第八讲 沉析
沉析
![沉析](https://img.taocdn.com/s3/m/6ce8918d71fe910ef12df895.png)
PBS缓冲液100 mL搅拌10min 在搅拌下慢慢滴加200 mL pH7.2饱和硫酸铵溶 液 加完饱和硫酸铵溶液后继续搅拌20-30min以充 分沉淀球蛋白 离心(3500 r/min) 20 min,转移上清液(主 要含清蛋白),沉淀中含有各种球蛋白
各种球蛋白的分离 用100 mL PBS溶解上述沉淀中的各种球蛋白,并转移至 250 mL烧杯中搅拌15 min 在搅拌下,慢慢滴加25 mL饱和硫酸铵溶液,饱和度达 20% 离心(3500 r/min)20min,沉淀含少量纤维蛋白质,取 上清液 上清液在搅拌下,慢慢滴加18-25 mL饱和硫酸铵溶液, 饱和度达30-33% 离心(3500 r/min)20 min得上清液(主要含α-球蛋白和 β-球蛋白)和沉淀(主要含γ-球蛋白和少量β-球蛋白)
3、亲和沉淀的步骤 首先将所要分离的目标物与键合在可溶性载体上 的亲和配位体络合形成沉淀;所得沉淀物用一种适 当的缓冲溶液进行洗涤,洗去可能存在的杂质;用 一种适当的试剂将目标蛋白质从配位体中离解出来 。 4、亲和沉淀的分类 (1)一次作用亲和沉淀 水溶性化合物分子上偶 联上两个或两个以上的亲和配基,双配基和多配基 可与含有两个以上的亲和结合部位的多价蛋白质产 生亲和交联,进而增大为较大的交联网络而沉淀。
1.2 应用实例-银耳多糖的提取纯化
等体积5%三氯乙酸-正丁醇溶液
浓缩液
下层 清液 备用
吸去上层 正丁醇 中层 变性 蛋白
离心 (3000r/min) 15 min
摇匀
3.多糖的沉淀(有机酸除杂)
1.2 应用实例-银耳多糖的提取纯化
下层 清液 备用 2mol/L的氢氧化钠溶液调pH至7
80℃水 浴浓缩 抽滤
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第八讲-沉析知识分享
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第八讲-沉析第八讲沉析3学时一、通过本章学习应掌握的问题1、什么是沉析?2、沉析法纯化蛋白质的优点有哪些?3、沉析的一般操作步骤是什么?4、何谓盐析?其原理是什么?5、盐析操作时常用的盐是什么?6、影响盐析的主要因素有哪些?7、有机溶剂沉析法的原理是什么?8、影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些?9、等电点沉析的工作原理是什么?10、其它常用的沉析方法有哪些?二、何谓沉析?(Precipitation)利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。
三、沉析的特点操作简单、经济、浓缩倍数高,但针对复杂体系而言,分离度不高、选择性不强四、分类盐析、有机溶剂沉析、等电点沉析等五、沉析操作的一般过程1、在经过滤或离心后的样品中加入沉析剂;2、沉淀物的陈化,促进晶体生长;3、离心或过滤,收集沉淀物;六、盐析(Salt induced precipitation)1、概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。
The most common type of precipitation for proteins is Salt induced precipitation. Protein solubility depends on several factors. It is observed that at low concentration of the salt, solubility of the proteins usually increases slightly. This is termed Salting