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セファデックス LH-20一定の平均相対分子量のデキストランとグリセロールがエーテル架橋の形で構成され、三次元網目構造を持ち幅広い用途に使用できるゲルの一種を指し、海外ではセファデックスと呼ばれています。{0}分子式C9H8N2O3S、CAS 9041-37-6、三次元網目構造を持つビーズ状のゲルです。この構造により、デキストランゲルは水と電解質溶液中で完全に膨潤し、安定したゲル層を形成します。デキストランゲルの粒度も異なります。超微細デキストランゲルは、非常に高い分離能が要求されるカラムクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィーに使用され、粗ゲルおよび中ゲルは、低圧力下で高流量を達成できる分取クロマトグラフィーに使用されます。
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化学式 |
C9H8N2O3S |
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正確な質量 |
224.03 |
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分子量 |
224.23 |
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m/z |
224.03 (100.0%), 225.03 (9.7%), 226.02 (4.5%) |
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元素分析 |
C, 48.21; H, 3.60; N, 12.49; O, 21.40; S, 14.30 |
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セファデックス LH-20は、デキストランとグリセロールによってエーテル架橋の形で架橋された三次元網目構造ゲルの一種です。-幅広い用途があります。-
生物学的な分離と精製
(1) ペプチドやタンパク質の分離・精製
セファデックスゲルは、生物学的分離と精製の分野、特にペプチドとタンパク質の分離と精製において重要な役割を果たします。デキストランゲルの種類が異なれば分離範囲も異なり、異なる分子量のペプチドやタンパク質のニーズを満たすことができます。
例えば、セファデックス G-50、G-75、G-100 およびその他のデキストランゲルは、ポリペプチドおよびタンパク質の分離および精製に一般的に使用されます。ゲル濾過クロマトグラフィーにより、目的分子を効果的に分離・精製できます。
(2) 脱塩と緩衝液交換
セファデックスゲルは、生体サンプルの脱塩や緩衝液交換にも使用できます。生物学的サンプルを調製する場合、サンプルの安定性と活性を維持するために、サンプルから塩を除去し、緩衝液を交換することが必要になることがよくあります。
デキストランゲルのゲル濾過クロマトグラフィー技術は、この目標を容易に達成できます。適切なゲルモデルと溶出条件を選択することにより、サンプル中の塩を効果的に除去し、バッファーを置換することができます。
(3) 分子量の測定
デキストランゲルは生体分子の分子量の測定にも使用できます。ゲル濾過クロマトグラフィーでは、生体分子の溶出量を測定し、分子量が既知の標準サンプルに基づいて検量線を描き、未知の生体分子の分子量を計算することができます。
医薬品の開発と生産
(1) 薬物の分離・精製
医薬品の開発および製造の過程において、デキストランゲルは医薬品の分離および精製によく使用されます。ゲル濾過クロマトグラフィー技術により、薬物分子を効果的に分離・精製することができ、薬物の純度や品質を向上させることができます。
(2) 薬物担体および賦形剤
セファデックスゲルは、薬物担体および賦形剤としても使用できます。デキストランゲルは、その優れた生体適合性と安定性により、薬物放出制御システムの担体材料として使用して、薬物の徐放と標的送達を実現できます。
医学的な診断と治療
(1) 医学的診断
