第五章 凝胶过滤
凝胶过滤原理
凝胶过滤原理
凝胶过滤是一种常用的分离技术，主要利用凝胶材料的孔隙结构来分离混合物中的颗粒或溶解物质。
凝胶可以是固态的或液态的，并且可以是天然材料或人工合成的。
在凝胶过滤中，混合物被放置在一个含有凝胶材料的容器中。
凝胶材料通常是多孔的，具有许多微小的孔隙。
这些孔隙的大小和形状可以根据需要进行调整。
当混合物通过凝胶材料时，较大的颗粒或分子会被阻挡在凝胶的孔隙中，而较小的颗粒或分子则可以通过孔隙。
这样，混合物就可以在不同大小的颗粒或分子之间进行分离。
凝胶过滤可以应用于多种不同的领域，例如生物化学、生物医学和环境科学等。
在生物化学中，凝胶过滤常用于分离蛋白质、核酸和多糖等生物大分子。
在生物医学中，凝胶过滤可以用于体外诊断和药物分析等应用。
在环境科学中，凝胶过滤可以用于水质和空气质量监测等领域。
除了普通的凝胶过滤，还有一种特殊的凝胶过滤技术被称为凝胶电泳。
凝胶电泳利用凝胶材料的分子运动性质来分离混合物中的不同成分。
这种技术在分析DNA、RNA和蛋白质等生物
分子时广泛应用。
总的来说，凝胶过滤是一种简便、有效的分离技术，通过利用凝胶材料的孔隙结构，可以实现混合物中颗粒或分子的分离。
这种技术在各个领域都有广泛的应用，并且可以根据需要进行调整和改进。
凝胶过滤步骤
凝胶过滤层析步骤（一）凝胶柱制备1. 将预装好的凝胶柱换下用过的凝胶柱，两端拧开，用吸耳球堵住一端，从另一端将凝胶吹出回收在大烧杯中（可重复使用）。
2．检查凝胶柱底部滤膜完整且透水性良好，拧紧并固定在铁架台上，先加入15cm左右高度水柱。
3．将溶涨好的凝胶颗粒悬浮液加入，直至沉积到凝胶柱高度3/4。
若柱内水过多，可在管底已经沉积好一段凝胶后打开出水口，一边放水一边加凝胶；若凝胶不足，应在顶部凝胶未完全沉积前补加（若已经完全沉积需将上部搅起）。
注意：凝胶制备好后始终胶面上有水，不至于脱水干裂。
（二）样品提取每个小组取虾3g，剪碎后加入少量石英砂和5ml提取液，研磨匀浆，用1ml 微量移液器转移至1.5ml离心管中（蓝枪头剪去头部方便吸取匀浆），离心机中对称放置的两个离心管在天平称量配平，盖好转子顶盖，关上离心机盖（仪器自动锁定）。
设置温度4℃，转速10000r/min，时间20min，按“Start”键开始离心（实验过程中可以按“Stop”键提前结束离心）。
待离心机结束时鸣叫后，按“Open”打开离心机盖，取出离心管，上清液为酶粗提液（若不澄清可延长离心时间）。
（三）层析系统调节1. 打开电源，用“预置”和数字键调节定时的时间为120S，首管为1，末管为100（馏分收集器由外向里转），再连续按“预置”使全部显示为8888 888，完成馏分收集器的设置。
2. 打开凝胶柱出水口，放出凝胶柱上端水柱以便于上样（不能干裂）。
在水流动过程中，核酸蛋白检测仪按下T键，旋转“调T”键调节透光率100，按下“1A”键，用“调A”旋钮调节显示0.00。
（四）上样1．打开柱子的出水口，待凝胶上端的水进入凝胶，关闭出水口。
2．打开凝胶柱顶端，用滴管或移液器将0.5ml蛋白提取液贴凝胶面加入（尽量不要沾到内壁）。
打开出水口让提取液流进凝胶（注意不要干胶），关闭出水口。
3．用滴管取0.5-1ml洗脱液清洗内壁，打开出水口再流进凝胶，关闭出水口。
凝胶过滤层析步骤
凝胶过滤层析步骤凝胶过滤层析是一种常用的色谱技术，广泛应用于生物分离和分析领域。
下面将介绍凝胶过滤层析的步骤。
一、样品制备在进行凝胶过滤层析之前，首先需要准备样品。
样品可以是生物大分子，如蛋白质、核酸等。
样品需要在适当的缓冲液中溶解，并进行必要的预处理，如去除杂质、浓缩等。
二、凝胶选择凝胶过滤层析中常用的凝胶材料有几种，如琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等。
在选择凝胶时，需要考虑样品的分子大小、分子量范围以及分离的目的等因素。
不同的凝胶材料具有不同的孔隙结构和分子筛效果，因此需要根据实验要求选择合适的凝胶。
三、制备凝胶柱凝胶过滤层析通常需要制备凝胶柱。
制备凝胶柱的方法有很多种，常见的有手工制备和使用专用的凝胶柱填充器。
制备凝胶柱时需要注意填充均匀、不产生气泡和空隙等问题。
四、样品加载将制备好的样品加载到凝胶柱中。
加载样品时，需要根据样品的性质和目的选择合适的操作方法。
一般来说，可以采用重力或压力驱动的方式进行样品加载。
五、洗脱和分离完成样品加载后，可以进行洗脱和分离步骤。
洗脱是指用适当的缓冲液将未结合的样品从凝胶中洗脱出来，以去除杂质。
分离是指将目标分子从凝胶中洗脱出来，以实现分离纯化的目的。
