氨基酸纸层析
纸层析法分离氨基酸
纸层析法分离氨基酸一、前言1、分离氨基酸的主要方法:(1) 离子交换法,根据氨基酸是两性电解质这一特征,以及目的氨基酸与杂质氨基酸pK、pI值的差异,利用离子交换树脂对各种氨基酸吸附能力的不同对氨基酸进行分离纯化。
离子交换法的分离步骤主要包括树脂的处理、装柱、平衡、加样、洗脱等步骤. 离子交换法也有自身的局限性,由于离子交换法是利用氨基酸等电点的不同,所以当两个或者多个氨基酸的等电点相近时,便无法分离,另外,氨基酸在树脂当中扩散速度较快,就要求料液的流速也相对较慢,这样自然造成了分离的缓慢,离子交换本身的生产原理也决定了反应难以连续还进行,这给工厂自动化生产带来影响,难以大规模地推广。
(2) 沉淀法,沉淀法是历史最悠久的分离纯化方法,目前仍在工业上发挥着重大的作用。
氨基酸工业中常用沉淀法有等电点沉淀法,特殊试剂沉淀法和有机溶剂沉淀法。
沉淀法原理是根据某些氨基酸可以与某些有机或者无机化合物结合而形成沉淀,可以利用这种性质向溶液中加入特定的沉淀剂,使目标氨基酸沉淀,与其他氨基酸分离,在分离后再将氨基酸与沉淀剂分离即可。
现在较为成熟的分离方法有精氨酸与苯甲醛在低温条件下,缩合成溶解度小的苯亚甲基精氨酸,从而析出沉淀,析出的沉淀用盐酸处理即可分离得到目标氨基酸精氨酸的盐酸盐;亮氨酸与邻-二甲苯-4-磺酸反应,可生成亮氨酸的磺酸盐。
沉淀法的优点是方法简单,选择性强,但是缺点同样明显,沉淀剂回收困难,造成废液排放污染加剧。
(3) 萃取法,萃取法主要包括反应萃取法、溶剂萃取法、反向微胶团萃取、液膜萃取法等。
其中,反应萃取法是选择适当的萃取剂,使萃取剂解离出来的离子与氨基酸解离出来的离子发生反应,生成可以溶于有机相的物质,从而使氨基酸从水相进入有机相,进而分离氨基酸。
溶剂萃取法,由于氨基酸是离子型化合物,氨基酸在物理萃取时难以高效提取的,因此常用化学发来萃取氨基酸。
(5) 电透析,由于氨基酸拥有不同的等电点,故可以通过控制溶液的PH值,使氨基酸带有正负电荷,即当PH大于等电点时,带有负电荷,将氨基酸放置在电场中,会带上负电,并且移向正极,相反,PH值小于等电点时,则带上正电荷,氨基酸向负极移动。
氨基酸的分离鉴定纸层析法
氨基酸的分离鉴定纸层析法引言:氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元,对于生物体的正常生理功能至关重要。
因此,准确地分离鉴定氨基酸成分对于研究蛋白质结构和功能具有重要意义。
纸层析法是一种简单而有效的分离和鉴定氨基酸的方法。
本文将介绍氨基酸的分离鉴定纸层析法并探讨其应用。
一、纸层析法的原理纸层析法是利用气相平衡原理进行物质分离的一种方法,其原理是根据物质在纸上各组分的相对亲疏性,通过运动距离的差异来分离物质。
在氨基酸的分离鉴定中,纸层析法通过将待测氨基酸溶液滴于纸上,然后将纸立起来,将纸的下端浸入相应的溶剂中,使得溶剂上升,通过毛细作用将氨基酸上提,最终实现氨基酸的分离和鉴定。
二、纸层析法的步骤1. 准备工作:制备纸层析板和显色剂。
2. 样品处理:将待测氨基酸溶解于适量的溶剂中,使其浓度适宜,然后滴于纸层析板上。
3. 运行纸层析:将纸层析板立起,纸的下端浸入相应的溶剂中,待溶剂上升到一定高度后,取出纸层析板。
4. 显色:将纸层析板放置于显色剂中,通过氨基酸与显色剂的反应,使得氨基酸在纸上显色。
5. 结果鉴定:根据显色的位置、颜色和强度等特征,对氨基酸进行鉴定和定量分析。
三、纸层析法的应用1. 氨基酸组成分析:纸层析法可用于分析蛋白质中氨基酸的组成,从而揭示蛋白质的结构和功能。
2. 质量控制:纸层析法可用于对食品、药品等中氨基酸含量的快速检测,保证产品质量和安全性。
3. 生物体内氨基酸代谢研究:纸层析法可用于研究生物体内氨基酸的代谢途径和代谢产物。
四、纸层析法的优缺点纸层析法作为一种常用的分离和鉴定氨基酸的方法,具有以下优点:1. 简单易行:操作简单,不需要复杂的仪器设备,成本低廉。
2. 分离效果好:对于氨基酸的分离效果较好,可以得到较为准确的结果。
3. 易于观察:通过显色剂的反应,可以直观地观察到氨基酸在纸上的分离和鉴定结果。
然而,纸层析法也存在一些缺点:1. 分离效果有限:对于某些结构相似的氨基酸,纸层析法的分离效果不佳,难以实现准确鉴定。
氨基酸的纸层析
氨基酸的纸层析一、实验目的1.了解并掌握氨基酸纸层析的原理和方法。
2.学习纸层析法的操作技术,分析未知样品氨基酸的成分。
二、实验原理用滤纸为支持物进行层析的方法,称为纸层析法,它是分配层析法的一种。
纸层析所用的展层溶剂大多是由水饱和的有机溶剂组成。
滤纸纤维的—OH 基的亲水性基团,可吸附有机溶剂中的水作为固定相,有机溶剂作为流动相,它沿滤纸自下向上移动,称为上行层析;反之,使有机溶剂自上而下移动,称为下行层析。
将样品点在滤纸上进行展层,样品中的各种氨基酸即在二相中不断进行分配,由于它们各自的分配系数不同,故在流动相中移动速率不等,从而使不同的氨基酸得到分离和提纯。
纸层析法主要是依据混合组分对二相分配系数的差异进行分离,但亦存在着某种程度的吸附作用和离子交换现象。
氨基酸经层析在滤纸上形成距原点不等的层析点,氨基酸在滤纸上的移动速率用R f 表示。
R f = 原点到层析斑点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离只要实验条件(如温度、展层溶剂的组分、pH、滤纸的质量等)不变,R f 值是常数,因此可做定性分析参考。
如果溶质中氨基酸组分较多或其中某些组分的Rf 值相同或近似,用单向层析不宜将它们分开,为此可进行双向层析,在第一溶剂展开后将滤纸转动90度,以第一次展层所得的层析点为原点,再用另一种溶剂展层,即可达到分离目的。
