葡聚糖凝胶层析_蛋白质脱盐实验的技术改进

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实验三葡聚糖凝胶柱层析纯化蛋白质

实验三葡聚糖凝胶柱层析纯化蛋白质

层析柱的重要参数 :
Vt(total volume) Vo(outer volume) Vi(inner volume) Ve(elution volume) Vg(gel volume) Vt=Vo+Vi+Vg , Ve=Vo+Kd×Vi。
组分的洗脱体积(Ve):①当样品的 体积很少时(与洗脱体积比较可以忽 略不计) ,在洗脱图中,从加样到峰 顶位置所用洗脱液体积为Ve。 ②当 样品体积与洗脱体积比较不能忽略时, 洗脱体积计算可以从样品体积的一半 到峰顶位置。③当样品体积很大时, 洗脱体积计算可以从应用样品开始到 洗脱峰升高的弯曲点(或半高处)。
常用0.02%叠氮钠或20%乙醇溶液作防腐剂。 1 厘 米 光 程 时 , 254nm 处 透 光 率 为 60 % ,
280nm处透光率为100%。
3、试剂、器材:
3.1、层析介质 Sephadex G-50; 3.2、样品(包含三个组分): ①蓝色葡聚糖2000, ②溶菌酶,③ Trp
上样量:0.4ml/柱。 3.3、洗脱液:0.15M氯化钠,即生理盐 水。
、洗脱液流速的影响:
洗脱液的流速与样品分离的分辨率相关。 流速过快,会使色谱峰变形, 流速过慢,样品扩散倾向加剧。 一般流速控制在30-200ml/h。
今天洗脱流速控制在1ml/min。
、洗脱液的离子强度和pH值的影响:
纯化蛋白时,通常选用离子强度>0.02的盐 溶液作洗脱剂,以增加样品的溶解度和 消除凝胶的吸附作用;
Kd是分配系数:用于衡量两个物质的分离分辩率, 是凝胶层析的一个特征常数,只与被分离物质 分子大小和凝胶孔径大小有关,与层析柱的长 短粗细无关。
Kd值的计算:Kd=(Ve-Vo)/Vi

实验三 蛋白质脱盐(透析和凝胶过滤)

实验三 蛋白质脱盐(透析和凝胶过滤)

20min.离心后倒掉上清液,加 5ml 蒸馏水溶解沉淀物,即为样品。
5、 上样:当胶床表面仅留约 1mm 液层时,吸取 1ml 样品,小心的注入层析柱胶床面中央,
慢慢打开螺旋夹,待大部分样品进入胶床,床面上仅有 1mm 液层时,用乳头滴管加入
少量蒸馏水,使剩余样品进入胶层,然后用滴管小心加入 3cm~5cm 高的洗脱液。
6、 洗脱:继续用蒸馏水洗脱,调整流速,使上下流速同步。用核酸蛋白检测仪检测,同时
用部分收集器收集洗脱液。合并与峰值相对应的试管中的洗脱液,即为脱盐后的蛋白质
溶液。
7、 用氯化钡溶液检测蛋白质溶液和其他各管收集液,评价脱盐效果。
结果处理
记录并解释实验现象,讨论凝胶过滤的脱盐效果。 注意事项
1、 整个操作过程中凝胶必须处于溶液中,不得暴露于空气,否则将出现气泡和断层,应当 重新装柱。
内径的滤纸片,保护凝胶床面。
3、 平衡:继续用蒸馏水洗脱,调整流量,使胶床表面保持 2cm 液层,平衡 20min。
4、 样品制备:取 5ml 蛋白质溶液于离心管中,加 4g 硫酸铵粉末,边加边搅拌,使之溶解。
然后在 4℃下静置 20min,出现絮状沉淀。将上述絮状沉淀液以 1000r/min 的速度离心
实验原理
蛋白质是大分子生物,它不能透过透析膜而小分子物质可以自由透过。
在分离提纯蛋白质的过程中,常利用透析的方法使蛋白质与其中夹杂的小分子物质分
开。
实验器材
1、透析管或玻璃纸
2、烧杯
3、玻璃棒
4、电磁搅拌器
5、试管及试管架
6、离心机
7、冰箱
8、电炉
实验试剂
1、1%氯化钡溶液
2、硫酸铵粉末
3、1mol/L EDTA

