第五章 凝胶过滤
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凝胶过滤原理
凝胶过滤是一种常用的分离技术,主要利用凝胶材料的孔隙结构来分离混合物中的颗粒或溶解物质。
凝胶可以是固态的或液态的,并且可以是天然材料或人工合成的。
在凝胶过滤中,混合物被放置在一个含有凝胶材料的容器中。
凝胶材料通常是多孔的,具有许多微小的孔隙。
这些孔隙的大小和形状可以根据需要进行调整。
当混合物通过凝胶材料时,较大的颗粒或分子会被阻挡在凝胶的孔隙中,而较小的颗粒或分子则可以通过孔隙。
这样,混合物就可以在不同大小的颗粒或分子之间进行分离。
凝胶过滤可以应用于多种不同的领域,例如生物化学、生物医学和环境科学等。
在生物化学中,凝胶过滤常用于分离蛋白质、核酸和多糖等生物大分子。
在生物医学中,凝胶过滤可以用于体外诊断和药物分析等应用。
在环境科学中,凝胶过滤可以用于水质和空气质量监测等领域。
除了普通的凝胶过滤,还有一种特殊的凝胶过滤技术被称为凝胶电泳。
凝胶电泳利用凝胶材料的分子运动性质来分离混合物中的不同成分。
这种技术在分析DNA、RNA和蛋白质等生物
分子时广泛应用。
总的来说,凝胶过滤是一种简便、有效的分离技术,通过利用凝胶材料的孔隙结构,可以实现混合物中颗粒或分子的分离。
这种技术在各个领域都有广泛的应用,并且可以根据需要进行调整和改进。
凝胶过滤层析步骤(一)凝胶柱制备1. 将预装好的凝胶柱换下用过的凝胶柱,两端拧开,用吸耳球堵住一端,从另一端将凝胶吹出回收在大烧杯中(可重复使用)。
2.检查凝胶柱底部滤膜完整且透水性良好,拧紧并固定在铁架台上,先加入15cm左右高度水柱。
3.将溶涨好的凝胶颗粒悬浮液加入,直至沉积到凝胶柱高度3/4。
若柱内水过多,可在管底已经沉积好一段凝胶后打开出水口,一边放水一边加凝胶;若凝胶不足,应在顶部凝胶未完全沉积前补加(若已经完全沉积需将上部搅起)。
注意:凝胶制备好后始终胶面上有水,不至于脱水干裂。
(二)样品提取每个小组取虾3g,剪碎后加入少量石英砂和5ml提取液,研磨匀浆,用1ml 微量移液器转移至1.5ml离心管中(蓝枪头剪去头部方便吸取匀浆),离心机中对称放置的两个离心管在天平称量配平,盖好转子顶盖,关上离心机盖(仪器自动锁定)。
设置温度4℃,转速10000r/min,时间20min,按“Start”键开始离心(实验过程中可以按“Stop”键提前结束离心)。
待离心机结束时鸣叫后,按“Open”打开离心机盖,取出离心管,上清液为酶粗提液(若不澄清可延长离心时间)。
(三)层析系统调节1. 打开电源,用“预置”和数字键调节定时的时间为120S,首管为1,末管为100(馏分收集器由外向里转),再连续按“预置”使全部显示为8888 888,完成馏分收集器的设置。
2. 打开凝胶柱出水口,放出凝胶柱上端水柱以便于上样(不能干裂)。
在水流动过程中,核酸蛋白检测仪按下T键,旋转“调T”键调节透光率100,按下“1A”键,用“调A”旋钮调节显示0.00。
(四)上样1.打开柱子的出水口,待凝胶上端的水进入凝胶,关闭出水口。
2.打开凝胶柱顶端,用滴管或移液器将0.5ml蛋白提取液贴凝胶面加入(尽量不要沾到内壁)。
打开出水口让提取液流进凝胶(注意不要干胶),关闭出水口。
3.用滴管取0.5-1ml洗脱液清洗内壁,打开出水口再流进凝胶,关闭出水口。