由于氨基酸无色,可利用茚三酮反应使氨基酸层析点显色,从而定性和定量。
三、仪器和试剂仪器层析滤纸、烧杯、剪刀、层析缸、培养皿、猴头喷雾器、微量加样器或毛细管、吹风机一个、直尺、铅笔等。
试剂1.混合氨基酸溶液(水解后的氨基酸干粉)甘氨酸溶液:50mg 甘氨酸溶于5mL 水中。
蛋氨酸溶液:25mg 蛋氨酸溶于5mL 水中。
亮氨酸溶液:25mg 亮氨酸溶于5mL 水中。
氨基酸混合液:甘氨酸50mg,亮氨酸25mg,蛋氨酸25mg 共溶于5mL 水中。
2.展层溶剂碱相溶剂:正丁醇∶12%氨水∶95%乙醇= 13∶13∶13(V/V)酸相溶剂:正丁醇∶80%甲酸∶水= 15∶3∶2(V/V),摇匀后放置半天以上,取上清液备用。
实验六氨基酸的纸层析法
实验六氨基酸的纸层析法氨基酸是构成蛋白质的最基本的组成成分。
在生物化学和分子生物学实验中,常常需要对氨基酸进行分离和纯化。
纸层析法是一种常用的氨基酸分离和鉴定的方法,它采用纸张作为介质,利用氨基酸的性质在多次不同极性溶剂中的间歇性抽提来完成氨基酸的分离。
下面将介绍具体操作步骤。
一、实验原理氨基酸纸层析法是一种简单而有用的分离和鉴定氨基酸的方法。
其原理是根据氨基酸在不同相对极性的溶剂中的溶解度和色谱行为而进行分离。
实验中用的纸张是具有适当极性特性的滤纸,涂上0.001~0.002mol/L氯乙酸钠作为移动相。
固定相是纸张本身,通常取5×5 cm大小。
标记物一般是用19种常见氨基酸中的一种或混合某些氨基酸,它们分别在不同移动相中有不同的颜色分离性质。
标记物的溶液可以直接在纸上点斑或者先把样品在滤纸上打成碎粒,再加入稍许水均匀混合后点斑。
二、实验步骤1. 实验器材和试剂(1)氯乙酸钠;(2)19种氨基酸标准品;(3)滤纸。
2. 制备移动相将0.001~0.002mol/L氯乙酸钠溶液制备好,备用。
3. 准备试样将要分离的氨基酸标准品用适量的氯乙酸钠溶液稀释,制备出1~2mg/mL的样品,备用。
4. 载纸处理在纸片中央绘制一条垂直线,以绘制者的名字为记。
距离中央线约1cm处,打上精细的刻度线,用微孔钳取少量标样液,在对侧依次在距中央线约1.5cm处打上纸层印。
纸层印就是取少量液体滴到滤纸上产生的斑点。
约300ug/sample。
5. 开始层析在棉花球上,涂上一层氯仿,并立即用焊接器将其挥发掉,然后再涂一遍。
整个过程保持外壳密封状态。
涂的氯仿量要足够,可以完全覆盖整个纸层印,但不能过多。
否则,纸层印上的标样就会扩散到大范围,分辨率就失去了。
将试纸浸泡在移动相中。
移动相上升时,会将固定相上的氨基酸迅速带动并在移动相中逐级输送。
随着移动相液面逐渐提高,固定相的氨基酸成分逐渐被分离开来。
注意事项:(1)加样时,操作应小心、细致,尽可能用毫、微、纳级的物体。
氨基酸纸层析法
氨基酸纸层析法氨基酸纸层析法(paper chromatography of amino acids)是一种常用的分离和鉴定氨基酸的方法。
本文将详细介绍氨基酸纸层析法的原理、步骤、实验条件和数据处理方法等内容,以帮助读者更好地了解并应用这一实验技术。
一、氨基酸纸层析法的原理氨基酸纸层析法是利用氨基酸在纸上的分布系数和溶剂的渗透速度差异进行分离的方法。
其原理是在一根滤纸条上画上水平的线,将待测的氨基酸溶液直接点于纸条上,待溶液中的氨基酸离子在滤纸上沿渗透液前进,不同氨基酸在滤纸上的迁移速度不同,从而实现氨基酸的分离和测定。
二、氨基酸纸层析法的步骤1. 实验前准备(1)准备氨基酸样品,将其溶解在适当的溶剂中,并使用pH 计调节至适当的酸碱度。
(2)准备滤纸条,按照实验需要确定滤纸的宽度和长度。
(3)准备层析槽,将槽中的溶剂预先与上盖采光纸取代,避免有光照射到。
2. 进行层析实验(1)在滤纸条上绘制水平基线,并将标记的点分开,便于后续氨基酸的测定。
(2)将氨基酸溶液直接点于滤纸条上,点的位置要尽量靠近基线,以避免扩散的影响。
(3)将纸条的一端浸入含有适当溶剂的层析槽中,保持溶剂的面平稳。
(4)待溶液中的氨基酸在滤纸上渗透,不同氨基酸迁移的距离不同,最终在纸条上形成清晰的色斑。
(5)将纸条取出,用热风干燥,然后在紫外灯下进行观察和记录。
3. 数据处理将滤纸上的色斑分别用铅笔勾画出来,并测量它们与基线之间的距离。
然后,根据距离之间的比例关系来计算氨基酸在纸上的迁移速度,并与标准曲线进行比较,从而得出待测氨基酸的浓度。
三、氨基酸纸层析法的实验条件1. 溶剂体系常用的溶剂体系有正丙醇/ 乙酸/水 = 4:1:5、正丙醇/氨水/水 = 70:2:25等,需要根据实验需要确定溶剂的组成和比例。
2. 滤纸条的准备常用的滤纸有菱形滤纸和圆形滤纸,需要根据所需分离的氨基酸种类和数量决定滤纸的大小。
3. 实验条件实验应在干燥、通风的环境中进行,避免光照和温度过高。
实验一纸层析法分离鉴定氨基酸
【三、器材与试剂】
【三、器材与试剂】 器材: 1、层析缸 2、毛细管 3、喷雾器 4、培养皿 5、层析滤纸(新华一号) 试剂: 1、扩展剂 (正丁醇:水:冰醋酸= 4:3:1) 2、显色剂 0.1%茚三酮正丁醇溶液。 3、氨基酸溶液 0.5%的赖氨酸、脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸溶液 及它们的混合液
显色: 用喷雾器均匀喷上0。1%茚三酮正丁醇溶液,然后置烘箱中烘烤5分钟(100℃)或用热风吹干即可显出各层析斑点。
计算Rf值
【五、实验结果与分析】
【六、注意事项】
【七、思考题】
1、实验中作为固定相和流动相的物质分别是什么? 2、Rf值的含义、影响因素?