在洗脱和分离过程中，需要根据实验要求选择合适的缓冲液体系和洗脱条件。
六、收集和分析样品完成洗脱和分离后，可以将洗脱液收集起来进行进一步的分析。
收集的洗脱液可以用于测定目标分子的浓度、纯度以及其他相关性质。
常用的分析方法有分光光度法、蛋白质浓度测定、电泳分析等。
七、凝胶再生完成一次凝胶过滤层析后，凝胶柱需要进行再生以便下次使用。
凝胶再生的方法有多种，常见的有使用盐溶液、酸碱溶液或特定的再生缓冲液进行再生。
再生后的凝胶柱需要进行验证，确保再生效果良好。
总结：凝胶过滤层析是一种简单有效的生物分离技术。
通过选择合适的凝胶材料、制备凝胶柱、加载样品、洗脱和分离等步骤，可以实现对样品的纯化和分离。
凝胶过滤层析在生物学、生物化学等领域有着广泛的应用，为研究和分析生物大分子提供了重要的手段。
凝胶层析技术(凝胶过滤).
3、样品的加入吸取1ml血红蛋白——核黄素混合液，加到凝胶床的表面上，不要沿柱壁加样品，注意加样时勿将床冲起。
打开出口管，用少量水流一下，接触过样品的管壁，再加水扩展洗脱，用试管将洗脱液。
4、洗脱：加去离子水洗脱，流速为每分钟1ml,两分钟收一管。
5、比色测定：波长，红色部分520nm,黄色部分450nm 绘制洗脱曲线：以光密度为纵座标，以时间为横座标，并标明洗脱峰的名称。
6、凝胶的回收。
四、凝胶层析的特点 1、凝胶是一种不带电荷的惰性物质，本身不会与被分离物质相互作用，分离效果好，重复性高。
2、设备简单，操作简便。
五、影响凝胶层析的因素（一）凝胶的选择：（二）凝胶粒度对分离效果的影响 40-60目为粗粒。
100-200目为细粒（应用较多）能使洗脱曲线的峰区变得对称和狭窄。
250-400目为最细粒。
250-400 （三）洗脱流速对分离效果的影响：一般采用流速在30-200ml/小时，过快会使色层谱变形。
（四）离子强度和附值（五）样品液体积对分离效果的影响通常样品液体积约为凝胶床总体积的5-10%。
（六）凝胶柱的长度，直径和分离效果的关系（七）Vo和Vi。
凝胶过滤的原理
凝胶过滤的原理
凝胶过滤是一种常见的分离和纯化生物大分子的方法，它基于分子在凝胶中的
迁移速度的差异来实现分离。
凝胶过滤的原理是利用凝胶材料的孔隙结构对分子大小进行筛选，从而实现不同大小的分子在凝胶中的迁移速度不同，从而实现分离的目的。
在凝胶过滤中，凝胶材料起着筛子的作用，分子在凝胶孔隙中的扩散速度与其
分子大小成反比。
较大的分子无法进入凝胶孔隙内部，只能沿着凝胶颗粒的表面进行扩散，因此迁移速度较慢；而较小的分子则可以进入凝胶孔隙内部，因此迁移速度较快。
通过这种方式，不同大小的分子可以在凝胶中被有效地分离开来。
凝胶过滤的原理可以用来分离蛋白质、DNA、RNA等生物大分子。
在实际操
作中，通常会选择适当孔径的凝胶材料，使得待分离的分子能够在凝胶中得到有效的筛选和分离。
此外，还可以通过改变凝胶的pH值、离子强度等条件来调节分子
在凝胶中的迁移速度，从而实现更精细的分离效果。
凝胶过滤的原理简单直观，操作方便，因此在生物大分子的分离和纯化中得到
了广泛的应用。
它不需要复杂的实验设备，只需要凝胶柱和一些基本的实验仪器即可完成分离操作。
同时，凝胶过滤还可以实现高效的分离效果，对于一些需要高纯度的生物大分子样品的制备具有重要的意义。
总的来说，凝胶过滤的原理是基于凝胶材料对分子大小的筛选作用，利用分子
在凝胶中的迁移速度差异来实现分离。
它是一种简单、有效的生物大分子分离方法，具有广泛的应用前景。
通过对凝胶过滤原理的深入理解，可以更好地指导实际操作，提高生物大分子的分离和纯化效率，推动生物科学研究的发展。
凝胶过滤纯化实验报告
1. 熟悉凝胶过滤纯化实验的原理和操作方法。
2. 掌握凝胶过滤纯化蛋白质的基本步骤。
3. 学习通过凝胶过滤纯化实验对蛋白质进行分离和鉴定。
二、实验原理凝胶过滤纯化实验是一种基于分子筛效应的蛋白质分离和纯化技术。
实验中，利用凝胶颗粒的多孔结构，将待纯化的蛋白质溶液通过凝胶层析柱，根据蛋白质分子量的大小进行分离。
分子量较小的蛋白质可以进入凝胶颗粒的孔隙，滞留时间较长，而分子量较大的蛋白质则不能进入凝胶颗粒，滞留时间较短，从而实现蛋白质的分离。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 蛋白质样品- 凝胶层析柱- 凝胶颗粒（如Sephadex G-75）- 洗脱液（如磷酸盐缓冲液）- 蛋白质标准品- 紫外分光光度计- 显微镜2. 实验仪器：- 凝胶层析柱- 移液器- 烧杯- 离心机- 紫外分光光度计1. 制备凝胶层析柱：将凝胶颗粒与洗脱液混合，加入凝胶层析柱中，让凝胶颗粒自然沉淀，形成凝胶床。
