环炉分析中的新技术

环炉技术仪器简单,操作方便,灵敏度高,可在毫微克—微克范围内进行检出和测定。近年来,环炉技术有了新的发展,它已成为某些领域,特别是环境化学研究领域中的有效工具。本文仅就其最近发展起来的新技术和新方法作一简要介绍。     

反相高效液相色谱中溶质保留过程的热力学研究Ⅰ: 柱相比, 吉氏自由能变及其分量, 吸附和解吸附自由能变

从热力学观点给反相高效液相色谱(RP-HPLC)中的相比以新的定义,提出了测定该相比的方法并准确测定了RP—HPLC中溶质计量置换过程中的吉氏自由能变△G_(P_a).发现在RP-HPLC中相比对保留过程中溶质总自由能变的贡献值几乎可与溶质本身的保留值相当.依据液相色谱中溶质计量置换保留模型,将溶质的△G_(P_a)分成与溶质吸附及解吸有关的两项独立的自由能变分量,△G_(I_a)和△G_(Z,D).对不同流动相组成条件下的△G_(P_a)和△G_(Z,D)进行了估算,并与实验结果进行了比较,偏差一般小于±2%.     

Mechanism of simultaneously refolding and purification of proteins by hydrophobic interaction chromatographic unit and applications

The hydrophobic amino acid residues of a denatured protein molecule tend to react with the particles of the stationary phase of hydrophobic interaction chromatography (STHIC). These hydrophobic interactions prevent the denatured protein molecules from aggregating with each other. The STHIC can provide high enough energy to a denatured protein molecule to make it dehydration and to refold it into its native or various intermediate states. The outcome not only depends on the specific interactions between amino acids, the structure of STHIC, but also depends on the association between the STHIC and mobile phase. The mechanism of protein refolding and the principle of its quality control by HPHIC were also presented. By appropriate selection of the chromatographic condition, several denatured proteins can be refolded and separated simultaneously in a single chromatographic run. A specially designed unit, with diameter much larger than its length, was designed and employed for both laboratory and preparative     

反相液相色谱中柱相比的影响因素

从理论上阐明了热力学观点所定义的柱相比（即溶质的保留自由能变为零时的κ′值）与溶质种类、柱温、固定相以及溶剂种类的依赖关系。通过研究3种配基链长不同的固定相对7种非极性苯的取代物溶质保留行为的影响，发现柱相比与固定相对溶质吸附力有关；通过对9种正链烷溶质在4种温度下的保留行为的研究，发现了柱相比随温度升高而增大，也发现了柱相比与同系物溶质的碳数无关；通过对3种正链醇同系物，3种正链酸同系物，以及丙酮、乙腈和异丙醇共9种置换剂对9种烷基醇同系物溶质色谱保留行为影响的研究，发现柱相比随溶剂极性增大而减小。     

生物大分子液相色谱分离中色谱柱长与柱径比的优化研究

用厚度为 1cm、而直径不同的色谱饼 (或饼形色谱柱 )对 7种蛋白质进行了色谱谱分离 ,得出了柱长与柱径比对生物大分子分离度影响不大的结论。还对柱内腔几何体积相同、而柱长 柱径比不同的色谱柱和色谱饼对分离度的影响以及它们压力降作了比较 ,结果表明色谱饼可在几乎不降低分离度的前提下显著降低色谱系统的压力。通过对 1 0× 5 0mmI.D .色谱饼体积和质量负载量以及质量回收率的测定 ,表明色谱饼对生物大分子的分离已达到制备规模。     

动力学因素对液相色谱分离整体蛋白的影响

依据液相色谱分离整体蛋白的效果与色谱柱柱长基本无关的事实,研究了动力学因素对疏水相互作用色谱(HIC)分离整体蛋白的影响。首次提出了用于线性梯度洗脱条件下蛋白分离的“条件板高”(H)概念,并将其用于动力学因素对分离整体蛋白的影响的表征。分别用常用的色谱柱和色谱饼对标准蛋白进行了分离,绘制了类似于van Deemter的“条件板高”对流动相线速(u)的曲线图。发现对应于色谱柱最低“条件板高”的适合线速约为色谱饼的1/5～1/15,且色谱饼的适合线速范围也较色谱柱宽得多。据此,用装填有HIC填料的色谱饼(10 mm×20 mm i.d.)在12 min内便可完全分离7种标准蛋白。还用装填有HIC填料的色谱饼对重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)进行了复性并同时纯化,在50 min内,仅用一步色谱法就可获得纯度≥97%的rhG-CSF,其质量回收率为39%,比活＞1×108 IU/mg。可以预计,装填极细颗粒的刚性色谱填料的色谱饼可在高负荷条件下进行整体蛋白的高速和高分离度的分离、纯化并同时复性,达到“三高”。     

反相液相色谱中计量置换线性参数logI的热力学特征

依据液相色谱中溶质计量置换保留模型及线性参数 log I(与 1mol溶质对固定相的亲和势大小有关的常数 ) ,通过作图得知非极性和极性小分子溶质及生物大分子的 log I与绝对温度的倒数 1/T,以及小分子溶质的log I与其在正辛醇 -水中分配系数的对数 log Po/ w呈线性关系 ,从两方面进一步证明了 log I具有热力学平衡常数的性质。基于小分子溶质、生物大分子的 log I和分配系数大小的差别 ,对两者在反相液相色谱中的保留对柱长的依赖关系给予了定量的说明     

用疏水色谱法从猪心中快速制备高纯度的细胞色素C

提出了一种从猪心中快速制备高纯度细胞色素C的方法。使用一种装有大颗粒疏水填料的简易型疏水色谱柱在实验室规模对细胞色素C进行了纯化,通过反相色谱、紫外光谱及铁含量对样品的纯度进行了检验。与经典方法相比,此方法纯化工艺简单、操作时间短,细胞色素C的质量回收率高,纯度好。     

疏水相互作用色谱中蛋白质保留值的预测

]全面考虑了疏水色谱中蛋白质、固定相和流动相之间涞的各种相互作用,特别强调了流动相中盐和水的作用。提出了一个能够准确预测较宽浓度范围内蛋白质在疏水色谱中保留值的方程式,以实验数据对此方程进行了验证。结果表明,无论洗脱曲线是否存在极小值,本文所提出的方程式都能予以良好地描述。     

液-固吸附体系中计量置换吸附模型的热力学研究

研究了液-固吸附体系中溶质计量置换吸附过程中的自由能变,推导出了新的表示溶质种类、溶质浓度和溶剂对Gibbs自由能变贡献的数学表达式,并阐明了该表达式中各种参数的物理意义.将用通常方法测定的自由能变分为与溶质吸附和溶剂解吸附有关的两个独立的自由能变,推导出了液-固吸附体系中溶质计量置换吸附模型的两个线性参数β_a和q/Z对绝对温度倒数的线性关系,又将吸附过程中溶质的焓变和熵变分成两个独立的分量.用文献中的实验数据,对本文推导出的公式进行了检验,理论结果与实验结果一致.