氨基酸单向纸层析
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一、实验 一、实验目的 目的: 1、通过氨基酸的分离,学习并掌握纸层析 的原理和操作技术; 2、掌握分配层析法; 3、掌握影响分配系数的因素。
层析分离 技术 z是利用被分离的混合物中各组分物理化学的性质(分子 的形状和大小、分子极性、吸附力、分子亲和力、分配系数等)的不同,使各组分以不同程度分布在两相(流动相和固定相)中,当流动相流过固定相时,各组分以不同的速度移动,从而达到分离。
z层析分离技术在20世纪初就已得到应用; z1903年用于植物 色素的分离; z1931年用氧化铝柱分离了胡萝卜素的两种同分异构体; z1944年出现了以滤纸作为支持物的纸层析。 z层析分离的种类很多: z1、按流动相的状态分类: (1)液相层析(2)气相层析; z2、按固定相的使用形式分类: (1)柱层析(2)纸层析(3)薄层层析等; z3、按分离过程所主要依据的物理化学性质分类: (1)吸附层析(2)分配层析(3)离子交换层析 (4)凝胶层析(5)亲和层析等。
二、实验原理 二、实验原理: z纸层析: 是以滤纸作为支持物的分配层析法,是20世纪40年代发展起来的一种生化分离技术。由于设备简单,操作方便,所需样品量少,分辨力较高等优点而广泛的用于物质的分离,并可进行定性和定量的分析。缺点是展开时间较长。 z分配层析法: 是利用物质在两种或两种以上不同的混合溶剂中的分配系数不同,而达到分离的目的的一种实验方法。在一定条件下,一种物质在某种溶剂系统中的分配系数是一个常数即α=溶质在固定相的浓度/溶质在流动相的浓度。 z溶剂系统:由有机溶剂和水组成,水和滤纸纤维素有较强的亲和力,因而其扩散作用降低形成固定相,有机溶剂和滤纸亲和力弱,所以在滤纸毛细管中自由流动,形成流动相,由于混合液中各种氨基酸的分配系数值不同,其在两相中的分配数量及移动速率(即迁移率Rf值)就不同,从而达到分离的目的。 z移动速率:Rf=原点到层析点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离。 影响Rf值的主要因素: zRf决定于被分离物质在两相间的分配系数以及两相间的体积比。由于在同一实验条件下,两相体积比是一常数,所以主要决定于分配系数。不同物质分配系数不同,Rf也就不同。 (1)物质的结构和分子极性: 结构不同极性不同,在两相中的溶解度也就不同,物质的极性决定了物质在水和有机溶剂之间的分配情况,极性大的易溶于水中即固定相中,Rf小;反之Rf则较大; (2)层析溶剂: 首先,溶剂的纯度要高,否则需经预先处理(酸碱抽提,重蒸馏,脱水干燥等);其次,溶剂系统选择应考虑被分离的物质在溶剂系统中的Rf在0.05~0.85,样品被分离物质的组分的Rf之差最好大于0.05。再次,有些溶剂系统需必须新鲜配制,如正丁醇-甲酸-水系统久放易引起酯化;最后,溶质和溶剂之间若能形成氢键,对分配系数的影响很大; (3)pH值: 溶剂、滤纸和样品的pH值都会影响物质的解离,从而影响物质的极性和溶解度,使Rf改变;溶剂的pH还可以影响流动相的含水量,溶剂的酸碱度大,吸水量多,使极性物质的Rf增加(将滤纸和溶剂用缓冲溶液处理);