2. 加样：将蛋白质样品与洗脱液混合，用移液器取适量加入凝胶层析柱顶部。
3. 洗脱：用洗脱液缓慢滴加至凝胶层析柱中，待样品全部通过凝胶层析柱后，继续用洗脱液冲洗，收集洗脱液。
4. 蛋白质鉴定：取一定量的洗脱液，用紫外分光光度计检测蛋白质含量。
5. 分析结果：将收集到的洗脱液进行SDS-PAGE电泳分析，观察蛋白质分离效果。
五、实验结果与分析1. 紫外分光光度计检测结果显示，蛋白质在洗脱过程中逐渐释放，表明凝胶过滤纯化实验成功。
2. SDS-PAGE电泳结果显示，蛋白质在凝胶层析柱中被成功分离，表明凝胶过滤纯化实验达到了预期效果。
六、实验讨论1. 凝胶过滤纯化实验是一种简单、高效、温和的蛋白质分离和纯化方法，适用于分子量不同的蛋白质分离。
2. 实验过程中，凝胶层析柱的制备、加样、洗脱等步骤需严格按照操作要求进行，以保证实验结果的准确性。
3. 凝胶过滤纯化实验的分离效果与凝胶颗粒的孔径、洗脱液的选择等因素有关，应根据实验需求选择合适的凝胶颗粒和洗脱液。
第五章 凝胶过滤层析
第五章 凝胶过滤层析 第二节 原 理
三、凝胶过滤的有关理论问题 ㈠ 凝胶介质的多孔结构和凝胶柱的体积参数 凝胶过滤介质是由多聚物交联形成的具有三维网状结构的 颗粒。 凝胶柱的体积参数包括： 总柱床体积（total volume, Vt），是凝胶经溶胀、装柱、 沉降，体积稳定后所占据层析柱内的总体积； 外水体积（outer volume, V0），是柱中凝胶颗粒间隙的液 相体积的总和； 内水体积（inner volume, Vi），是存在于溶胀后的凝胶颗 粒网孔中的液相体积的总和； 凝胶体积（gel volume, Vg），又称支持物基质体积 （matrix volume of the support, Vs）或干胶体积，是凝胶 颗粒固相所占据的体积，
第五章 凝胶过滤层析 第三节 凝胶过滤介质
一、凝胶过滤介质的基本结构 凝胶介质的基本结构都是具有多孔网状结构的水不溶性多 聚物。 理想的凝胶过滤介质必须符合以下条件： （1）有较强的机械稳定性，能满足层析过程所需流速， 在其标称的操作压力范围内不发生体积变化； （2）高化学稳定性，凝胶颗粒对分离过程中常用的试剂 和样品都保持惰性，在很宽的pH范围内保持稳定，耐去 污剂、有机溶剂，耐高温，从而方便清洗和消毒灭菌； （3）球形，颗粒直径均匀，呈现亲水性； （4）不带电荷，不对样品产生吸附作用。
第五章 凝胶过滤层析 第一节 概 述
凝胶过滤具有的优势 : （1）凝胶介质不带电荷，具有良好的稳定性，分离条件温 和，回收率高，重现性好； （2）通常情况下，溶液中存在各种离子、小分子、去污剂、 表面活性剂、蛋白变性剂等不会对分离产生影响，层析还能 在不同pH、温度下进行； （3）应用范围广，能分离的物质相对分子质量的覆盖面 宽，从几百到数百万，因此既适用于分子量较低的寡糖、寡 肽、聚核苷酸等生物小分子的分离，也适用于蛋白质、多糖、 核酸等大分子物质的纯化； （4）设备相对简单、易于操作、分离周期短、连续分离时 层析介质不需再生即可反复使用。
生化实验报告 实验5 血红蛋白凝胶过滤
实验报告课程名称：生化实验B 实验日期：班级：姓名学号：血红蛋白凝胶过滤一、背景及目的血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。
存在于脊椎动物、某些无脊椎动物血液和豆科植物根瘤中。
人体内的血红蛋白由两个α亚基和两个β亚基组成。
每个亚基均成球状，内部有一个血红素。
血红素上的亚铁离子可以可逆的与氧分子结合，起到运输氧气的作用。
当携带氧气时，血红蛋白呈鲜红色，无氧时为暗红色。
凝胶过滤法又称凝胶排阻层析或分子筛层析，主要是根据蛋白质的大小和形状，即蛋白质的质量进行分离和纯化。
层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质，多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质，使蛋白质混合物中的物质按分子大小的不同进行分离。
一般是大分子先流出来，小分子后流出来。
1凝胶过滤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。
影响分离效果的因素主要有以下几点：1.基质的颗粒大小、均匀度2.筛孔直径和床体积的大小3.洗脱液的流速4.样品的种类等，5.缓冲液的pH6.而最直接的影响是Kav 值的差异性，Kav 值差异性大，分离效果好；Kav 值差异性小，则分离效果很差，或根本不能分开。
