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 吸附層析是最早使用的一種層析方法，其基本原理是依據(jù)不同物質(zhì)在同一吸附劑上的吸附能力的不同來(lái)進(jìn)行分離。這種吸附作用的本質(zhì)多為基質(zhì)和樣品間的非專(zhuān)一偶極與偶極間的作用。將樣品放入層析基質(zhì)后，經(jīng)展開(kāi)，吸附能力差的蛋白質(zhì)遷移得快，而吸附能力強(qiáng)的蛋白質(zhì)移動(dòng)得慢，從而可使一個(gè)混合物中的幾種蛋白質(zhì)按其吸附性的差異被彼此分開(kāi)。常用的吸附劑有硅膠和磷酸鈣凝膠等。

吸附層析可以是薄層層析，也可以是柱層析——即蛋白純化系統(tǒng)使用的純化方式。硅膠通常用于薄層層析——將不同顆粒度的硅膠用水調(diào)成糊狀鋪于玻璃板上，后經(jīng)高溫烘干。硅膠也可用于柱層析。硅膠主要是用于疏水性物質(zhì)的分離，在蛋白質(zhì)化學(xué)中不常使用，但可以用于小分子多肽的分離和分析。磷酸鈣凝膠與硅膠相反，基本上只用于柱層析，主要用于蛋白質(zhì)等大分子的分離，對(duì)某些酶類(lèi)的分離呈現(xiàn)很好的效果。

吸附層析常用于濃縮樣品。一些濃度很稀的樣品，在特定的條件下吸附在層析柱上，而后突然地改變條件，將被吸附的樣品一起從吸附柱上洗脫下來(lái)，這樣所得的樣品的濃度可以提高很多。

離子交換層析

這是蛋白純化系統(tǒng)使用的最廣泛的層析之一，原理是利用物質(zhì)的電荷和層析載體的電荷間的相互作用達(dá)到分離純化的目的，其本質(zhì)也可歸納為吸附層析，只是吸附作用來(lái)自離子間的靜電作用。離子交換層析所用的基質(zhì)被稱(chēng)為離子交換樹(shù)脂。根據(jù)所用樹(shù)脂的電荷性質(zhì)，這類(lèi)層析又可以分為陽(yáng)離子交換層析和陰離子交換層析。根據(jù)樹(shù)脂上可電離基團(tuán)的解離度，它們又可分為強(qiáng)和弱的離子交換樹(shù)脂。通常吸附在強(qiáng)離子交換樹(shù)脂上的物質(zhì)要用較強(qiáng)的酸或堿洗脫，而多數(shù)蛋白質(zhì)對(duì)酸堿不太穩(wěn)定，所以對(duì)于蛋白質(zhì)較多使用弱離子交換樹(shù)脂。一些較小且較穩(wěn)定的分子，如氨基酸和小分子多肽等，仍可用強(qiáng)離子交換樹(shù)脂。另外，在測(cè)定結(jié)構(gòu)時(shí)，無(wú)需考慮活性，則可任意選用，達(dá)到分離的目的即可。

用離子交換樹(shù)脂進(jìn)行生物分子分離時(shí)，pH是很重要的因素。對(duì)蛋白質(zhì)或多肽類(lèi)兩性電解質(zhì)而言，處于不同的pH, 所帶的電荷不同。于是，在不同的 pH 和不同的離子強(qiáng)度下，蛋白質(zhì)或多肽在不同的離子交換樹(shù)脂上的吸附程度也不同。如果能選擇適當(dāng)?shù)臈l件，會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的分離純化起到事半功倍的效果。以免疫球蛋白G (lgG) 的分離純化為例, 它的等電點(diǎn)較高，故在較高pH和較低離子強(qiáng)度時(shí)，不能吸附在陰離子交換樹(shù)脂上。用硫酸銨分級(jí)沉淀后，收集0~40%飽和度的沉淀，用pH= 8 左右的緩沖液（含約50mmol/L的NaCI) 溶解并透析，然后再用同樣緩沖液平衡的DEAE 離子交換樹(shù)脂，結(jié)果只有IgG沒(méi)有吸附，其他的蛋白質(zhì)幾乎全吸附在柱上。

離子交換層析基本上是用于親水物質(zhì)的分離，其選用的樹(shù)脂類(lèi)型以及樣品洗脫的條件可以對(duì)樣品的帶電行為提供一些信息。離子交換樹(shù)脂價(jià)格相對(duì)低廉，因此廣泛用于蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)的制備。

另外，有層析聚焦技術(shù)（chromatofocusing) ，此類(lèi)特殊的離子交換樹(shù)脂商品名為聚緩沖液交換劑（poly buffer exchanger)。先用某一pH緩沖液平衡聚緩沖液交換劑，再用另一pH緩沖液平衡，就能在這種離子交換劑上建立一個(gè)pH 梯度。上樣以后，用一種具有pH 梯度的聚緩沖液洗脫樹(shù)脂時(shí)，被吸附樣品中的蛋白質(zhì)就能按照它們的等電點(diǎn)依次被洗脫。在這一過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生聚焦作用，致使各蛋白質(zhì)分級(jí)變得很窄，樣品高度濃縮，整個(gè)分離過(guò)程呈現(xiàn)出很高的分辨率。

