凝膠過濾層析標曲

❶ 凝膠層析法分離血紅蛋白和硫酸銅的注意事項

分離和提純蛋白質方法多種多樣，其中最為重要的一種方法就是凝膠過濾層析。凝膠過濾層析是根據蛋白質分子大小不同進行分離的方法，是一種有效的液相層析色譜技術，具有設備簡單、操作方便、分離迅速及不影響分子的生物學活性等優點，目前已廣泛應用於各種生物大分子物質的分離和純化[1]。作為一項基本的實驗技能，在農業類院校已經把凝膠過濾分離血紅蛋白與硫酸銅作為生物化學教學的一項基本實驗[2]。凝膠層析技術不僅被廣泛應用於科研與教學，同時也是醫學和生物技術類院校普遍安排的對本科生和研究生的生化實驗[3，4]。通過凝膠過濾分離血紅蛋白與硫酸銅，讓學生充分了解凝膠過濾層析的工作原理、方法及應用等，初步掌握凝膠過濾分離技術。但由於實驗過程步驟復雜、耗時過長，或者實驗結果不理想，再加上儀器、試劑、樣品處理等原因的約束，而使其在本科生實驗教學中很難開設。為了能讓學生在兩個學時內完成實驗過程並且能掌握實驗原理與實驗的方法，我們進行了多次的預習實驗，最後確定了一套實驗方法與步驟，簡化了實驗過程，充分利用了試劑，對樣品也進行了一些改進，在實驗過程中使用直徑為1cm、長為15cm的層析柱。利用較少的樣品、簡便的器材即可以完成操作，使其適合在本科生實驗教學中開設[5]。現將整個實驗方案介紹如下。
一、實驗原理
凝膠過濾的方法廣泛地應用於分離、提純、濃縮生物大分子及脫鹽等。凝膠是一種有立體網狀結構的不溶性珠狀顆粒物質，用它來分離物質，主要是根據多孔凝膠對不同半徑的蛋白質分子具有不同的排阻效應進行分離。把樣品加到充滿凝膠顆粒的層析柱中用緩沖液洗脫，當被分離的混合物溶液通過凝膠的網孔向下運動時，由於大分子物質直徑大於凝膠的網孔，不能進入膠粒內部而完全被排阻在外，沿著膠顆粒間的縫隙向下移動，所以大分子物質流程短、流速快，首先流出柱外。而一些小分子物質由於直徑小於凝膠的網孔，不被排阻，可以自由擴散，進入凝膠的顆粒內部，而後又被經過的洗脫液帶走。由於其不斷地進入和流出凝膠顆粒，使其流程變長、移動速度變慢，小分子物質反而最後流出層析柱。這樣就使樣品中各組分按相對分子質量從大到小的順序先後流出層析柱，而達到分離的目的。凝膠過濾層析又稱之為排阻層析[1]（如Sephadex G-50），是一種按照分子量大小分離物質的層析方法[6]。

❷ 凝膠過濾層析常用介質有哪些凝膠過濾層析技術有何優點與用途

1.凝膠層析操作簡便，所需設備簡單。有時只要有一根層析柱便可進行工作。分離介質—凝膠完全不需要像離子交換劑那樣復雜的再生過程便可重復使用。
2.分離效果較好，重復性高。最突出的是樣品回收率高，接近100%。
3.分離條件緩和。凝膠骨架親水，分離過程又不涉及化學鍵的變化，所以對分離物的活性沒有不良影響。
4.應用廣泛。適用於各種生化物質，如肽類、激素、蛋白質、多糖、核酸的分離純化、脫鹽、濃縮以及分析測定等。分離的分子量范圍也很寬，如SephadexG類為102～105d；Sepharose類為105～108d。
5.解析度不高，分離操作較慢。由於凝膠層析是以物質分子量的不同作為分離依據的，分子量的差異僅表現在流速的差異上，所以分離時流速必須嚴格把握。因而分離操作一般較慢。而且對於分子量相差不多的物質難以達到很好的分離。此外，凝膠層析要求樣品粘度不宜太高。凝膠顆粒有時還有非特異吸附現象。