in. But at high concentrations of salt, the solubility of the proteins drops sharply. This is termed Salting out and the proteins precipitate out.2、盐析原理首先需要了解生物大分子在水溶液中的存在状态:(1)两性电解质,由于静电力的作用,分子间相互排斥,形成稳定的分散系(2)蛋白质周围形成水化膜,保护了蛋白质粒子,避免了相互碰撞3、盐析过程当中性盐加入蛋白质分散体系时可能出现以下两种情况:(1)“盐溶”现象—低盐浓度下,蛋白质溶解度增大(2)“盐析”现象—高盐浓度下,蛋白质溶解度随之下降,原因如下:(a )无机离子与蛋白质表面电荷中和,形成离子对,部分中和了蛋白质的电性,使蛋白质分子之间的排斥力减弱,从而能够相互靠拢;(b )中性盐的亲水性大,使蛋白质脱去水化膜,疏水区暴露,由于疏水区的相互作用导致沉淀;4、离子强度对盐析过程的影响Cohn 经验公式S —蛋白质溶解度,mol/L;I —离子强度 c:离子浓度;Z :离子化合价β—盐浓度为0时,蛋白质溶解度的对数值。
沉积相及微相划分ppt课件
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冲积扇
冲积扇沉积微相及特征
(一)泥石流沉积--冲积扇沉积的主体 泥石流:山区发生的,泥、砂、砾与水混合而成的在重力作用下进行搬 运的高密度流体。 泥石流沉积特点:常出现在冲积扇根部。形态为:长舌状。沉积物为: 泥、砾、砂,粗碎屑分布不均,成分复杂;砾石分选、磨圆差; 杂基支 撑;沉积体内成层性不明显,多呈块状。
剖面上部为堤岸亚相与河漫亚相,称为河流相的顶层沉积,主要由粉砂岩、 粘土岩等细粒沉积组成
底层沉积和顶层沉积的组合,称之为河流沉积的“二元结构”。
河流沉积的另一重要特征:多阶性
在一个地区河流沉积剖面上,若二元结构重复出现,就可形成河流沉积相 的间断性正旋回,岩性上出现间断性粒度正韵律,每一个旋回即由一个二元结 构所组成,通常也称为河流沉积的一个“阶”。 河流沉积的多阶性有两种成因:
1、曲流河相层序
① 冲刷面,滞留沉积(砾石) ② 大型槽状交错层理砂岩 ③ 边滩上部发育小型槽状交错层 理,在边滩中部可发育平行层理 ④ 边滩顶部具有上攀波纹交错层 理的粉砂岩 ⑤ 泥岩,具水平层理,常有泥裂 、钙质结核及陆生植物的根
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河流相
2、辫状河相层序
①底部为冲刷面、滞留沉积,过渡为砂 岩,具不清晰的槽状交错层理 ②粗砂岩中有大型槽状交错层理
6、相组合 在横向上,河流相向上游方向与山麓-洪积相衔接,向下游方 向上与湖泊、三角洲、海岸相相邻。在垂向上,向上可演变为 三角洲相等相类型。
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河流相
河流相沉积微相及特征
河床亚相
河床滞留沉积(lag deposit)
边滩沉积(point bar)
堤岸亚相
天然堤(natural levee) 决口扇(crevasse splay)
型板状交错层理等。
地震资料解释基础(王英民)第8课——地震构造解释
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3.4.5 垂直升降构造 (底辟构造,diapiric structure)
底辟构造的一般特征
(以盐底辟为例) 盐底辟构造的形成条件和演化过程
底辟构造概念
地壳深部的塑性物质向上运移及其对上覆岩层的 构造作用,称为底辟作用(diapirism),底辟 作用形成的构造变形称为底辟构造。 底辟构造包括岩浆底辟形成的构造、变质岩底辟 形成的构造和低密度沉积岩层底辟形成的构造。 沉积盆地中常见的底辟构造是盐岩、膏盐岩、泥 岩底辟作用形成的,其中又以盐岩形成的底辟构 造也普遍、最复杂。
