蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析
蛋白沉淀方法
蛋白沉淀方法蛋白沉淀是蛋白质分离与纯化的一种常用方法,通过加入化学物质使目标蛋白质与其它蛋白质或者杂质分离,并沉淀于溶液底部或者浮于溶液表面。
本文将从蛋白沉淀的原理、化学物质的选择、实验操作、蛋白沉淀后处理等方面进行介绍。
一、蛋白沉淀的原理蛋白质的沉淀是基于化学物质与蛋白质之间的物理或者化学相互作用,包括:1. 盐析沉淀在高浓度盐溶液中,蛋白质远离其同样带电的水分子,而形成大分子团聚,从而沉淀。
在酸性环境下,大多数蛋白质通过质子化而失去电荷,降低了疏水性,从而沉淀。
在碱性环境下,蛋白质通常解离出一个氨基酸残基的羧基,从而带有负电荷,易于被阳离子与之形成沉淀。
4. 有机溶剂沉淀如乙醇、丙酮、甲醇等,可与蛋白质形成复合物,使其聚合而沉淀。
以上几种原理可单独或结合使用,根据情况进行选择。
二、化学物质的选择常用的盐类有氯化铵、硫酸铵、硫酸钠等。
浓度通常在10-60%之间,具体浓度根据具体实验条件进行选择。
2. 酸类常用的酸包括二元酸、有机酸等。
浓度为0.1-1M之间,酸性度通常为pH 4-6。
3. 碱类常用的有机溶剂包括乙醇、丙酮、甲醇等。
浓度通常为50-90%之间,根据实验要求进行选择。
三、实验操作1. 样品制备待分离的蛋白质必须经过预处理,通常包括离心、裂解、过滤等步骤。
裂解方式可以使用生理盐水、水、甲醇等,使蛋白质从细胞中释放出来。
过滤可以使用滤纸、滤膜、分子筛等方式,去除杂质。
2. 化学物质的加入将选择好的化学物质加入样品中,此时需注意化学物质前后也要进行科学操作,如一些电解质类物质可能带有杂质,需要先进行过滤;有机溶剂可能会引起蛋白质的变性,需加入适量的缓冲液进行保护。
将混合物小心地混合均匀后,离心使混合物分层,此时目标蛋白沉在沉淀层,上清液中还有一些蛋白,需要将其过滤或沉淀以去除杂质。
4. 纯化将沉淀分解,得到的产物通过离心、层析等步骤进行纯化,最终得到目标蛋白。
沉淀后需要进行洗涤,以去除杂质,保证目标蛋白的纯度和酶效。
蛋白沉淀法
蛋白沉淀法蛋白沉淀法是一种常用的分离蛋白质的方法,其原理是利用化学反应使蛋白质沉淀至底部,从而分离出目标蛋白质。
本文将详细介绍蛋白沉淀法的原理、步骤、优缺点以及应用领域。
一、原理蛋白沉淀法的原理基于化学反应,常用的反应剂包括三氯醋酸(TCA)、硫酸铵(AS)、三硝基苯磺酸(TNBS)等。
其中,TCA法是最常用的方法之一。
TCA与蛋白质反应后,会形成一种不溶于水的复合物,从而使蛋白质沉淀至底部。
TCA法的反应方程式如下:TCA + 蛋白质→ TCA-蛋白复合物二、步骤蛋白沉淀法的步骤通常包括以下几个步骤:1. 样品制备:将待分离的样品加入适量的缓冲液中,使其pH值在7左右。
2. 加入反应剂:将反应剂加入样品中,通常加入的量为样品体积的1/10至1/5。
3. 沉淀:将反应液在4℃下静置30分钟至1小时,使蛋白质充分沉淀至底部。
4. 洗涤:用冷乙醇或冷醚洗涤沉淀,去除残余的反应剂和其他杂质。
5. 脱水:将沉淀放入干燥器中,用低温低压的方式将水分脱除。
6. 重溶:用适量的缓冲液将沉淀重溶,得到目标蛋白质。
三、优缺点1. 优点:蛋白沉淀法操作简单,成本低廉,适用于大规模分离蛋白质。
此外,该方法还可以去除大量的杂质和非蛋白质物质。
2. 缺点:蛋白沉淀法的选择性不够高,可能会将多种蛋白质沉淀至底部。
此外,该方法会对蛋白质的结构和功能产生一定的影响,使得蛋白质的活性降低。
四、应用领域蛋白沉淀法广泛应用于生物学、生化学、医学等领域。
其中,最常见的应用包括:1. 分离纯化蛋白质:蛋白沉淀法可以将目标蛋白质从复杂的混合物中分离出来,得到较为纯净的蛋白质样品。
2. 检测蛋白质含量:蛋白沉淀法可以用于检测样品中蛋白质的含量,并进行定量分析。
3. 蛋白质结构研究:蛋白沉淀法可以用于分离蛋白质的亚单位,从而研究蛋白质的结构和功能。
总之,蛋白沉淀法是一种常用的分离蛋白质的方法,其原理简单,操作方便,适用于大规模分离蛋白质。
但是,由于其选择性不够高,会对蛋白质的结构和功能产生一定的影响,因此在具体应用时需谨慎选择。
蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析
蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。
在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂:1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。
2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。