❸ 凝膠過濾法原理

凝膠過濾法原理是不同的蛋白質分子對固定化在載體上的特殊配基具有不同的識別和結合能力。

凝膠過濾法又稱分子排阻法， 這是一種高效分離純化蛋白質的方法。

層析柱中的填料是某些惰性的多孔網狀結構物質，多是交聯的聚糖(如葡聚糖或瓊脂糖)類物質，小分子物質能進入其內部，流下時路程較長，而大分子物質卻被排除在外部，下來的路程短，當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時，溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。

❹ 凝膠過濾層析的使用方法

⒈凝膠的選擇根據實驗目的不同選擇不同型號的凝膠。如果實驗目的是將樣品中的大分子物質和小分子物質分開，由於它們在分配系數上有顯著差異，這種分離又稱組別分離，一般可選用SephadexG-25和G-50，對於小肽和低分子量的物質（1000-5000）的脫鹽可使用SephadexG-10，G-15及Bio-Gel-p-2或4.如果實驗目的是將樣品中一些分子量比較近似的物質進行分離，這種分離又叫分級分離。一般選用排阻限度略大於樣品中最高分子量物質的凝膠，層析過程中這些物質都能不同程度地深入到凝膠內部，由於Kd不同，最後得到分離。
⒉柱的直徑與長度根據經驗，組別分離時，大多採用2-30cm長的層析柱，分級分離時，一般需要100cm左右長的層析柱，其直徑在1-5cm范圍內，小於1cm產生管壁效應，大於5cm則稀釋現象嚴重。長度L與直徑D的比值L/D一般宜在7-10之間，但對移動慢的物質宜在30-40之間。
⒊凝膠柱的制備凝膠型號選定後，將干膠顆粒懸浮於5-10倍量的蒸餾水或洗脫液中充分溶脹，溶脹之後將極細的小顆粒傾瀉出去。自然溶脹費時較長，加熱可使溶脹加速，即在沸水浴中將濕凝膠漿逐漸升溫至近沸，1-2小時即可達到凝膠的充分脹溶。加熱法既可節省時間又可消毒。
凝膠的裝填：將層析柱與地面垂直固定在架子上，下端流出口用夾子夾緊，柱頂可安裝一個帶有攪拌裝置的較大容器，柱內充滿洗脫液，將凝膠調成較稀薄的漿頭液盛於柱頂的容器中，然後在微微地攪拌下使凝膠下沉於柱內，這樣凝膠粒水平上升，直到所需高度為止，拆除柱頂裝置，用相應的濾紙片輕輕蓋在凝膠床表面。稍放置一段時間，再開始流動平衡，流速應低於層析時所需的流速。在平衡過程中逐漸增加到層析的流速，千萬不能超過最終流速。平衡凝膠床過夜，使用前要檢查層析床是否均勻，有無「紋路」或氣泡，或加一些有色物質來觀察色帶的移動，如帶狹窄、均勻平整說明層析柱的性能良好，色帶出現歪曲、散亂、變寬時必須重新裝柱。
⒋加樣和洗脫凝膠床經過平衡後，在床頂部留下數亳升洗脫液使凝膠床飽和，再用滴管加入樣品。一般樣品體積不大於凝膠總床體積的5%-10%。樣品濃度與分配系數無關，故樣品濃度可以提高，但分子量較大的物質，溶液的粘度將隨濃度增加而增大，使分子運動受限，故樣品與洗脫液的相對粘度不得超過1.5-2.樣品加入後打開流出口，使樣品滲入凝膠床內，當樣品液面恰與凝膠床表面相平時，再加入數毫升洗脫液中洗管壁，使其全部進入凝膠床後，將層析床與洗脫液貯瓶及收集器相連，預先設計好流速，然後分部收集洗脫液，並對每一餾份做定性、定量測定。
⒌凝膠柱的重復使用、凝膠回收與保存一次裝柱後可以反復使用，不必特殊處理，並不影響分離效果。為了防止凝膠染菌，可在一次層析後加入0.02%的疊氮鈉，在下次層析前應將抑菌劑除去，以免干擾洗脫液的測定。