基底与盖层关系对走滑构造的影响
基底走滑位移量愈大,盖层走滑变形也愈
强烈。 盖层厚度愈大,基底走滑位移引起的走滑 变形带的宽度愈大。 盖层岩层中发育有较厚的软弱岩层时,基 底走滑位移引起的盖层走滑变形宽度愈大。 盖层岩层中发育有较厚的软弱岩层也容易 发育雁列的滑脱褶皱,而盖层褶皱变形宽 度一般比盖层走滑断层带的宽度更大。
d = ∑ d i
底 板 断 层
逆 冲 双 重 构 造
反冲断层(back-thrust)
逆冲断层一般是自后陆向前陆方向逆冲的,但 是也有些逆冲断层是向前陆方向倾斜、向后陆 方向逆冲的,称为“反冲断层(back-thrust)”
冲 起 构 造 逆 冲 三 角 带 构 造
冲起构造(pup-up) 逆冲三角构造(triangle zone)
逆断
层
层
走 右旋
滑断
断层
走向
线
走滑 左旋
断层
左旋 断层走向线 走滑断层 逆左旋 走滑断层 左旋走滑 逆断层
右旋 走滑断层 逆右旋 走滑断层 逆断层右旋走滑 逆断层
正断 层
生化分离技术笔记
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沉淀技术沉淀方法分类:盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀、非离子多具体沉淀法、生成盐复合物法、选择性变性沉淀。
盐析法基本原理:一般来讲,低浓度的中性盐离子对电解质类物质分子表面极性基团及水活度的影响,会增加这些与溶剂的相互作用力,使他们的溶解度增大,这一现象称为盐溶。
但中性盐浓度增加到一定范围时,水分子定向排列,活度大大减小,电解质类物质表面电荷被中和,水膜被破坏,从而聚集沉淀。
盐析公式:lgS=β-ksI;即蛋白质溶解度的对数值与溶液里的离子强度呈线性关系。
(详见生化分离技术Pa32)其中,S为溶解度;β为I=0时的lgS,它取决于蛋白质的性质;I为盐浓度;ks为盐析常数,主要取决于加入盐的性质和蛋白质的性质。
公式讨论:1.ks与溶液的pH和温度无关,只取决于蛋白质的性质和盐的种类。
2.β值不但与蛋白质的性质和盐的种类有关,还与溶液的温度和pH有关。
3.蛋白质的原始浓度,蛋白质的原始浓度既影响蛋白质的沉淀极限,又可影响蛋白质的共沉淀作用。
蛋白质的浓度越高,所需盐的饱和极限度越低,但杂蛋白的共沉淀作用也越明显,从而影响蛋白质的纯化。
(以上3点是对于单一纯蛋白质的盐析讨论)对于混合蛋白质的盐析:1.选择合适的盐析范围,不同的蛋白质的盐析峰有所重叠,要权衡收率和纯度进行选择。
2.改变原始浓度,在某种浓度下,当两种蛋白质的盐析峰相互重叠时,可以适当将原液稀释,再进行分级沉淀,可以将两峰分开,但不能过分稀释,以免盐的用量过大,给后期分离造成困难。
3.如果杂质蛋白中有一个易溶解组分和一个不易溶解组分,可以在原来的盐浓度上进行二次盐析,出去易溶的杂蛋白组分。
但不易溶解组分不能分开。
通过以上讨论,蛋白质盐析可以用两种操作方法,如果是蛋白质粗品分级沉淀,可以采用固定蛋白质溶液温度和pH,改变盐浓度的方法。
如果是用于蛋白质的进一步分离纯化,则可以固定盐浓度,通过改变蛋白质溶液pH和温度的方法来达到目的。
盐析一般最好在纯化方案的开始阶段使用,在纯化的最后阶段。
沉淀和澄清PPT
![沉淀和澄清PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/29e61ee602020740bf1e9bae.png)
理想沉淀池的总去除率
所有能够在沉淀池中去除的,沉速小于u0的颗粒的去除率为:
p
p0 0
ui u0
dpi
沉速大于和等于u0的颗粒全部下沉,去除率为(1-p0),因 此理想沉淀池的总去除率为:
P (1 p0 )
p0 0
ui u0
dpi
式中p0—沉速小于u0的颗粒重量占所有颗粒重量的百分率;
非凝聚性颗粒的沉淀实验分析
