异性亲和力的吸附剂之间的高亲和性为基础分离纯化。

目前应用较广的亲和层析列是以蛋白质对于金属离子、亲和标记、抗体等化合物的亲和性为基础,选用填充有这些化合物的柱体来除去不具亲和力的非目的性蛋白质。

三、层析分析在药物研究中的应用随着基因工程和高通量策略的逐渐成熟,现代药物研究对于蛋白质药物的需求日益增加。

层析技术在蛋白质纯化中的应用

层析技术在蛋白质纯化中的应用

层析技术在蛋白质纯化中的应用在生物化学和生物技术领域中,蛋白质纯化一直是一个非常重要的技术。

蛋白质是生命活动的主要组成部分,因此对于研究和应用蛋白质具有重要的意义。

然而,纯化蛋白质非常困难,因为通常需要制备大量的样品,同时必须保证纯度尽可能高。

层析技术是目前最常用的蛋白质纯化技术之一,它可以有效地分离和纯化蛋白质。

层析技术是一种根据分子大小和化学特性不同而进行分离的技术。

这种技术利用固体吸附剂的表面性质,通过改变溶液中成分的物理状态(如pH、温度、离子强度等),可以让不同种类的物质在固体吸附剂表面的相互作用力不同,从而实现它们的分离。

层析技术的选择性高、操作简便、适用范围广、分离效果好等优点,因而成为了生物化学和生物技术领域中的重要工具之一。

在蛋白质纯化中,通常采用离子交换层析、凝胶过滤层析、逆相层析和亲和层析等多种层析技术。

其中,离子交换层析是最常用的一种技术,它通过蛋白质表面静电性质的不同,将蛋白质分离出来。

离子交换层析具有分离效果好、重复性高、不影响蛋白质生物活性等优点。

但是,它的操作条件比较苛刻,获取的产物通常需要进一步提纯。

凝胶过滤层析是另一种常用的技术,它通过分子大小的不同,将大分子的蛋白质留在凝胶内部,将小分子的杂质滤出。

凝胶过滤层析适用于分离大分子蛋白质,且不需要添加吸附剂,可以更好地维持蛋白质活性。

逆相层析是一种按照蛋白质亲水性不同,将其与吸附固相材料相分离的技术。

它在酸性或者有机溶剂中进行,因此逆相层析往往可以将亲水性高的蛋白质与杂质分离开来。

但是,逆相层析并不适用于所有类型的蛋白质,它的操作比较复杂,通常需要进行多次试验,调整条件以达到最佳分离效果。

亲和层析是一种通过蛋白质和某种亲和基团之间特异性结合进行分离的技术。

亲和层析可以高效地分离和纯化具有某种特定活性或结构的蛋白质, 如酶、激素等。

但是亲和剂的选择和合成需要较大的研究投入和实验操作技术,所以成本相对较高。

总之,层析技术在蛋白质纯化中应用广泛。

薄层层析分离技术的原理和应用

薄层层析分离技术的原理和应用

薄层层析分离技术的原理和应用薄层层析分离技术(Thin Layer Chromatography,TLC)是化学分离分析技术中的一种经典的方法,它在各种科研领域中得到了广泛的应用。

本文将从原理和应用两个方面对薄层层析分离技术进行介绍。

一、原理1. 薄层层析分离技术的基本原理薄层层析分离技术是基于化学物质在固定相(薄层硅胶等)和流动相(含有溶剂的液相)中运动时的协同作用来进行物质分离的一种方法。

