逆体积排阻层析法测定层析介质的孔径分布

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１卷 第４期 第６ ０ １ ０年４月 ２
化 工 学 报 Ｉ Ｅ Ｓ Ｃ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ Ｃ
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研究论文
逆体积排阻层析法测定层析介质的孔径分布
２ 沈 醉１ ， 林东强１， ， 姚善泾１
０ ０ ９－０ ９－２ ９ 收到初稿 ，２ ０ ０ ９－１ １－２ ３ 收到修改稿 。 ２ 联系 人 ： 姚 善 泾 。 第 一 作 者 ： 沈 醉 （ ， 男， 硕 士 研 １ ９ ８ ６—） 究生 。 基金项目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （ ； ２ ０ ７ ７ ６ １ ２ ９，２ ０ ９ ７ ６ １ ５ ４） 新世纪优秀人才支持计划项目 。 ：２ 犲 犮 犲 犻 狏 犲 犱犱 犪 狋 犲 ０ ０ ９－０ ９－２ ９． 犚 犆 狅 狉 狉 犲 狊 狅 狀 犱 犻 狀 狆 犵 ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ＠ｚ ｊ 犉 狅 狌 狀 犱 犪 狋 犻 狅 狀犻 狋 犲 犿：ｓ ｕ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄｂ ｈ ｅＮ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌＮ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｐ ｐ ｙｔ Ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆＣ ｈ ｉ ｎ ａ（ ２ ０ ７ ７ ６ １ ２ ９，２ ０ ９ ７ ６ １ ５ ４）ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅＰ ｒ ｏ ｒ ａ ｍｆ ｏ ｒ ｇ Ｎ ｅ ｗＣ ｅ ｎ ｔ ｕ ｒ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔＴ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｎ Ｃ Ｅ Ｔ） ． ｙＥ ｙ（
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１ （ 犇 犲 犪 狉 狋 犿 犲 狀 狋 狅 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾犪 狀 犱犅 犻 狅 犾 狅 犻 犮 犪 犾犈 狀 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犺 犲 犻 犪 狀 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 犪 狀 狕 犺 狅 狌３ １ ０ ０ ２ ７，犣 犺 犲 犻 犪 狀 犺 犻 狀 犪； 狆 犳犆 犵 犵 犵，犣 犼 犵犝 狔，犎 犵 犼 犵，犆
∞
引 言
层析是生物大分子分离纯化的有效方法 ， 具有 多孔结构的层析介质是层析分离得以进行的必要条
］ １ ２ 件 ， 直接影响 了 分 离 的 效 果 ［ 。绝大多数天然或
差 ，犃 则是归一化常数 ， 为
在孔径很 狉） ｄ 狉。 ∫ 犃犳（
０
１
小或孔径分布很宽的 情 况 下 ， 高斯正态分布函数可 能会出现狉 为负数的情况 。 １ ０］ 对数正态分布模型 ［ 的表达式为
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２
化学工程联合国家重点实验室 （ 浙江大学 ） ， 浙江 杭州 ３ ） １ ０ ０ ２ ７
摘要 ： 针对层析介质的孔径分析 ， 基于刚性球状 分 子 进 入 柱 状 孔 的 假 设 ， 分 别 采 用 高 斯 正 态 分 布 和 对 数 正 态 分 布描述孔径分布 ， 利用简化的单孔分配因子模型 ， 建立了孔径分布函数和分配因子 犓ｄ 的关联 ， 通过 体 积 排 阻 层 析实验测定系列标准物的 犓ｄ， 从而拟合得到孔径分布信息 ， 建立了逆体 积 排 阻 层 析 法 。 以 葡 聚 糖 作 为 分 子 大 小 的标准 物 ， 测 定 了 ５ 种 典 型 层 析 介 质 （ Ｓ ＰＳ ｅ ｈ ａ ｒ ｏ ｓ ｅＦ Ａ Ｓ ＴＦ Ｌ ＯＷ、 Ｑ Ｓ ｅ ｈ ａ ｒ ｏ ｓ ｅＦ Ａ Ｓ ＴＦ Ｌ ＯＷ、 Ｔ ｏ ｏ ｅ ａ ｒ ｌ ｐ ｐ ｙ ｐ ） 的 犓ｄ， 计算和比较了不同介质的 孔 径 分 布 ， 分 析 了 介 质 的 Ｄ Ｅ Ａ Ｅ ６ ５ ０Ｍ、Ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｌ ｉ ｎ ｅＤ Ｅ Ａ Ｅ和Ｓ ｅ ｈ ａ ｄ ｅ ｘＧ １ ５ ０ ｐ 可吸附孔表面积等结构参数 ， 证实了逆体积排阻层析法分析层析介质孔径分布的可行性和实用性 。 关键词 ： 逆体积排阻层析 ； 层析介质 ； 孔径分布 ； 分配因子 中图分类号 ：ＴＱ０ ２ ８ ． ８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：０ ）０ ４ ３ ８－１ １ ５ ７（ ２ ０ １ ０ ４－０ ８ ６ ７－０ ８
，
犛 狋 犪 狋 犲犓 犲 犪 犫 狅 狉 犪 狋 狅 狉 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾犈 狀 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犺 犲 犻 犪 狀 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 犪 狀 狕 犺 狅 狌３ １ ０ ０ ２ ７，犣 犺 犲 犻 犪 狀 犺 犻 狀 犪） 狔犔 狔狅 犳犆 犵 犵，犣 犼 犵犝 狔，犎 犵 犼 犵，犆
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化 工 学 报
１卷 第６
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２ （ ／ ｎ 狉 狉 １ ｌ ｐ） ）＝ 犃ｅ 狉 ｘ ｐ－ 犳（ 狊 ２ 狉 ｐ
合成的多孔介质的孔隙具有不规则的几何形状以及 不均一的大小 ， 为了描述复杂的孔结构 ， 产生了许 多结 构 参 数， 其 中 孔 径 分 布 （ ｏ ｒ ｅｓ ｉ ｚ ｅｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｐ ，Ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ Ｄ） 能够表示孔 径 大 小 在 一 定 范 围 内 的 分 布密度 ， 是 对 不 同 孔 径 大 小 分 布 的 一 个 统 计 学 描
］ ６ ７ 法 、 压汞 法 、 气 泡 法 、Ｘ 射 线 小 角 散 射 法 等 ［ 。
１ （ 浙江大学化学工程与生物工程学系 ， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７； ２
Baidu Nhomakorabea檭檭殐
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］ ３ ５ 述 ， 对于层析分离过程具有重要影响 ［ 。
｛ ［
∞
］｝
（ ） ２
对数正态分布模型 中狉 ｐ 和狊 ｐ 分别描述孔径和孔径 不 再 直 接 表 示 平 均 孔 半 径， 分 布 的 宽 度， 其 中狉 ｐ 平均孔半径可由式 狉 ＝
生物分离用层析介质多为亲水软胶 ， 难以用一 些常规的 孔 径 分 布 分 析 方 法 来 测 定 ， 如 气 体 吸 附