层析技术PPT课件
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《层析技术》课件
关键突破
20世纪50年代的气相层析和液相层析的发展为该技术的应用奠定了基础。
扩大应用
20世纪60年代起，层析技术逐渐被应用到生物化学、医药学等领域。
层析技术原理
层析柱的构成
层析柱由固定相填充而成，固定相具有不同的选择 性，用以分离目标物质。
分离原理
分离原理包括吸附、离子交换、分配和亲和等不同 机制。
食品科学
食品质量检测和添加 剂分析中，层析技术 广泛应用。
环境检测
层析技术可用于水质 监测、环境污染物分 析等领域。
层析技术的优缺点
1 优点
层析技术操作简单，分离效果好，适用于不同样品类型。
2 缺点
层析技术对分离介质的选择敏感，操作条件需谨慎控制。
层析技术的发展趋势
1
检测方法的提高
2
新的检测方法提高了层析技术的灵敏度
和选择性。
3
制备方法的改进
新的制备方法使层析柱更高效、更可靠。
应用领域的扩展
层析技术在新兴领域如环境保护和药物 控制中得到了更广泛的应用。
结论
层析技术的重要性
层析技术在科研和工业领域中的应用不可替代。
层析技术的未来发展展望
随着技术的进一步发展，层析技术将在更多领 域发挥重要作用。
层析技术的分类
按照分离方式的分类
层析技术可分为液相层析、气相层析、超高效液相 层析等不同类型。
按照分离介质的分类
层析技术可使用不同的分离介质，如硅胶、反相材 料和离子交换树脂等。
层析技术应用
生物化学
层析技术在生物化学 中用于酶分离、蛋白 质纯化等关键步骤。
医药学
层析技术在药物分析 和药物研发中发挥着 重要作用。
《层析技术》PPT课件
20世纪50年代的气相层析和液相层析的发展为该技术的应用奠定了基础。
扩大应用
20世纪60年代起，层析技术逐渐被应用到生物化学、医药学等领域。
层析技术原理
层析柱的构成
层析柱由固定相填充而成，固定相具有不同的选择 性，用以分离目标物质。
分离原理
分离原理包括吸附、离子交换、分配和亲和等不同 机制。
食品科学
食品质量检测和添加 剂分析中，层析技术 广泛应用。
环境检测
层析技术可用于水质 监测、环境污染物分 析等领域。
层析技术的优缺点
1 优点
层析技术操作简单，分离效果好，适用于不同样品类型。
2 缺点
层析技术对分离介质的选择敏感，操作条件需谨慎控制。
层析技术的发展趋势
1
检测方法的提高
2
新的检测方法提高了层析技术的灵敏度
和选择性。
3
制备方法的改进
新的制备方法使层析柱更高效、更可靠。
应用领域的扩展
层析技术在新兴领域如环境保护和药物 控制中得到了更广泛的应用。
结论
层析技术的重要性
层析技术在科研和工业领域中的应用不可替代。
层析技术的未来发展展望
随着技术的进一步发展，层析技术将在更多领 域发挥重要作用。
层析技术的分类
按照分离方式的分类
层析技术可分为液相层析、气相层析、超高效液相 层析等不同类型。
按照分离介质的分类
层析技术可使用不同的分离介质，如硅胶、反相材 料和离子交换树脂等。
层析技术应用
生物化学
层析技术在生物化学 中用于酶分离、蛋白 质纯化等关键步骤。
医药学
层析技术在药物分析 和药物研发中发挥着 重要作用。
《层析技术》PPT课件
层析分离技术图文
水处理中的有机物去除
利用层析分离技术，如活性炭吸附、 聚合物吸附等，可去除水中的有机污 染物，提高水质，保障饮用水安全。
05
层析分离技术的未来发展与挑战
新材料与新技术的研究与应用
新型吸附剂
研究具有高选择性、高吸附容量的新型吸附剂，以提高层析分离 的选择性和效率。
新型固定相
探索具有优异性能的新型固定相，以适应不同分离需求和条件。
层析分离技术图文
• 层析分离技术概述 • 层析分离技术的分类 • 层析分离技术的操作流程 • 层析分离技术的应用实例 • 层析分离技术的未来发展与挑战
01
层析分离技术概述
定义与原理
定义
层析分离技术是一种基于不同物质在 两相中的分配系数不同而实现分离的 物理分离方法。
原理
利用流动相和固定相的相互作用，使 混合物中的各组分在固定相和流动相 之间进行吸附、脱附、溶解、挥发等 过程，从而实现各组分的分离。
上样量控制
控制上样量，确保样品在柱子上得 到有效分离。
洗脱
洗脱液选择
根据分离需求选择合适的洗脱液，如有机溶剂、缓冲液等。
洗脱方式
采用适当的洗脱方式，如分段洗脱、梯度洗脱等。
洗脱速度控制
调节洗脱速度，确保样品得到充分分离。
检测与收集
检测方式
01
根据待分离组分的性质选择合适的检测方式，如紫外可见光谱、
纳米技术
利用纳米材料和纳米技术，开发具有高分离性能的纳米尺度层析分 离材料。
提高分离效率与分辨率
优化分离条件
深入研究层析分离的原理和动力 学过程，优化分离条件，提高分 离效率和分辨率。
联用技术
将层析分离与其他分离技术联用， 实现多维分离，进一步提高分离 效果。
利用层析分离技术，如活性炭吸附、 聚合物吸附等，可去除水中的有机污 染物，提高水质，保障饮用水安全。
05
层析分离技术的未来发展与挑战
新材料与新技术的研究与应用
新型吸附剂
研究具有高选择性、高吸附容量的新型吸附剂，以提高层析分离 的选择性和效率。
