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选择色谱填料孔径的依据(分子大小、分子尺寸、水化半径)
发布时间:2021-06-24     作者:axc   分享到:

选择色谱填料的时候,一般不会选错填料的键合相(Bonded Phase)种类,但往往会选错孔相关的参数,尤其是孔径。一般色谱填料的孔径是根据目标物的分子大小、分子尺寸、水化半径等性质来选择的,类似于膜过滤中膜孔大小的选择;

一般小分子化合物(<1KDa,氨基酸,单糖等)选择60Å的孔,大一点的多肽分子(<3KDa,比伐卢定等)选择100到120Å孔,更大的多肽(>5KDa,胰岛素等)需要选择200Å或以上的孔,更大分子量的蛋白或抗体的纯化需要选择2000A甚至更大的孔。

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孔选择结果的好与坏

一般色谱填料的制造过程会尽量避免过多的小孔,即孔径分布的高斯曲线(Gaussian Curve)中左边远离平均孔径的那一部分,因为这一部分孔是容易形成对目标物空间位阻(Steric Hindrance)的。

孔在色谱过程中重要的表现在于影响目标物的传质作用(Mass Transfer),理想的孔径大小是大到能让目标物随流动相自由迁移而不受到空间位阻作用,孔与孔之间全部通透,过小的孔和死胡同似的孔都会造成目标物在色谱过程中的传质变差、增加谱带展宽(Band Broadening),相邻两个峰靠得更近或交叉部分变大,从而影响分析效果或制备时收率(Recovery Yield)降低;更极端时过小的孔径选择会造成死吸附,洗脱时产品收率大幅降低,只有在再生(Regeneration)时才有可能被强洗脱能力流动相洗脱或者碱破坏。

更大的平均孔径可以降低小孔对目标物的空间位阻,提高传质作用效率,分离效果变好;但是物极必反,也不是孔选的越大越好。但是更大的孔在孔容一定的情况下会降低填料的比表面积,有时会导致纯化载量(Capacity)的降低。所以孔径的选择,不在大,合适就好。

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