色谱分离技术的应用与研究进展
职场励志正能量句子摘要：色谱技术作为分离分析的重要方法之一，是分析化学中最富活力的领域之一，能够分离物化性能差别很小的化合物,对蛋白质进行高效率和高灵敏度分离分析研究,在我国工业生产中具有广泛应用,也是生命科学研究的热点领域之一。本文综述了色谱技术的原理，色谱技术的分离以及色谱技术在医药、精细化工以及现代色谱技术在蛋白分离和分析中最新应用及进展，并介绍了几种常见色谱技术以及近期发展起来的一些新型色谱技术的研究进展及应用。
Abstract：One important method of chromatographic analysis technique as paration was one of the most vibrant areas in analytical chemistry ，which can isolate compounds with very small performance difference，high efficiency and high nsitivity for protein paration and analysis rearch，has a wide range of applications in China's industrial production，and it was one of the hotspot in the field of life science rearch．the application progress in pharmaceuticals，fine chemicals and The recent applications and development of modem chromatographic technique in protein paration and analysis were
introduced concily，prospects the development of chromatographic techniques．The rearch progress of veral common and the recently emerged chromatography technology were elaborated．
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关键词：true的反义词色谱技术；应用；进展；蛋白质分离
Key words：chromatographic technique；application；progress；protein paration
一、引言
色谱这一概念首先由俄国著名植物学家Tswett提出，在研究植物色素组成时发现了色谱分离的潜力，首次提出了色谱法这一概念。色谱技术是几十年来分析化学中最富活力的领域之一。作为一种物理化学分离分析的方法，色谱技术是从混合物中分离组分的重要方法之一，能够分离物化性能差别很小的化合物。当混合物各组成部分的化学或物理性质十分接近，而其他分离技术很难或根本无法应用时，色谱技术愈加显示出其实际有效的优越性。它主要利用复杂样品本身性质的不同，在不同相态的进行选择性分配，以流动相和固定相的相互位移对复杂样品中的单一样品进行分类洗脱，复杂样品中不同的物质会以不同
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的洗脱速度在不同的时间上脱离固定相，最终达到分离复杂样品的效果。色谱不仅是一种分析的手段，也是一种分离的方法。色谱分离技术是一类分离方法的总称，包括吸附色谱、离子交换色谱、凝胶色谱等，广泛应用于生化物质分离的高度纯化阶段，具有高分辨率的特点。色谱分离技术是生化分离技术这门课程中的一个分离单元，属于生物工程下游技术的范畴。色谱技术最初仅仅是作为一种分离手段，直到20世纪5O年代，随着生物技术的迅猛发展，人们才开始把这种分离手段与检测系统连接起来，成为在环境、生化药物、精细化工产品分析等生命科学和制备化学领域中广泛应用的物质分离分析的一种重要手段。在色谱技术的发展过程中，提出众多理论，推动了色谱技术的不断发展。主要有踏板理论，平衡色谱理论，速率理论，双模理论和轴向扩散理论。蝴蝶兰几月份开花
二、色谱技术分类
色谱技术根据不同的分类方法有着不同的分类方式。按照分离相和固定相的状态，色谱技术可分为气相色谱法，气固色谱法，气液色谱法，液相色谱法，液固色谱法，液液色谱法。根据固定相的几何形状，色谱技术可分为柱色谱法、纸色谱法和薄层色谱法。按照分离原理或者物理化学性质的不同，色谱法又可分为吸附色谱法，分配色谱法，离子交换色
谱法，尺寸排阻色谱法和亲和色谱法，其中吸附色谱，离子交换色谱和亲和色谱在我国目前工业生产中的应用较为广泛。以下为几种常见的色谱分离技术。
1 反相高效液相色谱
手相分析高效液相色谱(high—performance liquid chromatography，HPLC)是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程，它借溶质在两相间分配系数、亲合力、吸附能力、
离子交换或分子大小不同引起的排阻作用的差别使不同溶质进行分离。在HPLC各种模式中，RP—HPLC应用最为广泛。其固定相是非极性的，而流动相是比固定相极性更强的溶剂系统。蛋白质分子疏水性的不同使其在两相中的分配不同而得到分离。近10几年来，RP—HPLC以其高分辨力、快速、重复性好等优点广泛应用于蛋白质的分离分析。
2 膜色谱技术