新型固定相
探索具有优异性能的新型固定相，以适应不同分离需求和条件。
层析分离技术图文
• 层析分离技术概述 • 层析分离技术的分类 • 层析分离技术的操作流程 • 层析分离技术的应用实例 • 层析分离技术的未来发展与挑战
01
层析分离技术概述
定义与原理
定义
层析分离技术是一种基于不同物质在 两相中的分配系数不同而实现分离的 物理分离方法。
原理
利用流动相和固定相的相互作用，使 混合物中的各组分在固定相和流动相 之间进行吸附、脱附、溶解、挥发等 过程，从而实现各组分的分离。
上样量控制
控制上样量，确保样品在柱子上得 到有效分离。
洗脱
洗脱液选择
根据分离需求选择合适的洗脱液，如有机溶剂、缓冲液等。
洗脱方式
采用适当的洗脱方式，如分段洗脱、梯度洗脱等。
洗脱速度控制
调节洗脱速度，确保样品得到充分分离。
检测与收集
检测方式
01
根据待分离组分的性质选择合适的检测方式，如紫外可见光谱、
纳米技术
利用纳米材料和纳米技术，开发具有高分离性能的纳米尺度层析分 离材料。
提高分离效率与分辨率
优化分离条件
深入研究层析分离的原理和动力 学过程，优化分离条件，提高分 离效率和分辨率。
联用技术
将层析分离与其他分离技术联用， 实现多维分离，进一步提高分离 效果。
《层析分离技术》课件
总结与展望
1 优势和局限性
层析分离技术具有高效、可靠、灵活等优势，但也存在一些局限性。
2 发展趋势
层析分离技术在分离纯化效果、自动化程度和快速分析方面的发展具有很大潜力。
层析分离技术的应用
1
蛋白质纯化技术
层析分离技术在蛋白质纯化过程中起到关键作用，实现高效的纯化和分离。
2
生物大分子制备
层析分离技术被广泛应用于生物大分子的制备过程，如核酸提取和多肽纯化。
3
制药过程中的应用
总站式层析技术在制药过程中用于分离和纯化药物及其他有关的化合物。
4
其他应用领域
层析分离技术还在食品工业、环境监测等领域得到广泛应用。
应用
层析分离技术广泛应用于蛋白质纯化、生物大分子制备等领域。
层析分离技术的基本原理
1 分子相互作用
层析分离技术基于分子之 间的相互作用，如电荷、 亲疏水性等。
2 物质分子分配系数
物质分子在不同相之间的 分配系数决定了其分离程 度。
3ห้องสมุดไป่ตู้层析柱构成要素
层析柱由填料、梯度溶剂 和流动相等要素构成，起 到分离和纯化作用。
层析分离技术的分类
分离机理
按照分离机理，层析 分离技术可分为吸附 层析、分配层析和离 子交换层析。
层状介质特性
根据层状介质的特性， 可将层析分离技术分 为薄层层析、柱层析 和高效液相层析。
介质形态
介质形态包括液态层 析、凝胶层析和纤维 素层析等。
操作方式
操作方式包括亲和层 析、吸附剂层析和凝 胶过滤层析等。
《层析分离技术》PPT课 件
层析分离技术是一种基于分子之间相互作用的分离技术，通过物质分子在不 同相之间的分配系数实现分离和纯化的方法。
蛋白质化学中的层析技术PPT课件
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蛋白质化学中的层析技术PPT 课件
目
CONTENCT
录
• 层析技术简介 • 层析技术在蛋白质分离纯化中的应
用 • 层析技术原理 • 层析技术的应用实例 • 层析技术的优缺点及展望
01
层析技术简介
层析技术的定义
层析技术
是一种分离和纯化混合物中各组分的方法，基于各 组分在固定相和流动相之间的分配差异进行分离。
05
层析技术的优缺点及展望
层析技术的优点
分离效果好
层析技术能够根据分子间的吸附、分配等作用力 的差异，将混合物中的组分进行有效的分离，得 到高纯度的产物。
适用范围广
层析技术可以应用于不同性质的混合物分离，如 有机物、无机物、离子、蛋白质等，具有广泛的 适用范围。
分离过程可重复
层析技术是一种物理分离方法，不涉及化学反应 ，因此分离过程可以重复进行，适用于大规模分 离和制备。
凝胶过滤层析原理
原理概述
凝胶过滤层析是一种基于分子 大小差异的分离技术。通过不 同孔径的凝胶介质，不同大小 的分子会以不同的速度通过凝 胶，从而实现分离。
应用范围
凝胶过滤层析常用于蛋白质、 多糖等大分子物质的分离和纯 化。
技术特点
操作简便、分离效果好、分辨 率高。
离子交换层析原理
01 02
原理概述
1950年代
随着凝胶技术的发展，凝胶层 析、电泳等新型层析技术逐渐 兴起。
1970年代至今
层析技术不断改进和创新，应 用范围越来越广泛，成为生物 化学领域中重要的分离分析方 法。
层析技术的分类
根据固定相和流动相的物理状态
可分为液相层析和气相层析。液相层析又可分为液-固层析和液液层析，是生物分子分离纯化中最常用的技术。
层析法-理论ppt课件
方法：
(1) oligo(dT)-纤维素层 析柱法
(2) oligo(dT)-纤维素液 相结合离心法
(3)磁珠分离法
oligo(dT)-纤维素层析柱法
磁 珠 分 离 法
配体与载体结合
(固相化)
亲和层析
装柱
的基本过程
(亲和层析柱)
解吸附 洗柱
亲和吸附
(生物高分子与配体专一结合)
配体与载体的联接方法
