北京化工大学：《生化分离工程》课程电子教案（PPT课件）第七章 层析 chromatography（1/2）

BUCT 第四节凝胶过滤层析 Gel filtration chromatography GFC

BUCT 1 第四节 凝胶过滤层析 ( Gel filtration chromatography，GFC )

原理与操作 BUCT 原理 利用凝胶粒子为固定相，根据料液中溶质相对分 子质量的差别进行分离的液相层析法。 凝胶介质像分子筛一样，将大小不同的分子进行 分离，因而又叫体积排阻色谱

BUCT 2 利用凝胶粒子为固定相，根据料液中溶质相对分 子质量的差别进行分离的液相层析法。 一、原理与操作 原理 凝胶介质像分子筛一样，将大小不同的分子进行 分离，因而又叫体积排阻色谱

1 2 3 4 5 ⊙⊙ oo 000 000 小分子 00 oo cco ⊙⊙ 00 00O 凝胶颗粒 ⊙⊙ 00 0⊙0 oo 00 00 ●0 大分子 多孔板

BUCT 3

操作 大分子(1) 层 小分子(4) 凝胶粒子 a.分离原理 b.洗脱曲线 图7.10GFC的分离原理及洗脱曲线

BUCT 4 操作

例如，如果A、 B两种溶质分配系数分别为m,和 mg(m<mg),则根据式 VR='。+m,-) 两个洗脱峰间的 洗脱剂体积 VRB-VRA =(V:-Vo)(mB-mA) 问题？ B两种溶质怎样才能得到完全分离？ 只有当料液体积小于VRB-VRAB时

BUCT 5 例如，如果A、B两种溶质分配系数分别为mA和 mB (mA<mB)，则根据式 ( ) VR =V0 + m Vt −V0 两个洗脱峰间的 洗脱剂体积 ( )( ) VRB −VRA = Vt −V0 mB − mA A、 B两种溶质怎样才能 得到完全分离？ 问题？ 只有当料液体积小于VRB-VRA时

BUCT 讨论 >GC可分离料液体积介于V和V之间的溶质，分 配系数为0≤m≤1。 >GFC的分离精度有限，料液的处理量也很小

BUCT 6 ➢GFC可分离料液体积介于V0和Vt之间的溶质，分 配系数为0<m<l。 ➢GFC的分离精度有限，料液的处理量也很小。 讨论

二、凝胶过滤介质 BUCT 1、应用 蛋白质等生物大分子的分级分离和除盐 2、 介质的要求 ① 亲水性高，表面惰性； 稳定性强，在较宽的H和离子强度范围以及化学 试剂中保持稳定，使用寿命长； ③具有一定的孔径分布范围： ④机械强度高，允许较高的操作压力（流速）

BUCT 7 ① 亲水性高，表面惰性； ② 稳定性强，在较宽的pH和离子强度范围以及化学 试剂中保持稳定，使用寿命长； ③ 具有一定的孔径分布范围； ④ 机械强度高，允许较高的操作压力 (流速)。 二、 凝胶过滤介质 蛋白质等生物大分子的分级分离和除盐 2、介质的要求 1、应用

3、介质的种类 BUCT (1)Sephadex G是最传统的软凝胶过滤介质，是利用 葡聚糖交联制备的，交联剂采用环氧氯丙烷。G后 面的数字越大表示孔径越大，排阻极限也越大。 2琼脂糖疑胶Sepharose机械强度较低。Sepharose CL是利用环氧氯丙烷交联制备的琼脂糖凝胶，机械 强度较普通Sepharoser高。 (3)TSK凝胶是利用亲水性合成高分子制备的凝胶过 滤介质，有较高的机械强度，其中W系列为半刚性 凝胶，适用于中压液相层析；PW系列机械强度更高 适用于高压液相层析

BUCT 8 (1) Sephadex G是最传统的软凝胶过滤介质,是利用 葡聚糖交联制备的，交联剂采用环氧氯丙烷。G后 面的数字越大表示孔径越大，排阻极限也越大。 3、介质的种类 (2)琼脂糖凝胶Sepharose机械强度较低。Sepharose CL是利用环氧氯丙烷交联制备的琼脂糖凝胶，机械 强度较普通Sepharose高。 (3) TSK凝胶是利用亲水性合成高分子制备的凝胶过 滤介质，有较高的机械强度，其中HW系列为半刚性 凝胶，适用于中压液相层析; PW系列机械强度更高 ，适用于高压液相层析

BUCT (4)Superdex)凝胶粒径为24-44um,分离精度高 适用于高效液相层析。 (5)Superose常用于高效离子交换层析和高效亲 和层析的载体

BUCT 9 （4）Superdex凝胶粒径为24-44m，分离精度高， 适用于高效液相层析。 （5）Superose常用于高效离子交换层析和高效亲 和层析的载体

凝胶特性参数 BUCT 排阻极限(exclusion limit): ★ 指不能扩散到凝胶网络内部的最小分子的相对分子质 量。其洗脱体积为V。 (2)分级范围(fractionation range): 能为凝胶阻滞并且相互之间可以得到分离的溶质 的相对分子质量范围。 10

BUCT 10 (l)排阻极限（exclusion limit）： 指不能扩散到凝胶网络内部的最小分子的相对分子质 量。其洗脱体积为V0。 4、凝胶特性参数 (2)分级范围(fractionation range): 能为凝胶阻滞并且相互之间可以得到分离的溶质 的相对分子质量范围