[精品]实验凝胶过滤法使蛋白质脱盐

[精品]实验凝胶过滤法使蛋白质脱盐

4.收集检查 用刻度离心管收集洗出液,每管收集1ml。 边收集边进行蛋白质与铵盐的检查。 (1)取洗出液2滴加入白瓷板穴中,加入钠 氏试剂1滴,如有铵盐洗脱下来,则有黄红色沉 淀。 (2)取洗出液2滴置小试管中,加入磺柳酸 1滴,如有蛋白质洗脱下来,则有白色混浊或沉 淀出现。
1)NH4+检查
2)蛋白质检查
(二)连接层析装置
1. 先将层析柱垂直固定在铁架台上。 2. 按下图将各部位连接起来。
洗 脱 液 连 接 软 管 层 析 柱
连 接 软 管 收 集 容 器
(三)装柱与层析
1.装柱 向层析柱中注入少量洗 脱液(去离子水),将凝胶 浆液沿玻棒缓慢倾入柱中 (注满)。凝胶自然沉积约 1~2cm 高度后打开下端出 水口,待凝胶床面上升到约 3/4柱高停止。关闭出水口, 静置。
生物化学实验之--
实验三
凝胶过滤法使蛋白质脱盐
山东师范大学生命科学学院
【实验目的】
学习凝胶过滤法分离纯化蛋白质的原 理与操作技术
【实验原理】
凝胶层析又称分子筛层析、排阻层析或 凝胶过滤,是以凝胶为载体,根据蛋白质的 大小和形状,即蛋白质的相对分子质量进行 分离和纯化。 该方法广泛用于生将烧杯中的洗脱液与层 析柱接通,然后拧松螺旋夹,让洗脱液滴下冲洗 层析柱,以除杂质并使柱床均匀密实(此步也称 作平衡)。适当时间后(流下的洗脱液体积一般 。 为柱床体积的2~3倍),再拧紧螺旋夹。 洗柱过程中注意调整流速约2ml/min。
3.加样与洗脱 用刻度吸管吸取 1ml 样品(蛋白质-硫酸 铵溶液),其尖头小心沿层析柱内壁伸到床面 之上,慢慢将样品加到凝胶床面上(不可搅动 床面),此时能看到床面上样品与洗脱液之间 有一清晰界面。拧松螺旋夹,待样品全部进入 凝胶柱中 , 接通洗脱液,开始洗脱并收集洗出 液。

凝胶层析脱盐技术应用

凝胶层析脱盐技术应用

外, 由于生物大分 子都 是在溶液 中发 挥作用 的, 液相 色谱 能 够 保证 这样一个溶液环境 , 一定程度的保证 了大分子的生物
活性 。
1 研 究背 景 及 目的
本 次实验 的 目的在于佐证理论应 用与层析 技术 的可 行 性, 体会理论 应用 于新技术 即新技术 的开发的思路 , 同时掌 握分子筛层析 的实验技术 。 凝胶层 析脱盐技术是 以蛋白质精分 级建立 的分子筛层 析技术 , 比透析 技术 , 相 分子筛能够在 短时间 内完成更 多量
子 的 每种 特 性 都 可 以应 用 于 层 析 的方 法 来 进 行 分 离 纯化 。另
凝胶颗粒 内部而受到交 大阻滞作用 , 移动较慢 , 流出层析 后 柱。 中等大小 的分子则在二者之间流出。 层析介质一定时, 分
子量一定 的物质 流出凝胶层析柱 的时 间是一定 的, 因此凝胶 过滤可 以用于分离 、 鉴定及 制备 。 样品的分离效果可 以通过检验 2 0 m处的紫外光 吸收 8n 值及加入 B C2 a l检测沉淀 的生成情况来确定 ,最终可以通过 比较蛋 白峰与盐峰 的分离情况来判断分离效果。 况 , 别要 检查到各 反 吹管路 、 特 阀门状态 、 温度显示 是否正
— —
4 — 3 —
石 河子科技
3 仪 器 与试 剂
测系统 , 调节好 流速和收集系统 , 待平衡完成 后即可使用 。 43 盐析法 分离提取麦清蛋 白 .
实验材料 : 新鲜小麦种 子、 交联 葡聚糖凝胶 G 2 一5
实验仪器 : — 0 J 10架盘药物天平 P

常熟市双杰测试 仪器
常 。巡 检 记 录 应 包 括 检查 项 现象。需要将 管路卸下将探头疏 通并进行管路

凝胶层析法脱盐和分离蛋白质(附凝胶过滤法原理及基本操作)-1

凝胶层析法脱盐和分离蛋白质(附凝胶过滤法原理及基本操作)-1

凝胶层析法脱盐和分离蛋白质(附凝胶过滤法原理及基本操作)-1(一)原理凡盐析所获得的粗制蛋白质(盐析得到的IgG)中均含有硫酸铵等盐类,这类将影响以后的纯化,所以纯化前均应除去,此过程称为“脱盐”(desalthing)。

脱盐常用透析法和凝胶过滤法,这两种方法各有利弊。

前者的优点是透析后析品终体积较小,但所需时间较长,且盐不易除尽;凝胶过滤法则能将盐除尽,所需时间也短,但其凝胶过滤后样品体积较大。

所以,要根据具体情况选择使用。

前实验中样品体积较小,凝胶达滤后样品体积不会太增加,所以选用凝胶过滤法。

(二)试剂与器材(1)Sephadex G-25。

(2)0.0175mol/L,pH6.7磷酸盐缓冲液。

(3)奈氏(Nessler)试剂:于500ml锥形瓶内加入碘化钾150g,碘110g,汞150g及蒸馏水100ml。

用力振荡7~15min,至碘的棕色开始转变时,混合液温度升高,将此瓶浸于冷水内继续振荡,直到棕色的碘转变为带绿色的碘化钾汞液为止。

将上清液倾入2000ml量筒内,加蒸馏水至2000ml,混匀备用。

(4)20%(W/V)磺基水杨酸溶液。

(5)1.5cm×20cm层析柱。

(6)黑、白比色磁盘。

(三)操作(1)取层析柱1支(1.5cm×20cm),垂直固定在支架上,关闭下端出口。

将已经溶胀好的Sephadex G-25中的水倾倒出去,加入2倍体积的0. 0175mol/L,pH6.7磷酸盐缓冲液,并搅拌成悬浮液,然后灌注入柱,打开柱的下端出口,继续加入搅匀的Sephadex G-25,使凝胶自然沉降高度到17cm左右,关闭出口。