固定相——滤纸上的吸附水 流动相——溶剂(乙醇、丙醇、丙酮及与水不相溶
的溶剂)
分离示意图
层 析 纸
层析缸
溶剂前沿
y x2
x1 起始线
(原点)
展开剂
Rf > 0.02 ，A 、B可分离. 与标样比较可定性鉴定
. 如果两种氨基酸的迁移速率相近，
或者氨基酸的Rf值相同，如何来分
离？
氨基酸的Rf值
展开剂 正丁醇+吡啶+水
名称
分离原理
固定相只能与一种待分离
亲和层析法 组份专一结合，以此和无 亲和力的其它组份分离
层析法的分类
• 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
纸层析法 用滤纸作液体的载体，点样后 用流动相展开，使各组份分离
将适当的高分子有机吸附剂制成 薄膜层析法 薄膜，以类似纸层析方法进行物
加入样品 层析后
实验：胡萝卜的 柱层析分离法
柱层析示意图
薄层吸附层析
( Thin layer absorption chromatography)
薄层吸附层析是将吸附剂 均匀地在玻璃板上铺成薄层， 再把样品点在薄层板上，点样 的位置靠近板的一端。然后将 板的这端浸入适当的溶剂(流 动相)中，使溶剂在薄层板上 扩散，并在此过程中通过吸附 →解吸→再吸附→再解吸的反 复进行，而将样品各个组分分 离出来。
《生物学层析法》课件
实际应用案例
食物颜料分离
层析法可用于鉴定和分离食物中 的色素。
药物分析
层析法可以分离和测定药物中的 不同成分。
环境分析
层析法可用于环境样品中污染物 的分离和检测。
优势和局限性
1 优势
简单易操作，分离效果好，广泛应用度较慢，分离效率受到样品性质和实验条件的限制。
常见错误和注意事项
《生物学层析法》PPT课 件
层析法是一种在生物学研究中常用的分离和分析技术。本课件将介绍层析法 的概念与原理，基本步骤，不同类型的层析法，实际应用案例，优势和局限 性，常见错误和注意事项，最后进行总结。
概念与原理
层析法是一种分离和分析技术，通过不同物质在固定相和流动相中的分配系数差异，实现混合物的分离。
基本步骤
1
样品加载
将待分离的混合物加载到层析柱或层析纸上。
2
流动相流动
通过柱床或层析纸，使流动相在不同组分间逐渐分离。
3
收集分离物
按照需要，逐段收集分离得到的组分。
不同类型的层析法
薄层层析法
将样品涂抹在薄层介质上进 行分离。
柱层析法
通过柱床进行样品的分离。
气相层析法
通过气相站和液相站将混合 物分离。
错误
1. 选择错误的固定相和流动相。 2. 加载样品过多或过少。 3. 不仔细观察分离结果。
注意事项
• 准备好合适的实验器材。 • 注意实验室安全。 • 根据需要进行进一步分析和确认。
总结与结束语
层析法是一种重要的生物学实验技术，通过分离混合物的不同成分，为生物学研究提供了有力工具。掌握层析 法的原理和操作技巧，将可以更好地实施生物学实验和开展科学研究。
层 析PPT演示课件
22
主要机理是分子筛效应,当被分离物质 流经凝胶柱时,因各组份的分子大小不同,在 凝胶受到的阻滞作用有差异,从而造成各组 分在凝胶柱中的迁移速度不同得到分离。
3
色谱历史 古罗马人分析混合染料（类似辐射纸色谱）
1903（1906）年，Michael Tswett提出色谱法 1931年，Kuhn采用柱色谱分离了类胡萝卜素 1941年，Martin和Synge提出分配色谱法 1944年，Martin等又提出纸色谱法 1952年，Martin和James发明了气液色谱法 1955年，第一台商品气相色谱问世，标志着现 代色谱分析的建立 1956年，Stahl系统研究了薄层色谱法(TLC)
层析
CHROMATOGRAPHY
1
掌握：层析的概念、一般原理 凝胶层析的基本原理 装层析柱的过程及装柱要求
熟悉：层析技术的分类 凝胶层析的特点 凝胶的结构与性质
了解：凝胶的选择 柱、样品、洗脱液的选择 凝胶的保存
2
一.概述
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。
10
.离子交换层析 （ion-exchange chromatography ） ----利用离子交换剂与各组分之间的离子亲和
力不同而进行层析分离的方法。
.凝胶层析（gel chromatography） ----利用不同组分之间分子大小不同，在通过
凝胶介质时所受到的阻滞作用的差异而进 行分离的方法。
其固定相也可有两种状态，一种是以 固体作为吸附剂的固定相，另一种是以涂 布在固体载体表面的液体作为固定相。
主要机理是分子筛效应,当被分离物质 流经凝胶柱时,因各组份的分子大小不同,在 凝胶受到的阻滞作用有差异,从而造成各组 分在凝胶柱中的迁移速度不同得到分离。
3
色谱历史 古罗马人分析混合染料（类似辐射纸色谱）
1903（1906）年，Michael Tswett提出色谱法 1931年，Kuhn采用柱色谱分离了类胡萝卜素 1941年，Martin和Synge提出分配色谱法 1944年，Martin等又提出纸色谱法 1952年，Martin和James发明了气液色谱法 1955年，第一台商品气相色谱问世，标志着现 代色谱分析的建立 1956年，Stahl系统研究了薄层色谱法(TLC)
