离心技术离心技术 （（ centrifugal techniquecentrifugal technique ） ）

离心技术（离心技术（ centrifugal techniquecentrifugal technique ） ） 是根据颗粒在匀速圆周运动时受到一 是根据颗粒在匀速圆周运动时受到一个外向的离心力的行为发展起来的一种分离个外向的离心力的行为发展起来的一种分离分析技术。分析技术。

离心技术的应用离心技术的应用

1. 1. 工业生产工业生产 化工、制药、食品等 化工、制药、食品等 转速 转速 <5000r/min<5000r/min 2. 2. 生物、医学、化学生物、医学、化学 转速从每分钟几千到几万转以上 转速从每分钟几千到几万转以上 目的在于分离和纯化样品，以及对纯 目的在于分离和纯化样品，以及对纯

化的样品有关性能进行研究。 化的样品有关性能进行研究。

一一 .. 基本原理基本原理1.1. 离心力 离心力 Centrifugal force (F)Centrifugal force (F) F=ma=mω F=ma=mω22rr ω: ω: 旋转角速度 旋转角速度 rr ：旋转体离旋转轴的距离：旋转体离旋转轴的距离 2πn2πn ω= (rad/sec) ω= (rad/sec) 60 60

2.2. 相对离心力 相对离心力 Relative centrifugal fRelative centrifugal force (RCF)orce (RCF) RCF RCF 就是实际离心力转化为重力加速度就是实际离心力转化为重力加速度的倍数的倍数 RCF=FRCF=F 离心力离心力 /F/F 重力重力 =mω=mω22r/mg=ωr/mg=ω22r/g r/g g g 为重力加速度（为重力加速度（ 980.7cm/sec980.7cm/sec22))

若用 若用 2πn2πn ω= (rad/sec) ω= (rad/sec) 60 60 (2πn/60) (2πn/60)22

RCFRCF= x r= x r 980.7 980.7 = =1.118×101.118×10-5 -5 nn2 2 rr n n ：转子每分钟的转数：转子每分钟的转数 (rpm)(rpm) Dole&CotziasDole&Cotzias 制作了转子速度和半径相 制作了转子速度和半径相 对应的离心力列线图。 对应的离心力列线图。

3.3. 沉降系数 沉降系数 Sedimentation coefficient Sedimentation coefficient (S)(S) 样品沉降率样品沉降率 样品颗粒的大小 样品颗粒的大小 形状 形状 密度 密度 溶剂的粘度、密度 溶剂的粘度、密度 离心加速度 离心加速度

在一般情况下，样品的沉降特征可以用在一般情况下，样品的沉降特征可以用沉降系数来表示沉降系数来表示 :: SS 是指单位离心场中粒子移动的速度。是指单位离心场中粒子移动的速度。 沉降速度 沉降速度 dx/dt dx/dt S= = S= = 单位离心力 单位离心力 ωω22 x x

1 dx1 dxS= . S= . ω ω22dt xdt x 1 dx 1 dxSdt= . Sdt= . ω ω22 x x t t22 1 x 1 x22 dx dx S dt= S dt= t t11 ω ω22 x x11 x x 1 1S(t2-t1)= (lnXS(t2-t1)= (lnX22-lnX-lnX11) ) ω ω22

∫∫ ∫∫

lnXlnX22--lnX--lnX11

S= S= (t (t22-t-t11) ω) ω22

logX logX22-logX-logX11

=2.303 =2.303 ω ω22 (t (t22-t-t11))

若若 ωω 用用 2πn/602πn/60 表示则：表示则： 2.1×102.1×1022logXlogX22/X/X11

S= S= n n2 2 (t(t22-t-t11)) XX11: : 离心前粒子离旋转轴的距离离心前粒子离旋转轴的距离XX22: : 离心后粒子离旋转轴的距离离心后粒子离旋转轴的距离

SS 在实际应用时常在在实际应用时常在 1010-13-13 秒左右，故秒左右，故把沉降系数把沉降系数 1010-13-13 秒称为一个秒称为一个 SvedbergSvedberg 单位，单位，简写简写 SS ，量纲为秒。，量纲为秒。

