凝胶过滤层析标曲

❶ 凝胶层析法分离血红蛋白和硫酸铜的注意事项

分离和提纯蛋白质方法多种多样，其中最为重要的一种方法就是凝胶过滤层析。凝胶过滤层析是根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法，是一种有效的液相层析色谱技术，具有设备简单、操作方便、分离迅速及不影响分子的生物学活性等优点，目前已广泛应用于各种生物大分子物质的分离和纯化[1]。作为一项基本的实验技能，在农业类院校已经把凝胶过滤分离血红蛋白与硫酸铜作为生物化学教学的一项基本实验[2]。凝胶层析技术不仅被广泛应用于科研与教学，同时也是医学和生物技术类院校普遍安排的对本科生和研究生的生化实验[3，4]。通过凝胶过滤分离血红蛋白与硫酸铜，让学生充分了解凝胶过滤层析的工作原理、方法及应用等，初步掌握凝胶过滤分离技术。但由于实验过程步骤复杂、耗时过长，或者实验结果不理想，再加上仪器、试剂、样品处理等原因的约束，而使其在本科生实验教学中很难开设。为了能让学生在两个学时内完成实验过程并且能掌握实验原理与实验的方法，我们进行了多次的预习实验，最后确定了一套实验方法与步骤，简化了实验过程，充分利用了试剂，对样品也进行了一些改进，在实验过程中使用直径为1cm、长为15cm的层析柱。利用较少的样品、简便的器材即可以完成操作，使其适合在本科生实验教学中开设[5]。现将整个实验方案介绍如下。
一、实验原理
凝胶过滤的方法广泛地应用于分离、提纯、浓缩生物大分子及脱盐等。凝胶是一种有立体网状结构的不溶性珠状颗粒物质，用它来分离物质，主要是根据多孔凝胶对不同半径的蛋白质分子具有不同的排阻效应进行分离。把样品加到充满凝胶颗粒的层析柱中用缓冲液洗脱，当被分离的混合物溶液通过凝胶的网孔向下运动时，由于大分子物质直径大于凝胶的网孔，不能进入胶粒内部而完全被排阻在外，沿着胶颗粒间的缝隙向下移动，所以大分子物质流程短、流速快，首先流出柱外。而一些小分子物质由于直径小于凝胶的网孔，不被排阻，可以自由扩散，进入凝胶的颗粒内部，而后又被经过的洗脱液带走。由于其不断地进入和流出凝胶颗粒，使其流程变长、移动速度变慢，小分子物质反而最后流出层析柱。这样就使样品中各组分按相对分子质量从大到小的顺序先后流出层析柱，而达到分离的目的。凝胶过滤层析又称之为排阻层析[1]（如Sephadex G-50），是一种按照分子量大小分离物质的层析方法[6]。

❷ 凝胶过滤层析常用介质有哪些凝胶过滤层析技术有何优点与用途

1.凝胶层析操作简便，所需设备简单。有时只要有一根层析柱便可进行工作。分离介质—凝胶完全不需要像离子交换剂那样复杂的再生过程便可重复使用。
2.分离效果较好，重复性高。最突出的是样品回收率高，接近100%。
3.分离条件缓和。凝胶骨架亲水，分离过程又不涉及化学键的变化，所以对分离物的活性没有不良影响。
4.应用广泛。适用于各种生化物质，如肽类、激素、蛋白质、多糖、核酸的分离纯化、脱盐、浓缩以及分析测定等。分离的分子量范围也很宽，如SephadexG类为102～105d；Sepharose类为105～108d。
5.分辨率不高，分离操作较慢。由于凝胶层析是以物质分子量的不同作为分离依据的，分子量的差异仅表现在流速的差异上，所以分离时流速必须严格把握。因而分离操作一般较慢。而且对于分子量相差不多的物质难以达到很好的分离。此外，凝胶层析要求样品粘度不宜太高。凝胶颗粒有时还有非特异吸附现象。