下次实验 : 实验二 蛋白质和氨基酸的颜色反应
值 日 生 值 日
18
小实验
当滤纸接触到溶剂时,溶液将上升。 滤纸上的小圆点是4种不同的氨基酸的混合物。 看看接下来会发生什么事情…
18
可以看出1号氨基酸上升的最高,在滤纸上跑得最快。 而4号氨基酸与滤纸的结合最紧,因此跑的速度比其他的氨基酸慢。
这就是纸色谱法。 对照上图,可知道1-4号的各代表什么氨基酸。 纸色谱法是分离鉴定蛋白质的氨基酸组成的重要工具。
实验一 纸层析法分离鉴定氨基酸
【一、实验目的】
【二、实验原理】
层析技术 是利用混合物中各组分的物理化学性质的差别,使各组分以不同程度分布在两相中,其中一相为固定相,另一相流过此相称作流动相,并使各组分以不同速度移动,从而达到分离的目的。 可分离物质 糖类、有机酸、氨基酸、核苷等
18
固定相 在层析中起分离作用而不随层析过程移动的物质。如纸层析中固定相是滤纸纤维中结合的水。固定相被看成是样品移动的阻力。
氨基酸纸层析的原理
氨基酸纸层析的原理氨基酸纸层析的原理1. 什么是氨基酸纸层析?氨基酸纸层析是一种常用于分离和检测氨基酸的方法。
它基于氨基酸在纸上的运动速度差异,通过比较运动距离的迁移时间,可以间接测量氨基酸的含量。
2. 纸层析的基本原理纸层析是一种液相分离技术,它利用了物质在移动相(纸上的溶液)和静止相(纸张)之间相互分配的差异来分离混合物。
3. 纸层析的实验步骤•准备纸层析板:将纸层析板切成适当大小,通常是长方形。
准备纸层析液:根据需要选择适当的纸层析液,通常是由溶剂,缓冲剂和染料组成的。
•预处理纸层析板:将纸层析板放在纸层析液中浸泡一段时间,使其充分吸取液体。
然后取出纸层析板,自由流动余液。
•样品的制备:将待检测的氨基酸样品按要求制备成溶液。
•在纸层析板上涂样:用毛细管或微量移液枪在纸层析板上涂抹待测溶液的样品。
通常在纸的一端,离开底端约 cm处进行涂样。
•开始纸层析:将涂有样品的纸层析板放在装有纸层析液的容器中,使其底端可以浸泡在液体中,但不超过液位。
然后将容器盖好,放置一段适当的时间以便过程进行。
•观察结果:当液体上升到纸上时,各组分将随液体移动,根据不同组分的迁移速度和迁移距离,可以判断不同组分在样品中的相对含量和分离情况。
4. 氨基酸纸层析的原理氨基酸纸层析的原理是基于氨基酸在纸层析液和纸张之间的分配差异。
在纸层析过程中,氨基酸会与纸层析液中的溶剂和纸张中的纤维进行相互作用,并在二者之间分配。
由于不同氨基酸的化学性质和分子结构的差异,它们与纸层析液和纸张之间的分配程度也不同。
根据氨基酸与纸层析液和纸张之间相互作用程度的差异,氨基酸会以不同的迁移速度在纸上移动。
一般来说,亲水性较大的氨基酸会更容易与纸层析液中的溶剂分配,从而以更快的速度迁移。
而亲水性较小的氨基酸则会相对较慢地在纸上迁移。
通过在纸层析过程中观察不同氨基酸的迁移距离和迁移时间,我们可以间接测量氨基酸的含量。
通过与标准溶液进行比对,并结合定量方法,可以准确地确定样品中氨基酸的浓度。
氨基酸的分离鉴定纸层析法实验报告
氨基酸的分离鉴定纸层析法实验报告一、实验目的1、掌握纸层析法分离和鉴定氨基酸的基本原理和操作方法。
2、学习如何根据氨基酸在层析纸上的迁移率(Rf 值)来鉴定氨基酸。
二、实验原理纸层析法是以滤纸作为惰性支持物的分配层析法。
滤纸纤维上的羟基具有亲水性,能吸附一层水作为固定相,而有机溶剂作为流动相。
当有机相沿滤纸经过样品点时,样品点中的溶质在水和有机相之间进行分配。
由于不同的氨基酸在两相中的分配系数不同,导致它们在滤纸上的迁移率不同,从而实现分离和鉴定。
Rf 值(比移值)是氨基酸在层析中的特征值,计算公式为:Rf =溶质移动的距离/溶剂移动的距离。
三、实验材料与仪器1、实验材料标准氨基酸溶液:丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸。
混合氨基酸溶液。
展开剂:正丁醇:冰醋酸:水= 4:1:5(体积比)。
显色剂:025%茚三酮溶液。
2、实验仪器层析缸。
毛细管。
喷雾器。
烘箱。
直尺。
四、实验步骤1、准备滤纸选用一张大小合适的滤纸,在距底边 2cm 处用铅笔轻轻画一条横线,作为起始线。
2、点样用毛细管分别吸取标准氨基酸溶液和混合氨基酸溶液,在起始线上轻轻点样,每个点的直径不超过 2mm,点样后自然风干。
3、层析将滤纸垂直放入装有展开剂的层析缸中,滤纸下端浸入展开剂约1cm,注意滤纸不要与缸壁接触,盖上盖子,进行层析。
当展开剂前沿上升至距滤纸顶端约 1cm 时,取出滤纸,用铅笔标记展开剂前沿的位置,自然风干。
4、显色用喷雾器将显色剂均匀地喷在滤纸上,放入烘箱中,在 80℃左右烘 5 10 分钟,直至斑点显色清晰。
五、实验结果与分析1、测量并计算 Rf 值用直尺分别测量标准氨基酸和混合氨基酸斑点中心到起始线的距离(a)以及展开剂前沿到起始线的距离(b),计算 Rf 值。
2、结果分析根据计算得到的 Rf 值,对照标准氨基酸的 Rf 值,鉴定混合氨基酸溶液中的成分。
六、注意事项1、点样时要避免毛细管的尖端刺破滤纸,且点样量要适中,过多会导致斑点扩散,影响分离效果。
氨基酸的分离鉴定——纸层析
氨基酸的分离鉴定——纸层析氨基酸是构成蛋白质的基本单元,其在生物体内的作用极为重要。
因此对氨基酸的分离和鉴定具有重要的研究意义。
纸层析是一种常用于分离和鉴定氨基酸的方法。
其原理是利用氨基酸在纸层析板上的运动速度不同,根据氨基酸之间的相互作用,分离出各种氨基酸。
实验步骤:1. 纸层析板的制备将一张高分子量纸,如Whatman No.1滤纸,剪成所需要的大小,并用铅笔在纸上画出氨基酸移行的标线。
2. 氨基酸样品的制备将所需的氨基酸样品溶解在适量的水中,浓度应为0.2-2%。
3. 样品的上样将氨基酸溶液利用微量注射器沿着标线往上移行。
在上样后,将纸层析板放在带有盖子的玻璃罩中,罩中放置一些饱和度为70%的异丙醇-水溶液,保持相对湿度为70%,使其充分展开。
5. 鉴定氨基酸将经过分离的氨基酸溶液阴性反应的氨基酸用二乙酰胺-丙酮混合溶液鉴定。
将0.2ml 二乙酰胺-丙酮混合溶液加入几滴氨基酸样品中,加热60℃-80℃,5分钟。
加入0.1ml氯仿,振荡混合,分离出上清液,上清液加入干燥瓶中,用喷雾器喷洒Ninhydrin试剂,加热于热水中1分钟,在冷水中快速降温附着氨基酸的部位呈现紫色。