化学物质在固定相中会因为与涂层材料之间的极性和吸附性差异而发生分离,因此这种分离技术常常被用来对复杂混合物中的化学物质进行定性或定量分析。

2. 薄层层析分离技术的过程薄层层析分离技术的过程可以分为三个步骤:样品的制备、薄层涂层材料的选取和设备的制备。

(1)制备样品:将待分离物质用适当的溶剂溶解或提取,制成样品溶液。

(2)选取涂层材料:涂层材料要选用与待分离物质有足够的吸附能力的固体物质,如硅胶、氧化铝等。

然后将这些固体物质均匀地涂在无水薄层板上,使涂层厚度相同。

(3)设备制备:设备一般由薄层板、涂层材料和流动相组成。

待分离物质通过样品施加在薄层层析板的一边,此时,待分离物质会根据其在涂层材料和流动相之间的吸附和分配状态沿着板子逐渐移动。

二、应用1. 定性分析薄层层析分离技术在化学分离分析领域的应用最广泛的就是对化学物质进行定性分析,如有机分析中对结构相似的物质进行鉴定。

2. 定量分析薄层层析分离技术还可以用来进行化学物质的定量分析。

在这种情况下,定量方法是比定性方法更复杂的,因为有必要确定待分离物和标准物在吸附场中的吸附和分配行为,并且必须保证定量方法的准确性和精密度。

3. 活性物质检测薄层层析分离技术除了可以用来分离和检测化学物质,还可以用来检测活性物质,如抗菌物质、抑制物和酶。

4. 生物分离薄层层析技术在生物分离领域中也有应用。

如用于蛋白质的纯化,薄膜层析也可以作为分离生物样品中的氨基酸或核苷酸的一种方法,还可以通过薄层层析技术提取和分离植物中的生物活性成分。

层析原理的应用有哪些内容

层析原理的应用有哪些内容

层析原理的应用有哪些内容1. 简介层析原理是一种物理分析技术,通过对样品进行分离和测量,获取样品内部的结构和成分信息。

在各个领域都有广泛的应用,以下是层析原理在不同领域的应用。

2. 药学•药物研发:层析原理可用于药物分析,通过对药物样品进行分离和检测,了解药物的成分和结构。

•药物质量控制:层析原理可用于药物批量生产中的质量控制,确保药物的质量符合标准。

3. 化学•化学分析:层析原理是一种常用的分离和测量方法,可用于化学分析中对样品中各种成分的分离和检测。

•化学反应监测:层析原理可用于监测化学反应的过程和产物,帮助了解反应机制和优化反应条件。

4. 食品科学•食品质量检测:层析原理可用于食品中有毒和有害物质的分离和检测,确保食品的质量和安全性。

•食品添加剂分析:层析原理可用于食品添加剂的分离和检测,监控食品中添加剂的含量和种类。

5. 环境科学•水质分析:层析原理可用于水质样品中各种有机物和无机物的分离和检测,了解水质的污染程度和污染源。

•大气污染监测:层析原理可用于大气样品中各种有害气体和颗粒物的分离和检测,了解大气污染程度和来源。

6. 生物科学•分子生物学研究:层析原理可用于生物样品中各种生物分子(如蛋白质、核酸)的分离和检测,帮助了解生物分子的结构和功能。

•药物代谢研究:层析原理可用于药物代谢产物的分离和检测,了解药物在体内的代谢途径和代谢产物。

7. 材料科学•材料表征:层析原理可用于材料样品中各种成分和结构的分离和检测,了解材料的性质和组成。

•材料改进:层析原理可用于材料研发过程中对样品中不同成分的分离和检测,优化材料的性能和组成。

8. 质量控制•层析技术广泛应用于质量控制领域,包括药物制造、化学品生产、食品加工等行业,用于检测样品中的杂质和成分,确保产品质量符合标准。

9. 其他应用•法医学:层析原理可用于法医学的毒物分析,检测尸体或生物体内是否含有毒性物质。

•地质学:层析原理可用于地质样品中各种成分和结构的分离和检测,了解地质样品的特征和成因。

离子层析技术在生物分离中的应用

离子层析技术在生物分离中的应用

离子层析技术在生物分离中的应用生物分子的分离和纯化是生物制药、诊断和医学研究等领域的重要基础和关键技术。

离子层析技术是生物分离中最为常见的一种方法。

离子层析技术是利用生物分子的电荷性质进行分离的一种方法,适用于生物分子的分离纯化和富集。

在生物制药、基因工程、蛋白质纯化等方面均有广泛的应用。