❸ 凝胶过滤法原理

凝胶过滤法原理是不同的蛋白质分子对固定化在载体上的特殊配基具有不同的识别和结合能力。

凝胶过滤法又称分子排阻法， 这是一种高效分离纯化蛋白质的方法。

层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质，多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质，小分子物质能进入其内部，流下时路程较长，而大分子物质却被排除在外部，下来的路程短，当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时，溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。

❹ 凝胶过滤层析的使用方法

⒈凝胶的选择根据实验目的不同选择不同型号的凝胶。如果实验目的是将样品中的大分子物质和小分子物质分开，由于它们在分配系数上有显著差异，这种分离又称组别分离，一般可选用SephadexG-25和G-50，对于小肽和低分子量的物质（1000-5000）的脱盐可使用SephadexG-10，G-15及Bio-Gel-p-2或4.如果实验目的是将样品中一些分子量比较近似的物质进行分离，这种分离又叫分级分离。一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶，层析过程中这些物质都能不同程度地深入到凝胶内部，由于Kd不同，最后得到分离。
⒉柱的直径与长度根据经验，组别分离时，大多采用2-30cm长的层析柱，分级分离时，一般需要100cm左右长的层析柱，其直径在1-5cm范围内，小于1cm产生管壁效应，大于5cm则稀释现象严重。长度L与直径D的比值L/D一般宜在7-10之间，但对移动慢的物质宜在30-40之间。
⒊凝胶柱的制备凝胶型号选定后，将干胶颗粒悬浮于5-10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶胀，溶胀之后将极细的小颗粒倾泻出去。自然溶胀费时较长，加热可使溶胀加速，即在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸，1-2小时即可达到凝胶的充分胀溶。加热法既可节省时间又可消毒。
凝胶的装填：将层析柱与地面垂直固定在架子上，下端流出口用夹子夹紧，柱顶可安装一个带有搅拌装置的较大容器，柱内充满洗脱液，将凝胶调成较稀薄的浆头液盛于柱顶的容器中，然后在微微地搅拌下使凝胶下沉于柱内，这样凝胶粒水平上升，直到所需高度为止，拆除柱顶装置，用相应的滤纸片轻轻盖在凝胶床表面。稍放置一段时间，再开始流动平衡，流速应低于层析时所需的流速。在平衡过程中逐渐增加到层析的流速，千万不能超过最终流速。平衡凝胶床过夜，使用前要检查层析床是否均匀，有无“纹路”或气泡，或加一些有色物质来观察色带的移动，如带狭窄、均匀平整说明层析柱的性能良好，色带出现歪曲、散乱、变宽时必须重新装柱。
⒋加样和洗脱凝胶床经过平衡后，在床顶部留下数亳升洗脱液使凝胶床饱和，再用滴管加入样品。一般样品体积不大于凝胶总床体积的5%-10%。样品浓度与分配系数无关，故样品浓度可以提高，但分子量较大的物质，溶液的粘度将随浓度增加而增大，使分子运动受限，故样品与洗脱液的相对粘度不得超过1.5-2.样品加入后打开流出口，使样品渗入凝胶床内，当样品液面恰与凝胶床表面相平时，再加入数毫升洗脱液中洗管壁，使其全部进入凝胶床后，将层析床与洗脱液贮瓶及收集器相连，预先设计好流速，然后分部收集洗脱液，并对每一馏份做定性、定量测定。
⒌凝胶柱的重复使用、凝胶回收与保存一次装柱后可以反复使用，不必特殊处理，并不影响分离效果。为了防止凝胶染菌，可在一次层析后加入0.02%的叠氮钠，在下次层析前应将抑菌剂除去，以免干扰洗脱液的测定。

