第六章凝胶过滤

但是，当暴露于强酸或氧化剂溶液时，则容易 使糖苷键水解断裂，因此，要避免与其接触。
3．吸附性
葡聚糖凝胶系弱酸性物质、这是由于其每克干 胶含10－20ug当量的羧基基团所致。该基团能与 分离物中电荷基团(尤其是碱性蛋白质)发生吸附作 用。当离子强度大于0.05时，一般对弱碱性蛋白质 就无吸附力了。因此进行葡聚糖凝胶层析时，常用 含有NaCl的缓冲液作洗脱液。
是一种全化学合成的人工凝胶。聚丙烯酰胺 的商品名为Bio-gel P。它是以甲撑双丙烯酰胺 (双体)作交联剂、以过硫酸铵作催化剂，在四甲 基乙二胺(TEMED)加速剂的作用下，将丙烯胺 (单体)聚合而成的。当改变单体浓度时，就可得 到吸水率不同的产物。商品聚丙烯酰胺凝胶型号 有Bio-gel P-2到P-300，其阿拉伯数字相当于 排阻限度的10-3。
新购得葡聚糖凝胶对蛋白质往往有不可逆的吸 附性能，虽然吸附的数量较少，但是在制作测定 蛋白质分子质量的标准曲线时，或者分离纯化极 难得到的物质时，需先用易得到的蛋白质进行预 层析，以便消除其影响。
二、琼脂糖凝胶
琼脂糖是从琼脂中提纯的，主要由D半乳 糖和3,6脱水L半乳糖连接而成的一种线性多糖。
琼脂糖凝胶的制作是将干的琼脂糖悬浮于缓 冲液中，加热煮沸至溶液变为澄清，注入模板 后室温下冷却凝聚即成琼脂糖凝胶。
吸附性：聚丙烯酰胺凝胶对芳香族的、酸性和 碱性的化合物稍有吸附现象，如使用离子强度略 高的洗脱液操作，此弊病可以克服。
琼脂糖凝胶的孔径由制胶时琼脂糖的浓度决 定，低浓度琼脂糖形成的孔径较大，而高浓度 琼脂糖形成的孔径较小。
尽管琼脂糖本身没有电荷，但一些糖基可被 羧基、甲氧基、硫酸根等取代，因而使琼脂糖凝 胶表面带有一定的电荷，样品与凝胶间的相互静 电作用产生吸附，从而影响分离效果。但是明显 低于葡聚糖。
这种多糖链在100℃左右时呈液态，当温度 到45℃以下时，它们之间以氢键方式相互连接 就成了线性的双链单环的琼脂糖，经凝聚即呈束 状的琼脂糖凝胶。该物质对尿素和盐酸等破坏氢 键的试剂有较强的抵抗力。在pH4.0—9.0的缓 冲液中是稳定的、琼脂糖凝胶置室温保存，其物 理稳定性超过了聚丙烯酰胺和葡聚糖凝胶。
美国的为Bio－GA，有6个型号: 即Bio-G 0.5M，1.5M，5M，15M，50M和 150M。阿拉伯数字乘以106表示排阻限度。
浓度大，分离范围小，颗粒强度大。
CL交联琼脂糖： Sepharose与1，3-二溴异丙 醇在强碱条件下生成的。比琼脂糖的稳定性提高， PH范围3-14。
三、聚丙烯酰胺凝胶
琼脂糖凝胶的机械强度和筛孔的稳定性都比葡 聚糖凝胶好，分离范围大。用琼脂糖凝胶进行柱层 析时，流速可以快些。
最好 使用 条 件控 制 在 pH 4 ～9之 间 ，温 度0 ～ 40℃，超出此范围,可能被破坏。
琼脂糖凝胶规格
国产的产品有3种规格： Sepharose 2B、4B、6B分别表示琼脂糖浓度 为2%、4%、6%。
第六章 凝胶过滤
凝胶过滤又称凝胶扩散色谱、排阻色谱、限制扩散 色谱、分子筛层析。是以各种凝胶为固定相，利用流动 相中所含各物质的相对分子质量不同而达到物质分离的 一种层析技术。