影响凝胶过滤的因素主要有：1、层析柱的选择：长的层析柱分辨率要比短的高，但层析柱长度不能过长。
2、加样量：加样过多，会造成洗脱峰的重叠；加样过少，提纯后各组分量少、浓度较低。
3、凝胶柱的鉴定：凝胶柱填装后用肉眼观察应均匀、无纹路、无气泡。
4、洗脱速度：洗脱速度应保持适中。
目前凝胶过滤技术的应用主要是以下几点：1、脱盐2、用于分离提纯3、测定高分子物质的分子量4、高分子溶液的浓缩5、蛋白质的复性二、实验原理层析法是基于不同物质在流动相和固定相之间的分配系数不同而将混合组分分离的技术。
当流动相(液体或气体)流经固定相(多孔的固体或覆盖在固体支持物上的液体)时，各组分沿固定相移动的速度不同而分离。
凝胶过滤法
凝胶过滤法
DNA的凝胶过滤是一种分子筛选法，主要是利用凝胶内部由水分子组成的网状结构，将DNA的特定长度分离开来。
此方法需使用凝胶，凝胶可以选择两类，一类是采用核苷酸聚合体测定DNA长度，另一类是利用磁性凝胶分离DNA测定其重复性结构。
对凝胶进行处理后，可以将DNA连接到凝胶上，然后将凝胶放入一种特定的溶液中，利用溶液的流动作用就可以分离出不同长度的DNA。
凝胶过滤法的优点是简单快捷，可以给出大量的精确测量的DNA。
缺点是，不同物种的DNA长度会有少许误差。
第五章+凝胶过滤
分类
葡聚糖凝胶（Sephadex） 天然琼脂糖（Sepharose、Bio-gel A） 交联琼脂糖（Sepharose CL-） 聚丙烯酰胺凝胶（Bio-gel） 交联葡聚糖 双丙烯酰胺共聚凝胶（Sephacry1） 交联葡聚糖与葡聚糖共价结合的凝胶（Superdex
）
各 种 凝 胶 层 析 的 基 质
链将发生少许水解作用；在0.2mol/L NaOH 溶 液中（室温下）处理100小时，对其低流速和 多孔性没有明显影响； c. 清洁剂（如SDS）、6mol/L盐酸胍和8 mol/L 尿素溶液可作洗脱剂，高温（120℃）消毒（ pH= 7时）处理后，层析性质没明显变化。
Sephacryl 能用于分离蛋白质、核酸、多糖和 蛋白聚糖（Proteoglycans）。也可用于大的 病毒颗粒（直径 >300-400 nm）的分离。层 析时，用细颗粒凝胶分辨率高。
粗颗粒凝胶流速快，宜用小直径的层析柱，如操 作得当，可得到较满意的结果。
2．凝胶用量的计算
根据层析柱的体积和干凝胶的膨胀度，可计算 出所需干凝胶的用量：
干凝胶用量（g）=∏r2 h / 膨胀度（床体积/克干 胶）
用此法计算出的干凝胶用量还需增加 10%-20％ ，因为凝胶在处理过程中会有一部分损失。
不同类型凝胶的筛孔的大小不同
凝胶过滤基本原理
相对分子质量较大的物质由于直径大于凝胶网 孔被完全排阻在孔外，只能在凝胶颗粒外的空 间向下流动，因此流程较短，移动速度快，所 以首先流出。
相对分子质量较小的物质由于直径小于凝胶网 孔，可完全渗透进入凝胶颗粒的网孔，在向下 移动过程中，因此流程较长，移动速率慢，所 以最后流出。
不同型号的葡聚糖凝胶的交联度不同，膨胀 度、吸水量、筛孔的大小和分组范围有明显 的差异。
凝胶过滤的原理
凝胶过滤的原理
凝胶过滤是一种常见的分离和纯化生物大分子的方法，它基于凝胶的孔隙大小对分子进行分离。
凝胶是一种多孔性材料，可以是天然的，也可以是人工合成的。
在凝胶过滤中，样品溶液通过凝胶柱时，大分子会被凝胶的孔隙所排斥，因而会绕过这些孔隙，而小分子则会进入孔隙内部，从而被凝胶所阻滞。
这样，不同大小的分子就会在凝胶柱中被分离开来。
凝胶过滤的原理主要是基于分子的大小排斥效应和孔隙阻滞效应。
对于大分子而言，它们的尺寸大于凝胶孔隙的大小，因此无法进入孔隙内部，只能绕过孔隙，从而在凝胶柱中形成一条较为直的通道。
而小分子则可以进入凝胶孔隙内部，受到孔隙的阻滞作用，从而在凝胶柱中形成一条较为曲折的通道。
这样，不同大小的分子在凝胶柱中会以不同的速率通过，从而实现了它们的分离。
凝胶过滤的原理还涉及到凝胶的选择和操作条件的控制。
不同大小的分子对凝胶的选择有着不同的要求，通常需要根据样品的特性和分子大小来选择合适的凝胶材料。
此外，操作条件的控制也对凝胶过滤的效果有着重要的影响，比如流速、温度、缓冲液的选择等。
这些因素都需要在实验中进行合理的控制和调节，以保证凝胶过滤的效果。
总的来说，凝胶过滤是一种简单、有效的分离和纯化生物大分子的方法，它基于凝胶的孔隙大小对分子进行分离，利用分子的大小排斥效应和孔隙阻滞效应来实现分子的分离。
在实际操作中，需要根据样品的特性和分子大小选择合适的凝胶材料，并合理控制操作条件，以保证凝胶过滤的效果。