❺ 影响凝胶过滤层析实验结果的因素有哪些

凝胶层析操作中应注意的一些具体问题.
(1)层析柱的选择
层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨率的要求来进行选择.一般来讲,主要是层析柱的长度对分辨率影响较大,长的层析柱分辨率要比短的高；但层析柱长度不能过长,否则会引起柱子不均一、流速过慢等实验上的一些困难.一般柱长度不超过100cm,为得到高分辨率,可以将柱子串联使用.层析柱的直径和长度比一般在1:25－1:100之间.用于分组分离的凝胶柱,如脱盐柱由于对分辨率要求较低,所以一般比较短.
(2)凝胶柱的鉴定
凝胶柱的填装情况将直接影响分离效果,关于填装的方法前面已有介绍,这里主要介绍对填装好的凝胶柱的鉴定.凝胶柱填装后用肉眼观察应均匀、无纹路、无气泡.另外通常可以采用一种有色的物质,如蓝色葡聚糖-2000、血红蛋白等上柱,观察有色区带在柱中的洗脱行为以检测凝胶柱的均匀程度.如果色带狭窄、平整、均匀下降,则表明柱中的凝胶填装情况较好,可以使用；如果色带弥散、歪曲,则需重新装柱.另外值得一提的是,有时为了防止新凝胶柱对样品的吸附,可以用一些物质预先过柱,以消除吸附.
(3)洗脱液的选择
由于凝胶层析的分离原理是分子筛作用,它不象其它层析分离方式主要依赖于溶剂强度和选择性的改变来进行分离,在凝胶层析中流动相只是起运载工具的作用,一般不依赖于流动相性质和组成的改变来提高分辨率,改变洗脱液的主要目的是为了消除组分与固定相的吸附等相互作用,所以和其它层析方法相比,凝胶层析洗脱液的选择不那么严格.由于凝胶层析的分离机理简单以及凝胶稳定工作的pH 范围较广,所以洗脱液的选择主要取决于待分离样品,一般来说只要能溶解被洗脱物质并不使其变性的缓冲液都可以用于凝胶层析.为了防止凝胶可能有吸附作用,一般洗脱液都含有一定浓度的盐.
(4)加样量
关于加样前面已经有所介绍,要尽量快速、均匀.另外加样量对实验结果也可能造成较大的影响,加样过多,会造成洗脱峰的重叠,影响分离效果；加样过少,提纯后各组分量少、浓度较低,实验效率低.加样量的多少要根据具体的实验要求而定：凝胶柱较大,当然加样量就可以较大；样品中各组分分子量差异较大,加样量也可以较大；一般分级分离时加样体积约为凝胶柱床体积的1％－5％左右,而分组分离时加样体积可以较大,一般约为凝胶柱床体积的10％－25％.如果有条件可以首先以较小的加样量先进行一次分析,根据洗脱峰的情况来选择合适的加样量.设要分离的两个组分的洗脱体积分别为Ve1和Ve2,那么加样量不能超过(Ve1－Ve2).实际由于样品扩散,所以加样量应小于这个值.
从洗脱峰上看,如果所要的各个组分的洗脱峰分得很开,为了提高效率,可以适当增加加样量；如果各个组分的洗脱峰只是刚好分开或没有完全分开,则不能再加大加样量,甚至要减小加样量.另外加样前要注意,样品中的不溶物必须在上样前去掉,以免污染凝胶柱.样品的粘度不能过大,否则会影响分离效果.
(5)洗脱速度
洗脱速度也会影响凝胶层析的分离效果,一般洗脱速度要恒定而且合适.保持洗脱速度恒定通常有两种方法,一种是使用恒流泵,另一种是恒压重力洗脱.洗脱速度取决于很多因素,包括柱长、凝胶种类、颗粒大小等,一般来讲,洗脱速度慢一些样品可以与凝胶基质充分平衡,分离效果好.但洗脱速度过慢会造成样品扩散加剧、区带变宽,反而会降低分辨率,而且实验时间会大大延长；所以实验中应根据实际情况来选择合适的洗脱速度,可以通过进行预备实验来选择洗脱速度.一般凝胶的流速是2－10 cm/hr,市售的凝胶一般会提供一个建议流速,可供参考.总之,凝胶层析的各种条件,包括凝胶类型、层析柱大小、洗脱液、上样量、洗脱速度等等,都要根据具体的实验要求来选择.例如样品中各个组分差异较小,则实验要求凝胶层析要有较高的分辨率,提高分辨率的选择应主要包括：选择包括各个待分离组分但分离范围尽量小一些的凝胶,选择颗粒小的凝胶,选择分辨率高的凝胶类型,选择较长、直径较大的层析柱、减少加样量、降低洗脱速度等等.

