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【干貨】凝膠色譜使用的注意事項(xiàng)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-12-08
核心提示:凝膠色譜法又叫凝膠色譜技術(shù),是六十年代初發(fā)展起來(lái)的一種快速而又簡(jiǎn)單的分離分析技術(shù),由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,不需要有機(jī)溶劑

凝膠色譜法又叫凝膠色譜技術(shù),是六十年代初發(fā)展起來(lái)的一種快速而又簡(jiǎn)單的分離分析技術(shù),由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,不需要有機(jī)溶劑,對(duì)高分子物質(zhì)有很高的分離效果。今天,咱們重點(diǎn)聊一聊凝膠過(guò)濾色譜(GFC)和凝膠滲透色譜(GPC)。

凝膠色譜法又稱(chēng)分子排阻色譜法。凝膠色譜法主要用于高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量分級(jí)分析以及相對(duì)分子質(zhì)量分布測(cè)試。根據(jù)分離的對(duì)象是水溶性的化合物還是有機(jī)溶劑可溶物,又可分為凝膠過(guò)濾色譜(GFC)和凝膠滲透色譜(GPC)。

 

根據(jù)分離的對(duì)象是水溶性的化合物還是有機(jī)溶劑可溶物,又可分為凝膠過(guò)濾色譜(GFC)和凝膠滲透色譜(GPC)。

 

凝膠過(guò)濾色譜:

凝膠過(guò)濾色譜一般用于分離水溶性的大分子,如多糖類(lèi)化合物。凝膠的代表是葡萄糖系列,洗脫溶劑主要是水。


凝膠滲透色譜:

凝膠滲透色譜法主要用于有機(jī)溶劑中可溶的高聚物(聚苯乙烯、聚氯已烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等)相對(duì)分子質(zhì)量分布分析及分離,常用的凝膠為交聯(lián)聚苯乙烯凝膠,洗脫溶劑為四氫呋喃等有機(jī)溶劑。


凝膠色譜不但可以用于分離測(cè)定高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布,同時(shí)根據(jù)所用凝膠填料不同,可分離油溶性和水溶性物質(zhì),分離相對(duì)分子質(zhì)量的范圍從幾百萬(wàn)到100以下。


近年來(lái),凝膠色譜也廣泛用于分離小分子化合物;瘜W(xué)結(jié)構(gòu)不同但相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì),不可能通過(guò)凝膠色譜法達(dá)到完全的分離純化的目的。

 

凝膠色譜法又稱(chēng)體積排阻色譜法,使用水溶液流動(dòng)相的稱(chēng)為凝膠過(guò)濾色譜,使用有機(jī)溶劑流動(dòng)相的稱(chēng)為凝膠滲透色譜。凝膠色譜的固定相是多孔物質(zhì),如多孔凝膠、交聯(lián)聚苯乙烯、多孔玻璃及多孔硅膠等。試樣是按照其中各組分分子大小的不同而分離的。大于填料微孔的分子,由于不能進(jìn)入填料微孔,而直接通過(guò)柱子,Z先流出柱外,在色譜圖上Z早出現(xiàn),小于填料微孔的組分分子,可以滲透到微孔中不同的深度,相對(duì)分子質(zhì)量Z小的組分,保留時(shí)間Z長(zhǎng)。

 

凝膠色譜與凝膠層析是否一樣?

基本上是一致的只是固定相存在差異。凝膠色譜法又稱(chēng)分子排阻色譜法。凝膠色譜主要用于高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量分級(jí)分析以及相對(duì)分子質(zhì)量分布測(cè)試。

凝膠層析又稱(chēng)分子篩過(guò)濾、排阻層析,操作條件比較溫和,可在相當(dāng)廣的溫度范圍下進(jìn)行,并且對(duì)分離成分理化性質(zhì)的保持有獨(dú)到之處。

兩者的共同點(diǎn)是都不需要有機(jī)溶劑。凝膠色譜色譜一般用在HPLC等分析場(chǎng)合。而凝膠層析一般用在制備的時(shí)候。


凝膠凈化柱和凝膠色譜柱是一回事嗎?

