凝膠層析[凝膠排阻層析、分子篩層析、凝膠過(guò)濾、凝膠滲透層析
簡(jiǎn)介
凝膠層析又稱(chēng)為凝膠排阻層析(gel exclusion chromatography)、分子 篩層析(molecular sieve chromatography)、凝膠過(guò)濾(gel filtration)、凝膠滲透層析(gel permeation chromatography)等。它是以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小順序分離樣品中各個(gè)組分的液相色譜方法。1959年，Porath 和Flodin 首次用一種多孔聚合物－交聯(lián)葡聚糖凝膠作為柱填料，分離水溶液中不同分子量的樣品，稱(chēng)為凝膠過(guò)濾。1964年，Moore 制備了具有不同孔徑的交聯(lián)聚苯乙烯凝膠，能夠進(jìn)行有機(jī)溶劑中的分離，稱(chēng)為凝膠滲透層析(流動(dòng)相為有機(jī)溶劑的凝膠層析一般稱(chēng)為凝膠滲透層析)。隨后這一技術(shù)得到不斷的完善和發(fā)展，目前廣泛的應(yīng)用于生物化學(xué)、高分子化學(xué)等很多領(lǐng)域。
凝膠層析是生物化學(xué)中一種常用的分離手段，它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、樣品回收率高、實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好、特別是不改變樣品生物學(xué)活性等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于蛋白質(zhì)(包括酶)、核酸、多糖等生物分子 的分離純化，同時(shí)還應(yīng)用于蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定、脫鹽、樣品濃縮等。
凝膠層析的基本原理
凝膠層析是依據(jù)分子大小這一物理性質(zhì)進(jìn)行分離純化的。層析過(guò)程如圖2－23。凝膠層析的固定相是惰性的珠狀凝膠顆粒，凝膠顆粒的內(nèi)部具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成很多孔穴。當(dāng)含有不同分子大小的組分的樣品進(jìn)入凝膠層析柱 后，各個(gè)組分就向固定相的孔穴內(nèi)擴(kuò)散，組分的擴(kuò)散程度取決于孔穴的大小和組分分子大小。比孔穴孔徑大的分子不能擴(kuò)散到孔穴內(nèi)部，完全被排阻在孔外，只能在凝膠顆粒外的空間隨流動(dòng)相向下流動(dòng)，它們經(jīng)歷的流程短，流動(dòng)速度快，所以首先流出；而較小的分子則可以完全滲透進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，經(jīng)歷的流程長(zhǎng)，流動(dòng)速度慢，所以最后流出；而分子大小介于二者之間的分子在流動(dòng)中部分滲透，滲透的程度取決于它們分子的大小，所以它們流出的時(shí)間介于二者之間，分子越大的組分越先流出，分子越小的組分越后流出。這樣樣品經(jīng)過(guò)凝膠層析后，各個(gè)組分便按分子從大到小的順序依次流出，從而達(dá)到了分離的目的。
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