❺ 影響凝膠過濾層析實驗結果的因素有哪些

凝膠層析操作中應注意的一些具體問題.
(1)層析柱的選擇
層析柱大小主要是根據樣品量的多少以及對解析度的要求來進行選擇.一般來講,主要是層析柱的長度對解析度影響較大,長的層析柱解析度要比短的高；但層析柱長度不能過長,否則會引起柱子不均一、流速過慢等實驗上的一些困難.一般柱長度不超過100cm,為得到高解析度,可以將柱子串聯使用.層析柱的直徑和長度比一般在1:25－1:100之間.用於分組分離的凝膠柱,如脫鹽柱由於對解析度要求較低,所以一般比較短.
(2)凝膠柱的鑒定
凝膠柱的填裝情況將直接影響分離效果,關於填裝的方法前面已有介紹,這里主要介紹對填裝好的凝膠柱的鑒定.凝膠柱填裝後用肉眼觀察應均勻、無紋路、無氣泡.另外通常可以採用一種有色的物質,如藍色葡聚糖-2000、血紅蛋白等上柱,觀察有色區帶在柱中的洗脫行為以檢測凝膠柱的均勻程度.如果色帶狹窄、平整、均勻下降,則表明柱中的凝膠填裝情況較好,可以使用；如果色帶彌散、歪曲,則需重新裝柱.另外值得一提的是,有時為了防止新凝膠柱對樣品的吸附,可以用一些物質預先過柱,以消除吸附.
(3)洗脫液的選擇
由於凝膠層析的分離原理是分子篩作用,它不象其它層析分離方式主要依賴於溶劑強度和選擇性的改變來進行分離,在凝膠層析中流動相只是起運載工具的作用,一般不依賴於流動相性質和組成的改變來提高解析度,改變洗脫液的主要目的是為了消除組分與固定相的吸附等相互作用,所以和其它層析方法相比,凝膠層析洗脫液的選擇不那麼嚴格.由於凝膠層析的分離機理簡單以及凝膠穩定工作的pH 范圍較廣,所以洗脫液的選擇主要取決於待分離樣品,一般來說只要能溶解被洗脫物質並不使其變性的緩沖液都可以用於凝膠層析.為了防止凝膠可能有吸附作用,一般洗脫液都含有一定濃度的鹽.
(4)加樣量
關於加樣前面已經有所介紹,要盡量快速、均勻.另外加樣量對實驗結果也可能造成較大的影響,加樣過多,會造成洗脫峰的重疊,影響分離效果；加樣過少,提純後各組分量少、濃度較低,實驗效率低.加樣量的多少要根據具體的實驗要求而定：凝膠柱較大,當然加樣量就可以較大；樣品中各組分分子量差異較大,加樣量也可以較大；一般分級分離時加樣體積約為凝膠柱床體積的1％－5％左右,而分組分離時加樣體積可以較大,一般約為凝膠柱床體積的10％－25％.如果有條件可以首先以較小的加樣量先進行一次分析,根據洗脫峰的情況來選擇合適的加樣量.設要分離的兩個組分的洗脫體積分別為Ve1和Ve2,那麼加樣量不能超過(Ve1－Ve2).實際由於樣品擴散,所以加樣量應小於這個值.
從洗脫峰上看,如果所要的各個組分的洗脫峰分得很開,為了提高效率,可以適當增加加樣量；如果各個組分的洗脫峰只是剛好分開或沒有完全分開,則不能再加大加樣量,甚至要減小加樣量.另外加樣前要注意,樣品中的不溶物必須在上樣前去掉,以免污染凝膠柱.樣品的粘度不能過大,否則會影響分離效果.
(5)洗脫速度
洗脫速度也會影響凝膠層析的分離效果,一般洗脫速度要恆定而且合適.保持洗脫速度恆定通常有兩種方法,一種是使用恆流泵,另一種是恆壓重力洗脫.洗脫速度取決於很多因素,包括柱長、凝膠種類、顆粒大小等,一般來講,洗脫速度慢一些樣品可以與凝膠基質充分平衡,分離效果好.但洗脫速度過慢會造成樣品擴散加劇、區帶變寬,反而會降低解析度,而且實驗時間會大大延長；所以實驗中應根據實際情況來選擇合適的洗脫速度,可以通過進行預備實驗來選擇洗脫速度.一般凝膠的流速是2－10 cm/hr,市售的凝膠一般會提供一個建議流速,可供參考.總之,凝膠層析的各種條件,包括凝膠類型、層析柱大小、洗脫液、上樣量、洗脫速度等等,都要根據具體的實驗要求來選擇.例如樣品中各個組分差異較小,則實驗要求凝膠層析要有較高的解析度,提高解析度的選擇應主要包括：選擇包括各個待分離組分但分離范圍盡量小一些的凝膠,選擇顆粒小的凝膠,選擇解析度高的凝膠類型,選擇較長、直徑較大的層析柱、減少加樣量、降低洗脫速度等等.