在沉淀池中,增大v,一方面提高Re,加强水力的紊动性而不利于沉淀,但另一方面也提高了Fr,而加强了水的稳定性,从而有利于 沉淀效果的提高。 设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。 此时B区和C区已消失,故c点称为沉降临界点,相应于c点的交界面下的浓度均大于C0 。
可以先假定沉速u,再试算以求得u。 在实际应用上,常常以沉速代表某一特点颗粒而无需求出颗粒的直径。
理想沉淀池的三个基本假设: ①颗粒处于自由沉淀状态,颗粒的沉速始终不变。
②水流沿水平方向流动,在过水断面上,各点流速相等,并在流动 过程中流速始终不变。
③颗粒沉到底就被认为去除,不再返回水流中。
原水进入沉淀池,在进水区被均匀分配在A-B截面上其水平流速为:
Q v
h0 B
设u0为某一指定颗粒的最小沉降速度。 当颗粒沉速u≥u0时,无论这种颗粒处于进口端的什么位置,它都
图 16-3 不同沉淀高度的沉降过程相似关系
16.2 平流沉淀池
平流式沉淀池示意图
平流沉淀池在运行时,由于受到各种因素的影响池中 实际水流情况以及颗粒杂质的沉降过程是十分复杂的, 为了使问题得到适当简化,便于突出主要矛盾,暂将 一些次要因素去除,这样就提出了关于理想沉淀池的 概念。
非凝聚性颗粒的沉淀过程分析
城市水循环8课件
![城市水循环8课件](https://img.taocdn.com/s3/m/14e9bf02c281e53a5802ffdd.png)
ui E Q 由沉淀效率 公式可知: 在原体积不 A 变时,增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高。
斜板(管)沉淀池与水平面成一定的角度(一般60° 左右)的板(管)状组件置于沉淀池中构成,水流可从上
向下或从下向上流动,颗粒沉于斜管底部,而后自动下滑。
斜板(管)沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池, 因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率。
v h0 B
考察顶点,流线III:正好有一个沉降速度为的颗粒 从池顶沉淀到池底,称为截留速度。 >u的颗粒可以全部去除, ≤ u的颗粒只能部分去除 对用直线Ⅲ代表的一类颗粒而言,流速和都与沉淀时 间有关 h0 t u0
将上式代入得:
u0 Q LB
即
Q u0 表面负荷 A 设原水中沉速为ui(ui<u0)的颗粒的浓度为C,沿着进
1.由于停留时间短,其缓冲能力差;
2.对混凝要求高; 3.维护管理较难,使用一段时间后需更换斜板(管)
澄清池
澄清池将絮凝和沉淀过程综合于一个构筑物完成,主
匀的,它们将具有不同的沉速,沉速大的颗粒在沉淀过程
中能追上沉速小的颗粒而引起絮凝。水在池内的沉淀时间 愈长,由速度梯度引起的絮凝便进行愈完善,所以沉淀时 间对沉淀效果是有影响的,池中的水深愈大,因颗粒沉速 不同而引起的絮凝也进行的愈完善,所以沉淀池的水深对
混凝效果也是有一定影响的。
斜板(管)沉淀池
平流沉淀池的基本结构
基本结构 平流式沉淀池分为进水区、沉淀区、存泥区、出水区 4部分。
1.进水区
进水区的作用是使流量均匀分布在进水截面上,尽量
减少扰动。一般做法是使水流从絮凝池直接流入沉淀池,
通过穿孔墙将水流均匀分布在沉淀池的整个断面上,见图 7-9。
沉积学
![沉积学](https://img.taocdn.com/s3/m/fc57ef27af45b307e8719743.png)
何谓沉积相?何谓沉积环境?二者之间是什么关系?沉积相综合定义:指沉积环境及在该环境下形成的沉积岩(物)特征的综合。
沉积环境是指在物理、化学和生物学方面均有别于相邻地区的一块地球表面,是发生沉积作用的场所。
何谓相序法则(或沃尔索相律)?并说明其在沉积相分析中的应用?相序是指一种相过渡到另外一种相的、一系列相的关系和相的组合。