4.4. 沉降速度 沉降速度 Sedimentation velocitySedimentation velocity(1)(1) 定义：定义： 指在强大离心作用下，单位时间内物 指在强大离心作用下，单位时间内物质运动的距离。质运动的距离。

dx 2rdx 2r22 (ρ (ρpp-ρ-ρmm))V= = . ωV= = . ω22 X X dt 9 η dt 9 η d d22 (ρ (ρpp-ρ-ρmm)) = . ω = . ω22 X X 18η 18η

rr ： 球形粒子的半径 ： 球形粒子的半径 dd ：球形粒子的直径：球形粒子的直径ηη ：流体介质的粘度数 ：流体介质的粘度数 ρρpp ：粒子的密度：粒子的密度ρρmm ：介质的密度：介质的密度

ρρpp-ρ-ρmm=0 =0 即即 ρρpp=ρ=ρm m V=0 S=0 V=0 S=0 粒子平衡粒子平衡 ρρpp-ρ-ρmm>0 >0 即即 ρρpp>ρ>ρmm V>0 S>0 V>0 S>0 粒子达到某一位置后就达到平粒子达到某一位置后就达到平衡衡 ρρpp-ρ-ρmm<0 <0 即即 ρρpp<ρ<ρmm1 V<0 S<0 1 V<0 S<0 粒子逆着离心方向上浮粒子逆着离心方向上浮

5.5. 沉降时间沉降时间 (Sedimentation Time, Ts)(Sedimentation Time, Ts) dx/dt dx/dt S= S= 22X X 1 dx 1 dx dt= dt= 22S XS X 1 lnX 1 lnX22/X/X11

积分得 积分得 tt22-t-t11= · = · S S 22

XX22 为离心转轴中心至离心管底内壁的距离为离心转轴中心至离心管底内壁的距离 ;;XX11 为离心转轴至样品溶液弯月面之间的距为离心转轴至样品溶液弯月面之间的距离离 , , 样品粒子完全沉降到底管内壁的时间样品粒子完全沉降到底管内壁的时间 (t(t22-t-t11)) 用用 TsTs 表示则式可改为表示则式可改为 1 lnXmax-lnXmin1 lnXmax-lnXmin Ts= · Ts= · S S 22

TsTs 以小时为单位以小时为单位 ,S,S 以以 SvedbergSvedberg 为单位。为单位。

二二 . . 离心设备离心设备 离心机离心机

转子转子 离心管 离心管 附件 附件

（一）（一） .. 离心机离心机 (Centrifugel)(Centrifugel) 1.1. 低速离心机低速离心机 转子 转子 电动机 电动机

转子带有放置离心管的孔 转子带有放置离心管的孔 转子的中央位于离心机的驱动轴上 转子的中央位于离心机的驱动轴上 离心机的转速和温度控制不够准确 离心机的转速和温度控制不够准确 一般最高转速在 一般最高转速在 6,000rpm6,000rpm 以下以下 实验室中常用于分离制备。 实验室中常用于分离制备。

2.2. 高速离心机高速离心机 制冷设备温度控制在 制冷设备温度控制在 0-4℃0-4℃范围内范围内 制动器 制动器 实际速度和温度可通过仪表显示 实际速度和温度可通过仪表显示 配有一定类型及规格的转子 配有一定类型及规格的转子 最高转速在 最高转速在 25,000rpm25,000rpm 以下以下 常用于生物大分子的分离制备 常用于生物大分子的分离制备

3.3. 超速离心机超速离心机 驱动和速度控制 驱动和速度控制 温度控制 温度控制 真空系统 真空系统 转子 转子

常用于分离亚细胞器、病毒粒子、 常用于分离亚细胞器、病毒粒子、 DNADNA 、、RNARNA 和蛋白质分子。和蛋白质分子。 在分离时无须加入可能引起被分离物质结 在分离时无须加入可能引起被分离物质结构改变的物质。构改变的物质。

