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最前沿的样品前处理技术介绍(三)

2020.2.19

Fe3O4 @SiO2@C18疏水有机功能层磁性微球

Fe3O4@C@CHI制备流程图

化学键合法制备离子液体磁颗粒

磁性氧化石墨烯复合材料(生物样品中重金属离子分析的前处理)

氨基酸修饰的磁性氧化石墨烯AMGO/Fe3O4

吸附剂对牛血红白蛋白具有选择性吸附作用

4.渗析(透析)

• 渗析现象:半透膜两侧分别放置溶液和纯水,或者在膜两侧放置不同浓度的溶液,只有溶液中的小分子可以穿过半透膜,从高浓度一侧向低浓度一侧移动。

• 渗析是受扩散控制,以浓度梯度为驱动力的膜分离方法。

• 渗析与渗透本质上相同,但所用膜不同。渗透膜不允许溶质通过,只有溶剂通过;而渗析膜允许小分子溶质通过。

• 用于清除蛋白质溶液中的盐类等小分子杂质;在医学领域用于血液透析。

微透析技术

u 微透析针插入活体动物组织,灌流液由注射器推入膜内套管,体液中小分子、离子扩散穿过透析膜进入采样针内(阻止蛋白质等大分子通过)。

微透析技术的特点

ü 活体(In vivo)、实时(In time)、在线(On line)

v 时间分辨性(不同时间物质含量的变化)。

v 空间分辨性(不同器官、组织部位物质含量的变化)。

v 提供游离态小分子化合物,对药物研究有重要意义。

v 样品因不含蛋白质、酶等大分子物质,可不经预处理直接用于IC、HPLC测定。

û 不足: 回收率低,通常在15%左右。

微透析作为ESI-MS除盐接口

5.亲和分离技术

• 亲和作用:通常指生物分子之间的特异性相互作用。如抗原与抗体、酶与底物、核酸与互补碱基链之间。

• 亲和分离材料:含亲和功能基团的材料。如膜、吸附剂。

• 亲和分离方法:亲和SPE、亲和色谱、亲和膜分离、亲和层析、亲和沉淀、亲和萃取、亲和过滤。

亲和配基

u 天然特异性配基:如免疫亲和配基(抗体与抗原)。

u 天然基团性配基:核苷酸、凝集素、苯甲醚、肝素、硼等。

u 人工合成配基:生物活性染料及金属离子。

u 天然配基对特定生物分子具有内在的生物特异性作用,而合成配基则需通过优化偶合和洗脱条件来实现其特异性作用。

u 天然配基性能优于合成配基,但天然配基制取提纯困难、价格昂贵、使用条件苛刻。实际多使用量大且便宜的配基,如生物活性染料,其可与多种脱氢酶、碱性磷酸酯酶、羧肽酶、白蛋白等结合。

亲和膜分离

n 利用膜的孔径大小及亲和基团的生物特异选择性,不受相对分子量大小的限制。

n 原则上讲,只要选择合适的膜,共价键合上能与目标物质产生亲和相互作用的配位基,就可以从复杂体系,尤其是细胞培养液和发酵液中分离和制备出任何一种目标物。

亲和膜分离原理

亲和膜超滤

• 膜孔径30-100nm。样品溶液流过膜时,与配基产生亲和作用的分子被截留在膜上,其他生物大分子顺着液流进废液槽;而部分溶剂则透过膜流到溶剂槽中。

• 优点:不仅目标生物大分子可与和其他分子分离,而且同时可去除部分溶剂(浓缩)。

亲和膜微滤

• 孔径在0.3~3μm。能与配基产生亲和作用的生物分子被膜上的配基“抓住”,其他分子和溶剂透过膜。

• 用合适的顶替试剂洗脱后分析,进一步用透析、凝胶过滤等除掉小分子后在分析。

免疫磁珠(ImpetiCbead,IMB)分离

• 免疫磁珠是一项新的免疫学技术,它将固化试剂特有的优点与免疫学反应的高度特异性结合于一体,以免疫学为基础,渗透到病理、生理、药理、微生物、生化以及分子遗传学等各个领域,其在免疫检测、细胞分离、生物大分子纯化和分子生物学等方面得到了越来越广泛的应用。

免疫磁珠分离原理

• 以表面覆盖高分子材料的超顺磁性颗粒(数十nm至数μm)为核,利用核表面的功能基团(如氨基、羧基、巯基等)将抗体(或抗原)修饰在颗粒表面,用于特异性吸附相应的抗原(或抗体)。

• 通过外加磁场使吸附了目标物的磁珠从样品溶液分离出来,洗脱后分析。

• 应用:基因、蛋白质、细胞、微生物等的分离纯化。

6.在线燃烧炉消解

特点与应用

• 分析对象:难降解样品中卤素与硫的分析。

• 特点:全自动,消解彻底,全封闭体系目标组分物损失。

• 应用领域:环境(塑料废弃物、活性炭)、能源(油品、煤炭)、电子(电路板、树脂、线缆、绝缘材料)、新材料(高分子聚合物、石墨烯、OLED)、食品(油脂、香料、调味品)、制药(原料、中间物、成品)、矿物。


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