层析
CHROMATOGRAPHY
1
掌握：层析的概念、一般原理 凝胶层析的基本原理 装层析柱的过程及装柱要求
熟悉：层析技术的分类 凝胶层析的特点 凝胶的结构与性质
了解：凝胶的选择 柱、样品、洗脱液的选择 凝胶的保存
2
一.概述
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。
10
.离子交换层析 （ion-exchange chromatography ） ----利用离子交换剂与各组分之间的离子亲和
力不同而进行层析分离的方法。
.凝胶层析（gel chromatography） ----利用不同组分之间分子大小不同，在通过
凝胶介质时所受到的阻滞作用的差异而进 行分离的方法。
其固定相也可有两种状态，一种是以 固体作为吸附剂的固定相，另一种是以涂 布在固体载体表面的液体作为固定相。
08-9层析技术
9.2吸附层析
ABSORPTION CHROMATOGRAPHY
原理： 吸附剂的选择： 洗脱剂的选择 操作
原理： 利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物 中的各种组分分离的技术
吸附剂： 能够将其他物质聚集在自己表面上的物质
吸附剂的选择
羟磷灰石（结晶磷酸钙，HA）：
吸附力高、稳定性好；主要用于纯化蛋白质、酶、核酸、病毒； 对核酸具有很强的吸附性
交联葡聚糖凝胶（Sephadex）
由相对分子质量为40
000-200 000的葡聚糖交联
聚合而成。 由 Pharmacia 公司生产的商品名为 Sephadex 的葡 聚糖凝胶，具有良好的化学稳定性等优点，为 最常用的凝胶之一。
Sephadex 耐碱，在 0.01mol ／ L 盐酸中放置半年
9.5离子交换层析
ION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY
离子交换层析
原理与类型： 阳离子交换剂： EXCH-X+ + P+ EXCH- P+ + X+ 如：羧甲基纤维素（CM-CELLULOSE） 阴离子交换剂： EXCH + Y - + PEXCH+ P- + Y如：二乙氨基乙基纤维素（DEAE-CELLULOSE） 材料：树脂（如聚苯乙烯） 纤维素 凝胶
有多种型号可供选择，适合于生物大分子的精
细纯化。 上述凝胶有些是干燥颗粒，使用前须吸胀，有 些是悬浮颗粒，可直接用来装柱， 使用后的凝胶冲洗干净后，一般可在 20 ％左右 的乙醇中保存。
SUPERDEX
操作注意事项
层析柱一般内径10～40MM，柱长10-150CM，装柱方 法同吸附柱层析。 加样方法同吸附柱层析，样品液浓度大些为好，但黏 度不能过大，样品体积一般为柱体积的1％-10％。 凝胶柱平衡和洗脱一般用同一种溶液，洗脱液无特殊 要求，一般选择使样品稳定的缓冲液。 洗脱液的流速要稳定，分离蛋白质和核酸时，常用输 液泵、柱、检测器、分部收集器、记录仪构成层析系 统，要通过实验合理调整流速、检测器和记录仪的灵 敏度及其走纸速度，才能获得良好的洗脱 效果。
第五章 层析分离技术
Resolution: depends on efficiency and selectivity
27
层析分离的基本概念
色谱柱的理论塔板数N与高度H
tR 2 N 5.54( ) W1/ 2
N---理论塔板数 tR---保留时间 W1/2---半峰宽
AU280
理论塔板高度：L---柱长
Wh = Peak width at half peak height Vr
22
层析分离的基本概念
分配系数 可由Langmuir方程得出
q Kd c K ---分配系数
d
q、c---溶质在固相和液相中的浓度
23
层析分离的基本概念
滞留时间（tR）和滞留体积（VR） 反应样品在柱子中的保留或阻滞能力，是色谱 过程的基本热力学参数之一
24
层析分离的基本概念
洗脱体积 色谱柱中，使溶质从柱中流出所需流动相体积，为洗脱 体积
20
3、有机溶剂沉淀
降低水溶液的介电常数，增加蛋白质不同电荷之间 的静电引力，使蛋白质产生沉淀； 有机溶剂与水作用使蛋白质的表面水化层厚度压缩， 导致蛋白质脱水，蛋白质间的疏水作用增强，从而产生 沉淀。
21
五、层析系统的基本概念及要求
Resolution Efficiency Selectivity Symmetry
3
第一节 层析概述
一、层析的原理
层析技术是一组相关分离方法的总称，当待分离的 混合物随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，而且随流动相向前移动，各组份不断地在两 相中进行再分配，从而达到将各组份分离的目的。
胶体金免疫层析技术PPT课件
药物残留检测
用于检测生物样本中药物残留，如抗生素、化疗药物等，评估药物 治疗效果和预防药物滥用。
生物分子检测
用于检测生物样本中特定的生物分子，如抗原、抗体等，辅助诊断疾 病和研究生物过程。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
