第三章 层析技术(B)

层析技术简单介绍及其应用层析技术（Tomography）是一种通过对物体进行多角度投影扫描来重建其内部结构的成像技术。

它的基本原理是使用射线或波束从不同的方向通过物体，然后通过对每个方向的投影进行综合分析来重建物体的内部结构。

层析技术可以用于各种领域，包括医学、工程、地质学和材料科学等。

在医学领域，层析技术常用于进行X射线断层扫描（CT扫描）。

CT扫描是一种无创且精确的成像方法，可以用来检测和诊断各种疾病和病变，如肿瘤、骨折和血管病变等。

在CT扫描中，X射线通过患者的身体，然后使用感应器测量X射线通过后的强度。

通过多个不同的角度进行扫描和测量，计算机可以根据这些数据生成患者身体的三维图像，从而帮助医生做出准确的诊断和治疗计划。

层析技术在工程领域也有广泛的应用。

例如，它可以用于检测和识别材料的缺陷，如焊接缺陷和裂纹等。

通过将材料放置在扫描仪中并进行多角度扫描，工程师可以获得材料的内部结构信息，从而判断其质量和可靠性。

此外，层析技术还可以用于工艺过程的监测和优化，如石油勘探和制造业中的流体流动和混合过程等。

地质学是另一个应用层析技术的领域。

地球内部的结构和成分对于理解地球演化和资源勘探具有重要意义。

通过射线或波束的投射和测量，地球科学家可以重建地球内部的密度分布和物质成分，在不必进行物质采样的情况下了解地球深处的情况。

这对于勘探石油、天然气和矿产资源等具有重要价值。

总结来说，层析技术是一种通过多角度投影扫描来重建物体内部结构的成像技术。

它在医学、工程、地质学和材料科学等领域都有重要的应用。

通过层析技术，我们可以获得物体的三维结构信息，帮助医生进行疾病的诊断和治疗，工程师检测材料的质量和可靠性，地球科学家了解地球内部结构和成分。

生物化学实验层析技术和原理一、引言层析技术是一种常用的分离和纯化生物化学物质的方法。

它基于样品中不同成分在固定相和流动相之间的差异，通过分离和收集这些成分来实现纯化的目的。

层析技术包括多种类型，其中层析柱技术是最常用的一种。

本文将重点介绍层析柱技术的原理和应用。

二、层析柱技术的原理层析柱技术基于样品中成分在固定相和流动相之间的差异，通过固定相的选择和流动相的控制来实现成分的分离。

其原理主要包括以下几个方面：1. 固定相的选择固定相是层析柱中的填料，根据所需分离的物质特性选择不同类型的固定相。

常见的固定相包括硅胶、葡聚糖、高效液相色谱柱等。

不同的固定相具有不同的亲疏水性、分子尺寸和表面性质，可以选择合适的固定相来实现目标物质的分离。

2. 流动相的选择流动相是层析柱中用于洗脱样品成分的溶液。

根据目标物质的性质和固定相的特性选择合适的流动相。

常见的流动相包括纯水、有机溶剂和缓冲液等。

流动相的选择要考虑到目标物质的溶解性、稳定性和分离度等因素。

3. 样品的处理在进行层析柱实验前，需要对样品进行适当的处理。

例如，可以通过离心、过滤或稀释等方式去除杂质、浓缩样品或调整样品的浓度。

样品处理的目的是为了提高样品的纯度和分离效果。

4. 层析柱的操作层析柱的操作包括样品的进样、流动相的流动和目标物质的洗脱。

进样时，样品通过注射器或自动进样器加入到层析柱中。

流动相通过柱床时，样品成分会在固定相上发生吸附和解吸作用，从而实现分离。

目标物质的洗脱是通过改变流动相的性质或梯度浓度来实现的。

三、层析柱技术的应用层析柱技术在生物化学实验中具有广泛的应用，常见的应用领域包括：1. 蛋白质纯化层析柱技术可以根据蛋白质的特性进行选择性分离和纯化。

例如，通过离子交换柱可以根据蛋白质的电荷特性进行分离；通过亲和层析柱可以根据蛋白质与配体的特异结合进行分离。

2. 核酸纯化层析柱技术可以通过选择性吸附和洗脱来实现核酸的分离和纯化。

例如，通过亲和层析柱可以根据核酸与配体的特异结合进行分离；通过凝胶过滤柱可以根据核酸的大小进行分离。

