在紙層析實驗中,谷氨酸相對于丙氨酸移動速度較慢,原因在于它們的極性性質差異。谷氨酸是酸性氨基酸,具有極性,而丙氨酸是非極性氨基酸。在流動相,即極性有機溶劑如乙醇中,非極性物質(如丙氨酸)的擴散速度較快。此外,谷氨酸在乙醇中的分配系數大于丙氨酸,這使得谷氨酸在移動過程中的遷移率減慢。
紙層析技術基于極性相似相溶原理,固定相是濾紙纖維結合的水,流動相是有機溶劑。樣品中的不同成分由于分配系數不同,擴散速度各異,從而實現分離。測定各成分位置的指標是比移值(Rf),它是斑點中心與流動相前沿的距離與到原點中心距離的比例。在實驗中,通常通過設置對照物質,確保在相同條件下進行比較,以準確判斷各成分的差異。
紙層析法在實際應用中,比如葉綠體色素的分離就十分典型。葉綠體中的胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b由于溶解度不同,擴散速度各異,形成明顯的色帶。紙層析法通過利用色素在固定相(濾紙上的水)和流動相(有機溶劑)中的溶解度差異,有效地分離并可視化這些色素。