该技术主要适用于小分子抗 原和抗体的检测，对于大分 子物质如蛋白质、细胞等的 检测效果不佳。
成本较高
虽然胶体金免疫层析技术试 剂成本相对较低，但仪器设 备和生产工艺的成本较高， 导致整体成本较高。
对环境因素敏感
胶体金免疫层析技术的检测 结果易受环境因素影响，如 温度、湿度等，需要在一定 的条件下进行操作。
抗体或抗原的纯化
通过亲和层析、凝胶过滤等方法去除杂质，获得纯度较高的抗体或 抗原。
抗体或抗原的标记
将抗体或抗原与胶体金颗粒结合，形成抗体-胶体金或抗原-胶体金 复合物，以便后续检测时能够与目标物质发生反应。
制备胶体金与抗体或抗原的结合物
1 2
胶体金与抗体或抗原的结合
通过物理吸附、化学键合等方法将抗体或抗原固 定在胶体金颗粒表面，形成结合物。
胶体金免疫层析技术 PPT课件
目 录
• 胶体金免疫层析技术概述 • 胶体金免疫层析技术的基本组成 • 胶体金免疫层析技术的制作过程 • 胶体金免疫层析技术的优缺点 • 胶体金免疫层析技术的应用实例
01
胶体金免疫层析技术概 述
定义与特点
定义
胶体金免疫层析技术是一种基于 胶体金标记和免疫层析原理的快 速检测技术。
结合物的纯化
通过离心、超滤等方法去除未结合的抗体或抗原， 获得纯度较高的结合物。
3
结合物的稳定性
通过调节溶液的pH值、加入稳定剂等手段，提 高结合物的稳定性，以确保其在存储和使用过程 中性能稳定。
用于检测生物样本中药物残留，如抗生素、化疗药物等，评估药物 治疗效果和预防药物滥用。
生物分子检测
用于检测生物样本中特定的生物分子，如抗原、抗体等，辅助诊断疾 病和研究生物过程。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
该技术主要适用于小分子抗 原和抗体的检测，对于大分 子物质如蛋白质、细胞等的 检测效果不佳。
成本较高
虽然胶体金免疫层析技术试 剂成本相对较低，但仪器设 备和生产工艺的成本较高， 导致整体成本较高。
对环境因素敏感
胶体金免疫层析技术的检测 结果易受环境因素影响，如 温度、湿度等，需要在一定 的条件下进行操作。
抗体或抗原的纯化
通过亲和层析、凝胶过滤等方法去除杂质，获得纯度较高的抗体或 抗原。
抗体或抗原的标记
将抗体或抗原与胶体金颗粒结合，形成抗体-胶体金或抗原-胶体金 复合物，以便后续检测时能够与目标物质发生反应。
制备胶体金与抗体或抗原的结合物
1 2
胶体金与抗体或抗原的结合
通过物理吸附、化学键合等方法将抗体或抗原固 定在胶体金颗粒表面，形成结合物。
胶体金免疫层析技术 PPT课件
目 录
• 胶体金免疫层析技术概述 • 胶体金免疫层析技术的基本组成 • 胶体金免疫层析技术的制作过程 • 胶体金免疫层析技术的优缺点 • 胶体金免疫层析技术的应用实例
01
胶体金免疫层析技术概 述
定义与特点
定义
胶体金免疫层析技术是一种基于 胶体金标记和免疫层析原理的快 速检测技术。
结合物的纯化
通过离心、超滤等方法去除未结合的抗体或抗原， 获得纯度较高的结合物。
3
结合物的稳定性
通过调节溶液的pH值、加入稳定剂等手段，提 高结合物的稳定性，以确保其在存储和使用过程 中性能稳定。
层析技术
处理后，可进行纯度测定。如杂质含量仍 大时，应该用其它方法继续纯化。
二、聚酰胺薄膜层析
聚酰胺薄膜(尼龙薄膜)层析是指样品溶液随 流动相通过聚酰胺薄膜时，由于聚酰胺与各极性 分子产生氢键吸附能力的不同，而将各组分分离 的方法。
聚酰胺是由己二酸与己二胺聚合而成或由己 内酰胺聚合而成的高分子化合物。含有大量酰胺 基团，其羰基可与含羟基的物质形成氢键，其亚 氨基又可与硝基化合物或醌类形成氢键，而产生 吸附作用。不同的物质由于形成氢键的能力不同， 故吸附力也不同，通过吸附和洗脱就可达到分离 目的。
第一节 吸附层析
吸附层析是利用吸附剂对不同物质的 吸附力不同而使混合物中的各组分分离的 方法。
吸附层析在各种层析技术中应用最早， 由于吸附剂来源丰富，价格低廉，易再生， 装置简单 ，又具有一定的分辩率等优点， 故至今仍广泛使用。
凡能够将其它物质聚集到自己表面上的物质， 都称为吸附剂。能聚集于吸附剂表面的物质称为 被吸附物。在吸附层析中应用的吸附剂一般为固 体。
HA的Ca2+基团和生物分子表面的负电荷基 团的相互反应，在用HA分离生物分子过程中起 着重要作用。而HA的PO43-基团与生物分子表 面的正电荷基团的相互反应，则仅起着次要的 作用。
2. 硅胶 是具是有最硅常氧用交的联吸结附构剂，，表通面常有用许S多iO硅2醇.xH基2的O表多示孔， 性微粒。硅醇基可与极性化合物或不饱和化合物 形成氢键而使硅胶具较强的吸附力。 水能与硅胶表面羟基结合而使其失去活性， 经加热可被除去的水称自由水，若自由水含量达 17%以上，则吸附力极低，此时，硅胶只能用于 分配层析。若将硅胶在105-110℃加热30min ， 吸附能力显著增强，这一过程称为活化。如果将 硅胶加热到500℃，硅醇基结构会变成硅氧烷结 构，吸附能力显著下降。 硅胶具有微酸性，适用于分离酸性和中性物 质，如有机酸、氨基酸、甾体等。
二、聚酰胺薄膜层析