这种方法在生物化学、生物学等领域有着广泛的应用，为研究人员提供了一种重要的工具和技术手段。
凝胶过滤原理
凝胶过滤原理
凝胶过滤是一种常用的生物化学分离技术，通过凝胶材料的孔隙结构实现生物大分子的分离和富集。
它基于分子的大小和形状差异，将不同大小的分子通过凝胶孔隙的筛选作用分离开来。
凝胶材料通常是由交联聚合物构成，如聚丙烯酰胺凝胶（polyacrylamide gel）或琼脂凝胶（agarose gel）。
这些凝胶
材料具有多孔性，孔隙大小可调。
通常使用聚丙烯酰胺凝胶分离较小的生物大分子，如蛋白质，而使用琼脂凝胶分离较大的生物大分子，如DNA。
凝胶过滤的原理基于分子在凝胶孔隙中的扩散和筛选效应。
当混合物溶液通过凝胶柱时，较小的分子可以通过凝胶孔隙迅速扩散，沿着溶液流动方向通过凝胶，而较大的分子由于孔隙的限制而无法通过，被凝胶所阻滞。
因此，分子根据其大小被分离并在凝胶柱中形成不同的峰。
凝胶过滤通常需要选择合适的凝胶材料和孔隙大小，以实现所需分离的生物大分子的有效分离。
此外，也需要调整实验条件，如溶液的缓冲体系和分离过程中的电场，以提高凝胶过滤的分离效果。
凝胶过滤层析法
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Sephadex经改性后比其母体具有更广泛的用途，适用于脂类、甾类、脂肪酸、激素、维生素及其他小分子的分级分离。
10
15-20
72
5
150
5000-400000
1000-150000
15
20-30
72
5
200
5000-800000
1000-200000
20
30-40
72
5
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Sephadex的型号及性能
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3、主要用途：孔径较小的凝胶主要用于脱盐、肽与其他小分子的分离；孔径较大的凝胶用于蛋白质与其他大分子的分离。DNA级的Sephadex适用于DNA或低聚核苷酸的分离。
峰宽：峰的基线宽度，通过层析峰两侧拐点作切线交于基线上的距离。
标准差：样品组分被带出层析柱的分散度，用σ表示。两侧拐点之间的距离为2个标准差。
Wb=4 σ=1.699W1/2
W1/2=2.354 σ
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保留值：表示样品中各组分在层析柱中停留时间的长短或组分流出时所需流动相体积的大小。
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Sephacryl系列产品性能
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(五)、Superdex系列产品 是最新的凝胶过滤介质，属BioProcess介质中的一种。是将葡聚糖以共价键方式结合到高交联的多孔琼脂糖珠体上形成的复合凝胶。是将交联葡聚糖优良的过滤选择性及高交联的琼脂糖的物理化学稳定性集于一身的具有优良选择性和高分辨率的产品。可在0.1mol/LHCl或1mol/LNaOH溶液中40℃处理400小时而分辨率保持不变。
凝胶过滤层析法的原理
凝胶过滤层析法的原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊凝胶过滤层析法的原理。
这凝胶过滤层析法啊，就像是一个神奇的筛子！你想想看，不同大小的分子就好比是不同形状和大小的珠子。
这个“筛子”呢，有很多很多的小孔。
当我们把混合着各种分子的溶液倒进去的时候，那些小分子就像小珠子一样，能轻松地钻进小孔里，然后在里面绕来绕去，慢慢悠悠地通过这个“筛子”。
而那些大分子呢，就像是大珠子，根本钻不进去那些小孔，只能从“筛子”的缝隙中直接通过啦！这不就把不同大小的分子给分开了嘛！是不是很有意思？这就好比是一群人要通过一个狭窄的通道，小孩子能轻松地挤过去，而大胖子就得绕路走啦！在这个过程中，每个分子通过“筛子”的速度可不一样哦。
小分子在里面晃悠的时间长，通过得就慢；大分子直接走大道，通过得就快。
这样一来，我们就能根据它们通过的先后顺序，把不同大小的分子给区分开来啦。
而且哦，这凝胶过滤层析法用处可大了去了！它可以用来分离蛋白质啊、核酸啊这些生物大分子。
比如说，咱要研究一个蛋白质，但是它和其他一些杂质混在一起了，这时候凝胶过滤层析法就派上用场啦，能帮我们把它干干净净地分离出来，就像从一堆沙子里找出金子一样！咱再想想，要是没有这个神奇的方法，那得有多麻烦呀！要想把那些小小的分子从混合液里挑出来，简直就像大海捞针一样难。