待凝胶柱形成后,在洗脱瓶中加入0.0175mol/L,pH6.7磷酸盐缓冲液以3倍柱体积的磷酸盐缓冲流过凝胶柱,以平衡凝胶。

(2)凝胶平衡后,用皮头滴管除去凝胶柱面的溶液,将盐析所得全部IgG样品加到凝胶柱表面,打开柱下口,控制流速让IgG样品溶液慢慢浸入凝胶内。

凝胶过滤法使蛋白质脱盐

凝胶过滤法使蛋白质脱盐

实验步骤
1 溶胀凝胶:用去离子水浸泡Sephadex G-25凝胶24h以
上或用去离子水沸水浴溶胀约2h。 2 凝胶装柱:将溶胀的凝胶轻缓倒入柱中,使其自然沉 降,沉降后凝胶柱的高度为柱高的3/4~4/5切柱床面平整, 床面维持0.5cm高的洗脱液。 3 洗柱:除杂,一般洗脱液体积为柱床体积的2~3倍。 4 加样洗脱:取0.5mL的样品,取样器尖头沿管壁伸到床 面之上,慢慢将样品加到凝胶床面上。拧松夹子,待样 品全部进入凝胶柱中,接通洗脱液,开始洗脱并收集洗 脱液。
2 加入样品时应注意不要搅动床面,使样品与床 面的洗拖脱液混合,影响分离效果。
5 收集检测:用1.5mL离心管收集洗脱液,每管 收集1mL。边收集边进行蛋白质与铵盐的检测。 取洗脱液2滴置于小试管中,加入磺柳酸1滴,
如有蛋白质洗脱下来,则有白色混浊或沉淀 出现。取洗脱液2滴加入白瓷板中,加入纳氏 试剂1滴,如有铵盐洗脱下来,则有黄红色沉 淀。
注意事项
1 装柱时,凝胶中的水不宜过多,用玻棒搅动小 烧杯中的凝胶,轻缓倒入柱中,凝胶的高度 应是层析柱高度的3/4~4/5。如层析柱中凝胶 高度不够,应在凝胶床面未形成之前再加入 葡聚糖凝胶,要尽量防止由于加胶次数较多, 致使胶中出现节痕。同时,要避免柱床内产 生气泡。
凝胶过滤法使蛋白质脱盐
实验目的
学习凝胶过滤法分离纯化物质的原理与操 作技术。
实验原理
葡聚糖凝胶(Sephadex G-25)具有网状结 构,小分子物质能进入其内部,而大分 子物质却被排阻在外部,当一混合溶液 通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质 就按不同相对分子量被分开。
葡聚糖凝胶是葡萄糖通过α-1,6-糖苷键形成的葡聚糖长 链,与交联剂环氧氯丙烷以醚键相互交联而成的具有 三维结构的多孔网状结构物。

实验三 凝胶层析法脱盐和分离蛋白质(0806)

实验三 凝胶层析法脱盐和分离蛋白质(0806)

实验三Sephadex G-25凝胶层析法脱盐和离子交换柱层析分离菠萝蛋白酶一、Sephadex G-25凝胶层析法脱盐(一)目的和要求掌握凝胶层析法的原理及操作技术。

(二)原理凡盐析所获得的粗制蛋白质(盐析得到的IgG)中均含有硫酸铵等盐类,这类将影响以后的纯化,所以纯化前均应除去,此过程称为“脱盐”(desalthing)。

脱盐常用透析法和凝胶过滤法,这两种方法各有利弊。

前者的优点是透析后析品终体积较小,但所需时间较长,且盐不易除尽;凝胶过滤法则能将盐除尽,所需时间也短,但其凝胶过滤后样品体积较大。

凝胶过滤(gel filtration),又称为凝胶层析(gel chromatography)、分子筛过滤(molecular sieve filtration)、凝胶渗透层析(gel osmotic chromatography)等。

它是20世纪60年代发展起来的一种层析技术。

其基本原理是利用被分离物质分子大小不同及固定相(凝胶)具有分子筛的特点,将被分离物质各成分按分子大小分开,达到分离的方法。

凝胶是由胶体粒子构成的立体网状结构。

网眼里吸满水后凝胶膨胀呈柔软而富于弹性的半固体状态。

人工合成的凝胶网眼较均匀地分布在凝胶颗粒上有如筛眼,小于筛眼的物质分子均可通过,大于筛眼的物质分子则不能,故称为“分子筛”。

凝胶之所以能将不同分子的物质分开是因为当被分离物质的各成分通过凝胶时,小于筛眼的分子将完全渗入凝胶网眼,并随着流动相的移动沿凝胶网眼孔道移动,从一个颗粒的网眼流出,又进入另一颗粒的网眼,如此连续下去,直到流过整个凝胶柱为止,因而流程长、阻力大、流速慢;大于筛眼的分子则完全被筛眼排阻而不能进入凝胶网眼,只能随流动相沿凝胶颗粒的间隙流动,其流程短、阻力小、流速快,比小分子先流出层析柱;小分子最后流出。

分子大小介于完全排阻不能进入或完全渗入凝胶筛眼之间的物质分子,则居中流出。

这样被分离物质即被按分子的大小分开。

凝胶层脱盐实验报告

凝胶层脱盐实验报告

一、实验目的1. 掌握凝胶层析法的原理和操作步骤。

2. 学习利用凝胶层析法对蛋白质进行脱盐处理。

二、实验原理凝胶层析法是一种利用凝胶对分子进行分离的技术。

凝胶是一种具有多孔结构的物质,分子在凝胶中的移动速度取决于其分子大小和凝胶孔径。

通过选择合适的凝胶和层析条件,可以将不同分子大小的物质分离。

在凝胶层析脱盐实验中,蛋白质分子与盐分子在凝胶层析柱中的移动速度不同,从而使蛋白质与盐分离。

蛋白质分子较大,无法进入凝胶的微孔,移动速度较快;而盐分子较小,可以进入凝胶的微孔,移动速度较慢。

三、实验材料与试剂1. 材料:蛋白质样品、盐溶液、葡聚糖凝胶G-252. 试剂:蒸馏水、缓冲液、洗脱液、洗脱液储备液、盐检测试剂、蛋白质检测试剂四、实验步骤1. 装柱:称取葡聚糖凝胶G-25 5g,加入80ml洗脱液(蒸馏水或适宜的缓冲液),在沸水浴中溶胀30min,用倾泻法去除悬浮的小颗粒。

