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凝胶的种类及性质
作者:多肽药动…    文章来源:www.yaodongxue.cn    点击数:    更新时间:2012-1-7          ★★★【字体:

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凝胶的种类及性质

(一)交联葡聚糖凝胶(Sephadex

Sephadex G交联葡聚糖的商品名为Sephndex,不同规格型号的葡聚糖用英文字母G表示,G后面的阿拉伯数为凝胶得水值的10倍。例如,G-25为每克凝胶膨胀时吸水2.5克,同样G-200克每克千胶吸水20克。交联葡聚糖凝胶的种类有G-10G-15G-25G-50G-75G-100G-150,和G-200。因此,“G”反映,凝胶的交联程度,膨胀程度及分部范围。
Sephadex LH-20,是─Sephadex G-25的羧丙基衍生物, 能溶于水及亲脂溶剂,用于分离不溶于水的物质。
(二)琼脂糖凝胶:
  商品名很多,常见的有,Sepharose(瑞典,pharmacia ),Bio-Gel-A(美国Bio-Rad)等。琼脂糖凝胶是依靠糖链之间的次级链如氢键来维持网状结构,网状结构的疏密依靠琼脂糖的浓度。一般情况下,它的结构是稳定的,可以在许多条件下使用(如水,pH4-9范围内的盐溶液)。琼脂糖凝胶在40以上开始融化,也不能高压消毒,可用化学灭菌活处理。
(三)聚丙烯酰胺凝胶:
  是一种人工合成凝胶,是以丙烯酰胺为单位, 由甲叉双丙烯酰胺交联成的,经干燥粉碎或加工成形制成粒状,控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。交联剂越多,孔隙越小。聚丙烯酰胺凝胶的商品为生物胶-P Bio-Gel P),由美国Bio-Rod厂生产,型号很多,从P-2P-30010种,P 后面的数字再乘1000就相当于该凝胶的排阻限度。
(四)聚苯乙烯凝胶商品为Styrogel 具有大网孔结构, 可用于分离分子量160040000000的生物大分子,适用于有机多聚物,分子量测定和脂溶性天然物的分级,凝胶机械强度好,洗脱剂可用甲基亚砜。

三、实验技术

(一)层析柱 层析柱是凝胶层析技术中的主体,一般用玻璃管或有机玻璃管。层析柱的直径大小不影响分离度,样品用量大,可加大柱的直径,一般制备用凝胶柱,直径大于2厘米,但在加样时应将样品均匀分布于凝胶柱床面上。此外, 直径加大,洗脱液体体积增大,样品稀释度大。分离度取决于柱高,为分离不同组分,凝胶柱床必须有适宜的高度,分离度与柱高的平方根相关,但由于软凝胶柱过高挤压变形阻塞,一般不超过1米。分族分离时用短柱,一般凝胶柱长20-30厘米,柱高与直径的比较5:1─10:1,凝胶床体积为样品溶液体积的4-10倍。 分级分离时柱高与直径之线为20:1─100:1,常用凝胶柱有50×25厘米,10×25厘米。层析柱滤板下的死体积应尽可能的小,如果支掌滤板下的死体积大,被分离组分之间重新混合的可能性就大,其结果是影响洗脱峰形,出现拖尾出象,降低分辩力。在精确分离时,死体积不能超过总床体积的1/1000
(二)凝胶的选择 根据所需凝胶体积,估计所需干胶的量。 一般葡聚糖凝胶吸水后的凝胶体积约为其吸水量的2倍,例如Sephadex G-20的吸水量为201 Sephadex G─200吸水后形成的凝胶体积约40ml。凝胶的粒度也可影响层析分离效果。粒度细胞分离效果好,但阻力大,流速慢。一般实验室分离蛋白质采用100-200号筛目的的Sephadex G-200效果好, 脱盐用Sephadex G-25G-50,用粗粒,短柱,流速快。
(三)凝胶的制备 商品凝胶是干燥的颗粒使用前需直接在欲使用的洗脱液中膨胀。为了加速膨胀,可用加热法,即在沸水浴中将湿凝胶逐渐升温至近沸,这样可大大中速膨胀,通常在1-2小时内即可完成。特别是在使用软胶时, 自然膨胀需24小时至数天,而用加热法在几小时内就可完成。这种方法不但节约时间,而且还可消毒,除去凝胶中污染的细菌和排除胶内的空气。
(四)样品溶液的处理 样品溶液如有沉淀应过滤或离心除去,如含脂类可高速离心或通过Sephadex G-15短柱除去。样品的粘度不可大,含蛋白为超过4%,粘度高影响分离效果。上柱样品液的体积根据凝胶床体积的分离要求确定。分离蛋白质样品的体积为凝胶床的1-4%(一般约0.5-2ml),进行分族分离时样品液可为凝胶床的10%,在蛋白质溶液除盐时,样品可达凝胶床的20-30%。 分级分离样品体积要小,使样品层尽可能窄,洗脱出的峰形较好。
(五)防止微生物的污染 交联葡聚糖和琼脂糖都是多糖类物质,防止微生物的生长,在凝胶层析中十分重要,常用的抑菌剂有:
叠氨钠(NaN3)在凝胶层析中只要用0.02%叠氮钠已足够防止微生物的生长,叠氮钠易溶一水,在20时约为40%;它不与蛋白质或碳水化合物相互作用,因此叠氮钠不影响抗体活力;不会改变蛋白质和碳水化合物的层析我特性。叠氮钠可干扰荧光标记蛋白质。

可乐酮[Cl3C-C(OH)(CH3)2]在凝胶层析中使用浓度为0.01-0.02%。在微酸性溶液中它的杀菌效果最佳,在强碱性溶液中或温度高于60时易引起分解而失效。
乙基汞代巯基水杨酸钠 在凝胶层析中作为抑菌剂使用浓度为0.05-0. 01%。在微酸性溶液中最为有效。重金属离子可使乙基代巯基的物质结合,因而包含疏基的蛋白质可在不同程度上降低它的抑菌效果。
苯基汞代盐 在凝胶层析中使用浓度为0.001-0.01%。在微碱性溶液中抑效果最佳,长时间放置时可与卤素、硝酸根离子作用而产生沉淀;还原剂可引起此化合物分解;含疏基的物质亦可降低或抑制它的抑菌作用。


 

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