聚酰胺薄膜(尼龙薄膜)层析是指样品溶液随 流动相通过聚酰胺薄膜时，由于聚酰胺与各极性 分子产生氢键吸附能力的不同，而将各组分分离 的方法。
聚酰胺是由己二酸与己二胺聚合而成或由己 内酰胺聚合而成的高分子化合物。含有大量酰胺 基团，其羰基可与含羟基的物质形成氢键，其亚 氨基又可与硝基化合物或醌类形成氢键，而产生 吸附作用。不同的物质由于形成氢键的能力不同， 故吸附力也不同，通过吸附和洗脱就可达到分离 目的。
第一节 吸附层析
吸附层析是利用吸附剂对不同物质的 吸附力不同而使混合物中的各组分分离的 方法。
吸附层析在各种层析技术中应用最早， 由于吸附剂来源丰富，价格低廉，易再生， 装置简单 ，又具有一定的分辩率等优点， 故至今仍广泛使用。
凡能够将其它物质聚集到自己表面上的物质， 都称为吸附剂。能聚集于吸附剂表面的物质称为 被吸附物。在吸附层析中应用的吸附剂一般为固 体。
HA的Ca2+基团和生物分子表面的负电荷基 团的相互反应，在用HA分离生物分子过程中起 着重要作用。而HA的PO43-基团与生物分子表 面的正电荷基团的相互反应，则仅起着次要的 作用。
2. 硅胶 是具是有最硅常氧用交的联吸结附构剂，，表通面常有用许S多iO硅2醇.xH基2的O表多示孔， 性微粒。硅醇基可与极性化合物或不饱和化合物 形成氢键而使硅胶具较强的吸附力。 水能与硅胶表面羟基结合而使其失去活性， 经加热可被除去的水称自由水，若自由水含量达 17%以上，则吸附力极低，此时，硅胶只能用于 分配层析。若将硅胶在105-110℃加热30min ， 吸附能力显著增强，这一过程称为活化。如果将 硅胶加热到500℃，硅醇基结构会变成硅氧烷结 构，吸附能力显著下降。 硅胶具有微酸性，适用于分离酸性和中性物 质，如有机酸、氨基酸、甾体等。
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2009年3月
一、层析的基本理论
➢ 层析： 一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特
性的不同，使它们在某种基质中移动速度不同 而进行分离和分析的方法。 ➢ 溶解度 ➢ 吸附能力 ➢ 立体化学特性 ➢ 分子的大小 ➢ 带电情况 ➢ 亲和力的大小及特异
2009年3月
二、层析的基本概念
❖ 固定相： 层析的一个基质。
❖柱层析： 指将基质填装在管中形成柱形，在柱 中进行层析
2009年3月
❖ 根据流动相的物态分类
➢ 液相层析：指流动相为液体的层析
➢ 气相层析：指流动相为气体的层析
气
气-固
相 以气体作为流动相
层
气-液
析
液
相
液-固
以液体作为流动相
层
析
2009年3月
液-液
❖ 根据层析机制分类
2009年3月
（1）吸附层析
被延滯
2009年3月
小分子
固 定 相
样品
流 动 相
大分子
较快流出
2009年3月
凝胶层析的基本原理
❖ 基本概念 ➢ 外水体积：指凝胶柱中凝胶颗粒周围空间的
体积，也就是凝胶颗粒间液体流 动相的体积 ➢ 内水体积：指凝胶颗粒中孔穴的体积，凝胶 层析中固定相体积就是指内水体积 ➢ 基质体积：指凝胶颗粒实际骨架体积 ➢ 柱床体积：指凝胶柱所能容纳的总体积 ➢ 洗脱体积：指将样品中某一组分洗脱下来所需 洗脱液的体积
层析技术
倪培华
1
1 ① ② ③
2
2009年3月
讲课内容
层析技术概述 层析的基本理论
层析的基本概念
层析的分类
凝胶层析
1
层析技术概述
2
凝胶层析
2009年3月
概述
➢ 1903年 俄国植物学家 茨维特 发表了有关填充以菊根粉的玻璃柱 分离植物色素，以石油醚冲洗，得 到黄色、绿色区带
2009年3月
1931年，Kuhn采用柱色谱分离了类胡萝卜素 1941年，Martin和Synge提出分配色谱法 1944年，Martin等又提出纸色谱法 1952年，Martin和James发明了气液色谱法 1955年，第一台商品气相色谱问世，标志着现代色谱 分
三、层析法的分类 ❖根据固定相基质的形式分类 ➢纸层析 ➢薄层层析 ➢柱层析
2009年3月
纸层析
薄层层析
2009年3月
■ 层析法的演变过程：
圆形滤纸
长条滤纸
加展开液
柱层析
薄层层析 (TLC)
2009年3月
容量变大
容量更大
❖纸层析： 指以滤纸作为基质的层析
❖ 薄层层析：将基质在玻璃或塑料等光滑表面铺 成 一薄层，在薄层上进行层析
❖定义 指混合物随流动相
通过吸附剂时，由于 吸附剂对不同物质的 吸附力而使混合物分 离的方法。
❖ 原理
在不同条件下，吸附剂与 被吸附物之间的作用
物理作用的范德华吸附：无 选择性，吸附速度快，吸 附的过程是可逆的
化学吸附：由原子价力的作 用引起。有选择性，吸附 速度较慢，不易解吸
在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和 同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡， 吸附层析就是不断地产生平衡与不平衡，吸附与解吸。
2009年3月
吸附层析
❖ 常用的吸附剂
硅胶
氧化铝
碱性:碳氢化合物 中 性:醛,酮,醌,酯,内酯酸性: 酸性色素,醛,酸
活性炭