セファデックス LH-20医療診断の分野でも使用されています。たとえば、デキストランゲルは、生体サンプル中の特定の分子やバイオマーカーを検出するための診断試薬やキットを調製するために使用できます。ゲルろ過クロマトグラフィー技術により、これらの特定の分子やバイオマーカーを分離・精製することで、病気の正確な診断を実現します。
(2) 前立腺疾患の治療
デキストランゲル包帯は、前立腺疾患の治療において一定の効果を示しています。この包帯には、細胞膜を通過して微生物細胞に侵入し、その機能を破壊し、病原微生物を殺す効果を達成することができる活性多糖成分が含まれています。したがって、デキストランゲル包帯は前立腺炎やその他の前立腺疾患の治療に使用でき、患者の症状と生活の質を改善できます。
食品産業
(1) 食品の分離・精製
食品産業では、デキストランゲルは食品の分離と精製にも使用できます。ゲルろ過クロマトグラフィー技術により、食品中のさまざまな成分を効果的に分離および精製し、食品の味と品質を向上させることができます。
(2) 食品添加物
デキストランゲルは食品添加物としても使用できます。デキストランゲルは安定性と増粘性に優れているため、食品の増粘剤、安定剤、乳化剤として使用され、食品の味と安定性を向上させることができます。
デキストランゲルの物性
形式と構造:
セファデックス ゲルは、三次元網目構造を持つビーズ状のゲルです。-この構造により、デキストランゲルは水と電解質溶液中で完全に膨潤し、安定したゲル層を形成します。デキストランゲルの粒度も異なります。超微細デキストランゲルは、非常に高い分離能を必要とするカラムクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィーに使用されます。一方、粗ゲルおよび中ゲルは、低圧下で高流量を達成できる分取クロマトグラフィーに使用されます。
膨潤能力：
デキストランゲルには多数のヒドロキシル基が含まれており、これによりゲルは水および電解質溶液中で完全に膨潤することができます。膨潤度はデキストランゲルの重要な物性であり、ゲルの分離効果とクロマトグラフィーカラムの充填密度を決定します。 G- 型デキストランゲルは架橋度が異なるため、膨潤度や分離範囲が異なります。デキストランゲルは基本的に塩や界面活性剤の存在による膨潤度の影響を受けないため、さまざまな実験条件下でも安定した分離効果を維持できます。
安定性：
化学的安定性:
デキストランゲルは、(化学的に分解されない限り) すべての溶媒に不溶です。水、塩溶液、有機溶媒、塩基、弱酸性溶液中で安定です。ただし、強酸ではゲル骨格のグリコシド結合が加水分解され、ゲル構造が破壊されます。したがって、デキストランゲルを使用する場合は、高濃度の強酸を避ける必要があります。さらに、酸化剤との長期接触もゲル構造に損傷を与えるため、これも避けるべきです。
物理的安定性:
デキストランゲルは溶融せず、クロマトグラフィー特性に影響を与えることなく、湿った中性の PH 条件下で滅菌することも、120 度で 30 分間オートクレーブ滅菌することもできます。ただし、乾燥ゲルは 120 度以上に加熱するとカラメル化し始めるため、高温での乾燥処理は避けてください。-デキストランゲルの機械的強度は架橋の程度によって異なります。架橋度が高いほど、機械的強度は大きくなります。
粒子サイズと分離範囲:
デキストランゲルの粒度は、その分離効果に重要な影響を与えます。粒子サイズの異なるゲルは、さまざまな分離要件に適しています。超微細デキストランゲルは、非常に高い分解能を必要とするカラムクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィーに適しており、粗および中ゲルは分取クロマトグラフィーに適しています。また、デキストランゲルの分離範囲は架橋度によっても異なります。例えば、デキストランゲル G-10 の分離範囲は 700 未満であり、低分子物質の分離に適しています。セファデックスゲル G-200 の分離範囲は 5000 ～ 600000 で、高分子物質の分離精製に適しています。
カラムの取り付けとバランス:
デキストランゲルは、使用前に膨潤やカラムローディングなどの前処理を行う必要があります。膨潤とは、乾燥ゲルを蒸留水に少なくとも 24 時間浸漬し、ゲルが完全に膨潤するまで撹拌し続けることです。カラムを取り付けるときは、カラムの取り付け要件に従って膨潤したゲルを一度にカラムに入れ、濡れたカラムの取り付け状態を維持するように注意し、カラム内の気泡や欠陥を避けてください。カラム設置後は、レコーダーのベースラインが安定するまで、上部カラムの緩衝液を使用してクロマトグラフィー カラムの少なくとも 3 ～ 5 カラム容量のバランスをとる平衡処理が必要です。バランスの目的は、ゲルカラムを安定な状態にし、分離効果を確実にすることです。