（二）（二） .. 转子转子 (Rotor)(Rotor)

固定角式转子固定角式转子 (fixed-angle rotor)(fixed-angle rotor) 水平转子水平转子 (swing-out rotor)(swing-out rotor) 垂直转子垂直转子 (vertical rotor)(vertical rotor) 带状转子带状转子 (zonal rotor)(zonal rotor) 连续转子连续转子 (continuous rotor) (continuous rotor)

转子的材质：转子的材质：铝质 较轻铝质 较轻 ,, 耐受强度较弱耐受强度较弱 ,, 适合在较低 适合在较低

的转速下使用 的转速下使用 ;;不锈钢 耐受强度最好不锈钢 耐受强度最好 ,, 但材质本身太重； 但材质本身太重； 钛合金 耐受强度不错钛合金 耐受强度不错 ,, 重量也比不锈钢轻。重量也比不锈钢轻。

1.1. 固定角式转子固定角式转子 离心管在离心机中放置的位置与旋转 离心管在离心机中放置的位置与旋转轴心形成一个固定的角度轴心形成一个固定的角度 ,, 角度变化在角度变化在 114-40°4-40°之间。之间。 常见的角度 常见的角度 20°20° 28° 28° 34° 34° 40 40

固定角式转子固定角式转子

角式转子的特点：角式转子的特点： （ （ 11 ）重心低）重心低 ,, 转速可较高转速可较高 （ （ 22 ）样品粒子穿过溶剂层的距离略大于）样品粒子穿过溶剂层的距离略大于 离心管 的直径 离心管 的直径 ; ; （（ 33 ）“管壁效应” ：）“管壁效应” ： 有一定的角度 有一定的角度 , , 在离心过程中撞到在离心过程中撞到 离心管外壁的粒子沿着管壁滑到管底形 离心管外壁的粒子沿着管壁滑到管底形 成沉淀 成沉淀 , , 此效应使最后在管底聚成的此效应使最后在管底聚成的沉沉 淀较紧密。 淀较紧密。

设设 40000rpm40000rpm 时时 R1R1最小、 最小、 3.8cm3.8cm R2R2 平均、 平均、 5.9cm5.9cm R3R3最大、 最大、 8.1cm8.1cm RCFRCF值分别值分别 67,910g 67,910g 105,400g105,400g 144,700g144,700g

R1R1

R2R2

R3R3

在离心管的不同部位距旋转中心轴的距在离心管的不同部位距旋转中心轴的距离也不同离也不同 ,, 那么在一定的转速下其那么在一定的转速下其 RCFRCF 值也值也各不相同各不相同

2.2. 水平转子水平转子 （（ 11 ）转子静止时）转子静止时 ,, 处在转子中的离心管中处在转子中的离心管中 心线与旋转轴平行 心线与旋转轴平行 ,,（（ 22 ）转子旋转加速时）转子旋转加速时 ,, 离心管中心线由 离心管中心线由 行位置逐渐过渡到垂直位置 行位置逐渐过渡到垂直位置 ,, 即与旋即与旋 转轴成 转轴成 90°90°角角 ,,（（ 33 ）粒子的沉淀方向同旋转半径方向基本）粒子的沉淀方向同旋转半径方向基本 一致有少量的“管壁效应” 一致有少量的“管壁效应”

水平转子的特点：水平转子的特点：（（ 11 ）转子的重心位置较高 ）转子的重心位置较高 （（ 22 ）样品粒子沉降穿过溶剂层的距离大）样品粒子沉降穿过溶剂层的距离大于于 直径 直径（（ 33 ）对于多种成分样品分离特别有效 ）对于多种成分样品分离特别有效 （（ 44 ）常用于速率区带离心和等密度离心）常用于速率区带离心和等密度离心