粉末:吸附力大,流速慢 颗粒:吸附力中,流速易控 锦纶-活性炭:吸附力弱
聚酰胺
锦纶66或锦纶6
酰胺
基团
对
酚,DNP-氨基酸, 醌,羧酸
氢键：羟基与羰基
磷酸钙
唯一用于生物活性物质 羟基磷灰石
2009年3月
固定相（凝胶）
❖ ——三维空间网状结构
A good gel for gel filtration contains about
95% water
2009年3月
■ 凝胶层析法：
分子筛效应：
分子大小不同, 在凝胶受到的 阻滞作用有差 异,从而造成各 组分在凝胶柱 中的迁移速度 不同得到分离。 小分子
2009年3月
（2）分配层析 ——利用不同组分在流动相和固定相中的分配
系数不同而进行分离的方法。
2009年3月
1
层析技术概述
2
凝胶层析
2009年3月
凝胶层析
❖ 凝胶层析 （gel chromatography） ❖ 凝胶排阻层析 （gel exclusion chromatography） ❖ 分子筛层析 （molecular sieve chromatography） ❖ 凝胶过滤 （gel filtration） ❖ 凝胶渗透层析 （gel permeation chromatography）
❖ 固体物质：吸附剂，凝胶，离子交换剂等 ❖ 液体物质：固定在硅胶或纤维素上的溶液
❖ 基质能与待分离的化合物进行可逆的反应 ➢ 吸附 ➢ 溶解 ➢ 交换
2009年3月
❖ 流动相： 在层析过程中，推动固定相上待分离的物
质朝着一个方向移动的液体、气体等，都称 为流动相。
➢ 柱层析： 洗脱剂 ➢ 薄层层析：展开剂（展层剂）
2009年3月
吸附层析
Liquid - Solid
分配层析
Liquid - Liquid
❖ 分配系数（K）及迁移率（或比移值）： 分配系数是指在一定（温度、压力）的条
件下，某种组分在固定相和流动相中含量 （浓度）的比值，常用K来表示。 ❖ 分配系数是层析中分离纯化物质的主要依据
K=Cs/Cm Cs: 溶质在固定相中的浓度 Cm: 溶质在流动相中的浓度
2009年3月
■ 层析分析法的基本原理：
A
B
C
非 极 性两相系统极性每次分离样本 都要做一次选择
样本
非 极 性
One Plate of 极 Separation
L
S
性 (理论板数)
样本
L L
Mobile Stationary phase phase
流动相 固定相
样本分子依其分子极性 选择亲和两相之一
析的建立 1956年，Stahl系统研究了薄层色谱法(TLC)
2009年3月
1958年，Stein和Moore研制出氨基酸分析仪，确定了 核糖核酸的分子结构 1967年，Horvvath和Huber等研制了高效液相色谱 (high-performance liquid chromatography,HPLC)仪 1975年，Small等提出离子色谱 20世纪80年代，超临界色谱 20世纪90年代，毛细管电泳 21世纪，联用技术、大分子色谱分离、制备色谱取得 更大的发展
2009年3月
32
16
8
4
16
16
12
2
8
K=1
8
12
12
4
8
2
1
2
3
4
5
100
10
1
90
18
0.1
0.01
K=0.1
2.7
0.36
81
24.3
4.86
72.9
29.16
65.61
❖ 分配系数主要与下列因素有关： ➢ 被分离物质本身的性质 ➢ 固定相和流动相的性质 ➢ 层析柱的温度
2009年3月
一、层析的基本理论
➢ 层析： 一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特
性的不同，使它们在某种基质中移动速度不同 而进行分离和分析的方法。 ➢ 溶解度 ➢ 吸附能力 ➢ 立体化学特性 ➢ 分子的大小 ➢ 带电情况 ➢ 亲和力的大小及特异
2009年3月
二、层析的基本概念
❖ 固定相： 层析的一个基质。
❖柱层析： 指将基质填装在管中形成柱形，在柱 中进行层析
2009年3月
❖ 根据流动相的物态分类
➢ 液相层析：指流动相为液体的层析
➢ 气相层析：指流动相为气体的层析
气
气-固
相 以气体作为流动相
层
气-液
析
液
相
液-固
以液体作为流动相
层
析
2009年3月
液-液
❖ 根据层析机制分类
2009年3月
（1）吸附层析
被延滯
2009年3月
小分子
固 定 相
样品
流 动 相
大分子
较快流出
2009年3月
凝胶层析的基本原理
❖ 基本概念 ➢ 外水体积：指凝胶柱中凝胶颗粒周围空间的
体积，也就是凝胶颗粒间液体流 动相的体积 ➢ 内水体积：指凝胶颗粒中孔穴的体积，凝胶 层析中固定相体积就是指内水体积 ➢ 基质体积：指凝胶颗粒实际骨架体积 ➢ 柱床体积：指凝胶柱所能容纳的总体积 ➢ 洗脱体积：指将样品中某一组分洗脱下来所需 洗脱液的体积
层析技术
倪培华
1
1 ① ② ③
2
2009年3月
讲课内容
层析技术概述 层析的基本理论
层析的基本概念
层析的分类
凝胶层析
1
层析技术概述
2
凝胶层析
2009年3月
概述
➢ 1903年 俄国植物学家 茨维特 发表了有关填充以菊根粉的玻璃柱 分离植物色素，以石油醚冲洗，得 到黄色、绿色区带
