离子交换色谱
洗脱体积 色谱柱中,使溶质从柱中流出所需流动 相体积,为洗脱体积
Ve Vm K dVs
不同的溶质,由于和固定相的亲和力的 不同,洗脱体积也有所差异。
理论板,理论板当量高度(HETP),理论塔板数 (N)、 反应不同时刻溶质在色谱柱中的分布以及分离度 与柱高之间的关系。 理论板:将溶质达到一次分配平衡的色谱柱段。 理论板当量高度:该段色谱柱的高度。
色谱法的基本原理
色谱法是利用混合物中各组分物理化学性质的差 异(如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、 分配系数等),使各组分在两相(一相为固定的, 称为固定相;另一相流过固定相,称为流动相) 中的分布程度不同,从而使各组分以不同的速度 移动而达到分离的目的。
色谱分离
淋洗液
慢 中等 快
Temporal course
分子筛凝胶色谱原理
分离关系:组分0的M最大,不能进入gel,洗脱体 积为空隙体积V0;组分t的M最小,能进入到gel 的细孔中,其洗脱体积接近柱体积Vt, 组分1-2 在V0-Vt之间. 显然,GFC能分离洗脱体积在V0Vt之间的组分。对于组分1和2,两峰距离
V2 V1 Vt V0 m2 m1
两个相邻洗脱峰之间的距离与两个峰宽的代数平均值.
阻滞因子Rf 阻滞因子是在色谱系统中溶质的移动速 度和标准物(与固定相没有亲和力的流 动相 Kd=0)的迁移率之比
溶质的迁移距离 Rf 流动相在色谱系统中的迁移距离
Am Rf Am K d As
其意义在于体现某一种溶质与固定相之间 的亲和力大小.
理论板数的计算方法
tR 2 N 5.54( ) W1/ 2
tR 2 N 16( ) Wb
理论塔板高度:
N---理论塔板数 tR---保留时间 W1/2---半峰宽 Wb---峰底宽度
L H N
L---柱长
22.2 色谱分离方法的分类
色谱分离方法很多,种类有四、五十种 但常用于生物大分子分离的色谱方法,按机 理分,有以下几种:
按分离的压力 高压色谱 中压色谱 低压色谱 按流动相分 气相色谱 液相色谱 超临界流体色谱
22.3
各类色谱技术及应用
凝胶过滤色谱 离子交换色谱 疏水色谱 聚焦色谱 反相色谱 超临界流体色谱 羟基磷灰石色谱 灌注filtration chromatography(GFC)原理 操作与原理:含有不同组分的溶液, 通过网状结构的凝胶粒子(a), 小分子扩散进入凝胶相,大分 子被排阻于凝胶相外,加入洗 脱剂后溶液向下推移,大分子 及剩余的小分子进入下层新的 凝胶相中,重复上述扩散和排 阻。这样最先流出的为最大的 分子,最后流出的为最小分子, 分段收集可以获得按分子量大 小分布的各组分。 分子筛色谱 : 从上可见,凝胶过滤 具有分子筛的作用。
吸水率 W溶胀平衡后gel W干gel W干gel 100 %
分配系数 可由Langmuir方程得出
q Kd c
Kd---分配系数 q、c---溶质在固相和液相中的浓度
保留时间(tR)和保留体积(VR) 反应样品在柱子中的保留或阻滞能力,是色谱 过程的基本热力学参数之一。
分离度:又称分辨率,用来表示两种洗脱曲线 相邻的溶质相互分离的程度。
2( R1 R 2 ) R W1 W2
按操作形式不同分类:
柱色谱:将固定相装于柱内,使样品沿一个方向移动 而达到分离。 纸色谱:用滤纸做液体的载体,点样后,用流动相展 开,以达到分离鉴定的目的。 薄层色谱:将适当粒度的吸附剂铺成薄层,以纸色谱 类似的方法进行物质的分离和鉴定。 纸色谱和薄层色谱主要适用于小分子物质的快速检 测分析和少量分离制备,通常为一次性使用,而柱 色谱是常用的色谱形式,适用于样品分析、分离。 生物化学中常用的凝胶色谱、离子交换色谱、亲和 色谱、高效液相色谱等都通常采用柱色谱形式。
分配系数m影响因素:分子量, 分子形状, gel孔 径结构;与pH, I, T无关.
2)凝胶介质 对介质的要求: 1st 亲水性高; 2nd 表面惰性,不发生化学和物理变化; 3rd 高稳定性,有较宽的pH和I适应范围; 4th 具有一定的孔径分布; 5th 机械强度高,耐高压操作,寿命长。 商品化的介质均能满足1-4条的要求。 介质的类型: 1st Sephadex 2nd Sephacryl 3rd Superose/-dex, Sepharose 4th Cellulose 5th TSKgel
22 液相色谱技术 Chromatography
背景
色谱法也称色层法,是1906年俄国植物学家Michael Tswett发现并命名的。他将植物叶子的色素通过装填有吸 附剂的柱子,各种色素以不同的速率流动后形成不同的色 带而被分开,由此得名为“色谱法”(Chromatography) 。 后来无色物质也可利用吸附柱色谱分离。 英国生物学家Martin和Synge。他们首先提出了色谱塔板 理论,以及其远见卓识的预言。 1944年出现纸色谱以后,色谱法不断发展,相继出现薄层 色谱、亲和色谱、凝胶色谱、气相色谱、高压液相色谱 (HPLC)等。
凝胶介质特征参数 排阻极限 (exclusion limit) :指不能扩散到凝胶 网络内部的最小分子的 M 。如, Sephadex G50 的 排阻极限为30kD。 分级范围 (fractionation range) :能阻滞组分并 且使组分相互之间得到分离的组分分子量范围。 如, Sephadex G50的分级在1.5-30KD内。 溶胀率/吸水率:
22.1色谱的基本概念
固定相:固定相是色谱的一个基质。它可以是固 体物质(如吸附剂,凝胶,离子交换剂等),也 可以是液体物质(如固定在硅胶或纤维素上的溶 液),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的 吸附,溶解,交换等作用。
流动相:在色谱过程中,推动固定相上待分离的 物质朝着一个方向移动的液体、气体等,都称为 流动相。柱色谱中一般称为洗脱剂,薄层色谱时 称为展层剂。