离子层析技术的原理离子层析技术是利用生物分子带电的官能团与具有相反电荷的某些固定离子在特定的条件下发生强吸附作用而进行分离的一种方法。

离子层析柱中的离子会与反离子集合成固体静电层,在离子层析柱中,受到各种因素的影响会导致分子的吸附和解吸附。

在柱流中离子与反离子之间形成的离子上下挥动,最终被分离出来。

离子层析的分离机理可以分为静态和动态分离。

静态分离是指离子通过静电相互吸引在分子上的附着。

动态分离是指离子在液相溶液中通过流体相互作用进行分离。

离子的流动速度随着离子的大小、电荷数、流动速度、浓度、环境温度等因素有变化。

离子层析技术的优点离子层析技术相对于其他生物分离技术来说具有以下优点:1. 可以选择性地富集目标生物分子;2. 操作简单,容易操作;3. 操作过程中不破坏生物分子的原始结构和活性;4. 在分离液面积不大的情况下,可处理大量样品;5. 对某些不稳定的生物分子也可以进行分离。

离子层析技术的应用离子层析技术广泛应用于生物分离和纯化中。

下面将从蛋白质分离、基因组分离和生物酶分离从三个方面介绍离子层析技术的应用。

1. 蛋白质分离蛋白质是生物体内最重要的有机分子之一,它们发挥着丰富的生物学作用。

离子层析技术在蛋白质分离中具有极为重要的应用。

选择性地采用不同种类的吸附剂来吸附不同性质的蛋白质,使其在某种相互竞争的条件下逐步被洗脱也是离子层析技术在蛋白质分离中的一种应用。

2. 基因组分离离子层析技术在基因组分离中也具有广泛的应用。

其主要原理是利用凝胶过滤、毛细管电泳等方法将DNA片段进行分离、提取和纯化。

基因组离子层析也被广泛应用于医学、农业和食品科技领域。

层析技术简单介绍及其应用

层析技术简单介绍及其应用

层析法的主要介绍及其应用1.层析法的概念层析法又称色谱法[1].色层法或层离法(Chromatography),是一种应用很广的分离分析方法。

1903年,俄国的植物学家M,C.UBeT在研究分离植物色素过程中,首先创造了色谱法,这是一种根据化合物的不同结构和不同的物理,化学特性,从而具有不同吸附性能的原理,以分离混合物中的化学成分的一种物理化学分离方法,最初用于有色物质,之后应用于大量的无色物质。

色谱法的名称虽然仍然沿用,但已失去原来的含义。

层析法和其他分离方法比较,具有分离效率高,操作又不太麻烦的优点。

因此,层析法的应用越来越广,对于近代化学科学的发展有巨大的影响。

在制药、化工、农业、医学等方面都有着广泛的应用。

2.层析法的历史及原理层析法的历史1903年3月21日俄国植物学家茨维特(Michael Tswett,1872-1919)在华沙自然科学学会生物学会议上发表了“一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用”研究论文,介绍了一种应用吸附原理分离植物色素的新方法,并首先认识到这种层析现象在分离分析方面有重大价值。

1906年他在德国植物学杂志发表文章,首次命名上述分离后色带为色谱图,称此方法为色谱法(Chromatography)。

1907年在德国生物学会年会上,展示过带有色带的分离柱管和纯化过的植物色素溶液。

茨维特被世人公认为色谱创始人。

德籍奥地利化学家R.Kuhn 等利用他的方法在纤维状氧化铝和碳酸钙的吸附柱上将过去一个世纪以来公认为单一的结晶状胡萝卜素分离成a 和b 两个同分异构体,并由所取得的纯胡萝卜素确定出了其分子式。

Kuhn正是由于在维生素和胡萝卜素的离析与结构分析中取得了重大研究成果而获得了1938年诺贝尔化学奖.1952年,Martin和James发表第一篇气液色谱论文,首次用气体作流动相,配合微量酸碱滴定,发明了气相色谱,它给挥发性化合物的分离测定带来了划时代的革命。

2.2层析法的原理层析Chromatography(色谱),利用混合物中各组分的物理化学性质间的差异(溶解度、分子极性、分子大小、分子形状、吸附能力、分子亲合力等) ,使各组分在支持物上集中分布在不同区域,借此将各组分分离。