3.3. 垂直转子 垂直转子 离心管垂直插入转子孔内 离心管垂直插入转子孔内 ,, 在离心过程在离心过程中始终与旋转轴平行中始终与旋转轴平行 ,, 而离心时液层发生而离心时液层发生 9090°°角的变化角的变化 ,, 从开始的水平方向改成垂直方从开始的水平方向改成垂直方向向 ,, 当转子降速时当转子降速时 ,, 垂直分布的液层又逐渐垂直分布的液层又逐渐趋向水平趋向水平 ,, 待旋转停止后待旋转停止后 ,, 液面又完全恢复液面又完全恢复成水平方向。成水平方向。

三三 .. 离心分离方法 离心分离方法 根据离心原理 根据离心原理 ,, 按照实际工作的需按照实际工作的需要，目前已有可设计出各种离心方法综要，目前已有可设计出各种离心方法综合起来大致可分三类合起来大致可分三类

离心分离法离心分离法 差速离心法差速离心法沉降速度法沉降速度法 速率区带离心法 速率区带离心法

等密度离心法等密度离心法沉降平衡法沉降平衡法 经典式沉降法经典式沉降法

1.1. 平衡离心法 平衡离心法 根据粒子大小、形状不同进行分离。根据粒子大小、形状不同进行分离。差速离心法差速离心法 (differential velocity (differential velocity centrifugation) centrifugation)速率区带离心法速率区带离心法 (rate zonal centrifugation)(rate zonal centrifugation) 。。

2.2. 等密度离心法等密度离心法 (isopynic centrifugatio(isopynic centrifugation) n) 又称等比重离心法又称等比重离心法 ,, 依粒子密度差进行依粒子密度差进行分离分离 ,, 等密度离心法和上述速率区带离心法等密度离心法和上述速率区带离心法合称为密度梯度离心法。合称为密度梯度离心法。

3.3. 经典式沉降平衡离心法经典式沉降平衡离心法 用于对生物大分子分子量的测定、纯 用于对生物大分子分子量的测定、纯度估计、构象变化。度估计、构象变化。

(( 一一 ).). 差速离心法差速离心法11 、原理、原理 利用不同的粒子在离心力场中沉降的差 利用不同的粒子在离心力场中沉降的差别别 ,, 在同一离心条件下在同一离心条件下 ,, 沉降速度不同沉降速度不同 ,, 通通过不断增加相对离心力过不断增加相对离心力 ,, 使一个非均匀混合使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分部沉淀。 液内的大小、形状不同的粒子分部沉淀。 操作过程中一般是在离心后倾倒的办法 操作过程中一般是在离心后倾倒的办法把上清液与沉淀分开把上清液与沉淀分开 ,, 然后将上清液加高转然后将上清液加高转速离心速离心 ,, 分离出第二部分沉淀分离出第二部分沉淀 ,, 如此往复加如此往复加高转速高转速 ,, 逐级分离出所需要的物质。逐级分离出所需要的物质。

差速离心的分辨率不高差速离心的分辨率不高 ,, 沉淀系数在沉淀系数在同一个数量级内的各种粒子不容易分开同一个数量级内的各种粒子不容易分开 ,,常用于其他分离手段之前的粗制品提取。常用于其他分离手段之前的粗制品提取。

2.2. 注意点注意点：：可用角式、水平式转头可用角式、水平式转头可用刹车可用刹车难以获得高纯度难以获得高纯度

例用差速离心法分离已破碎的细胞各组份例用差速离心法分离已破碎的细胞各组份 已破碎的细胞 已破碎的细胞 500g,10500g,10 分钟 分钟 沉淀 上清液 沉淀 上清液 ((细胞核） 细胞核） 10,000g,1010,000g,10 分钟分钟 沉淀 上清液 沉淀 上清液 ((细胞膜碎片细胞膜碎片 ,, 线粒体线粒体 ,) 100,000g,3,) 100,000g,3小时小时 溶酶体 溶酶体 沉淀 上清液 沉淀 上清液 ((核糖核蛋白体） 核糖核蛋白体） (( 可溶性成可溶性成份份 ))