但有了凝胶过滤层析法，一切都变得简单多啦！你说这科学家们多聪明啊，能想出这么个好办法来！这就像生活中我们遇到难题，总有人能想出巧妙的解决办法一样。
这凝胶过滤层析法不就是这样一个巧妙的办法嘛！它让我们分离分子变得轻而易举，就像做游戏一样好玩。
总之啊，凝胶过滤层析法真的是太神奇、太好用啦！它就像是我们在分子世界里的一把钥匙，能打开那扇神秘的大门，让我们看到分子们的奇妙世界。
让我们一起为这个伟大的发明点赞吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
凝胶过滤蛋白质 实验报告
凝胶过滤蛋白质实验报告
《凝胶过滤蛋白质实验报告》
摘要：
本实验旨在通过凝胶过滤技术分离和纯化蛋白质。
首先，我们通过离心法将混合蛋白质溶液分离成上清液和沉淀物，然后将上清液进行凝胶过滤，最终得到纯净的蛋白质。
实验结果表明，凝胶过滤技术能够高效地分离蛋白质，为进一步研究蛋白质提供了重要的方法和手段。
引言：
蛋白质是生物体内最重要的大分子有机化合物之一，它们参与了生物体内的几乎所有生物学过程。
因此，研究蛋白质的结构和功能对于生物学研究具有重要意义。
然而，蛋白质通常以复杂的混合物形式存在于生物体内，因此需要对其进行分离和纯化。
凝胶过滤技术是一种常用的蛋白质分离和纯化方法，本实验将通过凝胶过滤技术对蛋白质进行分离和纯化，以期得到纯净的蛋白质样品。
材料与方法：
1. 混合蛋白质溶液
2. 离心管
3. 离心机
4. 过滤膜
5. 凝胶过滤装置
6. 蛋白质分析仪
实验步骤：
1. 将混合蛋白质溶液加入离心管中，进行离心分离。
2. 将上清液收集至凝胶过滤装置中，进行凝胶过滤。
3. 收集凝胶过滤后得到的纯净蛋白质样品。
结果与讨论：
经过离心分离和凝胶过滤，我们成功地得到了纯净的蛋白质样品。
通过蛋白质分析仪的检测，确认了蛋白质的纯度和浓度。
实验结果表明，凝胶过滤技术能够高效地分离蛋白质，为进一步研究蛋白质提供了重要的方法和手段。
结论：
凝胶过滤技术是一种简便、高效的蛋白质分离和纯化方法，本实验结果为进一步研究蛋白质的结构和功能提供了重要的基础。
希望本实验能够为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
凝胶过滤层析的原理
凝胶过滤层析的原理凝胶过滤层析（gel filtration chromatography）是一种分离和纯化生物大分子的常用方法。
它基于生物大分子在凝胶柱中的分子大小和形状的不同而进行分离的原理。
凝胶过滤层析的原理和操作步骤将在下文中进行详细介绍。
首先，我们来了解一下凝胶过滤层析的原理。
凝胶过滤层析的分离原理是基于生物大分子在凝胶柱中的分子大小和形状的不同而进行分离的。
凝胶柱由一种多孔的凝胶材料构成，这种凝胶材料能够形成一个三维的网络结构，生物大分子可以在这个网络结构中进行筛选。
较小的生物大分子可以进入凝胶的孔隙中，而较大的生物大分子则无法进入孔隙，因此在流经凝胶柱时，较小的生物大分子会被凝胶柱滞留，而较大的生物大分子则会通过凝胶柱。
这样就实现了生物大分子的分离。
在实际操作中，我们首先需要准备一个装有凝胶柱的层析柱。
然后将待分离的生物大分子混合物加载到凝胶柱上，并通过向凝胶柱中注入缓冲液的方式进行层析。
在缓冲液的推动下，生物大分子混合物会逐渐在凝胶柱中进行分离，较小的生物大分子会被凝胶柱滞留，而较大的生物大分子则会通过凝胶柱。
最后，我们可以通过适当的方法将滞留在凝胶柱中的生物大分子进行洗脱，从而得到纯净的生物大分子。
凝胶过滤层析的原理简单而直观，操作也相对简便，因此在生物大分子的分离和纯化中得到了广泛的应用。
它不仅可以对蛋白质、核酸等生物大分子进行分离和纯化，还可以用于生物大分子的分子量测定和构象分析。
因此，凝胶过滤层析在生物科学研究和生物制药工业中具有重要的地位。
总之，凝胶过滤层析作为一种常用的生物大分子分离和纯化方法，其原理简单直观，操作也相对简便。
通过利用凝胶柱对生物大分子进行分子大小和形状的筛选，可以实现对生物大分子的分离和纯化。
因此，凝胶过滤层析在生物科学研究和生物制药工业中具有重要的应用价值。
凝胶过滤
当暴露于强酸或氧化剂溶液时，易使糖苷 键水解断裂。 葡聚糖凝胶欲在室温下长期保存时，应加 入适量的防腐剂如氯仿、叠氮化钠等。否 则，微生物将生长。
3．吸附性
葡聚糖凝胶系弱酸性物质，因为含羧基基团。
