生物制药工艺学习题 第七章 凝胶层析

1、第七章 凝胶层析一、填空题1、凝胶层析的分离原理有 、 、 。这三种分离原理是互相补充的，在通常情况下 起主导作用； 的作用随流速增加而加强；只有在流速很高时 才起作用。2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大，其分离范围随着凝胶浓度上升而 ，颗粒强度随浓度上升而 。3、凝胶粒度的大小对分离效果有直接的影响。一般来说，细粒凝胶柱流速低，洗脱峰窄，分辨率 ，多用于 等。粗粒凝胶柱流速高，洗脱峰平坦，分辨率 ，多用于 等。4、在作分级分离时，为了提高分辨率，多采用比样品体积大 倍以上的柱体积， 以上的柱比，较 吸液量、较 粒的凝胶固定相。5、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括 、 、 、

2、 。6、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于 ，其越小，凝胶孔径 越 ；而琼脂糖凝胶的孔径却依赖于 。二、选择题1、凝胶层析中，有时溶质的Kd>1，其原因是 （ ）A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低2、凝胶层析中，有时小分子溶质的Kd<1，其原因是 （ ）A.水合作用 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低3、在凝胶层析中样品各组分最先淋出的是 （ ）A.分子量最大的 B.体积最大的 C.分子量最小的 D.体积最小的4、为了进一步检查凝胶柱的质量，通常用一种大分子的有色物质溶液过柱，常见的检查物质为蓝色葡聚糖，下面不属于它的作用的是 （ ）A.观察柱床有无沟流 B.观察

3、色带是否平整C.测量流速 D.测量层析柱的外水体积5、在选用凝胶层析柱时，为了提高分辨率，宜选用的层析柱是 （ ）A.粗且长的 B.粗且短的 C.细且长的 D.细且短的三、名词解释1、全排阻： 2、类分离：3、分级分离： 4、柱比： 5、操作压： 6、全渗入： 7、分离度Rs： 四、问答题1、试述公式Ve=V0+KdVi 各字母的物理意义。2、利用凝胶层析如何测定蛋白质的分子量？ 3、凝胶层析的应用主要有哪些？并说明其原理。第七章 凝胶层析（答案）一、填空题1、凝胶层析的分离原理有平衡排除理论、扩散分离理论、流动分离理论。这三种分离原理是互相补充的，在通常情况下平衡排除理论起主导作用；扩散分离

4、理论的作用随流速增加而加强；只有在流速很高时流动分离理论才起作用。2、琼脂糖凝胶的一个特征是分离的分子量范围非常大，其分离范围随着凝胶浓度上升而 下降 ，颗粒强度随浓度上升而 提高 。3、凝胶粒度的大小对分离效果有直接的影响。一般来说，细粒凝胶柱流速低，洗脱峰窄，分辨率 高 ，多用于 精制分离 等。粗粒凝胶柱流速高，洗脱峰平坦，分辨率 低 ，多用于脱盐等。4、在作分级分离时，为了提高分辨率，多采用比样品体积大 25 倍以上的柱体积， 25 以上的柱比，较 大 吸液量、较 细 粒的凝胶固定相。5、溶质通过色谱柱时造成的峰加宽效应包括 分子扩散 、涡流扩散 、 流动相中传质阻力 、 固定相中传质阻

5、力。6、葡聚糖凝胶的孔径大小取决于 交联度 ，其越小，凝胶孔径 越 大 ；而琼脂糖凝胶的孔径却依赖于 琼脂糖浓度 。二、选择题1、凝胶层析中，有时溶质的Kd>1，其原因是 （ B ）A.凝胶排斥 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低2、凝胶层析中，有时小分子溶质的Kd<1，其原因是 （ A）A.水合作用 B.凝胶吸附 C.柱床过长 D.流速过低3、在凝胶层析中样品各组分最先淋出的是 （ B）A.分子量最大的 B.体积最大的 C.分子量最小的 D.体积最小的4、为了进一步检查凝胶柱的质量，通常用一种大分子的有色物质溶液过柱，常见的检查物质为蓝色葡聚糖，下面不属于它的作用的是 （C

6、）A.观察柱床有无沟流 B.观察色带是否平整C.测量流速 D.测量层析柱的外水体积5、在选用凝胶层析柱时，为了提高分辨率，宜选用的层析柱是 （A）A.粗且长的 B.粗且短的 C.细且长的 D.细且短的三、名词解释1、全排阻： 当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较大的分子完全不能进入颗粒内部，只能从颗粒间隙流过，称“全排阻”。其流经体积最小，等于外水体积V0。2、类分离：将分子量极为悬殊的两类物质分开，如蛋白质与盐类，称作类分离或组分离.选择凝胶时，应使样品中大分子组的分子量大于其排阻限，而小分子组的分子量小于渗入限。大分子的分配系数Kd=0，小分子的Kd=1。3、分级分离：将分子量

7、相差不大的大分子物质加以分离，如分离血清球蛋白与白蛋白，分级分离应尽量使待分离各物质的Kd值相差大些，并使分子量分布不在凝胶分离范围的一侧。4、柱比：层析柱的长度与直径的比值一般称作“柱比”。5、操作压：凝胶层析柱由于进出口之间液位压力差形成的对凝胶颗粒的压力称作“操作压”。6、全渗入：被分离组分的分子量小于该种凝胶的渗入限，其分子可以自由进出凝胶颗粒，这叫做“全渗入”。 其流经体积最大，等于外水体积与内水体积之和，V0 Vi。7、分离度Rs： 式中 Ve1、Ve2对应于两个峰的淋出体积；W1、W2和1、2两个峰宽度和标准偏差。四、问答题1、试述公式Ve=V0+KdVi 各字母的物理意义。答：

8、公式Ve=V0+KdVi中Ve代表被分离组分的流经体积，V0代表外水体积，Vi代表内水体积。Kd称作“排阻系数” 或“分配系数”， 它反映了物质分子进入凝胶颗粒的程度。对一定种类规格的凝胶，物质的Kd值为该物质的特征常数。排阻系数： 当Kd=1时，洗脱体积Ve=V0+Vi，为全渗入。当Kd=0时，洗脱体积Ve=V0，为全排阻。0Kd1时，洗脱体积Ve=Vo+KdVi，为部分渗入。2、利用凝胶层析如何测定蛋白质的分子量？ 答：当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分子（2分）。对于一个

9、特定体系（凝胶柱），待测定物质的洗脱体积与分子量的关系符合公式Ve=-KlogM +C先以3个以上（最好更多些）的已知分子量的标准蛋白过柱，测取各自的Ve值。以Ve作纵坐标，logM作横坐标制作标准曲线（2分）。在同一测定系统中测取未知物质的Ve值便可由标准曲线求得分子量（2分）。3、凝胶层析的应用主要有哪些？并说明其原理。当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分子（2分）。应用：一、脱盐：脱盐用的凝胶多为大粒度的，高交联度的凝胶。此时溶液中蛋白质等大分子的Kd=0，盐类的Kd=1。由于交联度大，凝胶颗粒的强度较好，加之凝胶粒度大，柱层操作比较便利，流速也高。二、分子量测定：对于一个特定体系（凝胶柱），待测定物质的洗脱体积与分子量的