注:二乙酰胺-丙酮混合溶液的组成为45%二乙酰胺,45%丙酮和10%水。
6. 结果的解释根据氨基酸在纸层析板上的运动速度和比色反应的颜色,确定样品中的氨基酸种类及含量。
优点:纸层析方法简便易行,无需昂贵的仪器设备,适用于小样品分析,能分离不同种类的氨基酸,并且结果清晰,操作简单。
限制:纸层析分离结果受到氢键作用和酸碱度等因素的影响,需要控制好上样的数量和浓度。
此外,纸层析无法分离胶原氨基酸和类似结构的氨基酸,且鉴定结果在颜色和色谱图谱方面有些模糊。
纸层析法分离鉴定氨基酸
纸层析法分离鉴定氨基酸纸层析法是一种常用的分离和纯化化学物质的实验方法,被广泛应用于有机合成、生物化学和食品科学等领域。
本文将介绍纸层析法在氨基酸分析中的应用。
一、实验原理氨基酸的分离和鉴定是生物化学实验中常用的手段。
氨基酸分子中含有羧基和氨基,可以通过纸层析法实现其分离。
纸层析法是一种基于物质分子间不同的吸附性能而进行分离的方法。
在纸层析实验中,将试样涂在纸层析片(通常为滤纸)的一侧,并将其放入溶剂(通常为水、丙酮、甲醇等)中,溶剂会沿纸层析片向上移动,分离出不同物质组分。
氨基酸分子的羧基和氨基分别具有不同的亲水性和疏水性,因此在纸层析分离中会表现出不同的吸附行为。
例如,疏水性较强的疏水基团会被生物样品或溶剂吸附,从而较慢地从纸层析片上移动,这些氨基酸通常出现在较高位置;而亲水性较强的羧基团则会被水吸附,因此移动速度较快,这些氨基酸通常出现在较低位置。
二、实验步骤1、制备样品:取大约1mg的氨基酸标准品或被测样品,加入1mL的去离子水中,并轻轻搅拌,制成1mmol/L的溶液。
2、制备纸层析片:取一张长约50cm的滤纸,将其叠成4层,然后将中间部分剪成30cm的长条,每条的宽度为1cm左右,用铅笔在底部标记出位置,离开1cm到1.5cm的距离。
3、涂样:在每个标记位置上滴加不同氨基酸溶液,每次加约5µL。
所有样品均按照氨基酸的相对极性从小到大进行涂样,从左到右编号,以便于鉴定。
4、溶剂选择:选择一种适宜的溶剂,通常为水、丙酮、甲醇等。
将滤纸上端放入溶剂中,约1cm左右的位置即可。
5、开始实验:用三角架和夹子将滤纸张贴在玻璃板上,使其呈现较小的倾斜面。
在滤纸的底部悬挂一张白纸,以便于观察样品在纸层析上的位置变化。
待溶剂无法再升高时,实验结束。
6、结果读取:按照行(从上到下)顺序,观察样品的移动距离。
三、实验结果及分析纸层析法可以分离并识别出存在于试样中的氨基酸分子,在实验中,通过观察样品从纸层析片底部开始向上移动的情况,可以确认每个氨基酸的相对位置和含量。
实验四 氨基酸纸层析
05 注意事项与安全须知
实验安全须知
01
02
03
04
避免直接接触层析纸上的化学 物质,以免对皮肤和眼睛造成
刺激。
在操作过程中,应佩戴实验服 和化学防护眼镜,以防止化学
物质溅到身上和眼睛里。
实验结束后,应将层析纸妥善 处理,避免对环境造成污染。
实验步骤
制作纸层析柱
将滤纸卷成柱状,用玻璃棒固定,并标记 溶剂的起始线和终点线。
观察和记录
观察各氨基酸的展开情况,记录位置和颜 色。
点样
用微量注射器将氨基酸混合物点在起始线 上。
晾干
等待溶剂挥发,晾干滤纸。
展开
将溶剂缓慢沿玻璃棒加入柱内,使氨基酸 随溶剂展开。
数据记录
01
记录各氨基酸在滤纸上的位置,并标注名称。
在实验过程中,应保持实验室 通风良好,以降低有害气体浓
度。
实验注意事项
在进行氨基酸纸层析前,应确保所使用的层析纸质量良 好,无破损或受潮现象。
在展开过程中,应保持展开剂的均匀流动,避免出现展 开剂的干涸现象。
在点样时,应控制好点的直径和力度,避免样品点过大 或过小,影响分离效果。
在观察和记录实验结果时,应保持观察区域的明亮和整 洁,以免影响观察效果。
当氨基酸混合物在层析纸上进行纸层析时,由于不同氨基酸的极性、分子量和吸附性能存在 差异,导致它们在流动相和固定相之间的分配系数不同,从而在层析纸上形成不同的迁移距 离。
通过比较不同氨基酸在层析纸上的迁移距离和标准氨基酸的迁移距离,可以确定样品中氨基 酸的种类和含量。
实验步骤
将层析纸固定在层析架上,毛细 管蘸取少量混合氨基酸溶液,在 距层析纸底边约1cm处点样。
氨基酸的纸层析法
2、学生理解并掌握纸层析原理及操作方法。
3、氨基酸纸层析为什么会出现拖尾现象
究其原因,经自己多次亲手操作,多次反复对比,始悟出一些道理,叙述如下:拖尾现象是指展层,显色后在层析分配图上,所看到的某一种氨基酸的分子位移,不是如标准图谱所示的那样,完整地显示在某一位置上,而是形成象笤帚似的那样,前端粗圆而逐渐细小下来,宛如拖着一个尾巴。其图所呈颜色也是由浓渐淡。其图象的出现,原认为是在实验中,对影响Rf值的主要因素要求,掌握不够所致。诸如,物质结构与极性对Rf值的影响,层析溶剂对Rf值的影响,PH对Rf值的影响(溶剂、滤纸和样品的PH值),温度对Rf值的影响,滤纸的质地是否均匀,薄厚是否适当,纤维的松紧度是否适中等对Rf值的影响,展层的方式(上行、下行)对Rf值的影响。然而在多次实验过程中无论怎佯严格遵循其影响Rf值的主要因素的要求,都仍不可避免地要出现拖尾现象。此时,这就需要从具体操作规范方面,诸如样品的处理,点样、展层、显色等几个操作程序去考虑思索,经仔细分析,样品的处理是为除去杂质纯化样品,达到层析分配某氨基酸的情晰显色图像;展层过程是在上述影响Rf值的主要因素要求下进行,使样品达到一个适当的位移,便于在显色后从图象上,区分不同样品的氨基酸;显色是在用配制好的,与水不相混合,并挥发性较快的显色剂喷雾后迅速吹干的。更何况显色剂又是含水量极低,不会影响样品的斑点扩散,那么问题就集中在点样这个操作程序上了。点样是将被层析分配的几种氨基酸混合液,和为了对照实验结果,而分别配制的几种氨基酸的溶液,用微量点样管或毛细管,或血球计数器将5一15微升的样品,点在以滤纸为惰性支持物的层析纸上设计好的多点位置中去。点样后要自然风干,或冷风吹干。最好不要用加热装置,如吹风机,灯泡之类的热源将其样品点加速干燥。因为加热装置在学生操作时,一但注意不够,掌握不好,则温度升高势必要使样品破坏,更会使样品点干的太干燥。正是由于这样,样品点太干燥,使其样品物的分子,牢固地吸牢在层析纸的纤维上。所以在展层过程中,样品点的每个物质分子,不能在层析纸上同时起步,而是形成了有先有后,鱼贯而上行或下行的状况,最终使洋品物质的分子,不能同时都集中到达一个位置。致使在显色后,实验结果的图象上,观察到的不是一个完整的斑点,而是一个拖着尾巴的斑点。这就是上述所说的拖尾现象。 因此,我认为纸上分配层析所出现的拖尾现象,究其原因很简单,就是在点样品后,样品点吹的太干燥所致。原因太简单了,往往被人们容易忽略,更引不起人们的重视。但它确实在困扰着人们的实验效果。为此,建议应在该实验的点样操作中,加上一句,“样品点不要砍的太干燥,否则,样品物质的分子,会牢吸在层析纸的纤维上,出现拖尾现象”。