分離効果とサンプルサイズ:
デキストランゲルの分離効果はその担持量と密接に関係しています。サンプルサイズが過剰または不十分であると、分離効率に影響を与える可能性があります。一般的に、ゲルろ過のサンプル負荷量はカラムベッド容積の 5% 以下です。最初のサンプルローディングでは、ベッドボリュームを 1 ～ 2% に制御することをお勧めします。これは分離状況に応じて調整できます。脱塩中のサンプル量はカラムベッド量の 20% に達する場合があります。さらに、カラム高さの選択は分離要件にも関係します。カラムの高さが高すぎると、ゲル層による背圧が大きくなり、分離効果に影響を与えます。したがって、カラムの高さを選択する際には、分離される物質の分子量と分離要件に基づいて決定する必要があります。
溶出方法と再生処理：
デキストランゲルには、ブラインフリー溶出、緩衝液溶出、勾配溶出など、多くの溶出方法があります。生理食塩水を含まない溶出は、低分子物質の分離に適しています。バッファー溶出は高分子物質の分離・精製に適しています。グラジエント溶出は、NaCl などの勾配物質をカラム上部バッファーに加え、溶離液のイオン強度を変化させることによって異なる分子量の物質を分離するプロセスです。一定期間使用した後、カラムベッドに沈殿した頑固な残留タンパク質を除去するために、デキストランゲルを再生する必要があります。再生処理の方法としては、水による逆洗浄と緩衝液による平衡化の繰り返しが挙げられる。ジェルを長期保存する場合は、洗浄、脱水、乾燥も必要です。
有効期限と保管条件：
デキストランゲルの有効期間は機種や保管条件により異なります。一般的に、デキストランゲルの有効期間は数か月から 1 年までです。有効期間内は、ジェルは乾燥した冷暗所に保管してください。未使用のゲルは室温で保管できます。使用後、ジェルは保管する前に適切に処理する必要があります。短期間保存したゲルの場合は、きれいに洗浄し、ろ過して乾燥させ、適切な量の防腐剤 (0.02% アジ化ナトリウムなど) を添加するか、微生物の増殖を制御するために 20% エタノールに浸すことができます。長期保存ゲルの場合、ゲルをカラムから取り出し、洗浄、脱水、乾燥し、瓶に詰めて保管する必要があります。-
セファデックス LH-20は、幅広い用途の可能性を秘めた一種の分離材です。その物理的特性には、形態と構造、膨潤能力、安定性、粒子サイズと分離範囲、カラムの負荷と平衡、分離効果とサンプルの負荷、溶出方法と再生処理、有効期限と保管条件が含まれます。これらの物理的特性によって、デキストランゲルの分離効果と適用範囲が決まります。デキストランゲルを使用する場合、分離効果と実験結果の精度を確保するために、実験要件と分離物質の性質に応じて適切なモデルと操作方法を選択する必要があります。同時に、不適切な保管や使用期限切れによる実験結果への影響を避けるために、ゲルの保管条件と有効期間にも注意を払う必要があります。
デキストランゲルの応用範囲を拡大するために、研究者らは化学修飾によって親油基を導入し、従来のゲルの溶媒制限を打破しました。開発の核となるのは、セファデックス LH-20ヒドロキシプロピル化修飾にあります。
Sephadex G-25 のグルカン骨格にヒドロキシプロピル基を導入し、エーテル結合 (- O-CH ₂ - CH (OH) - CH3) を形成し、炭素原子の割合を増やして親油性を高めます。
溶媒系: アルカリ条件下 (NaOH 溶液など) では、ペクチンはプロピレンオキシドと反応します。
架橋度の制御：プロピレンオキサイドの量を調整することで、ゲルに両親媒性を与えながらモレキュラーシーブ機能を維持します。
LH は親油性ヒドロキシプロピルの略で、水相と有機相の両方でその二重の膨潤能力を強調しています。
２０：セファデックスＧシリーズの吸水ラベルを使用したが、改良により実際の膨潤挙動が変化した（ＬＨ－２０のメタノール膨潤量が３．９～４．３ｍＬ／ｇ乾燥ゲルなど）。
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