然后装进内径1.2cm,高30cm的玻璃柱内,注意装填均匀,无气泡和裂纹存在,并保持液面在凝胶表面以上。

2. 加样:打开柱的出口,让柱内的液体慢慢流出,直至液面与凝胶床表面相平,然后加入2ml含盐蛋白质溶液,至样品液面刚好到达凝胶床表面时,加入30ml洗脱液(与溶胀和装柱时所用液体完全相同),以0.5ml/min的流速洗脱,每5ml收集一管。

3. 收集样品:将收集的样品液进行盐和蛋白质检测。

4. 盐检测:根据具体盐的种类选择合适的检测方法,如火焰原子吸收光谱法、离子色谱法等。

5. 蛋白质检测:将分步收集的样品液于280nm处的紫外光吸收法检测,也可用福林酚测定。

五、实验结果与分析1. 盐检测:通过盐检测方法,可以确定脱盐效果。

实验结果显示,脱盐效果良好,盐浓度明显降低。

2. 蛋白质检测:通过紫外光吸收法或福林酚法,可以确定蛋白质的纯度和浓度。

实验结果显示,蛋白质的纯度较高,浓度符合预期。

六、实验讨论1. 凝胶层析法是一种简单、有效的蛋白质脱盐方法。

葡聚糖凝胶层析法分离蛋白质

葡聚糖凝胶层析法分离蛋白质

葡聚糖凝胶层析法分离蛋白质实验简介:凝胶层析法是用一般的柱层析法使分子量不同的溶质通过具有分子筛效应的介质(如葡聚糖凝胶),从而达到分离提纯的目的。

凝胶层析设备简单,操作简便,条件温和,已成为分离分析蛋白质等生物大分子不可缺少的实验手段。

一、实验目的1、掌握葡聚糖凝胶柱层析法的工作原理及基本操作技术。

2、掌握蛋白质分离纯化的一般操作技术。

二、实验原理凝胶层析是按溶质分子大小不同而进行分离的一种层析技术,当溶质分子大小不同的样品溶液通过凝胶柱时,由于凝胶颗粒内部的网络结构具有分子筛作用,分子大小不同的溶质就会受到不同的阻滞作用。

本实验采用葡聚糖凝胶G-50作为固相载体,它适用于相对分子质量范围在1500~30000之间的多肽与蛋白质的分离。

当蓝色葡聚糖-2000(相对分子质量在200万以上,蓝色),细胞色素C(相对分子质量12800,红色)和重铬酸钾(相对分子质量294,黄色)的混合物流经层析柱时,三种物质的分级分离明显可见。

蓝色葡聚糖因完全被排阻在凝胶颗粒之外而首先流出,细胞色素C渗入凝胶颗粒内部而其次流出,重铬酸钾则完全渗入凝胶内部最后流出。

通过作洗脱曲线便可清楚地表示出葡聚糖凝胶G-50对这三种物质的分离效果。

样品中的各组分的流出顺序,可用有效分配系数K av表示:K av =(V e-V o)/(V t -V o)上式中,K av指的是分子量不同的溶质在凝胶内部和外部的分配系数,只与被分离物质分子的大小和凝胶颗粒孔径的大小分布有关,而与柱的长短粗细无关。

外水体积V o(outer volume)指基质颗粒之间体积的总和;内水体积V i(inner volume)指基质颗粒内部体积的总和;基质体积(V g)指基质自身所具有的体积。

V。

、V i和V g都是随着床体积和基质性质变化而变化的;洗脱体积V e(elution volume)指从加样到柱出现最大浓度(峰)时所流过的洗脱液的体积(如图1)。

用Sephadex+G-25+凝胶过滤层析脱盐和缓冲液置换应用报告

用Sephadex+G-25+凝胶过滤层析脱盐和缓冲液置换应用报告

产品资料
图 8. 用Sephadex G-25填装INdEX柱的示意图。
1. INdEX/Sephadex G-25 使用 6 mm 手动生产用脱盐系统请向安玛西亚公司各办事处查询——
香港:(852) 2811 7575;北京:(010) 8838 5742;上海:(021) 6445 5290;广州:(020) 8732 0255。
图 6. Sephadex G-25 SF从标记了 125I的胰岛素中去除胰岛素 和氯氨T。
2. L生化制剂样品: 用Sephadex G-25 (超细) 填充的BPG 450柱纯化植物中抽提的过敏源,去除低分子量杂质(7)。 柱体积 25 L,样品体积可高达24% 柱体积。流速66 cm / hr。柱床高 15 cm,循环时间很短,仅 17 分钟;样品 稀释仅 1.4 倍。以上两个例子可见用 Sephadex G-25 脱 盐,短层析柱一样能达到很好的效果,并可缩短生产 周期,增加产量。
表 1. 用Sephadex G-25大规模脱盐的例子
柱尺寸
粒度
(长×内径,厘米)
应用
上样 (%) 一次操作 参考文献 时间 (分)
15×45
超细 过敏源抽提物中等纯化
24
17
7
60×40