原理是一回事,都是排阻色譜。 但是前者是制備柱,對(duì)大量樣品進(jìn)行分離,柱子口徑大,一般要有切割承樣的尾接裝置;后者是分析柱,主要目的是對(duì)小量樣品進(jìn)行分析,柱子直徑小,一般還有柱溫箱,對(duì)泵的穩(wěn)定性要求高,必須接檢測(cè)器。

 

1、Sephadex G交聯(lián)葡聚糖的商品名為Sephadex,不同規(guī)格型號(hào)的葡聚糖用英文字母G表示,G后面的阿拉伯?dāng)?shù)為凝膠得水值的10倍。例如,G-25為每克凝膠膨脹時(shí)吸水2.5克,同樣G-200克每克干膠吸水20克。交聯(lián)葡聚糖凝膠的種類(lèi)有G-10,G-15,G-25,G-50,G-75,G-100,G-150,和G-200。因此,“G”反映,凝膠的交聯(lián)程度,膨脹程度及分部范圍。


2、Sephadex LH-20,是─Sephadex G-25的羧丙基衍生物, 能溶于水及親脂溶劑,用于分離不溶于水的物質(zhì)。交聯(lián)葡聚糖和瓊脂糖都是多糖類(lèi)物質(zhì),防止微生物的生長(zhǎng),在凝膠層析中十分重要,常用的抑菌劑有:

⑴疊氨鈉(NaN3)

在凝膠層析中只要用0.02%疊氮鈉已足夠防止微生物的生長(zhǎng),疊氮鈉易溶一水,在20℃時(shí)約為40%;它不與蛋白質(zhì)或碳水化合物相互作用,因此疊氮鈉不影響抗體活力;不會(huì)改變蛋白質(zhì)和碳水化合物的層析我特性。疊氮鈉可干擾熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)。


⑵可樂(lè)酮[Cl3C-C(OH)(CH3)2]

在凝膠層析中使用濃度為0.01-0.02%。在微酸性溶液中它的殺菌效果Z佳,在強(qiáng)堿性溶液中或溫度高于60℃時(shí)易引起分解而失效。


⑶乙基汞代巰基水楊酸鈉

在凝膠層析中作為抑菌劑使用濃度為0.05-0. 01%。在微酸性溶液中Z為有效。重金屬離子可使乙基代巰基的物質(zhì)結(jié)合,因而包含疏基的蛋白質(zhì)可在不同程度上降低它的抑菌效果。


⑷苯基汞代鹽

在凝膠層析中使用濃度為0.001-0.01%。在微堿性溶液中抑效果Z佳,長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)可與鹵素、硝酸根離子作用而產(chǎn)生沉淀;還原劑可引起此化合物分解;含疏基的物質(zhì)亦可降低或抑制它的抑菌作用。
注意事項(xiàng)

 

溶劑準(zhǔn)備:使用HPLC純?nèi)軇,如有必要,進(jìn)行過(guò)濾。保證溶劑的相溶性,避免使用對(duì)不銹鋼有腐蝕性的溶劑。
溶劑脫氣:超聲脫氣。
樣品準(zhǔn)備:過(guò)濾樣品,確保樣品中不含固體顆粒,用流動(dòng)相溶解樣品。

色譜柱的保護(hù):

