什么是疏水相互作用(什么是疏水相互作用,简述疏水层析的基本原理)
什么是疏水相互作用,简述疏水层析的基本原理
蛋白质不适合采用疏水层析的原因一般有两种:
1、一种是疏水性太强,这样的蛋白质有非常强的疏水相互作用,往往容易导致结合上疏水层析后难以被洗脱下来。需要极其剧烈的洗脱条件,可是剧烈的条件由容易造成蛋白变性。所以不适合采用疏水层析。
2、另一种就是疏水性太弱,这样的蛋白质亲水性强,疏水性弱,往往加入一点盐后就容易发生盐析作用。难以稳定的存在于高盐的流动相中,也就不适合采用疏水层析。 疏水层析也称疏水作用下层析(hydrophobicinteractionchromatographyHIC)从分离纯化生命物质的机制来看,也属于吸附层析一类。疏水层析和反相层析(reversedphasechromatography)分离生命物质的依据是一致的,利用固定相载体上偶联的疏水性配基与流动相中的一些疏水分子发生可逆性结合而进行分离。该方法基于的是蛋白质的疏水差异,在高盐溶液中,蛋白质会与疏水配基相结合,而其他的杂蛋白则没有此种性质,利用此种性质,可以将蛋白质初步的分离,用于盐析之后的蛋白质进一步提纯。
简述疏水作用和疏水层析的原理
分离微生物的作用当然是得到我们所需要的菌株啊用于工业生产和科研。例如,土壤中有很多类型的微生物,有真菌,细菌,放线菌,假设你需要某种菌,生活中不能够买到菌种,我们就只能在那些微生物生活的相应环境中分离,通常土壤中的微生物种类最多。
如果你需要分解淀粉的菌,那么只需要用淀粉作为唯一C 源的培养基来培养分离,得到你的目的菌种。
疏水层析的目的是
当前,在世界高新技术产业中,生物工程占据了显著的地位,在人们的生产实践和日常生活中起着越来越重要的作用。
近年来,随着生物工程的飞速发展,作为生物工程学科中必不可缺的“下游技术”——生物分离工程,也得到了迅猛发展,出现了许多适合大分子生化物质(如蛋白质、酶等)分离纯化的新技术,如新型的萃取技术(两水相萃取、反胶束萃取、超临界流体萃取、液膜萃取和微波萃取等),膜分离技术(微滤、超滤、纳滤和反渗透等),层析(色谱)技术(凝胶层析、亲和层析、离子交换层析和疏水层析等)和电泳技术(凝胶电泳、等电聚焦电泳等)。
同时还开发和研制了新材料和先进的分离设备及仪器,以适应这些分离技术的发展。可以预料,随着生物技术产业的更迅速发展,生物分离技术的研究和开发必将更深入和广泛。因此,在生物技术和生物工程专业中,生物分离工程已成为越来越重要的一门课程。
疏水作用和疏水相互作用
dna变性的时候会断开疏水键
疏水键又称疏水作用力。不是真正的化学键
疏水键(hydrophobic bond)是两个不溶于水的分子间的相互作用。当分子中烃基链与水接触时,因不能被水溶剂化,界面水分子整齐地排列,导致系统熵值降低,能量增加,产生表面张力。为了克服表面张力,疏水基团会收缩、卷曲和结合,将原来规则排布于表面的水分子排挤出,使疏水表面减少,转换出的水分子呈无序态,熵值回升,焓变值减少,从而降低系统能量。这种非极性的烃基链因能量效应和熵效应等热力学作用是疏水基团在水中的相互结合作用成为疏水键。
叙述疏水作用机理
产品作用:
各种水性涂料、水溶性树脂、水乳性树脂、水性颜料、水性油墨及弹劾物(少量)。
作用机理:
在水溶液中非极性基团(如碳氢链)相互靠拢、缔合的作用即所谓“疏水作用”或“疏水效益”。疏水作用的结果即表现为:在水介质中,非极性分子或基团(即“疏水”分子或基团)之间存在着显著的吸引作用。但“疏水”之意,并非指此种非极性分子(或基团)与水分子之间有相斥作用、不存在范德华引力;而是说明,在此种非极性分子或基团与水在一起的体系中,存在着非极性分子或基团本身自相缔合而表现逃离水介质的热力学趋势。
使接触角由Л/2>θ>0提高到Л>θ>Л/2,涂料才能呈现出类似荷叶的斥水效果。
注意事项:
A、 在添加量较小(添加量1%—4%)时,可不改变涂料配方,直接添加疏水剂,改性后涂料具有较好的立面疏水效果。不要沾到手,粘性大。
B、 在添加量较大(添加量5%—7%)时,应适当调整涂料配方,如减少用水量,减少填料用量,保证原涂料配方的固含量和颜基比不变,最后调整黏度和PH值。
C、 推荐用量为:2%—6%。
什么是疏水作用和疏水层析
1、凝胶色谱法又称为凝胶过滤法、 凝胶层析、凝胶渗透层析、通透层析、分子筛层析。
2、凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果。目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛采用,不但应用于科学实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。
