mg/mL 与 mM 都写作一个数字除以一毫升,因此常被当作可以互换的量。它们并不 可以。一个度量的是单位体积的质量,另一个统计的是单位体积的分子数,而二者之间 的关系正是分子量。
两种不同的度量
质量浓度是单位体积的质量,写作 mg/mL 或 g/L。它是瓶签提供的信息,也是复溶 得到的结果。它并不说明这一质量中含有多少分子,因为不同物质在相同质量中容纳的 分子数量不同。
摩尔浓度是单位升的物质的量,写作 M、mM 或 uM。1 mol 是固定的粒子数, 即 6.02214076e23,因此摩尔浓度统计的是分子数,可以在不同物质之间直接比较。
为什么不同,相差多少
两者之间的换算需要摩尔质量,这也是为什么这种换算不属于单位换算,并非所有 计算器都能完成:
mM = (mg/mL x 1000) / molecular weight
一千这个系数把 mg/mL 换成 g/L,再除以 g/mol 表示的摩尔质量,即可得到 mol/L。
以 1500 g/mol 多肽的 2.5 mg/mL 溶液为例:
2.5 mg/mL x 1000 = 2500 mg/L = 2.5 g/L
2.5 g/L / 1500 g/mol = 1.6667 mmol/L = 1.6667 mM
看似可行的近似捷径
注意 2.5 与 1.67 非常接近。这不是巧合,也是大量本可避免的误差之源。对于约 1000 g/mol 的多肽,mg/mL 与 mM 在数值上接近,于是人们开始把二者当作同一个 数字。
这一捷径的失效程度与分子量成正比。对同样的 2.5 mg/mL 溶液:
- 分子量 1500 g/mol 时为 1.67 mM
- 分子量 3755 g/mol 时为 0.67 mM
- 分子量 711 g/mol 时为 3.52 mM
在三种合理的多肽分子量之间相差五倍。把其中一个当作另一个,会在无声中产生 这么大的误差,而结果之所以看起来合理,只是因为数字处在正确的数量级上。
各自适用的场合
当您从瓶签出发工作、进行复溶,或计算抽取体积时,请使用 mg/mL。瓶签以毫克 标注,复溶算术天然就是单位体积的质量。多肽工作的大部分内容都属于这一类。
当您跨物质比较、遵循以摩尔单位标注的公开方法,或计算任何取决于分子数而非质量的 量时,请使用摩尔浓度:消光系数、结合、酶底物浓度等。没有分子量,摩尔浓度 就毫无意义,因此您首先需要序列或一份可信的规格说明。
平均分子量计算器可以由序列 得出摩尔质量,质量与摩尔浓度换算工具 则在拿到该数值后完成两个体系之间的转换。
关于换算的一点提醒
换算的前提是该物质为游离多肽。盐形式、对离子和水合物会改变质量却不改变分子数, 因此由总质量算出的摩尔浓度会按同样比例产生偏差。 纯度校正计算器正是处理分析证书上 这一数值的步骤。