分子篩定義
分子篩層析，又稱為凝膠過濾層析或體積排阻層析。分子篩層析是利用有一定孔徑范圍的多孔凝膠作為固定相，對(duì)混合物中各組分按分子大小進(jìn)行分離的層析技術(shù)。具有分子篩作用的物質(zhì)很多，如浮石、瓊脂、瓊脂糖、聚乙/烯醇、聚丙烯酰胺、葡聚糖凝膠等。
避開原因一：工藝放大困難
分子篩層析無法遵循線性放大原則，即使遵循柱床高度不變的原則，工藝流速如何進(jìn)行調(diào)整，也是需要面臨的問題。為保證良好的分離效果，分子篩層析必須要求相對(duì)較高的裝填高度，然而裝填高度偏高，反壓也勢(shì)必會(huì)偏高。由于層析填料的耐壓有限，在保證不超壓的前提下，工藝流速會(huì)明顯受限，這會(huì)使得整個(gè)純化過程時(shí)間漫長(zhǎng)。
避開原因二：層析柱裝填困難
在進(jìn)行層析柱裝填時(shí)，勻漿液濃度必須在一定的范圍內(nèi)（50%-70%），方可保證沉降均勻、柱效良好，這對(duì)層析柱的規(guī)格選型有著特殊要求。高度100 cm的層析柱，在勻漿濃度50%-70%時(shí)，假設(shè)壓縮系數(shù)為1.15，則實(shí)際使用高度為43.5-60.9 cm，這往往無法達(dá)到某些使用者的要求。若選配裝柱器，并考慮柱頭所占空間，這要求實(shí)驗(yàn)空間必須高度充足。若考慮將2根層析柱串聯(lián)使用，則要求2根層析柱的柱效相當(dāng)，才可保證分離效果良好，這對(duì)裝填技術(shù)也有著較高要求。
避開原因三：測(cè)定柱效困難
常規(guī)柱效測(cè)定方法，要求平衡1.5-2 CV，進(jìn)樣后，洗脫至出峰（參考值：2 CV），流速30 cm/h。若假設(shè)裝填高度為60 cm，平衡、洗脫體積總計(jì)3.5 CV，經(jīng)計(jì)算，測(cè)定一次柱效，需耗時(shí)7小時(shí)。可以想象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)柱效不理想，需要重新裝填并測(cè)定柱效時(shí)，過程是極為繁瑣、耗時(shí)的。
避開原因四：維護(hù)保養(yǎng)操作困難
當(dāng)層析柱使用完畢，用20%乙醇保存時(shí)，同樣也極為耗時(shí)。而且當(dāng)再次使用時(shí)，用水將20%乙醇置換走，一般需要3 CV以上，而且由于該過程反壓較大，通常還需要降低流速進(jìn)行。
總之，采用分子篩層析，各個(gè)環(huán)節(jié)都極為繁瑣、耗時(shí)，因此，在進(jìn)行層析工藝設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量避開分子篩層析。
應(yīng)用領(lǐng)域
分子篩層析也并非一無是處，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括以下方面：
1）脫鹽：
高分子（如蛋白質(zhì)、核酸、多糖等）溶液中的低分子量雜質(zhì)，可以用分子篩層析除去，這一操作稱為脫鹽。本法脫鹽操作簡(jiǎn)便、快速，蛋白質(zhì)和酶類等在脫鹽過程中不易失活，樣品體積可達(dá)柱床體積的25%-30%，為了防止蛋白質(zhì)脫鹽后溶解度降低會(huì)形成沉淀吸附于柱上，一般用醋酸銨等揮發(fā)性鹽類緩沖液使層析柱平衡，然后加入樣品，再用同樣緩沖液洗脫，收集的洗脫液用冷凍干燥法除去揮發(fā)性鹽類。
2）分離提純：
分子篩層析已廣泛用于酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、激素、生物堿等物質(zhì)的分離提純。
3）測(cè)定高分子物質(zhì)的分子量：
用一系列已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)品放入同一凝膠柱內(nèi)，在同一條件下層析，記錄每一分鐘成分的洗脫體積，并以洗脫體積對(duì)分子量的對(duì)數(shù)作圖，在一定分子量范圍內(nèi)可得一直線，即分子量的標(biāo)準(zhǔn)曲線。測(cè)定未知物質(zhì)的分子量時(shí)，可將此樣品加在測(cè)定了標(biāo)準(zhǔn)曲線的凝膠柱內(nèi)洗脫后，根據(jù)物質(zhì)的洗脫體積，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出它的分子量。
4）高分子溶液的濃縮：
通常將Sephadex G-25或50干膠投入到稀的高分子溶液中，這時(shí)水分和低分子量的物質(zhì)就會(huì)進(jìn)入凝膠粒子內(nèi)部的孔隙中，而高分子物質(zhì)則排阻在凝膠顆粒之外，再經(jīng)離心或過濾，將溶脹的凝膠分離出去，就得到了濃縮的高分子溶液。