TLC(薄层层析色谱)技术原理与应用

TLC(薄层层析色谱)技术原理与应用

精心整理TLC(薄层层析色谱)技术原理与应用一、薄层层析(TLC)简介薄层层析是将吸附剂或者支持剂(有时加入固化剂)均匀地铺在一块玻璃上,形成薄层。

把欲分离的样品点在薄层上,然后用适宜的溶剂展开,使混合物得以分离的方法。

由于层析在薄层上进行故而得名。

薄层层析是一种微量、快速的层析方法。

它不仅可以用于纯物质的鉴定,也可用于混合物的分离、提纯及含量的测定。

还可以通过薄层层析来摸索和确定柱层析时的洗脱条件。

根据分离的原理不同,薄层层析可以分为两类:用吸附剂铺成的薄层所进行的层析为吸附薄层层析,吸附薄层中常用的吸附剂为氧化铝和硅胶;用纤维素粉、硅胶、硅藻土为支持剂铺成的薄层,属于分配薄层层析。

吸附TLC→固定相为吸附剂→氧化铝、硅胶。

(较多用)TLC→分配TLC→固定相为液态(通常为水)→固定相吸附在支持剂上。

(一)吸附薄层的基本原理:吸附薄层主要是利用吸附剂对样品中各成分吸附能力不同,及展开剂对它们的解吸附能力的不同,使各成分达到分离。

吸附作用主要由于物体表面作用力、氢键、络合、静电引力、范德华力等产生。

吸附强度决定于吸附剂的吸附能力,还受被吸附成分的性质影响,更与展开剂的性质有关。

1.吸附薄层层析:在硅胶薄层板上,样品中的两成分是两种结构近似的染料,在展开剂四氯化碳的作用下。

在展开剂和薄层板之间不断地产生吸附、解吸,再吸附,再解吸,……。

由于对氨基偶氮苯的极性比偶氮苯的极性稍强一些,层析的结果,对氨基偶氮苯受到的吸附作用稍强于偶氮苯,从而将两者分离。

展开结束以后,会在薄层板上形成两个斑点,混合物中的成分得以分离。

中药中的有效成分复杂多样,结构近似者不少。

特别是对未知结构的成分分析,设计并摸索出合理的层析条件是首要任务。

只有先设计出可用的层析条件,再经摸索改进,才可能对未知或者已知成分进行成功地分离。

然后才能谈得上进一步的分析研究。

要设计出合理有效的层析条件,必须熟悉薄层层析条件的选择的基本要领。

下面对薄层层析条件的选择做一初步介绍。

测流层析技术的原理及应用

测流层析技术的原理及应用

测流层析技术的原理及应用1. 简介测流层析(Flow Cytometry)技术是一种高效、精确的细胞分析技术,广泛应用于生物医学研究领域。

该技术通过将细胞单个、快速地通过激光束,通过对细胞内的荧光、散射光的检测和分析,实现对细胞的特征、数量的测量和排序。

2. 原理测流层析技术基于激光散射和荧光信号检测原理,通过激光器产生的激光束,将待测物(如细胞)单个地通过检测区域,并对其产生的散射光和荧光光进行检测和分析。

根据细胞所产生的不同散射光和荧光光的特征,可以获得细胞的大小、形状、颜色、荧光强度等信息。

3. 测流层析技术的应用测流层析技术在生物医学研究领域有广泛的应用,以下是其中的几个主要应用:3.1 细胞表型分析通过测流层析技术,可以获得细胞的多个特征,如大小、颜色、蛋白质表达水平等,进而对不同类型、状态的细胞进行鉴定和分类。