❻ 凝胶过滤层析和电泳的异同

记得最开始上生物化学的时候，老师问我凝胶电泳和凝胶过滤有什么区别，当时我回回答一个用电，一个答不用电。。。。。凝胶过滤又称为分子筛，是用一根柱子里面有填料，填料是一些粒子，粒子里面有很多的孔，分子比较小的能进入到粒子的孔里面，二分子比较大的就会在粒子旁边流下来。所以用一些蛋白或者是多糖过分子筛，分子大的会先流下来，分子小的后流下来。。。凝胶电泳是运用电泳仪，让蛋白质或者是核酸在凝胶中移动，移动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。。。。简单地说，就是这样。。。。

❼ 凝胶过滤层析法加样是应注意哪些问题

一般分为三个步骤：装柱、加样、洗脱淋洗。
装柱是需要注意的是：【1】垂直放置版 【2】放置产生气泡权 【3】放置柱分层
加样时，【1】加样前打开出口，使展开剂流出，至正好露出凝胶上平面时，立即关闭出口
【2】加样时，用滴管缓缓沿柱内壁加入柱子
【3】打开柱子得出口，使待分离的样品进入柱子。
加样完成后，进行洗脱。

❽ 凝胶色谱法是分离蛋白质的一种常用方法。但并非所有蛋白质都可用此方法进行分离.能分离的蛋白质分子间必须

首先：蛋白质本身是大分子物质，但是不同的蛋白质分子量又不同，差异还是比较大的。
其次回：凝胶颗答粒内部的孔道并是都一样大，路径并不都相同。
所以如果分子量较大的分子，其分子量都超过凝胶颗粒内部的孔径，那么它们都只能从外面过，路径差不多，分不开；而分子量较小的蛋白质则可进入不同大小的孔道，通过不同路径将其分开；其他比蛋白质小的分子，由于都能进入凝胶的全部空隙，也不会有好地分离效果。
所以答案为C是说的过去的。

❾ 凝胶过滤层析常用介质有哪些凝胶过滤层析技术有何优点与用途

凝胶渗透层析就是按照溶质分子的大小不同而进行分离的一种层析技术。当溶质分子大小不同的样品溶液通过凝胶柱时，由于凝胶颗粒内部的网络结构具有分子筛效应，分子大小不同的溶质就会受到不同的阻滞作用。分子量大的因不易渗入网络，被排阻在颗粒之外，因而所受到的阻滞作用小，1.凝胶颗粒2.中分子3.小分子4.大分子先流出层析床，分子量小的因能渗透到网络图1、凝胶渗透层析原理示意图内部洗脱流程长，因而所受到的阻滞作用大，后流出层析床，这样就可以达到分离的目的。
凝胶层析的关键在于建立液固相平衡，然后以合适的洗脱速度将不同物质分离流出。温度高有利于快速建立液固相平衡。但是，温度高也造成溶质在液体中会扩散太快，导致分离效率降低。
目的是分离混合物，获得一定数量的纯净组分，这包括对有机合成产物的纯化、天然产物的分离纯化

❿ 凝胶层析分离混合蛋白质的实验现象和实验结果是什么

相对分子质量大的先出来，小的后出来 .血红蛋白呈现红色，当红色带下移到下端口时开始收集，可以收集到血红蛋白