相序定律:只有那些没有间断的、现在能看到的相互相邻的相和相区,才能在垂向上叠加在一起。
阐述冲积扇相的一般特征,可划分几种主要类型?并比较它们的形成条件和特点。
一般特征:1、山麓部位的锥状或扇状沉积体;2、纵向剖面呈下凹的透镜状或呈楔形;3、横剖面呈上凸状的透镜状;4、沉积厚度变化大(几米-8000米);5、半径:小于100m-大于150km;6、多个组成冲积扇群或冲积裙;7、沉积物类型和沉积面积取决于构造、气候和物源。
可划分为以下几种类型:1、泥石流沉积物形成条件:坡度陡,植被不发育;源区能供应大量的泥质和碎屑物质;季节性的洪水短期内使水量剧增。
特征:分选、磨圆极差,砾、砂、泥混杂,而且粒级大小相差悬殊。
层理不发育,一般呈块状,有时可见不明显的递变层理。
粘度小的泥石流沉积:递变层理,砾石呈水平或具叠瓦状构造;粘度大的泥石流:块状.砾石以垂直走向排列为主。
2、河道沉积物是指暂时切入冲积扇内的河道内的充填沉积物,故又称为河道充填沉积。
特征:向扇端方向变细。
扇根河道直而深;扇中和扇端的河道浅,辫状河道;平面窄而长。
砾石和砂分选较差,层理不发育,多呈块状。
可有不明显的单向板状交错层理,或不明显的水平层理,叠瓦状构造。
可见河道冲刷-充填构造。
底部凸凹不平或呈上凹状;呈冲刷侵蚀接触关系;向周围常常过渡为泥石流或泥流沉积。
3、漫流沉积物漫流沉积又称片流沉积。
主要是指由辫状河流所沉积的席状砂、粉砂和砾石沉积物。
特征:形态:片状、席状;沉积物由砂、砾石和含少量粘土的粉砂组成;分选中等至差;含块状层理、交错层理和水平或平行纹理;无底冲刷,偶尔有小型冲刷一充填构造;常被河道切割,与相伴的河道充填沉积物相比较,其粒度较细,分选性变好。
沉析纤维的性能与应用
![沉析纤维的性能与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a9507297d5d8d15abe23482fb4daa58da0111c38.png)
沉析纤维的性能与应用任娟;徐山青;刘其霞;姚理荣【摘要】文章介绍了沉析纤维的制备、性能及其研究进展,并探讨了沉析纤维形成过程中聚合物溶液性质、剪切速率和凝固浴性质对沉析纤维形貌、尺寸等的影响。
沉析纤维为厚度几微米、长度几十微米到数毫米不等薄膜状纤维材料,具有良好的抱合及热粘合性能,在复合材料以及生物医用材料方面拥有广阔的应用前景。
%The paper introduced the preparation, properties and research progress of fibrid, and investigated the effects of polymer solution properties, shearing rate and coagulation bath on the morphology andsize of fibrid during the formation. Fibrid is a kind of thin film-like fiber material with the thickness of a few microns and the length of dozens of microns. It has excellent adhesive property and thermal bonding performance, and has good potential in the fields of composite and biomedical materials.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】3页(P68-70)【关键词】沉析纤维;芳纶;壳聚糖;性能;应用【作者】任娟;徐山青;刘其霞;姚理荣【作者单位】南通大学纺织服装学院;南通大学纺织服装学院;南通大学纺织服装学院;南通大学纺织服装学院【正文语种】中文【中图分类】TQ342+.89沉析纤维(fibrid,又称为线条体或浆粕)是一种薄膜状的纤维材料,厚度为一至几个微米,长度从几十微米到数毫米不等。