杂交细胞培养物上清
20
54
11
100×40

白蛋白脱盐
25
27
9
60×60

血浆蛋白t脱盐
15
20
12
100×180
1. 300 ml重组蛋白样品: 酒精酵母表达的重组过氧化物歧 化酶 (rhSOD) 用 1.1 L Sephadex G-25 (超细) 在十厘米 内径的BPG 100柱中进行初步下游纯化,去除了影响下 一步层析的低分子量杂质 (7)。样品体积达 300 ml (即 27% 柱体积),流速 60 cm / hr,一个周期 30 分钟,样 品稀释 1.2 倍。再用阴离子交换层析和凝胶过滤层析纯 化至 99% 纯度。用自动层析系统循环工作,16 小时可

用Sephadex+G-25+凝胶过滤层析脱盐和缓冲液置换应用报告

用Sephadex+G-25+凝胶过滤层析脱盐和缓冲液置换应用报告

应用报告
凝胶过滤 (或称分子筛) 层析是一种由限制分子通过多孔 基质,按分子大小分离混合分子的技术 (1,2)。一般生物大 分子的分子量比盐等小分子大许多倍,用凝胶过滤方法为 生物产品脱盐十分简单、可靠 (3)。由于层析方法可透过紫 外和电导检测器监控整个层析脱盐的过程、产品的纯度和 回收率,又可以连续自动进样和收集,自动化程度高,容 易放大 (4)。所以,从 60 年代初开始,随着层析介质技术的 不断发展,Sephadex G-25 系列凝胶过滤介质被越来越多 地用于从实验室到工业规模的脱盐、小分子去除及缓冲液 置换 。 (8-10)
HiTrap 脱盐和 Sephadex G-25 其它实验室常规工作应用 (6) 1. 亲合层析洗脱液中所含的在紫外有强烈吸收的小分子会
干扰往后的检测工作。如组氨酸融合蛋白,需用咪唑从 螯合了镍离子的层析介质上洗脱,Sephadex G-25 可以 将咪唑去除。 2. 在生物分子偶联反应中去除小分子反应副产物。 3. 终止酶反应,去除小分子辅助因子、抑制剂等。 4. 从标记生物分子中去除游离的同位素标记,如 125I, Chloramine T (见图6) 5. 在进行阴离子交换层析前,从培养基中去除苯酚红。
图 6. Sephadex G-25 SF从标记了 125I的胰岛素中去除胰岛素 和氯氨T。
2. 6 L生化制剂样品: 用Sephadex G-25 (超细) 填充的BPG 450柱纯化植物中抽提的过敏源,去除低分子量杂质(7)。 柱体积 25 L,样品体积可高达24% 柱体积。流速66 cm / hr。柱床高 15 cm,循环时间很短,仅 17 分钟;样品 稀释仅 1.4 倍。以上两个例子可见用 Sephadex G-25 脱 盐,短层析柱一样能达到很好的效果,并可缩短生产 周期,增加产量。

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善
YANG Ho n g —t a o,BI N We n,W ANG Mi a o,CUI Yo n g,Z ENG Ho n g
( S c h o o l o f L i f e S c i e n c e s& B i o p h a r ma e e u t i c s ,S h e n y a n g P h a r m a c e u t i c a l U n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 1 1 0 0 1 6 ,C h i n a )
t y p i c a l e x p e i r me n t i n b i o c h e mi c a l e x p e i r me n t t e a c h i n g .I n o r d e r t o e n h a n c e t h e e x p e i r me n t t e a c h i n g

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第 1 6卷
第 2期 /N
LABORAT 0R Y SC I ENC E
Vo 1 . 1 6 No . 2 Ap r . 2 01 3
生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析 的改进 与完善
杨 洪涛 ,宾 文 ,王 淼 ,崔 勇,曾 红
( 沈阳药科大学 生命科 学与生物制药学院,辽 宁 沈阳 1 1 0 0 1 6 )
摘 要 :葡聚糖凝胶层析是生物化学领域常用 的分离技 术 ,也是 生物化 学实验 教学 中的一个
典型实验 。为了提高实验教学质量和解决实验 教学 中存 在 的一些 问题 ,对该 实验进行 了改进 与完善 。选择优化 了实验样 品,改进 了洗脱液 配方 ,设计 并采 用 自制仪 器洗 脱液瓶 完善 了层 析系统 ,应用 自编计算机程序处理实验数 据并绘 制 曲线 图 ,提高 了实验 教学效率 ,降低 了实 验成本 ,得到学生和教师 的好评 。

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善

生物化学教学实验葡聚糖凝胶层析的改进与完善杨洪涛;宾文;王淼;崔勇;曾红【摘要】葡聚糖凝胶层析是生物化学领域常用的分离技术,也是生物化学实验教学中的一个典型实验.为了提高实验教学质量和解决实验教学中存在的一些问题,对该实验进行了改进与完善.选择优化了实验样品,改进了洗脱液配方,设计并采用自制仪器洗脱液瓶完善了层析系统,应用自编计算机程序处理实验数据并绘制曲线图,提高了实验教学效率,降低了实验成本,得到学生和教师的好评.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2013(016)002【总页数】3页(P10-12)【关键词】生物化学;实验教学;葡聚糖;凝胶层析【作者】杨洪涛;宾文;王淼;崔勇;曾红【作者单位】沈阳药科大学生命科学与生物制药学院,辽宁沈阳 110016【正文语种】中文【中图分类】Q5-33生物化学是生物技术体系中最活跃的学科之一,广泛应用于农林医药等领域,地位十分重要。

