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亚2μm无孔硅胶填料的制备及用其在色谱饼上进行蛋白快速分离

作　者: 闵一
导　师: 耿信笃
学　校: 西北大学
专　业: 分析化学
关键词: 液相色谱亚2μm 无孔硅胶色谱饼整体蛋白快速分离
分类号: O657.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文探索了粒径小于2微米(亚2μm)无孔硅胶在色谱快速分离中的应用。将高效的亚2μm无孔硅胶色谱介质装填在色谱饼中,在数分乃至数秒内对整体蛋白进行了快速分离。随着色谱填料粒径的减小,柱效会随而增大；若将如此小粒度色谱介质装填入色谱柱,可以获得比其他填料所能达到的更高的柱效,但会产生很高的反压,以致无法在常规液相色谱仪上操作；因色谱饼的内径远大于柱长,即使装填极小颗粒的色谱填料和在高的流速条件下,其柱压仍然很低；在保持高柱效的同时,能够实现大幅度减小分析时间的目的。在实验中合成了基于亚2μm无孔硅胶微球的反相和疏水填料,并且用一系列不同规格的色谱饼进行了测试,在常规高效液相色谱仪上实现了整体蛋白的快速分离。论文讨论了从亚2μm无孔硅胶的合成到蛋白的快速色谱分离等相关内容,共分为以下五个部分。1.绪论。对高效液相色谱中新近出现的快速分离方法进行了综述,并介绍了各种方法的优缺点,如超高压液相色谱、色谱饼、整体柱和高温快速色谱等。引用了50篇文献,其中近3年来的新文献占42%。2.亚微米和微米级无孔硅胶填料的制备及表征。详细地介绍了亚微米和微米级无孔硅胶填料的制备方法,并结合自己实验室的条件,合成了单分散性较好的亚2μm无孔硅胶,并进一步对硅胶进行化学改性,制备了反相和疏水两种色谱填料。应用光学显微镜、电子扫描显微镜和激光粒度分布仪对合成的硅胶和填料进行表征。通过对比发现自己合成的硅胶粒径大小以及表面情况与商品硅胶相似。可以看出无孔硅胶和多孔硅胶表面明显不同,同样放大倍数下无孔硅胶的表面是光滑的。3.亚2μm无孔硅胶基质反相固定相的制备及其在色谱饼蛋白快速分离中的应用。将合成亚2μm无孔硅胶基质C18填料装填入不同规格的色谱饼,在常规色谱仪上对七种整体蛋白进行了快速分离,分析时间只用了48秒。对比了以商品无孔硅胶和自己合成的硅胶分别为载体的C18反相填料对蛋白的分离效果,发现自己合成的硅胶填料的性能不差于商品硅胶。4.2.5μm无孔聚合物基质正丁基疏水固定相在色谱饼蛋白快速分离中的应用。将2.5μm无孔聚合物基质正丁基疏水填料装填入不同规格的色谱饼,在10ml/min的流速下,于1分钟内对七种整体蛋白进行了快速完全分离,柱压未超过20MPa。同时还对整体蛋白进行了连续多次快速分离,表明色谱饼可实现柱床的快速再生。考察了条件塔板高度及分离度与流速间的关系,发现随着流速的增大,柱效也随着增大。5.亚2μm无孔硅胶基质聚乙二醇600疏水固定相的制备及其在色谱饼蛋白快速分离中的应用。合成了粒径分别为630纳米、650纳米及1微米的硅胶微球,对其用聚乙二醇600进行化学改性,然后装填入不同规格的色谱饼,对整体蛋白混合物进行了高效、完全分离,分析时间为2分钟或更短(48秒)；用条件塔板高度及分离度分别对流速作图,发现随着流速的增大,柱效也随之增大。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-12
第一章绪论  12-26
  1.1 无孔硅胶填料  13-16
  1.2 超高压液相色谱  16
  1.3 色谱饼  16-17
  1.4 其他色谱快速分离技术  17-20
    1.4.1 整体柱  17-19
    1.4.2 高温快速液相色谱  19-20
  参考文献  20-26
第二章亚微米和微米级无孔硅胶填料的制备及表征  26-42
  2.1 无孔硅胶的合成  26-31
    2.1.1 实验部分  27-31
  2.2 扫描电子显微镜表征  31-36
    2.2.1 无孔和多孔硅胶微球表面比较  31-33
    2.2.2 不同放大倍数下的两种无孔硅胶微球粒径分散情况  33-34
    2.2.3 连续多次合成无孔硅胶比较  34-36
  2.3 粒度分布实验  36-37
  2.4 无孔硅胶反相填料的合成  37-38
    2.4.1 试剂和仪器  37-38
    2.4.2 亚2μm反相无孔硅胶填料的制备  38
  2.5 无孔硅胶疏水填料的合成  38-41
    2.5.1 试剂和仪器  40
    2.5.2 亚2μm无孔硅胶疏水填料的制备  40-41
  参考文献  41-42
第三章亚2μm无孔硅胶基质反相固定相的制备及其在色谱饼蛋白快速分离中的应用  42-51
  3.1 前言  42-43
  3.2 实验部分  43-45
  3.3 结果与讨论  45-48
  3.4 结论  48-49
  参考文献  49-51
第四章 2.5μm无孔聚合物基质正丁基疏水固定相在色谱饼蛋白快速分离中的应用  51-61
  4.1 实验部分  51-53
    4.1.1 色谱饼装填  52-53
  4.2 结果与讨论  53-59
    4.2.1 半峰宽与蛋白进样量关系  55-56
    4.2.2 色谱饼渗透性  56-57
    4.2.3 色谱饼柱效考察  57-59
  4.3 结论  59-60
  参考文献  60-61
第五章亚2μm无孔硅胶基质聚乙二醇600疏水固定相的制备及其在色谱饼蛋白快速分离中的应用  61-82
  5.1 前言  61-62
  5.2 实验部分  62-64
    5.2.1 亚2μm无孔硅胶基质聚乙二醇600固定相  63-64
    5.2.2 色谱饼装填  64
    5.2.3 色谱实验  64
  5.3 结果与讨论  64-80
    5.3.1 单分散性很好的亚2μm无孔硅胶的制备  66-67
    5.3.2 合成条件对分离效果的影响  67-68
    5.3.3 硅胶的预处理  68-69
    5.3.4 柱长对分离效果的影响  69-70
    5.3.5 硅胶粒径大小对分离效果的影响  70-71
    5.3.6 流速对分离效果的影响  71-72
    5.3.7 其他条件对色谱分离效果的影响  72
    5.3.8 批量合成后分离效果的评价  72-73
    5.3.9 考察填料的重现性  73-77
    5.3.10　柱容量和柱效的考察  77-80
  5.4 结论  80
  参考文献  80-82
攻读硕士学位期间科研成果  82-83
致谢  83

亚2μm无孔硅胶填料的制备及用其在色谱饼上进行蛋白快速分离

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