❻ 凝膠過濾層析和電泳的異同

記得最開始上生物化學的時候，老師問我凝膠電泳和凝膠過濾有什麼區別，當時我回回答一個用電，一個答不用電。。。。。凝膠過濾又稱為分子篩，是用一根柱子裡面有填料，填料是一些粒子，粒子裡面有很多的孔，分子比較小的能進入到粒子的孔裡面，二分子比較大的就會在粒子旁邊流下來。所以用一些蛋白或者是多糖過分子篩，分子大的會先流下來，分子小的後流下來。。。凝膠電泳是運用電泳儀，讓蛋白質或者是核酸在凝膠中移動，移動的速率和分子的大小成反比，分子大的跑得慢，分子小的跑得快。。。。簡單地說，就是這樣。。。。

❼ 凝膠過濾層析法加樣是應注意哪些問題

一般分為三個步驟：裝柱、加樣、洗脫淋洗。
裝柱是需要注意的是：【1】垂直放置版 【2】放置產生氣泡權 【3】放置柱分層
加樣時，【1】加樣前打開出口，使展開劑流出，至正好露出凝膠上平面時，立即關閉出口
【2】加樣時，用滴管緩緩沿柱內壁加入柱子
【3】打開柱子得出口，使待分離的樣品進入柱子。
加樣完成後，進行洗脫。

❽ 凝膠色譜法是分離蛋白質的一種常用方法。但並非所有蛋白質都可用此方法進行分離.能分離的蛋白質分子間必須

首先：蛋白質本身是大分子物質，但是不同的蛋白質分子量又不同，差異還是比較大的。
其次回：凝膠顆答粒內部的孔道並是都一樣大，路徑並不都相同。
所以如果分子量較大的分子，其分子量都超過凝膠顆粒內部的孔徑，那麼它們都只能從外面過，路徑差不多，分不開；而分子量較小的蛋白質則可進入不同大小的孔道，通過不同路徑將其分開；其他比蛋白質小的分子，由於都能進入凝膠的全部空隙，也不會有好地分離效果。
所以答案為C是說的過去的。

❾ 凝膠過濾層析常用介質有哪些凝膠過濾層析技術有何優點與用途

凝膠滲透層析就是按照溶質分子的大小不同而進行分離的一種層析技術。當溶質分子大小不同的樣品溶液通過凝膠柱時，由於凝膠顆粒內部的網路結構具有分子篩效應，分子大小不同的溶質就會受到不同的阻滯作用。分子量大的因不易滲入網路，被排阻在顆粒之外，因而所受到的阻滯作用小，1.凝膠顆粒2.中分子3.小分子4.大分子先流出層析床，分子量小的因能滲透到網路圖1、凝膠滲透層析原理示意圖內部洗脫流程長，因而所受到的阻滯作用大，後流出層析床，這樣就可以達到分離的目的。
凝膠層析的關鍵在於建立液固相平衡，然後以合適的洗脫速度將不同物質分離流出。溫度高有利於快速建立液固相平衡。但是，溫度高也造成溶質在液體中會擴散太快，導致分離效率降低。
目的是分離混合物，獲得一定數量的純凈組分，這包括對有機合成產物的純化、天然產物的分離純化

❿ 凝膠層析分離混合蛋白質的實驗現象和實驗結果是什麼

相對分子質量大的先出來，小的後出來 .血紅蛋白呈現紅色，當紅色帶下移到下埠時開始收集，可以收集到血紅蛋白