2009年3月
1931年，Kuhn采用柱色谱分离了类胡萝卜素 1941年，Martin和Synge提出分配色谱法 1944年，Martin等又提出纸色谱法 1952年，Martin和James发明了气液色谱法 1955年，第一台商品气相色谱问世，标志着现代色谱 分
三、层析法的分类 ❖根据固定相基质的形式分类 ➢纸层析 ➢薄层层析 ➢柱层析
2009年3月
纸层析
薄层层析
2009年3月
■ 层析法的演变过程：
圆形滤纸
长条滤纸
加展开液
柱层析
薄层层析 (TLC)
2009年3月
容量变大
容量更大
❖纸层析： 指以滤纸作为基质的层析
❖ 薄层层析：将基质在玻璃或塑料等光滑表面铺 成 一薄层，在薄层上进行层析
❖定义 指混合物随流动相
通过吸附剂时，由于 吸附剂对不同物质的 吸附力而使混合物分 离的方法。
❖ 原理
在不同条件下，吸附剂与 被吸附物之间的作用
物理作用的范德华吸附：无 选择性，吸附速度快，吸 附的过程是可逆的
化学吸附：由原子价力的作 用引起。有选择性，吸附 速度较慢，不易解吸
在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和 同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡， 吸附层析就是不断地产生平衡与不平衡，吸附与解吸。
2009年3月
吸附层析
❖ 常用的吸附剂
硅胶
氧化铝
碱性:碳氢化合物 中 性:醛,酮,醌,酯,内酯酸性: 酸性色素,醛,酸
活性炭
粉末:吸附力大,流速慢 颗粒:吸附力中,流速易控 锦纶-活性炭:吸附力弱
聚酰胺
锦纶66或锦纶6
酰胺
基团
对
酚,DNP-氨基酸, 醌,羧酸
氢键：羟基与羰基
磷酸钙
唯一用于生物活性物质 羟基磷灰石
2009年3月
固定相（凝胶）
❖ ——三维空间网状结构
A good gel for gel filtration contains about
95% water
2009年3月
■ 凝胶层析法：
分子筛效应：
分子大小不同, 在凝胶受到的 阻滞作用有差 异,从而造成各 组分在凝胶柱 中的迁移速度 不同得到分离。 小分子
2009年3月
（2）分配层析 ——利用不同组分在流动相和固定相中的分配
系数不同而进行分离的方法。
2009年3月
1
层析技术概述
2
凝胶层析
2009年3月
凝胶层析
❖ 凝胶层析 （gel chromatography） ❖ 凝胶排阻层析 （gel exclusion chromatography） ❖ 分子筛层析 （molecular sieve chromatography） ❖ 凝胶过滤 （gel filtration） ❖ 凝胶渗透层析 （gel permeation chromatography）
❖ 固体物质：吸附剂，凝胶，离子交换剂等 ❖ 液体物质：固定在硅胶或纤维素上的溶液
❖ 基质能与待分离的化合物进行可逆的反应 ➢ 吸附 ➢ 溶解 ➢ 交换
2009年3月
❖ 流动相： 在层析过程中，推动固定相上待分离的物
质朝着一个方向移动的液体、气体等，都称 为流动相。
➢ 柱层析： 洗脱剂 ➢ 薄层层析：展开剂（展层剂）
2009年3月
吸附层析
Liquid - Solid
分配层析
Liquid - Liquid
❖ 分配系数（K）及迁移率（或比移值）： 分配系数是指在一定（温度、压力）的条
件下，某种组分在固定相和流动相中含量 （浓度）的比值，常用K来表示。 ❖ 分配系数是层析中分离纯化物质的主要依据
K=Cs/Cm Cs: 溶质在固定相中的浓度 Cm: 溶质在流动相中的浓度
2009年3月
■ 层析分析法的基本原理：
A
B
C
非 极 性两相系统极性每次分离样本 都要做一次选择
样本
非 极 性
One Plate of 极 Separation
L
S
性 (理论板数)
样本
L L
Mobile Stationary phase phase
流动相 固定相
样本分子依其分子极性 选择亲和两相之一
析的建立 1956年，Stahl系统研究了薄层色谱法(TLC)
2009年3月
1958年，Stein和Moore研制出氨基酸分析仪，确定了 核糖核酸的分子结构 1967年，Horvvath和Huber等研制了高效液相色谱 (high-performance liquid chromatography,HPLC)仪 1975年，Small等提出离子色谱 20世纪80年代，超临界色谱 20世纪90年代，毛细管电泳 21世纪，联用技术、大分子色谱分离、制备色谱取得 更大的发展
2009年3月
32
16
8
4
16
16
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2
8
K=1
8
12
12
4
8
2
1
2
3
4
5
100
10
1
90
18
0.1
0.01
K=0.1
2.7
0.36
81
24.3
4.86
72.9
29.16
65.61
❖ 分配系数主要与下列因素有关： ➢ 被分离物质本身的性质 ➢ 固定相和流动相的性质 ➢ 层析柱的温度
2009年3月