层析技术习题一、选择题1. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 层析图是指 （ C ） A.某组分的流出曲线 B. 某组分的层析峰C.整个层析分离过程所得的各组分流出曲线D.层析分离过程所得的单组分流出体积2.在层析技术中，分配系数是指 ----------------------------------------- （ A ） A.一种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的浓度比B. 二种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的浓度比C. 一种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的质量比D. 二种化合物在固相与流动相中的分配达到平衡时的质量比 3. 下列哪项不是层析技术中的速率理论指出的影响柱效的因素： --------------- （ D ）A. 涡流扩散B.分子扩散C. 传质阻力D. 理论塔板高度4.下列哪项不是吸附层析常用的吸附剂： ----------------------------------- （D ） A. 氧化铝 B. 硅胶 C. 活性炭 D. 琼脂糖 5.凝胶层析分离混合物的基本原理是： ------------------------------------- （B ）A.吸附力差异B.分子筛作用C.离子交换D.配体亲和差异6.关于离子交换层析的描述下列哪一项不正确： ----------------------------- （ B ） A. 离子交换剂通常不溶于水B. 阳离子交换剂常可离解出带正电的基团C. 阴离子交换剂常可离解出带正电的基团D. 阳离子交换剂常可离解出带负电的基团7. 分离鉴定氨基酸的纸层析属于 ------------------------------------------- （ D ）A 、亲和层析B 、吸附层析C 、离子交换层析D 、分配层析填空题根据分离的原理不同分类，层析法主要可以分为吸附层析、分配层析、凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等o1. 2. 3.4.5.6.是非题（对的打V ,错的打“x” 色谱法就是分离有色物质的方法。

你的位置：第三章 有机化学实验中的基本装置和基本操作->3.12 薄 层 层 析(1/6)□后退 □前进 □返回 3.12 薄 层 层 析薄 层 层 析薄层层析(thin layer chromatography)，也叫薄层色谱、薄板色谱或薄板层析，属层析技术中的一类，常用TLC代表。

如同柱层析一样，按其作用机理可分为吸附薄层层析，分配薄层层析等。

其中应用最广泛的是吸附薄层层析。

其原理见第97～100页和第102～104页。

薄层层析具有微量、快速、操作简便等优点，但不适合于较大量的样品的分离，通常可分离的量在0.5g以下，最低可达10　－９ g。

以下介绍吸附薄层层析的相关问题，其他类型薄层层析可参照处理。

　1.薄层层析的用途　在实验室中，薄层层析主要用于以下几种目的。

　(1)作为柱层析的先导。

一般说来，使用某种固定相和流动相可以在柱中分离开的混合物，使用同种固定相和流动相也可以在薄层板上分离开。

所以常利用薄层层析为柱层析选择吸附剂和淋洗剂。

　(2)监控反应进程。

在反应过程中定时取样，将原料和反应混合物分别点在同一块薄层板上，展开后观察样点的相对浓度变化。

若只有原料点，则说明反应没有进行；若原料点很快变淡，产物点很快变浓，则说明反应在迅速进行；若原料点基本消失，产物点变得很浓，则说明反应基本完成。

　(3)检测其他分离纯化过程。

在柱层析、结晶、萃取等分离纯化过程中，将分离出来的组分或纯化所得的产物溶样点板，展开后如果只有一个点，则说明已经完全分离开了或已经纯化好了；若展开后仍有两个或多个斑点，则说明分离纯化尚未达到预期的效果。

　(4)确定混合物中的组分数目。

一般说来，混合物溶液点样展开后出现几个斑点，就说明混合物中有几个组分。

　(5)确定两个或多个样品是否为同一物质。

将各样品点在同一块薄层板上，展开后若各样点爬升的高度相同，则大体上可以认定为同一物质，若上升高度不同，则肯定不是同一物质。

　(6)根据薄层板上各组分斑点的相对浓度可粗略地判断各组分的相对含量。

层析技术概念、原理、分类（凝胶层析和离子交换层析）一．概念利用混和物中各组分理化性质（吸附力、分子形状、大小、分子极性、分子亲和力以及分配系数）的差异，在物质经过两相中进行分离的一种技术。