氨基酸的分离纸层析法
增加实验次数
综合多种方法
通过增加实验次数,可以降低实验误差, 提高分离效果的可靠性。
可以结合其他分离方法如电泳、高效液相 色谱等,以提高氨基酸的分离效果。
05 结论
纸层析法在氨基酸分离中的应用价值
高效分离
纸层析法能够将氨基酸 进行高效分离,具有操 作简便、分离效果好的
优点。
成本低廉
纸层析法所需材料成本 较低,适合大规模分离 操作,降低了生产成本。
定型方法
选择适当的定型方法,如自然晾干、 加热或使用定型剂等,以固定氨基酸 的位置并保持其稳定性。
04 实验结果分析
分离效果的评价
分离度
通过比较不同氨基酸的迁移距离,可以评估分离效果。分 离度越大,说明氨基酸之间的分离越完全。
分辨率
分辨率是评价纸层析分离效果的重要参数,它反映了氨基 酸在层析图谱中的清晰程度。分辨率越高,层析图谱越清 晰。
02 纸层析法的基本原理
纸层析法的分离原理
纸层析法是一种基于不同物质在固定相和流动相之间分配系数差异的分离技术。 在纸层析法中,固定相是纸上的纤维素,流动相是展开剂。当流动相携带待分离 物质通过固定相时,由于分配系数不同,不同物质在固定相和流动相之间发生分 离。
氨基酸在纸层析法中的分离是基于它们的极性、相对分子质量和其它物理化学性 质的差异。极性较弱的氨基酸在流动相中的溶解度较大,移动较快;极性较强的 氨基酸在固定相中的溶解度较大,移动较慢。
疾病诊断和治疗
某些氨基酸的缺乏或过量与某些 疾病有关,检测氨基酸水平有助 于疾病的诊断和治疗。
纸层析法的简介
定义
应用
纸层析法是一种基于滤纸的层析技术, 用于分离和鉴定混合物中的组分。
纸层析法广泛应用于生物、化学和医 学领域,用于分离和鉴定各种化合物, 如氨基酸、糖类、脂类等。
氨基酸纸层析法
氨基酸纸层析法
氨基酸纸层析法是一种常用的氨基酸分析方法,它基于氨基酸在纸上迁移的速度差异实现氨基酸的分离和定量。
操作步骤如下:
1. 准备纸层析纸和适量的标准氨基酸溶液。
2. 在纸层析纸上绘制起始线,并标记出各个氨基酸的迁移距离标准曲线。
3. 取一定量的样品溶液,通过滴管或毛细管将其点于起始线上,并尽量避免超出纸张边缘。
4. 将纸张悬挂于合适的溶剂中,使溶剂迅速上升到纸张的边缘,不要让样品接触溶剂。
5. 当溶剂前进到一定高度时,取出纸张,晾干并用紫外灯照射。
6. 观察纸上的条带,根据标准曲线确定各个氨基酸的浓度。
氨基酸在纸层析纸上迁移的速度差异主要由以下因素影响:
1. 氨基酸的物理性质,如分子大小、极性和电荷等。
2. 纸层析纸的性质,如吸附性能和孔径大小等。
3. 溶剂体系的选择,如氨基酸与溶剂之间的亲疏性。
氨基酸纸层析法具有操作简便、成本低廉和分离效果好等优点,但由于纸张吸附作用的限制,对于极性和电荷相似的氨基酸分离效果较差。
在实际应用中,常结合其他分析方法使用,以提高分析的准确性和可靠性。
氨基酸纸层析实验报告
氨基酸纸层析实验报告氨基酸纸层析实验报告一、引言氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元,对于了解生物体内蛋白质的组成和结构具有重要意义。
氨基酸纸层析是一种简单而有效的分离和鉴定氨基酸的方法。
本实验旨在通过氨基酸纸层析实验,了解不同氨基酸在纸上的迁移速度和相对极性,以及利用该方法对未知氨基酸进行鉴定。
二、实验原理氨基酸纸层析是基于氨基酸在纸上的迁移速度差异和相对极性的原理进行的。
在纸上,氨基酸会随着溶剂的上升而迁移,迁移的距离与氨基酸的极性有关。
相对极性较大的氨基酸迁移速度较慢,相对极性较小的氨基酸迁移速度较快。
三、实验步骤1. 准备工作:将纸层析纸剪成适当大小的条状,将各种氨基酸溶液准备好。
2. 在纸层析纸上标记出起点线和氨基酸溶液的滴点位置。
3. 使用毛细管或微量移液器,将不同浓度的氨基酸溶液滴在起点线上。
4. 将纸层析纸的一端浸入含有适量溶剂的容器中,确保溶剂不超过起点线。
5. 等待溶剂上升至纸层析纸的上端,取出纸层析纸并迅速将其晾干。
6. 在纸层析纸上观察出现的斑点,并记录它们的迁移距离和颜色。
7. 将实验结果与已知氨基酸的迁移速度进行对比,鉴定未知氨基酸。
四、实验结果根据实验结果,可以观察到在纸层析纸上出现了多个斑点。
每个斑点代表一个氨基酸。
根据它们的迁移距离和颜色,可以初步判断它们的相对极性和成分。
五、讨论与分析通过对实验结果的观察和对已知氨基酸的对比,可以初步鉴定未知氨基酸的种类。
根据不同氨基酸的迁移速度和相对极性,可以推测未知氨基酸的性质和结构。
此外,实验中还需要注意一些实验条件的控制。
如溶剂的选择、纸层析纸的处理等,这些因素都会对实验结果产生影响。
六、实验总结氨基酸纸层析是一种简单而有效的分离和鉴定氨基酸的方法。
通过本实验,我们了解了不同氨基酸在纸上的迁移速度和相对极性的差异,并学会了利用该方法对未知氨基酸进行鉴定。
然而,本实验还存在一些不足之处。
例如,由于实验条件的限制,可能无法对所有氨基酸进行准确鉴定。
氨基酸的纸层析
氨基酸的纸层析引言:纸层析是一种简单而有效的分离和检测化合物的方法,它通过利用化合物在固定相(通常是纸张)上的迁移速度差异来实现分离。
氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元,对于研究蛋白质的组成和性质具有重要意义。
因此,氨基酸的纸层析成为了研究氨基酸的常用方法之一。
一、纸层析的原理纸层析是一种液相分离技术,其原理基于化合物在固定相和流动相之间的分配行为。
固定相通常是由纸张组成的,而流动相则是溶液。
当试样溶液被加到纸上时,流动相开始向上渗透,溶解试样中的化合物。
然后,随着流动相继续上升,化合物会在纸上产生不同的迁移速度,从而实现分离。
