凝胶渗透色谱的应用及进展
发布时间：2022-01-27作者：小编来源：点击：次
随着社会的进步和发展, 人们的生活水平不断提高, 人们对食品、药品等的要求越来越高。因此, 凝胶色谱得到了广泛的应用。凝胶色谱是根据被分离样品中各组分相对分子质量的不同进行洗脱分离的一项技术。优点是:操作方便、不会是物质变性、适用于不稳定的化合物、凝胶不用再生、可反复使用。缺点是:分离速度较慢。它对大分子杂质的净化效率高, 回收率的好。它可广泛应用于各类样品的前处理。
1 凝胶渗透色谱的应用主要有以下几个方面
1.1 农药残留的分析
农药是现代农业生产不可缺少的一部分, 它可以有效地控制病虫害。但是由于农药本身性质的不足和人为不合理因素的影响, 导致了农药残留。农药残留不仅影响食品的品质, 而且危害人的身体健康。所以对它进行分析测定具有重要的意义。如:在糙米中, 用乙酸乙酯提取, 凝胶渗透色谱检测, 外标法定量。平均回收率为77.3。相对标准偏差3.8%~13.9%。有机氯农药和多氯联苯检出限为0.07μg/kg;拟除虫菊酯的检出限为0.4μg/kg[1]。这种检测方法比较简单, 效果好。
在火腿肉中敌敌畏的残留分析方法, 用丙酮和二氯甲烷提取火腿样品中的敌敌畏, 提取液经GPC净化, 浓缩定容后用GC-PFPD检测分析。试验结果表明:GPC能有效去除提取液中的共提物, 提高样品检测灵敏度和准确度[2]。由此看出, 此法可用于分析精确度要求高的食品。
1.2 不同相对分子质量物质的分离
1.2.1脱盐。
将两种分子量差异大的物质分开, 对系统和操作参数要求高。多用大粒度、高交联度的凝胶, 流速快。
1.2.2分级分离。
各组分分子大小差异小, 对系统要求高。例如何慧等[3,4]也发现大豆蛋白酶物体外具有抗氧化作用。
在菜籽中, 通过凝胶过滤进一步分离RP55-E2得到5个肽组分, 总回收率约为42%, 其中组分RP55-E2-G5蛋白质含量最高 (86.26%) , 清除DPPH的ED50为0.083mg/ml, 比RP55-E2抗氧化活性有显著提高[5]。由此可以说明, 凝胶过滤分离纯化菜籽抗氧化肽的效率高于离子交换色谱, 则它的发展潜力很好。
1.3 相对分子质量的测定
测定的依据是不同分子量的物质, 只要在凝胶的分离范围内, 便可粗略测定相对分子质量的范围。例如:用Ohpak SB-802, 5HQ (聚合基柱) 高效液相凝胶色谱系统进行分离分析。得出21批阿莫西林样品中高分子杂质的测定结果均为1%以下。则表明国产与进口阿莫西林中的高分子杂质含量无显著差异[6]。由此可见, 测定相对分子质量对估测杂质含量有重要的意义。
1.4 在生化制药中的应用
1.4.1 去热源。
热源是某些能够致热的微生物菌体及其代谢产物, 主要是细菌的一种内毒素。因此, 在注射液如果混有热源, 会危及病人的性命。通常用凝胶色谱的方法除去它。如:用Sephadex-25凝胶柱层析去除氨基酸中的热源物质效果较好[7]。
1.4.2 蛋白质降解产物的粗分。
将凝胶与4份0.01mol/L的氨水溶液在室温下搅拌30min, 沉降, 然后倾去细颗粒的上层液。沉降的葡聚糖凝胶再与3份0.01mol/L的氨水溶液混合倒入柱中, 柱用5倍与床体积的0.01mol/L的氨水溶液洗。将200mg被分离组分溶于3~5ml0.01mol/L的氨水溶液, 让样品慢慢吸入凝胶柱中, 用0.01mol/L的氨水溶液洗脱, 流速250~300ml/h, 收集各管在紫外280nm处吸收的洗脱液, 合并, 冷冻干燥[8]。
1.5 蛋白质复性的研究
Geng等用凝胶过滤色谱首次对溶菌酶、核糖核酸酶和牛血清白蛋白进行了复性研究。不同形态的变性蛋白质因分子量差异或与凝胶介质作用力的强弱不同在固定相和流动相之间进行动态分配[8]。变性的蛋白质, 由于体积膨胀, 因而首先被洗脱下来。而没有变性的蛋白质最后被洗脱下。
2 凝胶渗透色谱在农药残留分析前处理中的应用进展
凝胶渗透色谱它是将不同分子量的物质分开。所以, 对农药残留的前处理起了重要的作用。可以预先将农药残留分离、净化, 以防止对人的健康造成危害, 同时也阻止它影响动植物的生长, 向更有益的方向发展。GPC的应用进展主要有:在杀虫剂、除草剂、杀菌剂和农药多残留分析前处理中。通过研究得出, GPC能把农药残留物从各种复杂基质中分离出来, 分离效果的好坏取决于农药分子的大小、形状以及凝胶阻滞作用的差异, GPC具有可重复使用、适用范围广等优点, 在绝大部分农药残留分析前处理中都取得了较好的净化效果[9]。
3 展望
凝胶渗透色谱技术作为一种色谱分离技术, 它广泛应用于我们的生活中, 尤其是在农药残留的分析、蛋白质的纯化以及样品的前处理等方面, 它是生活中应用的重要手段之一。分离不同的物质, 采用不同的过滤介质。通常分离分子量相差较大的物质, 介质的选择较容易, 粗略的分离。反之, 则介质选择要求精细。目前, 常用的仪器是凝胶色谱仪。如果把凝胶渗透色谱技术与溶剂萃取、固相萃取 (SPE) 、固相微萃取 (SPME) 、超临界流体萃取 (SFE) 等前处理技术相结合, 进一步去掉小分子杂质, 再与GC、GC/MS、HPLC等仪器联用, 可以实现自动化分析, 大大地提高样品的分析效率。另外, 凝胶渗透色谱中凝胶可以反复利用, 节约原料。可见, GPC技术是一项有发展潜力的新技术, 在农药残留分析上有着广泛的应用前景。