本世纪初（1903年），俄国植物学家M.C.Jber发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素，还含有其他色素，实际上他使用的吸附层析。

现在层系法已成为生化、分子生物学及其它学科领域有效的分离、分析工具之一。

二．原理具体过程：可分离物质：糖类、有机酸、氨基酸、核苷酸。

三．分类1．按两相所处物理状态分类气相层析：气液层析（固定相为液体）和气固层析（固定相为固体），流动相为气体液相层析：液液层析（固定相为液体）和液固层析（固定相为固体），流动相为液体2．按层析方式分类柱层析：固定相装于柱内，使样品沿着一个方向移动而分离薄层层析：将适当粘度的固定相均匀铺在薄板上，点样后，用流动相展开纸层析：用滤纸作液体的载体，点样后用流动相展开3．影响凝胶柱层析的主要因素①层析柱的选择与装填层析柱的大小应根据分离样品量的多少及对分辨率的要求而定。

凝胶柱填装后用肉眼观察应均匀、无纹路、无汽泡。

②流动相�D�D洗脱液的选择：是含有一定浓度盐的缓冲液，目的是为了防止凝胶可能有吸附作用。

其选择主要取决于待分离样品，一般来说只要能溶解洗脱物质，并不使其变性的缓冲液都可用于凝胶层析。

③加样量：加样量的多少应根据具体的实验而定：一般分级分离时加样量约为凝胶柱床体积的1％－5％，而分组分离时加样量约为凝胶柱床体积的10%-25%.④凝胶再生：葡聚糖凝胶再生使用NaOH（0.2M）和NaCl(0.5M)混合液处理。

五．离子交换层析离子交换层析是利用固定相偶联的离子交换基团和流动相解离的离子化合物之间发生可逆的离子交换反应而进行的分离方法。

1．原理离子交换交换层析是利用离子交换剂对各种离子的亲和力不同，借以分离混和物中各种离子的一种技术。

其主要特点是依靠带有相反电荷的颗粒之间的吸引力的作用。

层析技术基本原理层析技术（tomographic imaging technique），又称断层成像技术，是一种通过多个不同角度的投影图像来还原物体内部的形态和密度分布的成像方法。

层析技术的基本原理源自于医学领域的X射线断层成像（CT）技术，逐渐发展为包括电脑断层成像（CT）、正电子发射层析成像（PET）、单光子发射层析成像（SPECT）等在内的多种成像技术。

它在医学、工业、地质、材料科学等领域中被广泛应用。

层析技术的基本原理包括投影、反投影和重建：1.投影：层析技术首先通过不同角度上的射线或波束通过待测物体，测量其在不同方向上的投影强度或相位信息。

常用的投影方法有X射线投影、超声波投影、电磁波投影等。

2.反投影：反投影是将测量到的射线或波束从不同角度上回投到空间中的每个点上，恢复每个点的强度或相位信息。

反投影是层析技术的核心步骤，通过将所有的射线或波束对应的投影反投影到三维空间，得到一个反投影矩阵。

3.重建：重建是根据反投影矩阵，通过数学算法将多个投影的信息结合起来，还原物体的密度或其他形态信息。

常用的重建算法有直接切片法、滤波反投影法、迭代重建法等。

层析技术的基本原理可以简单归纳为：通过探测器接收到的投影信息，根据不同角度的投影进行反投影处理，并通过重建算法将反投影结果还原成物体在空间中的形态分布图像。

层析技术的优势在于能够提供高分辨率的三维成像结果，并能够观察物体的内部结构和密度分布，无需进行实质性的物体破坏。

在医学领域中，层析技术已成为临床诊断的重要手段，提供了一种无创、无痛、高精度的成像方式。

在工业领域中，层析技术可用于检测金属、陶瓷、复合材料等的内部缺陷或结构，帮助提高产品质量和生产效率。

在地质领域中，层析技术可用于勘探地下矿藏或油气资源，提供地下结构和密度信息。

总之，层析技术是一种基于多角度投影和反投影的成像技术，通过重建算法将反投影结果还原成物体的分布图像。

它在医学、工业、地质等领域中具有广泛应用，并且不断发展和改进，提高成像质量和减少成本。

凝胶过滤层析来源：/1.介质：如浮石、琼脂、琼脂糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、葡聚糖凝胶等。