根據(jù)離子交換層析的原理，出現(xiàn)了另一些交換層析，例如巰基交換層析。制備一種以活化巰基或游離巰基為配基的固定相，作為配基的活化巰基或游離巰基就可以與含有游離巰基的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，結(jié)合在層析柱上，其他沒(méi)有游離巰基的分子就很容易被除去。最后再用適當(dāng)?shù)臈l件斷裂配基和分子間的二硫鍵，就能洗脫并回收到具有游離巰基的蛋白質(zhì)。這個(gè)例子說(shuō)明可以從離子交換層析中的非共價(jià)鍵擴(kuò)展到巰基交換層析中的共價(jià)鍵。有機(jī)汞也可專(zhuān)一地與巰基化合物反應(yīng)，為此以有機(jī)汞化物為配體的基質(zhì)也可有效地分離含有游離巰基的蛋白質(zhì)分子。

親和層析

這是一種以樣品生物活性為依據(jù)的分離分析方法。生物分子的特點(diǎn)是有其專(zhuān)一的活性：例如酶分子與底物或抑制劑的專(zhuān)一結(jié)合；抗原和抗體的結(jié)合；激素與其受體的結(jié)合；一些維生素和血漿中的運(yùn)載蛋白質(zhì)的結(jié)合；凝集素與糖類(lèi)的結(jié)合；核酸和有關(guān)蛋白的結(jié)合等。如果能將上述例子中的諸多相互作用體系中的一方連接到基質(zhì)上使之固定化，就有可能分離純化專(zhuān)一作用的另一方。如果將生物分子間的互補(bǔ)作用視為特殊的吸附作用，親和層析也能歸類(lèi)到吸附層析中。

為了能有效地進(jìn)行分離分析，在將配體和基質(zhì)連接時(shí)一定要保留配基的生物活性，即連接方法不能過(guò)分劇烈。同理，在樣品被親和在固定化配基后，所用的解吸條件也應(yīng)盡可能溫和，以免樣品或固定化配體失活。

親和層析最大的特點(diǎn)是高效和簡(jiǎn)便，一旦固定化配體制備后，操作使用非常方便。通常只要在上樣后洗去雜質(zhì)，就可將所要的物質(zhì)解吸下來(lái)，且所得物質(zhì)已有較高的純度。此方法可以從含量極低的原料中經(jīng)一次親和層析分離出所要的物質(zhì)，產(chǎn)率也較高。親和層析的過(guò)程也是高度濃縮的過(guò)程。親和層析還有另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其他的分離純化方法所不能相比的：一、可以從樣品中除去大量的雜質(zhì)，產(chǎn)率較高地得到少量的物質(zhì)；二、可以在活性物質(zhì)中除去理化性質(zhì)幾乎完全相同的失活雜質(zhì)，這對(duì)提高酶或其他分子的比活特別有用。

親和層析中有三種具有較大通用性的技術(shù)：免疫親和層析、凝集素親和層析和染料親和層析。用蛋白質(zhì)抗體耦聯(lián)到載體所形成的免疫親和柱可用于抗原蛋白的分離和純化。凝集素是一大類(lèi)能專(zhuān)一與糖類(lèi)及糖復(fù)合物結(jié)合的蛋白質(zhì)，固定化的凝集素則可用于糖蛋白的分離純化。

疏水層析

生物體內(nèi)存在大量的水，因此生物分子幾乎都同時(shí)具有親水和疏水兩重性。如果基質(zhì)上接有疏水的基團(tuán)，就可能在一定條件下和某些生物分子中的疏水部位相互作用，從而達(dá)到分離和純化的目的。一般情況下，高鹽濃度使疏水物質(zhì)吸附，降低鹽濃度則使疏水柱上吸著的樣品解離。除了鹽濃度，pH、溫度和去垢劑等也能對(duì)疏水層析起作用。

疏水配體的種類(lèi)很多，可以是直鏈的烷基也可以是芳香族的苯環(huán)。目前廣泛使用的反相高效液相色譜柱，例如C-8和C-18等，從本質(zhì)來(lái)看均屬于疏水層析的類(lèi)型。

鰲合層析

在生物分子中親水的部位也經(jīng)?？梢员舜诵纬蓺滏I和其他配位鍵，鰲合層析就是基于這個(gè)原理。在一些基質(zhì)上接有亞氨基二乙酸等具有配位能力的分子，這樣的介質(zhì)就能螯合鋅、銅、鐵等離子，而這些離子的配位價(jià)還未飽和，為此離子還可以與蛋白質(zhì)等生物分子形成配位鍵。不同生物分子形成的配位鍵的強(qiáng)度各異，從而可起到分離純化作用。這類(lèi)層析不僅可以分離純化轉(zhuǎn)鐵蛋白和銅鹽蛋白等含有金屬的蛋白質(zhì)，也可分離不含金屬的蛋白，例如a₂ -巨球蛋白。