凝胶过滤层析步骤凝胶过滤层析是一种常用的色谱技术,广泛应用于生物分离和分析领域。
下面将介绍凝胶过滤层析的步骤。
一、样品制备在进行凝胶过滤层析之前,首先需要准备样品。
样品可以是生物大分子,如蛋白质、核酸等。
样品需要在适当的缓冲液中溶解,并进行必要的预处理,如去除杂质、浓缩等。
二、凝胶选择凝胶过滤层析中常用的凝胶材料有几种,如琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等。
在选择凝胶时,需要考虑样品的分子大小、分子量范围以及分离的目的等因素。
不同的凝胶材料具有不同的孔隙结构和分子筛效果,因此需要根据实验要求选择合适的凝胶。
三、制备凝胶柱凝胶过滤层析通常需要制备凝胶柱。
制备凝胶柱的方法有很多种,常见的有手工制备和使用专用的凝胶柱填充器。
制备凝胶柱时需要注意填充均匀、不产生气泡和空隙等问题。
四、样品加载将制备好的样品加载到凝胶柱中。
加载样品时,需要根据样品的性质和目的选择合适的操作方法。
一般来说,可以采用重力或压力驱动的方式进行样品加载。
五、洗脱和分离完成样品加载后,可以进行洗脱和分离步骤。
洗脱是指用适当的缓冲液将未结合的样品从凝胶中洗脱出来,以去除杂质。
分离是指将目标分子从凝胶中洗脱出来,以实现分离纯化的目的。
在洗脱和分离过程中,需要根据实验要求选择合适的缓冲液体系和洗脱条件。
六、收集和分析样品完成洗脱和分离后,可以将洗脱液收集起来进行进一步的分析。
收集的洗脱液可以用于测定目标分子的浓度、纯度以及其他相关性质。
常用的分析方法有分光光度法、蛋白质浓度测定、电泳分析等。
七、凝胶再生完成一次凝胶过滤层析后,凝胶柱需要进行再生以便下次使用。
凝胶再生的方法有多种,常见的有使用盐溶液、酸碱溶液或特定的再生缓冲液进行再生。
再生后的凝胶柱需要进行验证,确保再生效果良好。
总结:凝胶过滤层析是一种简单有效的生物分离技术。
通过选择合适的凝胶材料、制备凝胶柱、加载样品、洗脱和分离等步骤,可以实现对样品的纯化和分离。
凝胶过滤层析在生物学、生物化学等领域有着广泛的应用,为研究和分析生物大分子提供了重要的手段。
3、样品的加入吸取1ml血红蛋白——核黄素混合液,加到凝胶床的表面上,不要沿柱壁加样品,注意加样时勿将床冲起。
打开出口管,用少量水流一下,接触过样品的管壁,再加水扩展洗脱,用试管将洗脱液。
4、洗脱:加去离子水洗脱,流速为每分钟1ml,两分钟收一管。
5、比色测定:波长,红色部分520nm,黄色部分450nm 绘制洗脱曲线:以光密度为纵座标,以时间为横座标,并标明洗脱峰的名称。
6、凝胶的回收。
四、凝胶层析的特点 1、凝胶是一种不带电荷的惰性物质,本身不会与被分离物质相互作用,分离效果好,重复性高。
2、设备简单,操作简便。
五、影响凝胶层析的因素(一)凝胶的选择:(二)凝胶粒度对分离效果的影响 40-60目为粗粒。
100-200目为细粒(应用较多)能使洗脱曲线的峰区变得对称和狭窄。
250-400目为最细粒。
250-400 (三)洗脱流速对分离效果的影响:一般采用流速在30-200ml/小时,过快会使色层谱变形。
(四)离子强度和附值(五)样品液体积对分离效果的影响通常样品液体积约为凝胶床总体积的5-10%。
(六)凝胶柱的长度,直径和分离效果的关系(七)Vo和Vi。