高盐沉淀法
![高盐沉淀法](https://img.taocdn.com/s3/m/073da52ac381e53a580216fc700abb68a982adf5.png)
盐析沉淀法的原理和现象
盐析沉淀蛋白质的原理是:降低了蛋白质的溶解度,从而会使得蛋白质凝聚,最终从溶液中析出。
蛋白沉淀法其实就是实验室进行一种毒物分析的过程中而对生物的样品进行预前处理的一种比较常见而且常用的方式。
盐析法沉淀蛋白质的现象是:
盐析是指在蛋白质水溶液中加入中性盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。
中性盐是强电解质,溶解度又大,在蛋白质溶液中,一方面与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质胶体颗粒表面的水膜;
另一方面又大量中和蛋白质颗粒上的电荷,从而使水中蛋白质颗粒积聚而沉淀析出。
常用的中性盐有硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,但以硫酸铵为最多。
得到的蛋白质一般不失活,一定条件下又可重新溶解,故这种沉淀蛋白质的方法在分离、浓缩,贮存、纯化蛋白质的工作中应用极广。
沉积学基础知识
![沉积学基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/0cca1ad3910ef12d2af9e773.png)
1朵状三角洲是指三角洲前缘的指状砂体受到海水的冲刷、改造,再分配而形成席状砂层,使三角洲前缘变得较为圆滑而近似于半圆形的三角洲。
2鸟嘴状三角洲是指当海洋的波浪作用大于河流的作用时而形成的平面形态呈鸟嘴状的三角洲。
3建设性三角洲是指在以河流作用为主,泥砂在河口堆积的速度远大于波浪所能改造的速度的条件下形成的三角洲。
其特点是增长速度快,沉积厚、面积大,砂/泥比值低。
4破坏性三角洲是指在海洋作用增强而超过河流作用时,河口区形成的泥砂堆积被海洋水动力改造,破坏时形成的三角洲。
其特点是形成时间短,分布面积小。
5港湾型三角洲是指河流流入三角港或其他形状的港湾所堆积的泥砂被潮汐作用破坏和改造,外形受港湾控制的三角洲。
6扇三角洲是指从邻近高地直接推进到海、湖等稳定水体中的冲积扇。
7深水三角洲是指曲流河注入水体深度一百米左右的蓄水盆地所形成的三角洲沉积体。
8浅水三角洲是指曲流河注入水体,深度一般几米~几十米的蓄水盆地所形成的三角洲沉积体。
9三角洲平原是指从河流大量分叉位置至海平面以上的广大河口地区,是三角洲沉积的陆上部分。
10三角洲前缘是指位于三角洲平原向海方向一侧,处于海平面以下的河流与海水剧烈交锋的河口地区。
11分流间湾是指分流河道间相对低洼的与海(湖)相连的海湾地区。
12远砂坝是指位于河口坝前方较远部位,沉积物较河口坝细的主要为粉砂,并有少量粘土和细砂组成的沉积体。
13三角洲复合体由于河流与海洋作用的消长以及河口的往返迁移,三角洲的成长、废弃多次重复出现,形成多个单一的三角洲沉积体交错叠置,称为三角洲复合体。
14辫状河三角洲是指由冲积扇前的辫状河注入蓄水盆地所形成的沉积体。
15曲流河三角洲是指曲流河注入蓄水盆地形成的沉积体。
16浅水湖泊三角洲是指河流注入广阔的滨浅湖区形成的沉积体。
17澙湖是指滨浅海地带由于障壁地形的遮挡而形成的与广海呈隔绝或半隔绝的水域。
18障壁岛是平行海岸高出水面的狭长形砂体,以其对海水的遮拦作用而构成澙湖的屏障。
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第八讲沉析3学时
一、通过本章学习应掌握的问题
1、什么是沉析?
2、沉析法纯化蛋白质的优点有哪些?