•测流层析可以对细胞进行表面标记,通过分析细胞表面标记物的表达水平,可以鉴定细胞的类型,如癌细胞与正常细胞的区别。

•测流层析可以测量细胞内蛋白质的表达水平,从而揭示不同细胞的功能和代谢状态。

3.2 免疫细胞分析测流层析技术在免疫学研究中有重要应用,用于检测和分析免疫细胞的特征和免疫应答。

•测流层析可以用于检测和分析免疫细胞表面标记物的表达水平,如CD4、CD8、CD25等,从而了解免疫细胞的类型和数量。

•测流层析可以用于检测和分析免疫细胞的功能,如细胞因子生产、细胞增殖等,从而了解免疫细胞的活性和免疫应答。

3.3 微粒分析测流层析技术可以用于微粒的分析和排序,包括细胞外囊泡、病毒、细菌等。

•测流层析可以测量微粒的大小、形状、浓度等特征,从而对不同类型的微粒进行区分。

•测流层析可以测量微粒上的标记子的表达水平,如蛋白质标记、核酸标记等,从而了解微粒的特性和功能。

3.4 DNA/RNA分析测流层析技术可以用于DNA/RNA的分析,包括DNA含量、DNA异常、RNA表达等。

•测流层析可以测量细胞内DNA含量的变化,从而揭示细胞的有丝分裂状态、细胞周期等信息。

离子层析技术

离子层析技术

离子层析技术离子层析技术是一种常见的分离和纯化技术,广泛应用于生物制药、环境监测、食品安全等领域。

本文将介绍离子层析技术的原理、应用和发展趋势。

一、离子层析技术的原理离子层析技术是一种基于离子交换的分离方法。

其原理是利用离子交换树脂对待分离物中的离子进行选择性吸附和解吸,从而实现各种离子的分离和纯化。

离子交换树脂是离子层析技术的核心材料。

它由具有大量带电基团的高分子聚合物构成,如强阴离子交换树脂上的带负电的硫酸基团,或者强阳离子交换树脂上的带正电的胺基团。

这些带电基团可以与待分离物中的离子发生静电吸附作用。

离子层析过程包括样品加载、洗脱和再生三个步骤。

在样品加载过程中,待分离物溶液通过离子交换树脂床层,其中带电的离子被树脂吸附,而非离子或者异号离子则通过树脂床层。

接着进行洗脱步骤,通过改变洗脱缓冲液中的离子浓度或者pH值,使被吸附的离子从树脂上解离,并与洗脱缓冲液一起被洗脱出来。

最后是再生步骤,通过使用盐溶液或者酸碱溶液等,重新吸附和洗脱树脂,使其恢复到工作状态。

离子层析技术在生物制药领域有广泛应用。

在蛋白质纯化过程中,离子层析可以用于去除杂质蛋白、富集目标蛋白或者调整目标蛋白的离子状态。

此外,离子层析还可以用于分离和纯化多肽、抗体等生物制品。

离子层析技术在环境监测中也有重要的应用。

例如,水体中的重金属离子可以通过离子层析技术进行分离和测定。

离子层析还可以用于土壤和废水中有害离子的检测和去除。

离子层析技术在食品安全领域也具有重要作用。

例如,离子层析可以用于检测食品中的营养成分、有害添加剂和重金属离子等。

通过离子层析技术的应用,可以保障食品的质量和安全。

三、离子层析技术的发展趋势随着科技的进步,离子层析技术也在不断发展。

在材料方面,新型离子交换树脂的研发为离子层析技术的应用提供了更多可能性。

例如,改性离子交换树脂可以提高其吸附容量和选择性,从而提高分离效果。

离子层析技术与其他分离技术的结合也是未来的发展方向。

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层析技术的应用一、层析技术的原理和分类(一)层析技术的原理层析法是目前广泛应用的一种分离技术。

本世纪初俄国植物学家M.Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。

现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。

层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。

所有的层析系统都由两个相组成:一是固定相,它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分;另一是流动相,即可以流动的物质,如水和各种溶媒。

当待分离的混合物随溶媒(流动相)通过固定相时,由于各组份的理化性质存在差异,与两相发生相互作用(吸附、溶解、结合等)的能力不同,在两相中的分配(含量对比)不同,而且随溶媒向前移动,各组份不断地在两相中进行再分配。

与固定相相互作用力越弱的组份,随流动相移动时受到的阻滞作用小,向前移动的速度快。

反之,与固定相相互作用越强的组份,向前移动速度越慢。

分部收集流出液,可得到样品中所含的各单一组份,从而达到将各组份分离的目的。

(二)层析法分类见表16-5~7(三)层析法的特点与应用表16-5按两相所处状态分类流动相液体气体液体液-液层析法气-液层析法固定相固体液-固层析法气-固层析法层析法是根据物质的理化性质不同而建立的分离分析方法。