该基团能与分离物中电荷基团（碱性蛋白质） 发生吸附作用，可提高洗脱液的离子强度。但 当离子强度大于0.05时，对弱碱性蛋白质就无 吸附力了。 葡聚糖凝胶层析时，用含有 NaCl 的缓冲液作 洗脱液。
一般聚丙烯酰胺凝胶均制成珠状颗粒，以干凝胶形 式出售，使用前必须溶胀。 特点： 不溶于水和普通有机溶剂； 能在浓盐、尿素和胍盐等溶液中浸泡； 在pH l-10或短时间超过此pH值的溶液中较稳定； 要避免长期与强酸和强碱接触，否则，酰胺基将迅 速发生分解（高温条件）。
缺点： 对芳香族的、酸性和碱性的化合物稍有吸 附现象，使用离子强度略高的洗脱液操 作可以克服。
相对分子质量较小的物质由于直径小于凝胶网 孔，可完全渗透进入凝胶颗粒的网孔，在向下 移动过程中，因此流程较长，移动速率慢，所 以最后流出。
中等大小的分子，它们在凝胶颗粒内外部分渗 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，这样分子大的 组分先流出，分子小的组分后流出。
琼脂糖凝胶在干燥状态下易破裂，一般存放在 含防腐剂的水溶液中，避免剧烈的搅动。
CL型交联琼脂糖：Sepharose 与1, 3-二溴异丙醇 （1, 3-dibromopropanol）在强碱性条件生成的。 优点： 其筛孔与同浓度的、未交联的琼脂糖相同，热 稳定性与化学稳定性好 可在广范围的pH溶液（pH3-14）中使用，用较 强的碱溶液短时间处理，性能不会改变。 缺点：在氧化剂存在下，会有少量的多糖链发生 解聚。
《凝胶过滤层析》课件
高分子材料
随着高分子合成技术的进步，新型的高分子材料将应用于凝胶过滤层析中，以提高分离效率和分辨率。
纳米材料
纳米材料具有独特的物理和化学性质，将其应用于凝胶过滤层析中，有望实现更高效的分离和更精确的检测。
自动化和智能化发展
借助人工智能和机器学习技术，对凝胶过滤层析的数据进行深度分析，为实验结果提供更准确的解释和预测。
聚丙烯酰胺凝胶
聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺和交联剂聚合形成的网状高分子凝胶，具有良好的分子筛效应。
简介
应用
优点
缺点
常用于分离蛋白质、多肽等生物小分子，也可用于制备亲和层析介质。
分离效果好、分辨率高、操作简便。
可能产生毒性，对盐浓度和pH值敏感。
凝胶过滤层析的步骤
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葡聚糖凝胶
简介 应用 优点 缺点 葡聚糖凝胶是一种由葡萄糖单元组成的线性高分子凝胶，具有良好的化学稳定性和生物相容性。 分离效果好、分辨率高、操作简便。 广泛用于分离蛋白质、酶、核酸等生物大分子，也可用于制备亲和层析介质。 成本较高，对盐浓度和pH值敏感。
琼脂糖凝胶
简介 应用 优点 缺点 琼脂糖凝胶是由琼脂糖形成的线性高分子凝胶，具有较好的机械强度和稳定性。 常用于分离DNA、RNA和蛋白质等生物大分子，也可用于制备微孔过滤介质。 机械强度高、稳定性好、成本较低。 对盐浓度和pH值敏感，可能产生拖尾现象。
凝胶过滤层析是一种基于分子大小分离蛋白质混合物的技术。
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定义
它利用具有不同孔径的凝胶作为分离介质，根据蛋白质分子的大小和形状进行分离。
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第四节 应用
一、脱盐和浓缩：小网孔的干凝胶可以吸水， 使用它会使高分子溶液得到浓缩。 二、分离生物大分子：根据分子量大小不同 进行分离。适用于理化性质相似（溶解度、 带电性质等） 三、去热源物质 热源物质 是一种糖蛋白。 在制备水解蛋白、核苷酸、酶等注射剂时， 常用凝胶过滤去热源物质。
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四、测定分子量： 蛋白质分子量的对数（lg M）与Kav呈线 性关系，可以利用已知分子量的标准蛋白在同 样条件下做凝胶过滤，划出标准曲线。由曲线 则可得到未知蛋白的分子量。
从天然琼脂中得来的天然物。 单体： D-半乳糖和3，6脱水的L-半乳糖联结而成。
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• 1、结构： Sepharose为束状琼脂糖以氢 键交联成的立体网状颗粒。按其浓度分为 Sepharose2B（2%）、 Sepharose4B （4%）、 Sepharose6B（6%） • 交联琼脂糖（ Sepharose CL)，为琼脂糖 与1，3-二溴异丙醇交联成的， Sepharose CL-2B、 Sepharose CL-4B、 Sepharose CL-6B孔结构不变，对热的稳定性有所提 高。
