凝膠層析的應(yīng)用
? 前面介紹了凝膠層析的基本理論以及基本實驗操作,下面簡單介紹一下凝膠層析在生物學(xué)方面的應(yīng)用。
? 1. 生物大分子的純化
凝膠層析是依據(jù)分子量的不同來進行分離的,由于它的這一分離特性,以及它具有簡單、方便、不改變樣品生物學(xué)活性等優(yōu)點,使得凝膠層析成為分離純化生物大分子的一種重要手段,尤其是對于一些大小不同,但理化性質(zhì)相似的分子,用其它方法較難分開,而凝膠層析無疑是一種合適的方法。例如對于不同聚合程度的多聚體的分離等。
? 2. 分子量測定
前面已經(jīng)介紹了,在一定的范圍內(nèi),各個組分的Kav以及Ve與其分子量的對數(shù)成線性關(guān)系。
Kav=-b lg MW+c
Ve=-b’ lg MW+c’
由此通過對已知分子量的標準物質(zhì)進行洗脫,作出Ve或Kav對分子量對數(shù)的標準曲線,然后在相同的條件下測定未知物的Ve或Kav,通過標準曲線即可求出其分子量。凝膠層析測定分子量操作比較簡單,所需樣品量也較少,是一種初步測定蛋白分子量的有效方法。這種方法的缺點是測量結(jié)果的準確性受很多因素影響。由于這種方法假定標準物和樣品與凝膠都沒有吸附作用,所以如果標準物或樣品與凝膠有一定的吸附作用,那么測量的誤差就會比較大;上面公式成立的條件是蛋白基本是球形的,對于一些纖維蛋白等細長的形狀的蛋白不成立,所以凝膠層析不能用于測定這類分子的分子量;另外由于糖的水合作用較強,所以用凝膠層析測定糖蛋白時,測定的分子量偏大,而測定鐵蛋白時則發(fā)現(xiàn)測定值偏??;還要注意的是標準蛋白和所測定的蛋白都要在凝膠層析的線性范圍之內(nèi)。
? 3. 脫鹽及去除小分子雜質(zhì)
利用凝膠層析進行脫鹽及去除小分子雜質(zhì)是一種簡便、有效、快速的方法,它比一般用透析的方法脫鹽要快得多,而且一般不會造成樣品較大的稀釋,生物分子不易變性。一般常用的是Sephadex G-25,另外還有Bio-Gel P-6 DG或Ultragel AcA 202等排阻極限較小的凝膠類型。目前已有多種脫鹽柱成品出售,使用方便,但價格較貴。
? 4. 去熱源物質(zhì)
? 熱源物質(zhì)是指微生物產(chǎn)生的某些多糖蛋白復(fù)合物等使人體發(fā)熱的物質(zhì)。它們是一類分子量很大的物質(zhì),所以可以利用凝膠層析的排阻效應(yīng)將這些大分子熱源物質(zhì)與其它相對分子量較小的物質(zhì)分開。例如對于去除水、氨基酸、一些注射液中的熱源物質(zhì),凝膠層析是一種簡單而有效的方法。
? 5. 溶液的濃縮
利用凝膠顆粒的吸水性可以對大分子樣品溶液進行濃縮。例如將干燥的Sephadex(粗顆粒)加入溶液中,Sephadex可以吸收大量的水,溶液中的小分子物質(zhì)也會滲透進入凝膠孔穴內(nèi)部,而大分子物質(zhì)則被排阻在外。通過離心或過濾去除凝膠顆粒,即可得到濃縮的樣品溶液。這種濃縮方法基本不改變?nèi)芤旱碾x子強度和pH值。