二、氨基酸的纸层析方法氨基酸的纸层析方法通常涉及以下几个步骤:1. 准备纸层析纸:选择适合的纸张作为固定相,常用的有滤纸和纸胶片。
纸张应具有较好的吸水性和化学稳定性。
2. 制备流动相:根据需要选择合适的溶剂和缓冲液,以便溶解样品和调节pH值。
3. 样品制备:将待测氨基酸样品溶解在适当的溶剂中,并进行必要的稀释和调节pH值。
4. 上样:用毛细管或吸管将样品涂抹在纸上,通常在距离纸底端2-3厘米处。
5. 纸层析:将纸张立起放入含有流动相的容器中,使纸底端浸入溶液中,然后盖上盖子避免溶剂挥发。
让溶剂上升至合适的高度,以保证分离的有效性。
6. 可视化:取出纸张,干燥后,利用适当的显色剂或检测剂将化合物可视化。
常用的显色剂有尼尼醛试剂和二硝基苯胺。
7. 定量分析:通过比较样品斑点的Rf值(迁移率)和标准氨基酸的Rf值,可以对氨基酸进行定性和定量分析。
三、氨基酸纸层析的应用氨基酸的纸层析在生物化学和生物医学领域中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用:1. 氨基酸分析:通过纸层析可以快速、简便地对复杂的氨基酸混合物进行分析,包括氨基酸的组成和相对含量。
2. 蛋白质组成分析:蛋白质是由氨基酸组成的,通过纸层析可以分析蛋白质中各种氨基酸的相对含量,进而了解蛋白质的组成和结构。
3. 蛋白质纯化:纸层析可以用于蛋白质的初步纯化,通过分离出目标氨基酸,从而减少后续纯化步骤的复杂性。
氨基酸纸层析实验报告
一、实验目的1. 掌握氨基酸纸层析技术的基本原理和操作方法。
2. 通过纸层析分离和鉴定氨基酸,了解不同氨基酸在纸层析中的行为差异。
3. 熟悉实验仪器的使用和试剂的配制。
二、实验原理纸层析法是一种常用的分离和鉴定小分子化合物的方法。
其原理是利用不同物质在固定相(纸张)上运动速度不同,从而使它们在水平方向上分离。
对于氨基酸来说,它们的极性不同,因此在纸层析过程中,它们的移动速度也会有所不同。
实验中,将混合氨基酸样品点在滤纸上,然后在密闭的层析缸中用适宜的溶剂进行展开。
溶剂在滤纸上向上移动,氨基酸样品随溶剂移动,由于不同氨基酸的极性不同,它们在固定相和流动相之间的分配系数不同,导致移动速度不同,从而在滤纸上形成不同的层析点。
通过比较层析点与标准氨基酸图谱或标准Rf值,可以鉴定不同的氨基酸。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:- 混合氨基酸样品(精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等)- 新华滤纸- 层析缸- 毛细管- 显色剂(茚三酮)- 标准氨基酸溶液2. 实验试剂:- 展层剂:正丁醇:88%甲酸:水 = 15:3:2- 12%氨水- 0.2%茚三酮显色液- 0.5%标准氨基酸溶液四、实验步骤1. 准备层析缸,加入适量的展层剂,使其液面略低于滤纸边缘。
2. 将新华滤纸裁剪成适当大小,放入层析缸中。
3. 用毛细管将混合氨基酸样品点在滤纸的原点处。
4. 将层析缸密封,等待溶剂前沿到达预定距离。
5. 取出滤纸,晾干。
6. 用喷雾器将0.2%茚三酮显色液均匀喷洒在滤纸上。
7. 观察层析点,与标准氨基酸图谱或标准Rf值比较,鉴定不同的氨基酸。
五、实验结果与分析实验中,混合氨基酸样品在纸层析过程中形成了不同的层析点,根据层析点的位置和形状,可以鉴定出精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。
六、实验讨论1. 展层剂的选择对实验结果有较大影响,应选择合适的展层剂以保证实验的准确性。
2. 层析点的位置和形状与氨基酸的极性有关,极性较大的氨基酸在固定相中分配系数较大,移动速度较慢,层析点距离原点较远;极性较小的氨基酸在固定相中分配系数较小,移动速度较快,层析点距离原点较近。
氨基酸的分离鉴定(纸层析法)
氨基酸的分离(纸层析法)一、实验原理1、层析法又称色谱法,是一种物理的分离方法。
利用混合物中各组分物理化学性质的差异(如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等),使各组分以不同程度分布在固定相和流动相两相中,并使各组分以不同速度移动,从而得到有效的分离。
操作方式:纸层析、薄层层析、柱层析等分离机理:分配层析、吸附层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析等2、纸层析法是用滤纸作为惰性支持物的分配层析法,展层溶剂由有机溶剂和水组成。
滤纸纤维上的羟基具有亲水性,在滤纸上水就被吸附在纤维素的纤维之间形成固定相。
当有机溶剂(流动相)沿纸流动经过层析点时,层析法上溶质就在水相和有机相之间不断进行分配。
由于溶质就在水相和有机相之间不断进行分配。
由于溶质中各组分的分配系数不同,移动速率也不同,因而可以彼此分开。
分配系数=溶质在固定相中的浓度溶质在流动相中的浓度物质被分离后在滤纸上的移动速率用R f值表示:R f=原点到层析点中心的距离原点到溶剂前沿的距离只要条件(如温度、展层溶剂的组成)不变,R f值是常数,故可根据R f值作定性依据。
氨基酸无色,利用茚三酮反应,可将氨基酸层析点显色作定性、定量用。
二、实验器材标准氨基酸溶液、滤纸、层析缸、保鲜膜、剪刀、毛细管、电吹风。
三、实验试剂1、酸相溶剂:V[正丁醇(A.R)]:V[88%甲酸]:V[水]=15:3:22、显色贮备液:V(0.4mol/L茚三酮-异丙醇):V(甲酸):V(水)=20:1:5四、实验操作1、点样量取30mL层析溶剂、1mL显色贮备液于层析缸中,混匀密闭,静置。
戴好手套,在桌上铺好一层保鲜膜。
取一张干净滤纸,将其剪彩为18cm*14cm。
在纸的一端距边缘2cm处用铅笔轻轻划一条直线,在此直线上等距离分出几个点作为点样原点。
用毛细管将标准氨基酸和未知样品分别点在点样点上,每次点样后用电吹风冷风吹干再点下一次,点样点直径不超过5mm。
2、层析与显色将滤纸卷成圆筒形,用钉书针固定成圆筒状,纸的两边不能接触。
纸层析法分离氨基酸原理
纸层析法分离氨基酸原理纸层析法是一种常用的生物化学实验方法,它通过溶液在纸上的上升作用,利用毛细管作用和分子间相互作用的差异,使混合物中的成分在纸上移动并分离开来。
