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逆体积排阻层析法分析层析介质的孔径分布

作　者: 沈醉
导　师: 姚善泾
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化工
关键词: 层析介质孔径分布逆体积排阻层析分配系数孔径分布模型
分类号: TQ028.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

层析是生物大分子分离纯化的有效方法,层析分离的效率直接受介质孔结构的影响,其中孔径分布尤为重要。逆体积排阻层析法是一种测定多孔材料孔径分布的新方法,比传统方法(如气体吸附法、压汞法等)拥有更多优势,特别适合于亲水软性凝胶层析介质。本文综述了逆体积排阻层析法表征孔结构的原理和特点,建立并采用该方法测定了一系列层析介质的孔径分布。首先,分析了逆体积排阻层析法中常用的数学模型,采用两种孔径分布模型和单孔分配系数模型,得到由孔径分布函数计算分配系数的模型表征,并进行了模型分析。结果表明,利用对数正态孔径分布模型能够有效克服高斯正态分布出现孔径为负数的情况；孔径分布参数中,rp值变化对Kd-Rm曲线的影响非常明显,而Sp变化对Kd-Rm曲线的影响则较小,因此用该方法算得的rp值相较Sp值更准确。然后,建立了逆体积排阻层析法测定层析介质孔径分布的实验方法,并验证了该方法的可行性和可靠性。结果表明,逆体积排阻层析法是分析层析介质孔径分布的有效方法,可靠性高,且可以进一步计算得到可进入孔表面积等重要信息。接着,应用逆体积排阻层析法测定了多种常用琼脂糖层析介质的孔径分布,并进行了详细比较和深入分析。结果表明,FF系列琼脂糖凝胶基质平均孔径随琼脂糖浓度降低而增大；偶联不同配基的FF系列离子交换介质孔径分布非常接近,且与基质凝胶的孔径分布差异不大；XL系列离子交换介质的孔径比FF系列明显小且分布窄,HP系列离子交换介质孔径比FF系列略大且分布宽。最后,对天然多糖类和有机合成树脂类层析介质的孔径分布进行了比较分析,并测定了本实验室自制的几种纤维素层析介质的孔径分布。结果表明,不同公司生产的以6%交联琼脂糖为基质的FF系列离子交换介质,其孔径分布差异不大；所测定的纤维素介质的平均孔径较小,但是否为普遍规律还有待进一步验证；有机合成树脂类离子交换介质的平均孔径整体上明显大于多糖类离子交换介质,分布也更宽；实验室自制的六种纤维素层析介质的孔径分布较窄,两种扩孔剂均有扩孔效果,淀粉的扩孔效果较环已烷好。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-12
第一章文献综述  12-28
  1.1 引言  12
  1.2 层析介质  12-15
    1.2.1 层析介质简介  12-13
    1.2.2 层析介质的基质材料  13-14
    1.2.3 层析介质的孔结构  14-15
  1.3 介质孔径分布分析的常用方法  15-17
    1.3.1 压汞法  15
    1.3.2 气体吸附法  15-16
    1.3.3 X射线小角散射法  16-17
  1.4 逆体积排阻层析法  17-20
    1.4.1 逆体积排阻层析法简介  17-19
    1.4.2 逆体积排阻层析法的优点  19
    1.4.3 逆体积排阻层析法的局限性  19
    1.4.4 逆体积排阻层析法的应用  19-20
  1.5 逆体积排阻层析法的基本原理和相关模型  20-25
    1.5.1 孔径分布模型  20-22
    1.5.2 单孔分配系数模型  22-23
    1.5.3 分配系数的测定方法  23-24
    1.5.4 孔径分布的确定  24
    1.5.5 其他孔结构参数  24-25
  1.6 标准物的相关性质  25-27
    1.6.1 高聚物的黏度半径  25-26
    1.6.2 高聚物的多分散性  26-27
    1.6.3 高聚物与蛋白质作为标准物的比较  27
  1.7 本文研究思路  27-28
第二章模型分析和方法阐释  28-38
  2.1 引言  28
  2.2 孔径分布模型  28-31
    2.2.1 高斯正态分布模型  28-29
    2.2.2 对数正态分布模型  29-31
  2.3 K_d计算模型  31-34
    2.3.1 利用高斯正态孔径分布模型  31-32
    2.3.2 利用对数正态孔径分布模型  32-34
  2.4 K_d实验测定  34-35
    2.4.1 K_d测定  34
    2.4.2 标准物的选择  34-35
    2.4.3 实验方法  35
  2.5 模型参数计算和孔径分布确定  35-36
  2.6 本章小结  36-38
第三章方法建立和模型比较  38-50
  3.1 引言  38
  3.2 材料与方法  38-40
    3.2.1 仪器设备  38
    3.2.2 实验材料  38-39
    3.2.3 实验方  39-40
  3.3 结果与讨论  40-48
    3.3.1 Sepharose FAST FLOW(FF)介质  40-43
    3.3.2 Toyopearl DEAE-650M介质  43-44
    3.3.3 Streamline DEAE介质和Sephadex G-150介质  44-47
    3.3.4 单位孔体积可进入孔表面积的比较分析  47-48
  3.4 本章小结  48-50
第四章琼脂糖层析介质的孔径分布分析  50-60
  4.1 引言  50
  4.2 材料与方法  50-51
    4.2.1 仪器设备  50
    4.2.2 实验材料  50-51
    4.2.3 实验方法  51
  4.3 结果与讨论  51-59
    4.3.1 不同琼脂糖浓度凝胶基质的孔径分布  51-53
    4.3.2 FF系列离子交换介质的孔径分布  53-56
    4.3.3 不同琼脂糖凝胶类型的孔径分布  56-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章不同基质材料的孔径分布分析  60-68
  5.1 引言  60
  5.2 材料与方法  60-61
    5.2.1 仪器设备  60
    5.2.2 实验材料  60-61
    5.2.3 实验方法  61
  5.3 结果与讨论  61-67
    5.3.1 天然多糖类介质的孔径分布  61-62
    5.3.2 有机合成树脂类介质的孔径分布  62-64
    5.3.3 实验室自制纤维素介质的孔径分布  64-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章结论与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-80
作者简历  80

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