(( 二二 ).). 速率区带离心法速率区带离心法1.1. 原理原理 离心前离心管内先装入密度梯度介质 离心前离心管内先装入密度梯度介质 ,,待分离的样品铺在梯度液的顶部、离心管底待分离的样品铺在梯度液的顶部、离心管底部或梯度层中间部或梯度层中间 ,, 同梯度液一起离心。离心同梯度液一起离心。离心后在近旋转轴处后在近旋转轴处 (X1)(X1) 的介质密度最小的介质密度最小 ,, 离离旋转轴最远处旋转轴最远处 (X2)(X2) 介质的密度最大介质的密度最大 ,, 但最但最大介质密度必须小于样品中粒子的最小密度大介质密度必须小于样品中粒子的最小密度 ,,即即 ρp>ρmρp>ρm 。这种方法是根据分离的粒子其在。这种方法是根据分离的粒子其在梯度液中沉降速度的不同梯度液中沉降速度的不同 ,, 使具有不同沉降使具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内分成一速度的粒子处于不同的密度梯度层内分成一系列区带系列区带 ,, 达到彼此分离的目的。 达到彼此分离的目的。

◎◎梯度液：起支持介质和稳定剂的作用。梯度液：起支持介质和稳定剂的作用。◎◎ ρp>ρmρp>ρm 则则 S>0, S>0, 离心时间要严格控制。离心时间要严格控制。◎应用于物质大小相异而密度相同的情况。◎应用于物质大小相异而密度相同的情况。2.2. 注意点：注意点：严格控制离心时间严格控制离心时间ρp>ρmρp>ρm事先配成较平缓的连续密度的梯度溶液事先配成较平缓的连续密度的梯度溶液不能用角式转头、只能用水平式转头不能用角式转头、只能用水平式转头不能用刹车不能用刹车

(( 三三 ).). 等密度离心法等密度离心法11 原理 原理 预先配制介质的密度梯度（包含了被预先配制介质的密度梯度（包含了被分离样品中所有粒子的密度），样品铺在分离样品中所有粒子的密度），样品铺在梯度液顶上或混合梯度液顶上或混合 ,, 离心开始后离心开始后 , , 梯度液梯度液受离心力的作用逐渐形成底浓而管顶稀的受离心力的作用逐渐形成底浓而管顶稀的密度梯度密度梯度 ,, 与此同时原来分布均匀的样品与此同时原来分布均匀的样品粒子也发生重新分布。最后粒子进入到粒子也发生重新分布。最后粒子进入到 ρpρp=ρm,=ρm, 此时此时 dx/dtdx/dt 为零粒子不再移动，粒子为零粒子不再移动，粒子形成纯组分的区带。形成纯组分的区带。

特点：特点：（（ 11 ）与样品粒子的密度有关）与样品粒子的密度有关（（ 22 ）与样品粒子的大小和其他参数无关 ）与样品粒子的大小和其他参数无关 （（ 33 ）转速、温度不变）转速、温度不变 ,, 则延长离心时间则延长离心时间也 也 不能改变这些粒子的成带位置。 不能改变这些粒子的成带位置。

2.2. 注意点：注意点：离心时间要长离心时间要长可用角式转头或水平式转头可用角式转头或水平式转头粒子密度相近或相等时不宜用粒子密度相近或相等时不宜用密度梯度溶液中要包含所有粒子密度密度梯度溶液中要包含所有粒子密度不能用刹车不能用刹车

四四 .. 梯度溶液的制备梯度溶液的制备(( 一一 ).). 梯度材料的选择原则梯度材料的选择原则 ::11 、与被分离的生物材料不发生反应。、与被分离的生物材料不发生反应。22 、可达到要求的密度范围、可达到要求的密度范围 ,, 且在所要求的且在所要求的密密 度范围内 度范围内 ,, 粘度低粘度低 ,, 渗透压低渗透压低 ,, 离子强离子强度和 度和 pHpH 变化较小。变化较小。33 、不会对离心设备发生腐蚀作用。、不会对离心设备发生腐蚀作用。44 、容易纯化、容易纯化 ,, 价格便宜或容易回收。价格便宜或容易回收。55 、浓度便于测定、浓度便于测定 ,, 如具有折光率。如具有折光率。66 、对于分析超速离心工作来说、对于分析超速离心工作来说 ,, 它的物理它的物理性性 质 质 ,, 热力学性质应该是已知的。热力学性质应该是已知的。