而氨基酸是生物体内重要的有机化合物,它们是蛋白质的组成部分,对生命活动起着重要的作用。
那么,纸层析法是如何分离氨基酸的呢?下面我们就来探讨一下纸层析法分离氨基酸的原理。
首先,我们需要准备一张纸层析板,将其放入含有氨基酸的溶液中,待纸层析板吸收足够的溶液后,将其取出并晾干。
接下来,将纸层析板立起来,放入一个密闭容器中,加入适量的移动相溶液,使纸层析板底部浸泡在溶液中,然后封闭容器,让溶液上升至纸层析板的顶部。
在这个过程中,溶液会在纸上上升,而不同的氨基酸成分会因为其在纸上的吸附、毛细管作用和分子间相互作用的差异而在纸上移动的速度不同,从而实现氨基酸的分离。
纸层析法分离氨基酸的原理主要涉及到两个方面的因素,一是氨基酸与纸层析板之间的吸附作用,二是溶液在纸上的上升作用。
首先,不同氨基酸的分子结构和性质不同,它们与纸层析板之间的吸附作用也会有所差异。
一些氨基酸分子与纸层析板之间的吸附作用较强,会使其在纸上停留更久,而另一些氨基酸分子的吸附作用较弱,会使其在纸上停留的时间较短。
其次,溶液在纸上的上升作用也会影响氨基酸的分离。
溶液在纸上上升的速度与纸的毛细管作用和分子间相互作用有关,而不同氨基酸分子与溶液之间的相互作用也不同,因此它们在纸上上升的速度也会有所不同。
通过以上原理,我们可以利用纸层析法来分离混合氨基酸溶液中的不同成分。
在实际操作中,我们可以根据氨基酸的特性和纸层析板的选择,调整溶液的成分和上升速度,从而实现对氨基酸的有效分离。
纸层析法分离氨基酸的原理简单易行,成本低廉,因此在生物化学实验中得到了广泛的应用。
总的来说,纸层析法分离氨基酸的原理主要涉及到氨基酸与纸层析板之间的吸附作用和溶液在纸上的上升作用。
通过调整实验条件,我们可以有效地利用纸层析法来分离氨基酸混合物中的不同成分,为生物化学研究提供了重要的实验手段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验二氨其酸的纸色谱一、实验目的1、学习色谱法分离的原理和类型。
2、学习用纸上层析法进行分离鉴定氨基酸的操作。
二、实验原理色谱法是利用混合物中各组分在同一物质中的吸附、溶解或者分配性能的不同,使混合物溶液流经该物质,经反复地吸附或分配等作用将各组分分离的一种操作方法。
纸色谱法是属于分配色谱的一种通常用特制的滤纸如新华一号滤纸作固定相(水为支持剂),含有一定比例的水的有机溶剂(展开剂)作流动相,应用于多官能团或高极性化合物如糖或氨基酸的分离鉴定。
圆形纸层析是纸层析的一种。
方法是用一张圆滤纸,将样品点在圆心的位置或距圆心而作的同心圆的圆周上,在滤纸中心插一纸芯,使溶剂沿滤纸芯从圆心向滤纸的四周展开,由于样品组分在固定相和流动相之间的分配不同,使得易溶于流动相中的组分,随着溶剂的展开在滤纸上移动得快一些,而在固定相中溶解度大的组分移动就慢一些,因此得到分离(图2-35(1))。
R f值:R f值是表示被分离的物质在层析图谱上的位置。
R f = 原点到层析斑点中心距离/ 原点到溶剂前沿的距离原点:为点样点的位置溶剂前沿:展开结束时溶剂达到的位置层析斑点:展开后,组分所达到的位置如图1样品中组分一的R f = OA / OC组分二的R f = OB / OCR f值取决于被分离条件物质在两相间的分配系数和两相间的体积比。
在同一实验条件下同一物质R f值是一常数。
所以R f值也是判断物质的主要物理常数之一。
但影响R f 的因素很多,因此在进行纸层析的操作过程中,必须严格控制条件,否则R f值不易重现。
在圆形纸层析中层析图谱显色后为弧形色带。
R f值最大的样品,其弧形色带距原点最远,最小的距原点最近,其余的便按序介于这二者之间。
注:滤纸本身是纤维素,纤维素分子上有许多羟基,羟基具有吸附水分的作用,纤维素的羟基能够和6-7%的水以氢键结合,即使把滤纸烘干,也很难把水分除去,所以滤纸外观上是干的,但实际上是含有水的,把干滤纸放在饱和的湿气之中,能吸附20%左右的水分。
三、实验步骤取圆形滤纸一张,直径要比用作层析的培养皿大2cm左右。
用圆规自滤纸圆心处以1cm 为半径划一圆(划圆时不可折叠滤纸)。
将此圆之圆周分成三等分,并在滤纸边缘上对应地每一等分用铅笔标上谷、酪、混字样。
将滤纸平放在干净而干燥的接着皿上。
在圆周上每等分之中部,按所标字样分别用干净毛细管小心点上谷氨酸、酪氨酸和混合氨基酸样品水溶液(图2-29(2))。
点样时,毛细管中液体要尽量少些,与纸面接触的时间应尽量短些,勿使滤纸上所成圆点的直径超过5mm,每一支毛细管只能沾取一种溶液。
用电吹风吹干,或在空气中自然凉干。
取一长2cm,宽1cm的同质料的滤纸条,将其一端剪成条状,卷起来即得纸芯(图2-29(3))。
然后在圆滤纸的圆心处穿一小孔。
孔之大小恰好使纸芯从滤纸无字的一面插入,既不过松,又不过紧,然后剪去纸芯多余部分,使纸芯之上端尽量从纸面相齐。
下端刚好接触皿底为宜。
取下滤纸,将展开溶剂10mL(皿中央溶液约2mm)经玻棒慢慢倒入培养皿中。
切勿使溶剂沾到培养皿的边沿上面。
再将滤纸放置如前。
并迅速用同样大小之培养皿严密复盖于其上(图2-29(4))。
当溶剂展开到接近培养皿边缘时,取出滤纸。
拨去纸芯,迅速用铅笔划下溶剂“前沿”的位置。
再用电吹风吹干或室温阴干。
将培养皿中溶剂经漏斗倒回原瓶。
为维护温度恒定在展开时不能在皿旁做加热操作。
喷雾器装茚三酮溶液至半满。
把茚三酮溶液均匀地喷到滤纸上,用电吹风烘干到显出各氨基酸的弧形色带(图2-29(5))。
量出每个斑点中心到原点中心的距离,计算每种氨基酸的R f值。
(1)(2)点样(3)纸芯的制作(4)展开(5)色谱图2-29四、注意事项1. 由于本法可检出以微克计的痕迹量的氨基酸,手指印含有一定量的氨基酸,可以被检出,因此,不能用手直接触摸分析用的纸,要用摄子钳夹滤纸边。
2. 氨基酸与显色剂茚三酮溶液作用在一定的温度(约105℃)下才行,所以必须充分加热烘干,显色才明显。
五、问题1. 什么是R f值?为什么说R f值是物质的特性常数?2. 哪些因素影响R f的大小?3. 色谱法分离的原理是什么?氨基酸的纸层析法分离目的和要求掌握分配层析的原理,学习氨基酸纸层析法的操作技术(包括点样、平衡、展层、显色、鉴定及定量)。
学习未知样品的氨基酸成分(水解、层析及鉴定)分析的方法。