3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。
但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。
4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。
5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。
6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。
第一节盐析法一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。
在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。
盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。
一.影响盐析的若干因素1.蛋白质浓度高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。
用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。
一般认为%%的蛋白质浓度比较适中。
2.离子强度和类型一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。
在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。
每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。
离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。
蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析
蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析令狐采学在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。
在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂:1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。
2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。
3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。
但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。
4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。
5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。
6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。
第一节盐析法一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。
在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。
盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。
一.影响盐析的若干因素1.蛋白质浓度高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。
用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。
一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。
2.离子强度和类型一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。
在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。
每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。
离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。
蛋白质沉淀的原理及方法
蛋白质沉淀的原理及方法蛋白质沉淀是一种将蛋白质从溶液中分离出来的方法,通常使用沉淀剂,如醋酸,酒精或重金属盐来促使蛋白质凝聚形成沉淀。
蛋白质沉淀是许多生物化学和分子生物学实验中常用的技术之一,可以用于纯化和浓缩蛋白质样品。
蛋白质沉淀的原理是基于蛋白质的溶解性与溶液中其他组分的相互作用。
在特定的条件下,蛋白质与相应的沉淀剂结合形成复合物,从而使蛋白质凝聚并沉淀到溶液底部。
沉淀剂的选择取决于所要沉淀的蛋白质的特性,溶液的pH值,离子强度和温度等因素。
常用的沉淀剂包括醋酸,甘油,聚乙二醇和盐类等。
以下是一种常用的蛋白质沉淀方法:1. 收集需要进行沉淀的蛋白质样品。
可以从细胞裂解液、培养上清液或血浆等溶液中收集蛋白质。
2. 根据蛋白质的特性选择合适的沉淀剂和条件。
例如,对于酸性蛋白质,可以使用盐类如氯化铵进行沉淀;对于碱性蛋白质,醋酸可能是更好的选择。
3. 将沉淀剂加入蛋白质样品中。
通常,将溶液加入沉淀剂,而不是相反,以避免混合不均。
4. 充分混合溶液,使蛋白质与沉淀剂充分接触,并等待一定的时间以使蛋白质沉淀。
5. 使用高速离心机将混合液离心。
离心的目的是将蛋白质沉淀到离心管的底部,并使上清液可以去除。
6. 将上清液分离出来,并收集蛋白质沉淀。
蛋白质沉淀可以通过漂浮在上清液表面,或者用离心管切开收集。
7. 温和洗涤沉淀。
可以使用洗涤液,如含有低浓度洗涤剂的缓冲溶液来洗涤沉淀,以去除杂质。
8. 再次离心蛋白质沉淀,并去除上清液。
重复此步骤可以提高蛋白质的纯度。
9. 最后,将蛋白质沉淀溶解在合适的缓冲溶液中,以便进行后续的实验或分析。
蛋白质沉淀是一种常用的蛋白质纯化方法,可以大大提高蛋白质样品的纯度和浓度,有助于后续实验的进行。
但是需要注意的是,沉淀条件的选择和实验操作的技巧对于蛋白质沉淀的效果至关重要。
此外,也需要根据具体的实验目的和样品特点来选择最适合的方法,以获得所需的结果。
蛋白质沉淀
蛋白质沉淀(Protein Precipitation)浓缩方法原理及详细解析在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。
在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂:1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。
2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。
3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。
但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。
4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。
5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。
6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。
第一节盐析法一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。
在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。
盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。
一.影响盐析的若干因素1.蛋白质浓度高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。
用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。
一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。
2.离子强度和类型一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。
在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。
每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。
常用的蛋白质沉淀方法
常用的蛋白质沉淀方法一、盐析法。
盐析法是一种常用的蛋白质沉淀方法,它利用蛋白质在高盐浓度下发生沉淀的原理进行蛋白质的分离和富集。
在实验操作中,可以通过逐渐增加盐的浓度,使得蛋白质逐渐沉淀,然后通过离心等手段将沉淀的蛋白质分离出来。
盐析法操作简单,成本低廉,适用于大多数蛋白质的沉淀分离。
二、醋酸铵沉淀法。