生物化学课程是生命科学的核心课程之一,许多高校均有开设。

生物化学实验是辅助学生理论知识学习及培养学生实验技能的重要课程,也是理解已有知识、发现新知识的重要途径。

与理论课教学相比,实验教学具有直观性和实践性,在传授知识和培养人才方面发挥着举足轻重的作用[1-3]。

凝胶层析又称分子排阻层析,是以被分离物质的分子量差异为基础的一种层析分离技术,它具有诸多优点,如设备简单、操作方便、分离方法温和、不易改变样品活性等,因此广泛用于蛋白质、核酸等生物分子的分离纯化[4-5],同时还应用于蛋白质分子量的测定、样品浓缩等[6-7]。

作为生物化学领域常用分离技术之一,凝胶层析十分重要,许多高校都把它作为实验教学内容。

层析的固定相载体是凝胶颗粒,常用的有葡聚糖凝胶和琼脂糖凝胶。

沈阳药科大学生物化学实验教学采用葡聚糖凝胶,实验名称为葡聚糖凝胶层析。

该实验步骤较多,时间较长,需要进行改进和完善,以调控实验教学进程和提高教学质量。

1 实验原理葡聚糖凝胶是由直链的葡聚糖分子和交联剂交联而成的高分子化合物,具有多孔网状结构。

葡聚糖凝胶层析脱盐

葡聚糖凝胶层析脱盐
1、层析介质的特点
(1)遇水为不溶解的固相;
(2)是化学惰性物质; (3)离子基团含量少; (4)颗粒大小和网眼均匀; (5)机械强度较强;
(6)具有可选择的多种孔径。
原 理
目前使用较多的是葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、琼 脂糖凝胶及其衍生物。 葡聚糖凝胶(商品名称Sephadex)是最常用的层析介 质。它是由一定平均分子量的葡聚糖和交联剂 1- 氯 -2,3- 环 氧丙烷(CH2-CH-CH2Cl)交联成的具有三维结构不溶水 的高分子化合物。调节葡聚糖和交联剂配比,可以获得网 眼大小不同,型号各异的凝胶。
O
原 理
当葡聚糖分子量越小,交联剂用量越大,则交联度越大, 凝胶网眼越小,吸水量越小,G值也越小。 G值表示每克干胶吸水量(mL)的十倍。 例如Sephadex G-25其吸水量应为2.5mL/g干胶。
常用的葡聚糖凝胶有多种规格,如 G-10 、 G-15 、 G-25 、
G-50、G-75、G-100等。
操作步骤
3、平衡 取 15mL 洗脱剂,用滴管沿柱内壁旋转着缓缓流下,
不可冲动胶平面,打开出水口,经洗脱液的流动,一方
面清洗内壁,另一方面使胶床收紧。洗脱平衡完毕,胶 床上方保留约 4cm高水位,关闭出水口。此时,胶床高 度≥15cm为宜。 4、准备收集 取6只干净的刻度试管(除净试管内残留的水), 1~6编号,并在试管2mL处作一标记。
作被排阻。被排阻的最小分子量称为该规格凝胶的排阻极限);
时不断地从一个网眼穿到另一个网眼,逐层扩散,阻滞作用大,
流程长,移动速度慢,因而后出层析柱。
原 理
· · ·
原 理
原 理
操作步骤
1、层析柱的准备 (1)清洗:每组取一支层析柱,用清水冲洗干净。 (2)安装与检查:检查出口装置中尼龙绸或烧结滤板是否 完好干净。安装层析柱,让其垂直固定于滴定台架上。对准 出口处,放一只 250mL 烧杯。向层析柱内灌洗脱剂,打开 出口螺旋夹,检查有无渗漏、出口乳胶管是否通畅等情况。 (3)排气泡:保持柱内一定的水位,用手指弹击柱壁,部 分气泡会从溶液中上浮排出。出口处的小气泡易停留在螺旋 夹附近的乳胶管内,要想法排尽,否则会影响分离结果,排 气完毕,保留柱内1~2cm高水位,关紧螺旋夹。 (4)标记高度:在距顶端8~10cm处做一标记,作为衡量 灌装层析介质床体高度(15~17cm)的依据。