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第三节 操作
处理→装柱→加样 →洗脱→再生
一.凝胶的选择与处理 1. 型号选择：使分离物的分子量包含在其分离范围内。 2. 颗粒大小的选择：一般用中粒100-200目。 颗粒小，分离效果好，但流速慢； 颗粒大，流速大，但分离效果差。 3. 凝胶用量的计算： g=Vt/膨胀度 4. 凝胶处理： 溶胀——充分溶胀才可使用。 抽气——将凝胶网孔中的气泡排除。
一.葡聚糖凝胶（商品名： Sephadex）
1.结构：以葡聚糖为骨架，以3-氯-1，2-环氧丙烷为交联剂， 结构：
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2. 性能特点：
（1）外观颜色：白色珠状凝胶。 颗粒大小有很大不同。型号：G—10、G—15、G—25、 G—50、G—75、G—100、G—150、G—200
（2）溶胀性：交联度不同，膨胀度、吸水量、分级范围、
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2. 性质
（1）稳定性：热不稳定（60℃即开始熔化）。 （2）机械强度：同类产品不同型号性质有差异。如 Sepharose4B比2B机械强度大，但网孔小。 Sepharose CL比同型的Sepharose机械强度高。
3. 用途：多用于分离纯化分子量达几百万的分子和
颗粒，如病毒、核酸和多聚糖。
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二 .装柱 三.加样 样量少，体积小，分离效果好。 四.洗脱 一般为单一的缓冲液或盐溶液、有时可用蒸馏 水作洗脱液。 五、再生和保存 葡聚糖凝胶易被微生物污染而水解，若放 置几天，需加防腐剂。 长期不用：反复洗涤去除杂质。50%乙醇 浸泡脱水，依次提高乙醇浓度直至95%。抽干， 60-80℃烘干。
G表示凝胶，数字为得水值，即 吸水量/克干胶×10。得 水值越大，凝胶的孔径越大。 （3）物理稳定性： 稳定，可耐高温、高压灭菌处理。
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（4）化学稳定性：稳定，在水、盐、碱、弱酸、 强酸稀溶液、有机溶剂中稳定。但在强酸或氧 化剂存在时可使糖苷键断裂。易受微生物污染， 室温长期保存需加防腐剂。
（5）机械强度：交联度越高，机械强度越高。 G—10、G—15是刚性的， G—25、G—50也可。 其他的则差。
（6）吸附性：新购的对蛋白质具有不可逆吸附 作用。
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3.用途
• ①脱盐：通常使用的是G—10~G—50，因 为它们的孔径小，蛋白质不能进入凝胶内， 只有盐离子可以进入。所以可以将蛋白质 与盐分开。 • ②分离提纯蛋白质（G—75，G—200）
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二 .琼脂糖凝胶
瑞典：Sepharose， 美国：Bio-gelA ，英国：Segavac
第五章 凝胶层析
（gel chromatography ）
也叫凝胶过滤（gel filtration）、凝胶排阻层析、分子 筛层析
第一节 基本原理
凝胶过滤是利用凝胶的立体网状结构根据分子大小进 行分离的一种方法。
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蛋白质在凝胶中的速度决定于内水、外水的分配系数（Kav）
Kav =
Ve--Vo Vt--Vo
Vo：外水体积 （凝胶颗粒间 体积）
Vi：内水体积 （凝胶颗粒内 部空间体积）
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大分子：不进入颗粒，完全被排阻，Kav=0，速度最快 小分子：完全进入颗粒，凝胶内外浓度一致，Kav=1， 速度最慢
中等大小分子：只有部分凝胶内部空间能达到，内部浓
度小于外部浓度。即1＞Kav ＞0
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第二节 常见的凝胶层析介质