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凝膠過濾層析中的重要參數

2022-08-23

凝膠過濾層析是利用具有多孔網狀結構的凝膠顆粒的分子篩作用，根據被分離樣品中各組分分子量大小的差異進行洗脫分離的一項技術。今天主要為大家介紹一下凝膠過濾層析中的一些重要參數。

一、凝膠的參數

#1 凝膠顆粒大小

顆粒的大小通常用目（mesh）或直徑（μm）來表示。色譜分離用的凝膠一般都制成球形顆粒。凝膠顆粒的大小直接關系到色譜柱的流速和分辨率，顆粒越大，流速越快，但分辨率較差；相反，顆粒越小，流速越慢，但分辨率提高。

微信截圖_20220823162409.png

#2 排阻極限

指不能進入凝膠顆粒內部孔隙的更小分子的分子量。排阻極限反應某種凝膠能有效分離的更大分子量，所有大于排阻極限的分子均被完全排阻，不能分離。如Tandex G25的排阻極限為5000Da，它表明分子量大于5000Da的分子為全排阻。

#3 分級范圍（或工作范圍）

所能進入凝膠內部孔隙的更大分子和更小分子的分子量范圍。它表示一種凝膠適用的分離范圍，如Tandex G25對球形蛋白的分級分離范圍為1000-5000Da，它表示通過Tandex G25可有效分離分子量在這個范圍內的球形蛋白。

#4 吸水量1g干膠吸收水的體積或質量。凝膠型號越大，吸水量越大。

#5 床體積1g干膠吸水后的更終體積。

二、體積參數

#1 外水體積

柱內凝膠顆粒之間的空隙體積的總和，用V_o表示。

#2 基質體積

干膠溶脹后顆粒本身所固有的體積，用V_g表示。

#3 內水體積

凝膠顆粒內部孔隙體積的總和，或者為小分子溶質可滲透進入凝膠內部體積的總和，又稱固定相體積，用V_i表示。

#4 柱床體積

凝膠柱裝成后從柱底板到凝膠沉積層表面的總體積，又稱床體積，用V_t表示。

其計算公式為：

微信截圖_20220823162418.png

由于V_g相對較小，可忽略不計，故有： 微信截圖_20220823162440.png

#5 洗脫體積

某一被分離樣品從凝膠柱內完全被洗脫出來時所需洗脫液的體積，用V_e表示。

其計算公式為：

微信截圖_20220823162445.png

式中，K_d是分配系數；V_e一般介于V_o和V_o+V_i之間。對于完全排阻的大分子，由于其不進入凝膠內部，只能在顆粒間隙中流動，故其洗脫體積V_e=V_o；而對于完全滲透的小分子，由于它可在整個凝膠柱內流動（忽略V_g），故其洗脫體積V_e=V_o+V_i；分子量介于兩者之間的分子，它們的洗脫體積也介于兩者之間；一些吸附蛋白在更后洗出。