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分子量 编辑

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什么是分子量

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分子量(m)是给定分子的质量:以道尔顿(Da或u)为单位。同一化合物的不同分子可能具有不同的分子质量,因为它们含有不同的元素同位素。IUPAC定义的相关量分子量是分子质量与统一原子质量单位(也称为道尔顿)的比率,并且是无单位的。分子质量和相对分子质量不同于摩尔质量,但与摩尔质量相关。摩尔质量定义为给定物质的质量除以物质的量并以g/mol表示。在处理物质的宏观(可称重)量时,摩尔质量通常是更合适的数字

分子量的定义是相对分子质量最权威的同义词;然而,在通常的实践中,它是高度可变的。当分子量与单位Da或u一起使用时,它通常作为与摩尔质量相似但单位不同的加权平均值。在分子生物学中,大分子的质量被称为它们的分子量并以kDa表示,尽管数值通常是近似值并代表平均值。

术语分子质量、分子量和摩尔质量通常在科学领域中互换使用,在这些领域中区分它们是无用的。在其他科学领域,这种区别是至关重要的。分子量在指单个或特定明确分子的质量时更常用,而在指样品的加权平均值时比分子量不常用。在2019年重新定义国际单位制基本单位之前根据定义,以道尔顿(Da或u)表示的量在数值上等同于以g/mol为单位表示的其他相同量,因此在数值上可严格互换。在2019年5月20日重新定义单位之后,这种关系几乎是等价的。

通过质谱法测量的中小分子的分子量可用于确定分子中元素的组成。大分子的分子质量,如蛋白质,也可以通过质谱测定;然而,当晶体学或质谱数据不可用时,基于粘度和光散射的方法也可用于确定分子量。

分子量决心

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质谱

在质谱分析中,小分子的分子质量通常报告为单同位素质量,即仅包含每种元素最常见同位素的分子质量。请注意,这也与分子质量略有不同,因为同位素的选择是定义的,因此是许多可能性的单一特定分子质量。用于计算单同位素分子质量的质量可在同位素质量表中找到,而在典型的元素周期表中找不到。平均分子量通常用于较大的分子,因为具有许多原子的分子不太可​​能仅由每种元素最丰富的同位素组成。可以使用标准原子量计算理论平均分子量可以在典型的元素周期表中找到,因为可能存在代表整个分子同位素的原子的统计分布。然而,样品的平均分子量通常与此大不相同,因为单个样品的平均值与许多地理分布样品的平均值不同。

质量光度法

质量光度法(MP)是一种快速、溶液内、无标记的方法,可在单分子水平上获得蛋白质、脂质、糖和核酸的分子量。该技术基于干涉散射光显微镜检测到蛋白质溶液和载玻片之间界面处的单个结合事件与散射光的对比,并且与分子质量成线性比例。该技术还能够测量样品的同质性,检测蛋白质寡聚状态,表征复杂的大分子组装体(核糖体、GroEL、AAV)和蛋白质相互作用,例如蛋白质-蛋白质相互作用。质量光度法可以在很宽的分子质量范围(40kDa–5MDa)上精确测量分子质量。

分子量

水动力方法

大致而言,根据Mark-Houwink关系确定分子量的基础是大分子溶液(或悬浮液)的特性粘度取决于分散颗粒在特定溶剂中的体积比例。具体而言,与分子质量相关的流体动力学尺寸取决于描述特定分子形状的转换因子。这允许通过一系列对流体动力学效应敏感的技术来描述表观分子量,包括DLS、SEC(当洗脱液为有机溶剂时也称为GPC)、粘度计和扩散有序核磁共振波谱(DOSY)。然后,表观流体动力学尺寸可用于使用一系列大分子特定标准来近似分子量。因为这需要校准,所以它经常被描述为一种“相对”的分子量测定方法。

静态光散射

也可以直接从光散射中确定xxx分子量,传统上使用Zimm方法。这可以通过经典的静态光散射或多角度光散射检测器来实现。通过这种方法测定的分子量不需要校准,因此称为“xxx”。xxx需要的外部测量是折射率增量,它描述了折射率随浓度的变化。


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  1. 什么是分子量
  2. 分子量决心
  3. 质谱
  4. 质量光度法
  5. 水动力方法
  6. 静态光散射

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