3、沉析的一般操作步骤是什么?
4、何谓盐析?其原理是什么?
5、盐析操作时常用的盐是什么?
6、影响盐析的主要因素有哪些?
7、有机溶剂沉析法的原理是什么?
8、影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些?
9、等电点沉析的工作原理是什么?
10、其它常用的沉析方法有哪些?
二、何谓沉析?(Precipitation)
利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。
三、沉析的特点
操作简单、经济、浓缩倍数高,但针对复杂体系而言,分离度不高、选择性不强
四、分类
盐析、有机溶剂沉析、等电点沉析等
五、沉析操作的一般过程
1、在经过滤或离心后的样品中加入沉析剂;
2、沉淀物的陈化,促进晶体生长;
3、离心或过滤,收集沉淀物;
六、盐析(Salt induced precipitation)
1、概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。
The most common type of precipitation for proteins is Salt induced precipitation. Protein solubility depends on several factors. It is observed that at low concentration of the salt, solubility of the proteins usually increases slightly. This is termed Salting in. But at high concentrations of salt, the solubility of the proteins drops sharply. This is termed Salting out and the proteins precipitate out.
2、盐析原理
首先需要了解生物大分子在水溶液中的存在状态:
(1)两性电解质,由于静电力的作用,分子间相互排斥,形成稳定的分散系
(2)蛋白质周围形成水化膜,保护了蛋白质粒子,避免了相互碰撞
3、盐析过程
当中性盐加入蛋白质分散体系时可能出现以下两种情况:
(1)“盐溶”现象—低盐浓度下,蛋白质溶解度增大
(2)“盐析”现象—高盐浓度下,蛋白质溶解度随之下降,原因如下:
(a )无机离子与蛋白质表面电荷中和,形成离子对,部分中和了蛋白质的电性,使蛋白质分子之间的排斥力减弱,从而能够相互靠拢;
(b )中性盐的亲水性大,使蛋白质脱去水化膜,疏水区暴露,由于疏水区的相互作用导致沉淀;
4、离子强度对盐析过程的影响
Cohn 经验公式
S —蛋白质溶解度,
mol/L;
I
K S s -=βlog
I —离子强度 c:离子浓度;Z :离子化合价
β—盐浓度为0时,蛋白质溶解度的对数值。
与蛋白质种类、温度、pH 值有关,与盐无关;
Ks —盐析常数,与蛋白质和无机盐的种类有关,与温度、pH 值无关。
Ks 盐析法:在一定pH 和温度下,改变体系离子强度进行盐析的方法; β盐析法:在一定离子强度下,改变pH 和温度进行盐析;
其中,Ks 盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感,易产生共沉淀现象,因此常用于提取液的前处理。
而β盐析法由于溶质溶解度变化缓慢,且变化幅度小,因此分辨率更高,常用于初步的纯化。
5、盐析用盐的选择在相同离子强度下,盐的种类对蛋白质溶解度的影响有一定差异,一般的规律为:
半径小的高价离子的盐析作用较强,半径大的低价离子作用较弱
(Ks )磷酸钾>硫酸钠>硫酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁
选用盐析用盐的几点考虑:
(1)盐析作用要强
(2)盐析用盐需有较大的溶解度