常用的梯度材料：常用的梯度材料：1.1. 糖类糖类 : : 蔗糖、甘油、聚蔗糖蔗糖、甘油、聚蔗糖 (Ficoll)(Ficoll) 、、右右 旋糖酐、糖原 旋糖酐、糖原 2.2. 无机盐类无机盐类 :CsCl(:CsCl( 氯化铯氯化铯 )) 、、 RbCl(RbCl( 氯化氯化铷铷 )) 、、 NaClNaCl 、、 KBrKBr 等 等 3.3. 有机碘化物有机碘化物 :: 三碘苯甲酰匍萄糖胺等 三碘苯甲酰匍萄糖胺等 4.4. 硅溶胶硅溶胶 : : 如如 PercollPercoll 。。5.5. 蛋白质蛋白质 :: 如牛血清白蛋白如牛血清白蛋白6.6. 重水 重水 7.7. 非水溶性有机物非水溶性有机物 :: 如氟代碳等 如氟代碳等

(( 二二 ).). 梯度材料的应用范围 梯度材料的应用范围 1.1. 蔗糖蔗糖 : : 水溶性大水溶性大 性质稳定 性质稳定 渗透压较高 渗透压较高 最高密度可达 最高密度可达 1.33g/ml,1.33g/ml, 价格低价格低 容易制备 容易制备 ,, 常用于细胞器、病毒、常用于细胞器、病毒、 RNARNA 分离的梯度材分离的梯度材料 料 有较大的渗透压 有较大的渗透压 ,, 不宜用于细胞的分离。不宜用于细胞的分离。

2.2. 聚蔗糖聚蔗糖 : : 商品名商品名 Ficoll, Ficoll, 渗透压低渗透压低 粘度却特别高 粘度却特别高 ,, 为此常与泛影葡胺混合使为此常与泛影葡胺混合使用 用 以降低粘度 以降低粘度 用于分离各种细胞包括血细胞、成纤维细 用于分离各种细胞包括血细胞、成纤维细 胞、肿瘤细胞、鼠肝细胞 胞、肿瘤细胞、鼠肝细胞

3.3. 氯化铯氯化铯 :: 离子性介质离子性介质 水溶性大 水溶性大 最高密度可达 最高密度可达 1.91g/ml1.91g/ml 重金属盐类重金属盐类 ,, 在离心时形成的梯度有在离心时形成的梯度有较 较 好的分辨率 好的分辨率 被广泛地用于 被广泛地用于 DNADNA 、质粒、病毒和脂、质粒、病毒和脂蛋蛋 白的分离 白的分离 价格较贵 价格较贵

4.4. 卤化盐类卤化盐类 ::KBrKBr 和和 NaClNaCl 可用于脂蛋白分离可用于脂蛋白分离KIKI 和和 NaINaI 可用于可用于 RNARNA 分离分离 ,, 其分辨率高于其分辨率高于铯盐 铯盐 NaClNaCl 梯度 可用于分离脂蛋白梯度 可用于分离脂蛋白NaINaI 梯度可分离天然或变性的梯度可分离天然或变性的 DNADNA 。。

5.Percoll:5.Percoll:SiOSiO22胶体外面包了一层聚乙烯吡咯酮胶体外面包了一层聚乙烯吡咯酮渗透压低渗透压低对生物材料的影响小对生物材料的影响小颗粒稳定颗粒稳定在冷却和冻融情况下还是稳定的 在冷却和冻融情况下还是稳定的 粘度高粘度高在酸性在酸性 pHpH 和高离子强度下不稳定和高离子强度下不稳定用于细胞、细胞器和病毒的分离 用于细胞、细胞器和病毒的分离