原理层析法又叫色层分离法、色谱分析法或色谱法。
1903年俄国化学家茨维特(HBeT)发现用挥发油冲洗菊粉柱时,各种颜色的色素在吸附柱上从上到下排列成色谱,故称“色层分离法”。
1931年有人用氧化铝柱分离了胡萝卜素的两种同分异构体,显示了这一分离技术的高度分辩力,从此引起了人们的广泛注意。
自1944年应用滤纸作为固定支持物的“纸层析”诞生以来,层析技术的发展越来越快,五十年代开始,相继出现了气相色谱和高压液相层析,其它如薄层层析、亲合层析、凝胶层析等也迅猛发展。
层析分离技术操作简便,样品用量可大可小,既可用于实验室分离分析,又适用于工业生产中产品的分析制备。
现已成为生物化学、分子生物学、生物工程等学科广泛应用而又必不可少的分析工具之一。
根据所用的支持物及其理化性质不同可将层析法分成三类:1.用固体吸附剂做支持物的称吸附层析;2.用吸附了某种溶剂的固体物质(如滤纸)做支持物的称为分配层析;3.用其表面所含离子能与溶液中的离子进行交换的固体物质做支持物的称为离子交换层析。
纸层析所依据的原理是分配层析,故属于分配层析的范畴。
一、分配层析分配层析法是利用不同的物质在两个互不相溶的溶剂中的分配情况不同而使之得到分离的方法。
将分配层析法中的一种溶剂设法固定在一个柱内,再用另外一种溶剂来冲洗这个固定柱,同样可达到将不同物质分离的目的。
我们把固定在柱内的液体称为固定相,把用作冲洗的液体叫做流动相。
为了使固定相固定在柱内,需要有一种固体物质把它吸牢,这种固体物质本身对分离不起什么作用,对溶质也几乎没有吸附能力,称为支持物。
进行分离时由于被分离物质的组分在两相中的分布不同,因此当流动相移动时,不同组分移动的速度也不相同。
易溶于流动相中的组分移动快,在固定相中溶解度大的组分移动就慢,于是得到分离。
分配层析法中不同溶质的分离取决于其在两相(固定相和流动相)间分配系数的不同,分配系数(α) 的定义是:α =溶质在固定相的浓度(CS)/溶质在流动相的浓度(CL)滤纸层析法是以滤纸作为惰性支持物的分配层析。
滤纸的成份是纤维素,纤维素的— OH基为亲水性基团,因此可吸附一层水或其它溶剂作为固定相。
通常把有机溶剂作为流动相。
当将溶质样品(被分离物)点在滤纸的一端后,该物质溶解在吸附于支持物上的水分子或其它溶剂分子的固定相中,有机溶剂作为流动相自上而下移动,称为下行层析;反之,使有机溶剂自下而上移动,称为上行层析。
流动相流经支持物时与固定相对溶质进行连续的抽提,物质在两相间不断分配的结果即得到分离。
滤纸层析原理还可进一步解释如下:可以把滤纸看成一个层析柱,又可把柱看成由许许多多连续的板层构成。
如果有A、B两物质,A的分配系数α=1,B的分配系数α=1/3,又设固定相为S,流动相为M,两相互相接触而不相混溶,则当第一层流动相中加入单位量A、B两物质后,溶质根据一定分配系数在第一层的两相中分配(图10-1(1))。
流动相继续向下层移动,固定相与新流下的流动相之间进行第二次分配,原来第一层流动相与第二层固定相间进行分配如此类推,经三次分配即可看出A、B最浓部分已经分开,A物质在第二层最浓,而B物质则在第三层最浓。
如此继续抽提下去、再经若干次后,A和B两物质就可以完全分开。
显然,A、B两物质分配系数相差越大,则越易分开。
物质分离后在图谱上的位置,可用比移值Rf来表示,Rf值的定义是:从溶质层析的起点(原点)到层析斑点中心的垂直距离与从原点到溶剂流动的前沿的垂直距离的比值:Rf=原点到层析点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离两相体积比在同一实验情况下是不变的,所以Rf值的主要决定因素是分配系数( α )。
对于每一物质在一定条件下α值是固定的,因此Rf值为其特征常数,可做为定性鉴定的参考数值。
二、影响Rf值的主要因素1.物质结构对于Rf值的影响:“物以类聚”,极性物质易溶于极性溶剂(水)中,非极性物质易溶于非极性溶剂(有机溶剂)中。
所以物质的极性大小决定了物质在水和有机溶剂之间的分配情况。
例如酸性和碱性氨基酸极性大于中性氨基酸。
所以前者在水(固定相)中分配较多,因此Rf值低于后者。
2.溶质与溶剂间的相互作用对Rf值的影响:这种影响是由溶质与溶剂间的相互作用与分配系数的关系所决定的。
溶质与溶剂之间若能形成氢键,对分配系数的影响就很大。
例如酚、三甲基吡啶、氨等和水混合后都能很好地与溶质形成氢键。
某些溶剂(例如酚,正丁醇等)是质子的供给体,而水既是质子的供给体又是质子的接受体。
当溶质结构中增加能接受质子的基团(例如NH 2)时,因酚与水都能给NH 2基提供质子,所以酚和水两相对接受质子的基团的引力,基本上是一致的,因此当溶质结构中增加氨基时,该物质与酚和水的作用对其在酚和水两相间的分配影响不大,对Rf值影响较小。
又例如当有机溶剂是质子的接受体(如三甲基吡啶,NH 3 等),而溶质也是质子的接受体(如-NH 2基),这时有机溶剂对-NH 2没有引力,而水却有引力,于是水的引力就大于有机溶剂,因此溶质就被水拉向水相,对Rf值的影响就大。
3.pH对Rf值的影响:这种影响主要是由pH与分配系数的关系所决定的。
弱酸与弱碱的解离度受pH影响很大,解离度越大,极性越强,极性强的物质在两相溶剂中分配时,偏向于极性强的一相,这样,改变pH 就会同时改变分配系数,从而使Rf也会相应变化。
在氨基酸的层析法中,改变溶剂的pH,使酸性和碱性氨基酸的Rf值变动较大,而中性氨基酸的Rf值变动较小。
在正丁醇中加甲酸,可使酸性氨基酸的极性降低,从而使Rf值变大,而使碱性氨基酸的Rf变小。
反之,如在正丁醇中加氨,可使天冬氨酸和谷氨酸的Rf值变小,而使赖氨酸、精氨酸等碱性氨基酸的Rf值变大。
4. 滤纸对Rf值的影响:滤纸本身的pH及含水量对Rf值的影响很大,所以不同的滤纸得到不同的Rf值及不同的斑点形状。
纸上含水量的多少随溶剂与纸对水的亲和力的大小而异,质地不均一的滤纸常使溶剂扩展不一致,随着纤维的纹理流动紊乱,另一方面纸的含水量不均一,也不能得到理想的分离效果。
5.温度对Rf值的影响:Rf值的重现性与恒温情况的好坏有密切关系。
温度对Rf 值的影响主要是因为溶质在固体相与流动相之间的分配随温度的变化而不同。
随各溶剂组分的粘度和表面张力的不同其蒸发能力也不同,因此有些溶剂系统对温度的敏感程度强些,有些则差些。