膜色谱采用具有一定孑L径的膜作为介质，连接配基，利用膜配基与蛋白质之间的相互作用进行分离纯化。当料液以一定流速流过膜的时候，目标分子与膜介质表面或膜孔内基团特
异性结合，而杂质则透过膜孔流出，待处理结束后再通过洗脱液将目标分子洗脱下来，其纯化倍数可达数百乃至上千倍。膜色谱是目前生物大分子分离中最为有效的方法之一，其特点为：(1)色谱填料柱中的每一片膜都相当于一个短而粗的吸附床层，当床层体积一定时，这种结构有利于在相同压降下获得更高的流速，从而提高了分离速度和处理量；(2)膜表面的配基与液流主体间的扩散路径很短，膜介质只受表面液膜扩散及吸附动力学的影响，消除了传统色谱中占主要地位的孔扩散阻力，大大改善了传质效果，提高了配基的利用率和总的分离速度，提高了生产效率，并有利于保持配基和目标蛋白的生物活性；(3)采用了膜介质，整个床层的压降大大降低，这样既降低了设备投资和运行费用，也避免了液流与泵体直接接触，便于无菌操作和防止蛋白质失活；(4)配基修饰过的膜介质选择性与填充柱相当，在采用足够的膜堆和梯度洗脱技术之后，可以获得较高的分离纯化效果；(5)膜介质具有良好的刚性，能够承受较高的压力，且便于进行放大。
3 亲和色谱技术
披荆斩棘什么意思 亲和色谱是利用偶联了亲和配基的亲和吸附介质为固定相来亲和吸附目标产物，使目标产物得到分离纯化的液相色谱法。亲和色谱已经广泛应用于生物分子的分离和纯化，如结
合蛋白、酶、抑制剂、抗原、抗体、激素、激素受体、糖蛋白、核酸及多糖类等；也可以用于分离细胞、细胞器、病毒等。亲和层析技术的最大优点在于：利用它可以从粗提物中经过一些简单的处理便可得到所需的高纯度活性物质；利用亲和层析技术成功地分离了单克隆抗体、人生长因子、细胞分裂素、激素、血液凝固因子、纤维蛋白溶酶、促红细胞生长素等产品 。
4 高速逆流色谱excel函数公式教程
高速逆流色谱(high—speed counter current chromatography，HSCCC)是新型的液一液分配色谱技术，它利用多层螺旋管同步行星式离心运动，在短时间内实现样品在互不相溶的两相溶剂系统中的高效分配，从而实现样品分离。HSCCC最大的优点在于每次的进样量比较大，可以达到毫克量级，甚至克量级；同时，HSCCC是无载体的分离，所以不存在载体的吸附，样品的利用率非常高。HSCCC仪器价格低廉、性能可靠、分析成本低、易于操作，是一种适用于中药和天然产物研究的现代化仪器。鉴于HSCCC的显著特点，此项技术已被应用于生化、生物工程、医药、天然产物化学、有机合成、环境分析、食品、地质、材料等领域。
5 连续床色谱
连续床色谱实际上是吸取了无孔填料和膜的快速分离能力，以及HPLC多孔填料的高容量，又没有增加柱阻力这两方面的优点而发展出的新产物，具有以下几个特点 。(1)整个床层高度均匀，分辨率高，不存在粒子间空隙体积；(2)可在高流速下操作；(3)制备成本低；(4)使用寿命长，稳定性好，既可用于蛋白质的分离备，又可用于生化分析；(5)简化了介质的衍生；(6)分辨率、吸附容量、流速(给定压力下的运行时间)都可通过改变制备过程中单体溶液的组成来调节。
三、色谱技术在生产中的应用
随着色谱分离技术研究的不断深入，尤其集成化和规模化色谱分离技术的应用，使得色谱分离技术在精细化工领域应用越来越广泛，尤其在发掘工业生产过程中，色谱分离技术尤为重要。在发掘工业领域，发酵液成分复杂，杂质多样，而目标样品往往含量较低，如何实现目标成分的高效分离分析，对于该行业的发展起着关键作用。在发酵工业中，目前应用较为广泛的色谱技术主要是离子交换技术，主要针对发酵液中离子含量复杂多样。利用离子交换柱，目前常见的分离样品主要包括味精生产，淀粉生产，麦芽糖生产，醇类生
产等等。
医药领域随着医药现代化生产的不断发展，对于医药组分的分离与单一成分研究要求越来越高。但由于药学成分提取复杂，有效成分含量较低等原因，因此需要更为严格的分离分析手段进行药效成分的分离和含量测定。目前在医药成分分离分析领域主要应用到的色谱技术主要包括薄层色谱，气相色谱和毛细管电泳技术。而随着现代分析仪器的不断发展，尤其中药及天然药物药效成分组成极其复杂，对其分离要求也愈发严格，需要发展更为精密的色谱技术，如超临界色谱，高效逆流色谱，高效毛细管电泳和色谱一质谱联用技术。
蛋白质组学研究色谱技术除了在工业生产中有着广泛的应用之外，在微观大分子分离领域也有着重要的应用。例如蛋白质组学研究中，色谱分离技术也有着重要应用。目前对于蛋白质组的分离研究，主要有双向电泳技术和高效液相色谱技术。双向电泳技术在蛋白质研究中具有高灵敏度和直观性强等优点，但同时它有着难以克服的缺点，如结果分析复杂，成本较高，信息量大以及电泳前的样品准备复杂等缺点。为了解决双向电泳技术的这些缺陷，高效液相色谱技术被引进用于蛋白质组学研究，尤其各种模式的色谱技术的联用，使得色谱分离技术在蛋白质组学中的应用发挥了其自身的天然优势。
四、结语
目前在色谱技术发展过程中，有越来越多的更新与发展，出现了各式各样的色谱技术，他们各自都具有自身独特的优势。色谱法分离效率高，选择性好，在分离纯化生物大分子的过程中是不可缺少的方法。蛋白质的分离纯化技术无论在分子生物学领域，还是在生物化学领域都占有很重要的地位，而单靠一种色谱技术已经不能完全满足生产和实验的需要，蛋白质的分离纯化技术的发展趋势日益转向多种技术的联合应用。还有近年来发展起来的分离纯化蛋白质的新色谱技术，如蛋白质色谱 、Nano—LC_3 等，都会在蛋白质分离制备中发挥重要作用。
参考文献：
[1] 孙彦．生物分离工程[M]．北京：化学工业出版社，2004：193—226．