五五 .. 分析性超速离心分析性超速离心 为了研究生物大分子的沉降特性和结构 为了研究生物大分子的沉降特性和结构 ,,而不是专门收集某一特定组分。而不是专门收集某一特定组分。 它使用了特殊的转子和检测手段 它使用了特殊的转子和检测手段 ,, 以便以便连续地监视物质在一个离心场中的沉降过程。连续地监视物质在一个离心场中的沉降过程。

(( 一一 ).). 分析性超速离心的工作原理分析性超速离心的工作原理 椭圆形的转子椭圆形的转子一套真空系统一套真空系统一套光学系统一套光学系统 转子通过一个柔性的轴联接成一个高速 转子通过一个柔性的轴联接成一个高速的驱动装置的驱动装置 ,, 这轴可使转子在旋转时形成这轴可使转子在旋转时形成自己的轴。自己的轴。

转子容纳二个小室转子容纳二个小室 ::分析室分析室配衡室 ：经过精密加工的金属块配衡室 ：经过精密加工的金属块 ,, 作为分析作为分析 室的平衡用。 室的平衡用。分析室：容量为分析室：容量为 1ml,1ml, 呈扇形排列在转子中。呈扇形排列在转子中。其有上下二个平面的石英窗其有上下二个平面的石英窗 ,, 离心机中装有离心机中装有的光学系统可保证在整个离心期间都能观察的光学系统可保证在整个离心期间都能观察小室中正在沉降的物质小室中正在沉降的物质 , , 通过对紫外光的吸通过对紫外光的吸收或折射率的不同对沉降物进行监视。收或折射率的不同对沉降物进行监视。

折射率原理折射率原理 :: 当光线通过一个具有不同密度区的透当光线通过一个具有不同密度区的透明液时明液时 ,, 在这些区带的界面上产生光的折在这些区带的界面上产生光的折射。射。 在分析室中物质沉降时重粒子和轻粒 在分析室中物质沉降时重粒子和轻粒子之间形成的界面就象一个折射的透镜子之间形成的界面就象一个折射的透镜 ,,结果在检测系统的照相底板上产生一结果在检测系统的照相底板上产生一“峰”。由于沉降不断进行“峰”。由于沉降不断进行 ,, 界面向前推界面向前推进进 ,, 故“峰”也在移动故“峰”也在移动 ,, 从峰移动的速度从峰移动的速度可以得到物质沉降速度的指标。可以得到物质沉降速度的指标。

(( 二二 ).). 分析性超速离心的应用分析性超速离心的应用1.1. 测定生物大分子的相对分子重量 测定生物大分子的相对分子重量 沉降速度 沉降速度 沉降平衡 沉降平衡 接近沉降平衡 接近沉降平衡沉降速度：超速离心在高速中进行沉降速度：超速离心在高速中进行 , , 使得任使得任意分布的粒子通过溶剂从旋转的中心辐射地意分布的粒子通过溶剂从旋转的中心辐射地向外移动向外移动 ,, 在清除了粒子的那部分溶剂和尚在清除了粒子的那部分溶剂和尚含有沉降物的那部分溶剂之间形成一个明显含有沉降物的那部分溶剂之间形成一个明显的界面的界面 ,, 该界面随时间移动而移动该界面随时间移动而移动 ,, 这就是这就是粒子沉降速度的一个指标粒子沉降速度的一个指标 ,, 然后用照像记录然后用照像记录 ,,即可求出粒子的沉降系数。即可求出粒子的沉降系数。

dx/dtdx/dt S = S = 22XX RTS RTS M = M = D(1- D(1-)) M--M--该分子不含水的相对分子重量该分子不含水的相对分子重量 ;; R-- R--气体常数气体常数 ;; T-- T--绝对温度绝对温度 ;; S-- S-- 分子的沉降系数分子的沉降系数 ;; ---- 分子的微分比容分子的微分比容 ((当一克溶质加到一个大体积的当一克溶质加到一个大体积的溶液中所占有的体积溶液中所占有的体积 ;; ---- 溶剂的密度。溶剂的密度。

2.2. 生物大分子的纯度估计生物大分子的纯度估计 3.3. 分析生物大分子中的构象变化 分析生物大分子中的构象变化

The EndThe End