凝膠過濾層析常用支持物和凝膠介紹

凝膠過濾層析，又稱為分子篩層析或體積排阻層析。分子篩層析是利用有一定孔徑范圍的多孔凝膠作為固定相，對混合物中各組分按分子大小進(jìn)行分離的層析技術(shù)。具有分子篩作用的物質(zhì)很多，如浮石、瓊脂、瓊脂糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、葡聚糖凝膠等。

支持物是人工合成的交聯(lián)高聚物，在水中膨脹后成為凝膠。凝膠內(nèi)為內(nèi)水層，凝膠周圍的水為外水層。控制交聯(lián)度以形成不同孔徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)度小的孔徑大，交聯(lián)度大的孔徑小。

凝膠只允許被分離物質(zhì)中小于孔徑的分子進(jìn)入，大于孔徑的分子被排斥在外水層，最先被洗脫下來。而進(jìn)入孔徑的分子也按分子量大小大致分離成不同的區(qū)帶。選擇不同規(guī)格的凝膠，可把一個混合物按分子量的差異分成不同的組分。這種方法曾被稱為分子篩。

常用的凝膠商品有：葡聚糖凝膠（sephadex）、聚丙烯酰胺凝膠（bio-gel）、瓊脂糖凝膠（sepharose）和聚苯乙烯凝膠（styragel）等。

凝膠過濾層析的應(yīng)用特點(diǎn)

⑴脫鹽：高分子（如蛋白質(zhì)、核酸、多糖等）溶液中的低分子量雜質(zhì)，可以用凝膠層析法除去，這一操作稱為脫鹽。本法脫鹽操作簡便、快速、蛋白質(zhì)和酶類等在脫鹽過程中不易變性。適用的凝膠為SephadexG-10、15、25或Bio-Gel-p-2、4、6.柱長與直徑之比為5-15，樣品體積可達(dá)柱床體積的25%-30%，為了防止蛋白質(zhì)脫鹽后溶解度降低會形成沉淀吸附于柱上，一般用醋酸銨等揮發(fā)性鹽類緩沖液使層析柱平衡，然后加入樣品，再用同樣緩沖液洗脫，收集的洗脫液用冷凍干燥法除去揮發(fā)性鹽類。

⑵用于分離提純：凝膠層析法已廣泛用于酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、激素、生物堿等物質(zhì)的分離提純。凝膠對熱原有較強(qiáng)的吸附力，可用來去除無離子水中的致熱原制備注射用水。

⑶測定高分子物質(zhì)的分子量：用一系列已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)品放入同一凝膠柱內(nèi)，在同一條件下層析，記錄每一分鐘成分的洗脫體積，并以洗脫體積對分子量的對數(shù)作圖，在一定分子量范圍內(nèi)可得一直線，即分子量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定未知物質(zhì)的分子量時，可將此樣品加在測定了標(biāo)準(zhǔn)曲線的凝膠柱內(nèi)洗脫后，根據(jù)物質(zhì)的洗脫體積，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出它的的分子量。

⑷高分子溶液的濃縮：通常將SephadexG-25或50干膠投入到稀的高分子溶液中，這時水分和低分子量的物質(zhì)就會進(jìn)入凝膠粒子內(nèi)部的孔隙中，而高分子物質(zhì)則排阻在凝膠顆粒之外，再經(jīng)離心或過濾，將溶脹的凝膠分離出去，就得到了濃縮的高分子溶液