1、防止氣體進(jìn)入色譜柱。
凝膠柱是不允許氣泡進(jìn)入的,否則將會(huì)使柱效降低甚至形成微小的難以驅(qū)除的氣室。因此,為了防止氣泡進(jìn)入色譜柱,一定要使用經(jīng)過(guò)脫氣的流動(dòng)相,并且要嚴(yán)格按照下列步驟來(lái)安裝色譜柱。
a.拆卸下色譜柱入口處的密封螺絲,觀察是否有溶劑滲出;
b.如有溶劑滲出,即可將色譜柱接到管路上,以避免氣泡的進(jìn)入;
c.如無(wú)溶劑滲出時(shí),表明色譜柱的此端已經(jīng)進(jìn)去空氣了,此時(shí),可將色譜柱的出口端接到進(jìn)樣閥上,以流動(dòng)相來(lái)反方向沖洗色譜柱,以便將柱內(nèi)的空氣排除。最好以0.2ml/min的小流量來(lái)沖色譜柱,如果溶劑的流速太快或者是壓力突然的上升都將會(huì)導(dǎo)致柱性能的降低;
d.如果流出的溶劑里不含有氣泡,說(shuō)明柱內(nèi)的氣體已經(jīng)被排出了,再將色譜柱以正確的方向接好,這樣氣泡就進(jìn)不到色譜柱里面了。

2、色譜柱的清洗。
為了不使被測(cè)物質(zhì)和雜質(zhì)停留在色譜柱中,在每次的樣品分析工作完成之后,都應(yīng)及時(shí)地清洗色譜柱。首先要用對(duì)被測(cè)樣品洗脫能力強(qiáng)的溶劑來(lái)洗脫色譜柱,以分析工作中常用的反相色譜分析法為例,因其先流出的物質(zhì)是極性大的物質(zhì),此時(shí)應(yīng)用100%的甲醇或使用異丙純、四氫呋喃等極性稍弱的溶劑將吸附在柱內(nèi)的極性小的物質(zhì)洗脫下來(lái),洗脫液的用量一般為柱體積的20倍即可。如果流動(dòng)相是緩沖溶液,則應(yīng)先用蒸餾水來(lái)沖洗色譜柱,以沖掉柱內(nèi)的鹽,然后再用合適的溶劑來(lái)沖洗。

凝膠濾過(guò)色譜法(Gel Filtration Chromatography)中所使用的凝膠柱常用緩沖溶液做流動(dòng)相,用完之后當(dāng)然要用蒸餾水來(lái)沖洗。如果是連續(xù)操作,可以將緩沖溶液置于柱內(nèi)過(guò)夜,但最好是維持小流速(<0.5ml/min)以防止緩沖鹽的析出,如果流動(dòng)相中含有鹵化物,即使是停一夜,也必須要用蒸餾水將色譜柱沖洗干凈,以防止它們對(duì)柱體的腐蝕。

3、色譜柱的存放。
如果色譜柱暫時(shí)不用,存放時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
a.幾天之內(nèi)的短期放置,凝膠柱則用蒸餾水來(lái)沖洗,再把色譜柱的兩頭用密封螺絲密封好即可。
b.如果色譜柱長(zhǎng)期不用,僅用上述方法來(lái)處理就不行了,這時(shí)應(yīng)使用色譜柱使用說(shuō)明書(shū)中所指明的溶劑來(lái)充滿(mǎn)色譜柱,凝膠柱則不能用水了,因柱內(nèi)如果有微生物的生長(zhǎng)則會(huì)使柱效降低,此時(shí)應(yīng)用0.05%的NaNs水溶液(防腐劑)來(lái)沖洗色譜柱,再將色譜柱封嚴(yán)。色譜柱長(zhǎng)期放置時(shí),一定要將色譜柱的兩端封嚴(yán),以防止由于溶劑揮發(fā)而造成的柱填料干縮現(xiàn)象,因這可導(dǎo)致柱效的嚴(yán)重降低。
c.色譜柱應(yīng)貯存在室溫下,如果放置于0℃以下的環(huán)境里,柱內(nèi)就會(huì)結(jié)冰,這也將導(dǎo)致柱效的降低。
4、不要高溫使用。
5、不要高壓沖洗柱子
對(duì)儀器的維護(hù)和保養(yǎng)進(jìn)行記錄。 
編輯:songjiajie2010

 
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