3、凝胶的种类及性质
(1)交联葡聚糖凝胶(Sephadex)
交联葡聚糖的商品名为Sephadex,不同规格型号的葡聚糖用英文字母G表示,G后面的阿拉伯数为凝胶得水值的10倍。例如,G-25为每克凝胶膨胀时吸水2.5克,同样G-200克每克千胶吸水20克。交联葡聚糖凝胶的种类有G-10,G-15,G-25,G-50,G-75,G-100,G-150,和G-200。因此,“G”反映,凝胶的交联程度,膨胀程度及分部范围。
(2)Sephadex LH-20,是Sephadex G-25的羧丙基衍生物, 能溶于水及亲脂溶剂,用于分离不溶于水的物质。
(3)琼脂糖凝胶:
商品名很多,常见的有,Sepharose(瑞典,pharmacia ),Bio-Gel-A(美国Bio-Rad)等。琼脂糖凝胶是依靠糖链之间的次级链如氢键来维持网状结构,网状结构的疏密依靠琼脂糖的浓度。一般情况下,它的结构是稳定的,可以在许多条件下使用(如水,pH4-9范围内的盐溶液)。琼脂糖凝胶在40℃以上开始融化,也不能高压消毒,可用化学灭菌处理。
(4)聚丙烯酰胺凝胶:
是一种人工合成凝胶,是以丙烯酰胺为单位, 由甲叉双丙烯酰胺交联成的,经干燥粉碎或加工成形制成粒状,控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。交联剂越多,孔隙越小。聚丙烯酰胺凝胶的商品为生物胶-P (Bio-Gel P),由美国Bio-Rad厂生产,型号很多,从P-2至P-300共10种,P 后面的数字再乘1000就相当于该凝胶的排阻限度。
(5)聚苯乙烯凝胶商品为Styrogel , 具有大网孔结构, 可用于分离分子量1600到40,000,000的生物大分子,适用于有机多聚物,分子量测定和脂溶性天然物的分级,凝胶机械强度好,洗脱剂可用甲基亚砜
疏水作用层析的固定相和流动相
反相层析,在吸附层析中,低极性物质在层析柱上吸附较牢,洗脱时发生拖尾现象和保留时间长的问题。
如果在支持物上涂上一层高碳原子的疏水性强的烷烃类,洗脱液用极性强的溶剂,如甲醇和水的混合物。则被分离样品中的极性强的物质不被吸附,最先洗下来,得到较好的分离效果。这种层析法与普通的吸附层析法相反,故称为反相层析。目前用HPLC做反相层析常用的ODS柱,即在支持物的表面上连接了C18H37Si—基团。
阐述疏水相互作用的机理
工作原理
1 、容积式泵:利用工作腔容积周期变化来输送液体。
2 、叶片泵:利用叶片和液体相互作用来输送液体。
疏水相互作用层析名词解释
阳离子交换柱层析的洗脱顺序是先酸、后中性、然后再碱性,阳离子交换柱层析的洗脱需要用到离子交换剂,阳离子交换柱一般都是使用HCL溶液洗脱。
阳离子交换柱层析的原理
离子交换柱层析是使用离子交换剂(一种具有离子交换特性的物质)作为固定相,用于与流动相中的特定离子进行可逆交换,从而分离离子型混合物的层析方法
离子交换柱层析主要依赖于电荷之间的相互作用,并利用带电分子的电荷之间的细微差异进行分离。它具有很高的分离能力。离子交换柱层析广泛用于生物聚合物的分离,中间纯化和纯化过程中,因为几乎所有生物聚合物都是极性的并且可以带电荷。
离子交换剂的类型
将带电的活性基团引入惰性载体
取决于活性官能团的不同电荷的特性
阳离子交换剂
与带负电荷的阳离子交换
阴离子交换剂
带正电并交换阴离子
阴离子交换树脂对化学物质和热的稳定性不如阳离子交换树脂。
阳离子交换树脂的洗脱顺序:
用于水处理的阳离子交换柱层析的洗脱顺序:酸<中性<碱性。
阳离子交换树脂的洗脱顺序主要与树脂的亲和力有关,最重要的是静电吸引,其次是疏水相互作用。
树脂颗粒越大,就需要更多的洗脱液才可达到洗脱效果。
在稀溶液中,树脂上的电荷越高,树脂的亲和力越高。
树脂的洗脱与溶液中的离子浓度有关,浓度越低,洗脱就越容易,浓度越高,洗脱就越困难。
阳离子交换树脂通常使用盐酸溶液作为洗脱剂,但是阴离子交换树脂具有三种洗脱剂:盐酸溶液,氯化钠和氢氧化钠溶液。三种都可以用作阴离子树脂的洗脱液,对于某些具有相似分配系数的离子,可以使用含有有机络合剂或有机溶剂的洗脱液。这样可以有效地提高选择性。
阳离子交换树脂可用HCL溶液洗脱。用HCl溶液洗脱后,阳离子树脂可转化为氢树脂,阴离子交换树脂可使用NaCl或NaOH溶液作为洗脱剂,并可转化为氯树脂或氢氧化物。树脂打字后,使用HCL溶液,NaCl或NaOH溶液作为洗脱液,树脂再生过程完成,不需要再生,并且即使在用纯水清洗后也可以使用,因此非常方便。