(3)盐析用盐必须是惰性的
(4)来源丰富、经济
6、常用的盐析用盐
#硫酸铵:溶解度大(767g/L )
硫酸钠
磷酸盐
柠檬酸盐
7、影响盐析的因素
(1)溶质种类的影响:Ks 和β值
(2)溶质浓度的影响:蛋白质浓度大,盐的用量小,但共沉作用明显,分辨率低;
(3)蛋白质浓度小,盐的用量大,分辨率高;
(4)pH 值:影响蛋白质表面净电荷的数量,通常调整体系pH 值,使其在pI 附近;
22
1i i Z c I ∑=
(5)盐析温度:大多数情况下,高盐浓度下,温度升高,其溶解度反而下降;
8、盐析用盐的用量选择
饱和度的概念:
以硫酸铵为例:
25o C时,硫酸铵的饱和溶解度是767g/L,定义为100%饱和度
七、有机溶剂沉淀
1、概念:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。
2原理:
(1)降低了溶质的介电常数,使溶质之间的静电引力增加,从而出现聚集现象,导致沉淀。
(2)由于有机溶剂的水合作用,降低了自由水的浓度,降低了亲水溶质表面水化层的厚度,降低了亲水性,导致脱水凝聚。
3、常用的有机溶剂沉析剂
乙醇:沉析作用强,挥发性适中,无毒常用于蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的沉析;
丙酮:沉析作用更强,用量省,但毒性大,应用范围不广;
特点:介电常数小,60%乙醇的介电常数是48
丙酮的介电常数是22
容易获取
4、有机溶剂沉析的特点
(1)分辨率高;
(2)溶剂容易分离,并可回收使用;
(3)产品洁净;
(4)容易使蛋白质等生物大分子失活;
(5)应注意在低温下操作;
(6)成本高
5、溶剂选择
(1)介电常数要小
(2)致变性作用要小(甲醇)
(3)毒性要小、挥发性适中
(4)水溶性要好
6、影响有机溶剂沉析的主要因素
(1)温度:低温有利于防止溶质变性;有利于提高收率(溶解度下降);
(2)搅拌速度:散热
(3)溶液pH值:原则是避免目标蛋白与杂质带有相反的电荷,防止共沉现象。
(pI)
(4)离子强度:离子强度低有利于沉析,0.01~0.05mol/L
(5)样品浓度:0.5~2%
稀:溶剂用量大,回收率低,但共沉淀作用小
浓:节省溶剂用量,共沉作用强,分辨率低
(6)金属离子的助沉析作用:Zn2+、Ca2+
八、等电点沉淀法
1、概念:
调节体系pH值,使两性电解质的溶解度下降,析出的操作称为等电点沉淀。
2、原理:
蛋白质是两性电解质,当溶液pH值处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集体,进而产生沉淀。
3、特点:
由于在等电点附近,溶质仍然有一定的溶解度,等电点沉淀法往往不能获得高的回收率,因此等电点沉淀法通常与盐析、有机溶剂沉淀法联合使用操作时的注意事项:
(1)由于无机离子的影响,蛋白质的等电点通常会发生“漂移”,阳-高,阴-低(2)溶质的稳定性
(3)盐析效应
九、其它沉淀法
(1)水溶性非离子型聚合物沉淀剂
PEG(聚乙二醇)、NPEO(壬苯乙烯化氧)、葡聚糖、右旋糖苷硫酸酯
常用的此类沉淀剂是PEG,相对分子量一般为6000;
(2)成盐类复合物沉析剂
A.金属复合盐:与生物分子的酸性基团作用,Cu2+、Ag+、Zn2+
B.有机酸复合盐:与生物分子的碱性基团作用
C.无机复合盐:磷钨酸盐、磷钼酸盐
(3)离子型表面活性剂
CTAB(十六烷基三甲基季铵盐溴化物)、十二烷基磺酸钠(SDS)
(4)离子型多聚物沉析剂
核酸(多聚阴离子)、鱼精蛋白(多聚阳离子)
(5)氨基酸类沉析剂
一类选择性沉淀剂。
如组氨酸-氯化汞,精氨酸-苯甲醛,亮氨酸-邻二甲基苯磺酸等
(6)分离核酸用沉析剂
酚、氯仿、SDS
(7)分离粘多糖用沉析剂
乙醇、CTAB
十、本章作业
(1)常用的蛋白质沉淀方法有哪些?
(2)影响盐析的主要因素有哪些?
(3)何谓中性盐的饱和度?盐析操作中,中性盐的用量(40% 硫酸铵饱和度)如何计算?。