实验凝胶过滤法使蛋白质脱盐

实验凝胶过滤法使蛋白质脱盐

葡聚糖凝胶的商品名称为 Sephadex,它具有三维空间的 多孔网状结构,呈珠状颗粒。
本实验用G-25使蛋白质与(NH4)2SO4分离,当 蛋白质的盐溶液进入葡聚糖凝胶时,小分子的 (NH4)2SO4扩散进入G-25的网孔中,而大分子的 蛋白质因颗粒直径大,不能进入网孔中,被排阻 在凝胶颗粒的外面。加入洗脱液洗脱时,因大分 子的蛋白质从凝胶颗粒的间隙随洗脱液向下流动, 首先被洗脱下来,而小分子的(NH4)2SO4可以扩散 进出凝胶颗粒的网孔之中,随洗脱液移动时受到 阻滞力较大,在层析柱中移动较慢,这样蛋白质 与(NH4)2SO4很容易地分离开,从而达到对蛋白质 样品脱盐的目的。
4.收集检查 用刻度离心管收集洗出液,每管收集1ml。 边收集边进行蛋白质与铵盐的检查。 (1)取洗出液2滴加入白瓷板穴中,加入钠 氏试剂1滴,如有铵盐洗脱下来,则有黄红色沉 淀。 (2)取洗出液2滴置小试管中,加入磺柳酸 1滴,如有蛋白质洗脱下来,则有白色混浊或沉 淀出现。
1)NH4+检查
2)蛋白质检查
2.洗柱 通过细乳胶管小心地将烧杯中的洗脱液与层 析柱接通,然后拧松螺旋夹,让洗脱液滴下冲洗 层析柱,以除杂质并使柱床均匀密实(此步也称 作平衡)。适当时间后(流下的洗脱液体积一般 。 为柱床体积的2~3倍),再拧紧螺旋夹。 洗柱过程中注意调整流速约2ml/min。
3.加样与洗脱 用刻度吸管吸取 1ml 样品(蛋白质-硫酸 铵溶液),其尖头小心沿层析柱内壁伸到床面 之上,慢慢将样品加到凝胶床面上(不可搅动 床面),此时能看到床面上样品与洗脱液之间 有一清晰界面。拧松螺旋夹,待样品全部进入 凝胶柱中 , 接通洗脱液,开始洗脱并收集洗出 液。
【实验目的】
学习凝胶过滤法分离纯化蛋白质的原 理与操作技术

葡聚糖凝胶柱层析分离纯化蛋白质

葡聚糖凝胶柱层析分离纯化蛋白质

h
7
凝胶层析过程的数理关系
外水体积Vo 柱床体积Vt
凝胶干体积Vg = 1/4 D2h = Vg + Vo + Vi
内水体积Vi
洗脱体积(Ve):自加入样品时算起,到组分最大浓度
出现时所流出的洗脱液体积。
h
8
凝胶层析的分配系数
* 分配系数Kav:表示任何一种被分离的化合物被
凝胶排阻的程度。
* Kav与凝胶柱的总体积Vt、外水体积Vo、洗脱体
葡聚糖凝胶柱层析 分离纯化蛋白质
h
1
教学目标
了解:层析技术的基本原理;
有效分配系数Kav的计算。
理解:葡聚糖凝胶的选择和准备。 掌握:凝胶层析的原理和操作方法;
有效分配系数Kav的意义。
h
2
重点:
凝胶层析的原理和实验步骤。 分配系数与被分离分子量之间的关系。
难点:
掌握装柱,加样,洗脱,收集样品的操作步骤。
然后打开出口,使样品进入床面,滴加1~2倍样品体积 的蒸馏水(注意:轻柔滴加)。
待样品完全流入床内后,再加蒸馏水进行扩展洗脱。
h
15
4. 样品收集:样品一旦加入后马上用烧杯收 集流出液,注意柱床上要不断加水,直到 两种蛋白全部洗脱。倒出凝胶,清洗层析 管。
5. 结果分析:分析为什么这两种蛋白能在凝 胶柱中分离开。
h
18
思考题
1. 为什么分离物分子量越大Kav值越 小?
2. 用凝胶柱层析分离不同蛋白质,怎 样才能得到较好的分离效果?
h
19
型号:G200、 G150、 G100、 G75、 G50、 G25、 G15
h
10
Sephadex的常见规格(分级范围)
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,
,
加 入 柱 内 再将 柱 垂 直 固 定 在 铁 架 台上 用 少量 洗 脱 液 冲 洗 管 壁 稳 定 下 沉
.
10m i n
,
柱 高 一 般在
平街 加样
调 节恒 流 泵 选 择
,
,
。 7 一 lm
.
i 的 流速 以 2 倍 床 体 积 的洗 脱液进 行平 衡洗 / m n l
,

1
.

2 4
,
,

床均 匀 无 节 无 气 泡 并 适 当增 加 了柱 床 高 度 对提 高 层 析 效率 有 一 定 的 作 用
术 洗 脱 速 度也 进 行 了 改 进
,
、 。

,

同 时对 加样 技
,
在 加样 时 采 用 加皮 头 移 液 管轻触 床 面 加样 法 样 品 能均 匀 扩散

,
,
又 不 致 冲坏 床 面 对 提高 层 析 效 率也 起 了 一 定 作 用
,
, , , , ,

,

,
,
另 外 我 们还 对 样 品 浓 度 和 用 量 进 行 了 试 验 其 结
,
果是 样 品过 浓 量 过 大 其 粘 度 大 相 互 粘 合 不 易 分
离 但 样 品 过 稀 量 过 少 时 由于 分子 扩 散 作 用 也 得 不
到 好 的分 离 效果
. 3 3

,
,
;
, ,

, ,

a
不 变 时 增 大 1 R 变 大 相对 层 析 谱 来 说 也 就 是 增
, , , , , , ,

一V
e l
.
因此 在 层 析 时 增 加 柱 长 则 有 利 于 峰 的 公 离 能提 高 层 析 效 率 但 也 不 能 无 限 地
, ,
增 加 柱 长 因 为 柱过 长 层 析 时 间 长 样 品 易 扩 散 增 大 了


V
e Z
V e 一V e _ K ~ 一 一二二二 一一 看
_
,
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, ,

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_
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一V
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R
变 小 峰 易 重 迭 层 析 效率 低
( )
,
,
依 公式
V
e Z
卜 告宁
lo m i n
, , , ,
去 上 清液 最 后 用
0 5m l
.
的速 度 离 心
速度 去 上 清 液 于 洗净 的 红 细 胞 中加
Z0 0 0 r / m i n
等 体 积 的 蒸馏 水 和
,
四 氯化 碳 剧 烈 振荡 使血 球 全 部 溶 血 用 皮 头 滴 管 吸 出 上 层 的 红 色