凝胶是一种具有多孔、网状结构的分子筛。利用这种凝 胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，称凝 胶层析 。
特点
操作简便、设备简单 分离效果好，重复性高 分离条件缓和 应用广泛 分辨率不高，分离操作慢
除了在水中溶涨外，葡聚糖凝胶还可在乙醇、甲 酰胺、二甲亚砜中溶涨。
sephadexG-25在水中只需溶涨3小时， sephadexG-100需要3天才能饱和。
2．稳定性
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是稳定的、不溶解的，而且 很少产生化学降解。
在中性条件下，葡聚糖凝胶悬浮液可置高温 (120℃)消毒0.5h，其性质并不改变。在 0.1mol/LHCl溶液中浸泡1-2h，甚至在 0.02mol／L HCl溶液中浸泡6个月以上，对分 离效果无明显的影响。
单体丙烯酰胺
甲叉双丙烯酰胺
聚丙烯酰胺凝胶的结构
聚丙烯酰胺凝胶的孔径可以通过调整交联 度（一般1%-25%）以及凝胶总浓度（5%25%）来控制。
以（T）代表100mL凝胶溶液中含有的单体 和交联剂总克数，称为凝胶浓度。
交联剂占单体和交联剂总量的百分比称为交 联度，以（C）表示。
总浓度或交联度增加，孔径减少。
第一节 凝胶的分类及性质
凝胶：是不溶于水但在水中有较大膨胀度和较好 分子筛功能的一类化合物。
主要有葡聚糖凝胶、天然琼脂糖和交联琼脂糖。 其次，还有聚丙烯酰胺凝胶(生物胶)、交联葡聚糖与 双丙烯酰胺共聚凝胶，以及交联琼脂糖与葡聚糖共 价结合的凝胶等。
一、葡聚糖凝胶
是应用最广的一类凝胶，葡聚糖凝胶的 商品名称为sephadex，它是由葡聚糖和3— 氯—1，2环氧丙烷(交联剂)在碱性条件下，以 透平油作为分散介质，在40℃以醚键相互交 联，然后进行酒精脱水，烘干、过筛而成的。
交联度
吸水量
膨胀度 分离对象的大小
编号
大 小
Biblioteka Baidu交联度 吸液量
小
大
大
小
膨胀 速度 慢 快
凝胶 网孔 大 小
分离限
大 小
凝胶 强度 小 大
商品葡聚糖凝胶的规格
型号、颗粒大小、分离范围、吸水量、膨胀度、 溶胀时间。
G后面的编号为膨胀度的10倍。 如： sephadexG-25表示每克干胶吸水量为2.5ml。
1．理化性质
葡聚糖凝胶的外观为白色珠状颗粒， 在显微镜下放大700倍以上，可见其表面 的网状皱纹，亲水性好，因此在水溶液或 电解质溶液中极易膨胀。
交联度：交联剂在葡聚糖凝胶中占的百分 数。
吸水量：每克干凝胶在水中充分膨胀时所需 的水量。但不包括颗粒间所带的水量
膨胀度：每g干胶在水或其他规定的溶剂中， 在一定时间与温度条件下膨胀后所占有的体 积毫升数。S=V/W
物理化学性质
一般聚丙烯酰胺凝胶均制成珠状颗粒，并 以干凝胶形式出售，使用的必须溶胀。
稳定性：该凝胶不溶于水和普通有机溶剂， 能忍受浓的盐、尿素和胍盐等溶液的浸泡；在 PH1-10或短时间超过此pH范围的溶液中较稳 定，要避免长期与强酸和强碱接触，如果与其 接触并在高温条件下，酚胺基将迅速发生分解。