一. 實驗原理
凝膠層析(gel chromatography)又稱為凝膠排阻層析(gel exclusion chromatography)、分子篩層析(molecular sieve chromatography)、凝膠過濾(gel filtration)、凝膠滲透層析(gel permeation chromatography)等。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入凝膠層析柱后,各個組分就向固定相的孔穴內(nèi)擴散,組分的擴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相向下流動,它們經(jīng)歷的流程短,流動速度快,所以shou先流出;而較小的分子則可以完全滲透進入凝膠顆粒內(nèi)部,經(jīng)歷的流程長,流動速度慢,所以**后流出;而分子大小介于二者之間的分子在流動中部分滲透,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)過凝膠層析后,各個組分便按分子從大到小的順序依次流出,從而達到了分離的目的。 二. 試劑器材
Sephadex G-75粉末
洗脫液(10mmol/L Tris,10mmol/L NaCl,pH8.0):取Tris 1.2114g和NaCl 5.844g分別溶于適量的蒸餾水中,將兩種溶液合并,用4mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值**8.0,再用蒸餾水定容**1000mL;
其他器材:?18mm試管、層析柱、紫外分光光度計、分部收集器等 三. 操作步驟 凝膠的制備:
稱取Sephadex G-75粉末20g,加雙蒸水400ml浸泡,置于水浴鍋中加熱**100℃,保持溫度3hr,冷卻**室溫抽真空30min以排除氣泡,待其沉降后以傾瀉法除去上層懸浮微粒;裝柱:
取洗凈的內(nèi)徑18mm,長為490mm的層析柱,管底內(nèi)部放置一層絲網(wǎng),將層析柱垂直,關(guān)閉出水口,加入1/2柱體積的雙蒸水,然后將己溶脹好的凝膠連續(xù)緩慢地從上口加入層析柱中,同時打開出水口,使凝膠自然沉降; 平衡:
凝膠床用洗脫液平衡過夜,約2個柱體積; 加樣:
稱取樣品溶解于5mL的洗脫液中。先吸去床面上層多余的洗脫液,余2-3mm,關(guān)閉柱出口,將樣品溶液貼著柱的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)緩慢加入,打開柱出口,讓樣品滲入凝膠床內(nèi); 洗脫:
待液面與床面持平時,先用少量的洗脫液沖洗內(nèi)壁,再用洗脫液進行洗脫; 收集:
用分部收集器收集洗脫液; 蛋白濃度檢測:
用分光光度計以280nm波長紫外光檢測各試管溶液的吸光值。 四. 注意事項 凝膠的特性要點
葡聚糖G后面的數(shù)字代表不同的交聯(lián)度,數(shù)值越大交聯(lián)度越小,吸水量越大,其數(shù)值大致為吸水量的10倍。Sephadex對堿和弱酸穩(wěn)定(在0.1mol/L鹽酸中可以浸泡1-2小時)。在中性時可以高壓滅菌。不同型號中又有顆粒粗細之分。顆粒粗的分離效果差,流速快。顆粒越細分離效果越好,但流速也越慢。交聯(lián)葡聚糖工作時的pH穩(wěn)定在2-11的范圍內(nèi)。葡聚糖G型凝膠分離的分子量分級范圍為700-8×105。 凝膠的溶脹
G系交聯(lián)葡聚糖凝膠親水性強,只能在水中溶脹(僅有少量的有機溶劑也可以使之溶脹),有機溶劑或含有有機溶劑較多的水溶液會改變其孔隙,使之收縮失去或降低凝膠的分離能力。在水中溶脹時如在室溫則需要較長時間,才能達到充分溶脹的程度,但可煮沸到100℃,以縮短其溶脹時間。