,

量 被分 离物 分 离好 坏 的重要 标志 其 表示 方 法 有 两 种 “ 兰 “) l 一 当y 卫二 R 一
舍 瑞
1
一了
,


树 里
,

( 2 )R =
a

一 1
a
,

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式中
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-
V V

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,
少 丫 IV
eo eo
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一 V 一 V

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l
, ,
h
l 一 柱长 h 一 理 论 塔板 高度 N 一 有效 理 论 塔 板 数 ) (
汤 菊香
郭 素萍
( 淮 阳县 农牧 局 )

(农 学 系 新 乡 4 5 3 0 0 3 )
摘要
葡 聚 糖凝胶 层 析 法 进 行 蛋 白质脱盐 的实验 中 对 常 规实验方 法 中 的 装柱 技术 洗脱速 度 作

,
了 部分改进
在用
68
n 0
;
m
波 长 比 色 时 发 现 一 个与血红 蛋 白峰平 行 的 未 知 峰 通 过大 量 实 验 验证
3


2
加样 与 层析 效 率
原 实验 要 求 用 吸 管 吸 取
,

0
.
sm l 样 品 加 到 床面 上
,
,

用 此 法 加 样 易冲 坏 床 面 造 成 区 带 参 差 不 齐 影 响 分 离
效 果 为 此 进行 了 加样方 法 的 改进 用 皮 头 移 液 管 加 样 容 易 控 制 加 样 速 度 一 般 不 破坏 床 面 样 品 能均 匀 地 扩 散 区 带 整齐 得 到 的分 离效 果 较好
透 明液 即 为血 红蛋 白溶液
收稿 日 期
:
19 4

6 0

1 2
.
硫酸 铜 盐 溶液
:
称取
N
a Z
3
.
7 3g C u S O
,

溶于
6om l
,
lo m l
热 蒸馏 水 中 冷后 稀 释到
,
,
1 5 m l;
u
7 再 称柠 檬 酸钠 1
.
39
,
eO


Z H O iog
,
加水
热溶解 后 冷 却 稀释 至
.
切 断恒 流 泵 打 开 柱 底 出 口 放 洗脱 液 至 胶 床 面 齐 关 闭 下 口 取 sm L 样 品 使
, , ,
,
移 液 管 尖 端 慢 慢地 接触 到 床 面 轻轻 挤 压 皮 头 使 样 品 放 入 床 内 再 用 l l m 的洗脱液 冲洗管 壁
, , ,
2 1
.
次 最后 加 洗 脱 液 约 5 ~
,

丫e
.
离 度 而 分 离 度 与柱 床高 度有着 密 切 的关 系 首 先

从 层析 谱 上 看 如 图
,
2
所 示 这是 两 种被 分 离物 从
,

层 析 柱 上 洗 脱 下 来 的 正 态 分 布 曲线 V e 代表 第 一
l
丫/
图 2
,
种 物 质 从 加 样 开 始 到 峰 顶 出现 所用 的 洗脱 体积

.
根据 这 种 猜测 我 们首 先 用 化 学 的方 法 对 层 析 出 来的 红 色 溶 液 进行 验证 取 待测 的红 色 溶
,
,

Zm l
Байду номын сангаас
,

0
.
n 1 浓 度 的 葡 萄 糖 Z m l 在 沸水 浴 中加 热 s m i 0
, ,
,
如 有铜 盐 存 在 时 就 有 黄 红 色沉 淀

,
u 生 成 (C O 十) 但 结果 没 有 这 种 现 象 发 生 这样 就排 除 了红 色 溶 液 中有 铜 盐 的 存 在
,

第一 此 峰 可 能 是分 离 不 佳 红 色 溶 液 中 仍 有
铜 盐 存在 的 缘 故
,

,

1
.
1
洗 脱 曲线
52 68
血 红 蛋 白在 硫 酸铜 盐 在 未知 峰
n m 处的吸收峰 0 n 0
m

第二 也 可 能 此 峰是 血 红 蛋 白在
吸收

680 n m
处有
2 3
.
处 的吸 收 峰
,
波 长 分 别为
1 3
.
68on m

实 验结 果
根据
,
520 n m

680 n m l:
波 长 测 定 的 光 密 度值

分别 以 管数 为横 坐 标 以光 密值为 纵 坐 标进
,
行 绘 图 其结 果 如 图
2
未 知 峰 的发 现 与验 证
在实验 中 当用
, , ,
0
.
D
14
0
.
68
on
m
波 长 比色 时 测 得 的
v
e
;
Z
为 第 二 种物 质 从 加 样 开 始 到 峰顶 出 现 时 的 洗

层 析谱
,
脱 体积
于分 离
y
, ,
y
Z
分别代 表 两 峰峰底 的 宽度
,
,
a
为标 准差 表 示 各 组分 的 分散 度
:
a
值大 峰宽 不 利
,
,
,
占值 小
峰窄 易 分离
,

分 离度 R 表 示 相 邻 两 峰 顶 距 离是 两 峰 平 均 宽度 的几倍 它 是 衡
,
,
,

3
2 m 的 层 析谱 柱床 2c
. .
吸 收 弱 些罢 了 所 以 当用
5 2on m
,
680 n m
比色 Cu SO

;

3
一 6 管 内 因 血 红 蛋 白 存在 而 出 现 一 个 小 于
吸 收 峰 的小 峰
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