葡聚糖凝胶（sephadex）：较强吸水性，与交联度成反比。

应用范围：分级分离各种抗原与抗体；去掉复合物中的小分子物质，如除盐、荧光素和游离的放射性同位素以及水解的蛋白质碎片；分析血清中的免疫复合物；分子量的测定。

商品：SephadexG，G值与交联度成反比。

颗粒越细，流速越慢，分离效果越好。

丙烯葡聚糖凝胶（sephacryl）：反压低，机械性能好，分离速度快，分辨率高，理化稳定，在SDS、6M盐酸胍、8M尿素中均可使用。

应用范围：精细分离与纯化；去掉溶液中的小分子物质，如除盐、细胞色素及水解的蛋白质碎片；去除蛋白溶液中的热源类物质；分离蛋白、多糖与核酸；分子量的测定。

型号：S-100HR、S-200HR、S-300HR、S-400HR、S- 500HR、S-1000SF。

分离范围：M1×103~M1×108。

聚丙烯酰胺凝胶（生物胶Bio-Ge1P）：完全惰性，适合蛋白、核苷（酸）；酰胺键遇强酸水解。

使用范围：pH2~11。

琼脂糖凝胶（sepharose）：孔径大、机械强度好、流速快，只适大分子如病毒颗粒的分离，强酸强碱能引起结构破坏，不耐高温，最好使用条件控制在pH 4～9之间，温度0～40℃。

Superdex（Pharmarcia公司，目前最佳凝胶过滤介质）：流速快、反压低、非特异性吸附低、样品回收率高、理化稳定（0.1mol/L HCl或0.1 mol/L NaOH中40℃保温400小时分辨力保持不变，1% SDS、8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍能保持良好的色谱性能）。

适应范园：大分子精细纯化。

2.基本操作流程：凝胶选择：eg.除盐，粗中粒G-25/G-50凝胶预处理：eg.G系，溶胀，过量缓冲液，冰箱/室温/沸水；S系，除去保存液中乙醇。

除气泡，加热/抽真空。

将干胶往水里加，边加边搅，以防凝胶结块，然后放到沸水浴中加热接近100℃，几个小时就可以使其溶胀，还可起到除去颗粒内部气泡和杀菌作用。

第三章蛋白质化学1蛋白质：是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。

蛋白质是生命的物质基础，是一切细胞和组织的重要组成成分。

2标准氨基酸：是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。

3、茚三酮反应：是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应，生成蓝紫色化合物，该化合物在570mm波长处存在吸收峰。

4、两性电解质：在溶液中既可以给出H+而表现出酸性，又可以结合H+而表现碱性的电解质。

5、兼性离子：即带正电和、又带负电荷的离子。

6、氨基酸的等电点：氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响，在某一PH值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等，溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在，且净电荷为零，此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。

7、单纯蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质。

8、缀合蛋白质：含有氨基酸成分的蛋白质。

9、蛋白质的辅基：缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。

10、肽键：存在于蛋白质和肽分子中，是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。

11、肽平面：在肽单元中，羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享，C-N键具有一定程度的双键性质，不能自由旋转。

因此，肽单元的六个原子处在同一个平面上，称为肽平面。

12、肽：是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。

13、氨基酸的残基：肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸的残基。

14、多肽：由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。

15、多肽链：多肽的化学结构呈链状，所以又称多肽链。

16、生物活性肽：是指具有特殊生理功能的肽类物质。

它们多为蛋白质多肽链的一个片段，当被降解释放之后就会表现出活性，例如参与代谢调节、神经传导。

食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽，他们可以被直接吸收。

17、谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽，是一种生物活性肽，是机体内重要的抗氧化剂。