氨基酸單向紙層析
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br style="box-sizing: border-box;"/>1、通過(guò)氨基酸的分離,學(xué)習(xí)并掌握紙層析
的原理和操作技術(shù);
2、掌握分配層析法;
3、掌握影響分配系數(shù)的因素。
層析分離技術(shù)
z是利用被分離的混合物中各組分物理化學(xué)的性質(zhì)(分子的形狀和大小、分子極性、吸附力、分子親和力、分配系數(shù)等)的不同,使各組分以不同程度分布在兩相(流動(dòng)相和固定相)中,當(dāng)流動(dòng)相流過(guò)固定相時(shí),各組分以不同的速度移動(dòng),從而達(dá)到分離。
z層析分離技術(shù)在20世紀(jì)初就已得到應(yīng)用;
z1903年用于植物色素的分離;
z1931年用氧化鋁柱分離了胡蘿卜素的兩種同分異構(gòu)體;
z1944年出現(xiàn)了以濾紙作為支持物的紙層析。
z層析分離的種類(lèi)很多:
z1、按流動(dòng)相的狀態(tài)分類(lèi):
(1)液相層析
(2)氣相層析;
z2、按固定相的使用形式分類(lèi):
(1)柱層析
(2)紙層析
(3)薄層層析等;
z3、按分離過(guò)程所主要依據(jù)的物理化學(xué)性質(zhì)分類(lèi):
(1)吸附層析
(2)分配層析
(3)離子交換層析
(4)凝膠層析
(5)親和層析等。
二、實(shí)驗(yàn)原理
z紙層析:
是以濾紙作為支持物的分配層析法,是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來(lái)的一種生化分離技術(shù)。由于設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,所需樣品量少,分辨力較高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛的用于物質(zhì)的分離,并可進(jìn)行定性和定量的分析。缺點(diǎn)是展開(kāi)時(shí)間較長(zhǎng)。
z分配層析法:
是利用物質(zhì)在兩種或兩種以上不同的混合溶劑中的分配系數(shù)不同,而達(dá)到分離的目的的一種實(shí)驗(yàn)方法。在一定條件下,一種物質(zhì)在某種溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)是一個(gè)常數(shù)即α=溶質(zhì)在固定相的濃度/溶質(zhì)在流動(dòng)相的濃度。
z溶劑系統(tǒng):由有機(jī)溶劑和水組成,水和濾紙纖維素有較強(qiáng)的親和力,因而其擴(kuò)散作用降低形成固定相,有機(jī)溶劑和濾紙親和力弱,所以在濾紙毛細(xì)管中自由流動(dòng),形成流動(dòng)相,由于混合液中各種氨基酸的分配系數(shù)值不同,其在兩相中的分配數(shù)量及移動(dòng)速率(即遷移率Rf值)就不同,從而達(dá)到分離的目的。
z移動(dòng)速率:R f =原點(diǎn)到層析點(diǎn)中心的距離/原點(diǎn)到溶劑前沿的距離。
影響Rf值的主要因素:
zR f 決定于被分離物質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)以及兩相間的體積比。由于在同一實(shí)驗(yàn)條件下,兩相體積比是一常數(shù),所以主要決定于分配系數(shù)。不同物質(zhì)分配系數(shù)不同,R f 也就不同。
(1)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子極性:
結(jié)構(gòu)不同極性不同,在兩相中的溶解度也就不同,物質(zhì)的極性決定了物質(zhì)在水和有機(jī)溶劑之間的分配情況,極性大的易溶于水中即固定相中,R f 小;反之R f 則較大;
(2)層析溶劑:
首先,溶劑的純度要高,否則需經(jīng)預(yù)先處理(酸堿抽提,重蒸餾,脫水干燥等);其次,溶劑系統(tǒng)選擇應(yīng)考慮被分離的物質(zhì)在溶劑系統(tǒng)中的Rf在0.05~0.85,樣品被分離物質(zhì)的組分的R f 之差最好大于0.05。再次,有些溶劑系統(tǒng)需必須新鮮配制,如正丁醇-甲酸-水系統(tǒng)久放易引起酯化;最后,溶質(zhì)和溶劑之間若能形成氫鍵,對(duì)分配系數(shù)的影響很大;
(3)pH值:
溶劑、濾紙和樣品的pH值都會(huì)影響物質(zhì)的解離,從而影響物質(zhì)的極性和溶解度,使R f 改變;溶劑的pH還可以影響流動(dòng)相的含水量,溶劑的酸堿度大,吸水量多,使極性物質(zhì)的R f 增加(將濾紙和溶劑用緩沖溶液處理);
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