根据层析峰的位置及峰高或峰面积,可以定性及定量。

层析法与光学、电学或电化学仪器连用,可检测出层析后各组份的浓度或质量,同时绘出层析图。

层析仪与电子计算机联用,可使操作及数据处理自动化,大大缩短分析时间。

由于层析法具有分辨率高、灵敏度高、选择性好、速度快等特点,因此适用于杂质多、含量少的复杂样品分析,尤其适用于生物样品的分离分析。

近年来,已成为生物化学及分子生物学常用的分析方法。

在医药卫生、环境化学、高分子材料、石油化工等方面也得到了广泛的应用。

表16-6按层析原理分类表16-7按操作形式不同分类名称操作形式柱层析法固定相装于柱内,使样品沿着一个方向前移而达分离将适当粘度的固定相均匀涂铺在薄板上,点样后用流薄层层析法动相展开,使各组份分离用滤纸作液体的载体,点样后用流动相展开,使各组纸层析法份分离将适当的高分子有机吸附剂制成薄膜,以类似纸层析薄膜层析法方法进行物质的分离二、层析法实验技术(一)凝胶层析法凝胶层析又称分子筛过滤、排阻层析等。

它的突出优点是层析所用的凝胶属于惰性载体,不带电荷,吸附力弱,操作条件比较温和,可在相当广的温度范围下进行,不需要有机溶剂,并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。

对于高分子物质有很好的分离效果。

⒈凝胶的选择根据实验目的不同选择不同型号的凝胶。

如果实验目的是将样品中的大分子物质和小分子物质分开,由于它们在分配系数上有显著差异,这种分离又称组别分离,一般可选用Sephadex G-25和G-50,对于小肽和低分子量的物质(1000-5000)的脱盐可使用Sephadex G-10,G-15及Bio-Gel-p-2或4。

如果实验目的是将样品中一些分子量比较近似的物质进行分离,这种分离又叫分级分离。

一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶,层析过程中这些物质都能不同程度地深入到凝胶内部,由于K d不同,最后得到分离。

⒉柱的直径与长度根据经验,组别分离时,大多采用2-30cm长的层析柱,分级分离时,一般需要100 cm左右长的层析柱,其直径在1-5cm范围内,小于1cm产生管壁效应,大于5cm则稀释现象严重。

长度L与直径D的比值L/D一般宜在7-10之间,但对移动慢的物质宜在30-40之间。

⒊凝胶柱的制备凝胶型号选定后,将干胶颗粒悬浮于5-10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶胀,溶胀之后将极细的小颗粒倾泻出去。

自然溶胀费时较长,加热可使溶胀加速,即在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸,1-2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。

⒋加样和洗脱凝胶床经过平衡后,在床顶部留下数亳升洗脱液使凝胶床饱和,再用滴管加入样品。

一般样品体积不大于凝胶总床体积的5%-10%。

样品浓度与分配系数无关,故样品浓度可以提高,但分子量较大的物质,溶液的粘度将随浓度增加而增大,使分子运动受限,故样品与洗脱液的相对粘度不得超过1. 5-2。

样品加入后打开流出口,使样品渗入凝胶床内,当样品液面恰与凝胶床表面相平时,再加入数毫升洗脱液中洗管壁,使其全部进入凝胶床后,将层析床与洗脱液贮瓶及收集器相连,预先设计好流速,然后分部收集洗脱液,并对每一馏份做定性、定量测定。

⒌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。

⒍凝胶层析的应用⑴脱盐:高分子(如蛋白质、核酸、多糖等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除去,这一操作称为脱盐。

本法脱盐操作简便、快速、蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。

适用的凝胶为Sephad exG-10、15、25或Bio-Gel-p-2、4、6。

柱长与直径之比为5-15,样品体积可达柱床体积的25%-30%,为了防止蛋白质脱盐后溶解度降低会形成沉淀吸附于柱上,一般用醋酸铵等挥发性盐类缓冲液使层析柱平衡,然后加入样品,再用同样缓冲液洗脱,收集的洗脱液用冷冻干燥法除去挥发性盐类。

⑵用于分离提纯:凝胶层析法已广泛用于酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱等物质的分离提纯。

凝胶对热原有较强的吸附力,可用来去除无离子水中的致热原制备注射用水。

⑶测定高分子物质的分子量:用一系列已知分子量的标准品放入同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一分钟成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量的标准曲线。

测定未知物质的分子量时,可将此样品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗肿后,根据物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的分子量。

⑷高分子溶液的浓缩:通常将SephadexG-25或50干胶投入到稀的高分子溶液中,这时水分和低分子量的物质就会进入凝胶粒子内部的孔隙中,而高分子物质则排阻在凝胶颗粒之外,再经离心或过滤,将溶胀的凝胶分离出去,就得到了浓缩的高分子溶液。

(二)离子交换层析法离子交换层析法是以具有离子交换性能的物质作固定相,利用它与流动相中的离子能进行可逆的交换性质来分离离子型化合物的一种方法。

⒈离子交换剂预处理和装柱对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒,以保证有较好的均匀度,对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。

溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理,使之成为带H+或OH-的交换剂型。

阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理,使最终转为-OH-型或盐型交换剂;对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理,使最终转为-H-型交换剂。

洗涤好的纤维素使用前必须平衡至所需的pH和离子强度。

已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。

为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层,要适当加压装柱,同时使柱床压紧,减少死体积,有利于分辨率的提高。

柱子装好后再用起始缓冲液淋洗,直至达到充分平衡方可使用。

⒉加样与洗脱加样:层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度,所选定的pH值应落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围,同时要注意离子强度应低,可用透析、凝胶过滤或稀释法达此目的。

样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前,以离心法除去。

为了达到满意的分离效果,上样量要适当,不要超过柱的负荷能力。

柱的负荷能力可用交换容量来推算,通常上样量为交换剂交换总量的1%-5%。

洗脱:已结合样品的离子交换前,可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结合物洗脱,也可同时改变pH与离子强度。

为了使复杂的组份分离完全,往往需要逐步改变pH或离子强度,其中最简单的方法是阶段洗脱法,即分次将不同pH与离子强度的溶液加入,使不同成分逐步洗脱。

由于这种洗脱pH与离子强度的变化大,使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱,纯度较差,不适宜精细的分离。

最好的洗脱方法是连续梯度洗脱,洗脱装置见图16-6。

两个容器放于同一水平上,第一个容器盛有一定pH的缓冲液,第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液,两容器连通,第一个容器与柱相连,当溶液由第一容器流入柱时,第二容器中的溶液就会自动来补充,经搅拌与第一容器的溶液相混合,这样流入柱中的缓冲液的洗脱能力即成梯度变化。

第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算:C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1式中A1、A2分别代表两容器的截面积:C1、C2分别表示容器中溶液的浓度;V为流出体积对总体积之比。

当A1=A2时为线性梯度,当A1>A2时为凹形梯度,A1>A2时为凸形梯度。

洗脱时应满足以下要求:①洗脱液体积应足够大,一般要几十倍于床体积,从而使分离的各峰不致于太拥挤。

②梯度的上限要足够高,使紧密吸附的物质能被洗脱下来。

③梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。

目的物的过早解吸,会引起区带扩散;而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。

图16-6梯度洗脱示意图⒊洗脱馏份的分析按一定体积(5-10ml/管)收集的洗脱液可逐管进行测定,得到层析图谱。

依实验目的的不同,可采用适宜的检测方法(生物活性测定、免疫学测定等)确定图谱中目的物的位置,并回收目的物。

⒋离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生。

如离子交换纤维素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有强吸附物则可用0.1mol/l NaOH洗柱;若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生,也可用乙醇洗涤,其顺序为:0.5mol/l NaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。

保存离子交换剂时要加防腐剂。

对阴离子交换剂宜用0.002%氯已定(洗必泰),阳离子交换剂可用乙基硫柳汞(0.005%)。

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