醋酸铵沉淀法是一种常用的蛋白质沉淀方法,它利用醋酸铵在适当浓度下可以使大部分蛋白质发生沉淀的特性进行蛋白质的分离和富集。
在实验操作中,可以通过向蛋白质溶液中加入适量的醋酸铵,使得蛋白质发生沉淀,然后通过离心等手段将沉淀的蛋白质分离出来。
醋酸铵沉淀法操作简便,效果稳定,适用于大多数蛋白质的沉淀分离。
三、硫酸铵沉淀法。
硫酸铵沉淀法是一种常用的蛋白质沉淀方法,它利用硫酸铵在适当浓度下可以使大部分蛋白质发生沉淀的特性进行蛋白质的分离和富集。
在实验操作中,可以通过向蛋白质溶液中加入适量的硫酸铵,使得蛋白质发生沉淀,然后通过离心等手段将沉淀的蛋白质分离出来。
硫酸铵沉淀法操作简单,效果稳定,适用于大多数蛋白质的沉淀分离。
四、甲醇沉淀法。
甲醇沉淀法是一种常用的蛋白质沉淀方法,它利用甲醇在适当浓度下可以使大部分蛋白质发生沉淀的特性进行蛋白质的分离和富集。
在实验操作中,可以通过向蛋白质溶液中加入适量的甲醇,使得蛋白质发生沉淀,然后通过离心等手段将沉淀的蛋白质分离出来。
甲醇沉淀法操作简单,效果稳定,适用于大多数蛋白质的沉淀分离。
以上就是常用的蛋白质沉淀方法的介绍,每种方法都有其独特的优点和适用范围,实验者可以根据实际需求选择合适的方法进行蛋白质的沉淀分离。
希望本文的介绍能够为大家在实验操作中提供一定的帮助,祝实验顺利!。
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质
硫酸铵盐析法是一种分离纯化蛋白质的常用方法,它是利用硫酸铵的沉淀能力将蛋白质从溶液中分离出来。
本文将详细介绍硫酸铵盐析法的原理、步骤和注意事项。
一、硫酸铵盐析法的原理
硫酸铵是一种常用的沉淀剂,它在水中溶解度随温度的升高而增加。
利用这个特性,可以通过逐渐加入硫酸铵,使蛋白质逐渐从水溶液转移到硫酸铵溶液中,最终沉淀出来。
硫酸铵盐析法的原理是蛋白质和硫酸铵形成复合物,使溶液中蛋白质的溶解度降低,从而沉淀出来。
二、硫酸铵盐析法的步骤
1.制备蛋白质溶液:将需要分离纯化的蛋白质加入缓冲液中,使其溶解。
2.加入硫酸铵:逐渐加入一定比例的硫酸铵至蛋白质溶液中,搅拌均匀。
3.离心:将混合液离心,使蛋白质沉淀。
4.洗涤:用冷硫酸铵水洗涤沉淀,去除杂质。
5.再溶解:用适量的缓冲液再次溶解沉淀的蛋白质。
三、硫酸铵盐析法的注意事项
1.硫酸铵的加入应逐渐进行,以免过饱和而导致蛋白质不完全沉淀。
2.离心速度和时间应根据所用离心机的不同而确定。
3.洗涤次数应足够多,以免残留的硫酸铵对蛋白质产生影响。
4.蛋白质的再溶解要充分,以保证蛋白质的活性和稳定性。
5.硫酸铵盐析法不能用于分离具有相似结构的蛋白质,因为它们的沉淀能力相似。
四、总结
硫酸铵盐析法是一种简单有效的蛋白质分离方法,适用于大多数蛋白质的纯化。
它的优点是操作简单,成本低廉,同时可以同时去除杂质和离子。
但是,硫酸铵盐析法也有其局限性,比如不能分离具有相似结构的蛋白质。
因此,在选择分离方法时,应根据实验要求和蛋白质的特性来确定最适合的方法。
13种蛋白质的浓缩方法及应用过程
13种蛋白质的浓缩方法及应用过程浓缩蛋白质是生物化学和生物工程领域中的常见实验操作,它可以分离和浓缩蛋白质的目标分子,提高下游实验的灵敏度和检测效果。
下面将介绍13种常见的蛋白质浓缩方法及其应用过程。
1.直接加浓缩液法:这种方法是将蛋白质溶液直接加入浓缩液中,在高浓度的浓缩液中使蛋白质沉淀,然后通过离心将上清液倒掉,留下蛋白质沉淀。
该方法适用于蛋白质浓度较低、浓缩液和蛋白质之间无明显相互作用的情况。
2.乙醇沉淀法:将蛋白质溶液中加入适量的冷乙醇,使蛋白质沉淀,然后通过离心将上清液倒掉,留下蛋白质沉淀。
该方法适用于大多数蛋白质的浓缩,但对于糖蛋白等极性蛋白质效果较差。
3.磷酸铵沉淀法:将蛋白质溶液中加入磷酸铵,并通过逐渐增加磷酸铵浓度的方式使蛋白质沉淀。
然后通过离心将上清液倒掉,留下蛋白质沉淀。
该方法适用于对蛋白质溶液中的杂质进行除去和蛋白质浓缩。
4.透析法:将蛋白质溶液置于透析袋或膜中,溶液中的小分子物质可以通过透析膜,而蛋白质则被滞留在透析袋或膜中。
通过不断更换新的缓冲液,透析蛋白质的杂质,达到蛋白质的浓缩效果。
5.正交两步纯化法:通过两步纯化的方法,即先使用亲和层析等手段分离目标蛋白质,再使用乙醇沉淀等方法进行浓缩。
该方法可获得高纯度和高浓度的目标蛋白质。
6.冰醋酸沉淀法:将蛋白质溶液中加入适量的冰醋酸,使蛋白质沉淀,然后通过离心将上清液倒掉,留下蛋白质沉淀。
该方法适用于大多数蛋白质的浓缩,但对于糖蛋白等极性蛋白质效果较差。
7.膜超滤法:利用膜的过滤作用,将蛋白质溶液在压力作用下通过膜,小分子物质通过膜孔,而蛋白质则被滞留在膜上,从而实现蛋白质的浓缩。
8.离心滤膜浓缩法:将蛋白质溶液加入装有滤膜的离心管中,通过离心作用剥离溶液中的液相,使蛋白质滞留在滤膜上。
最后通过逆离心将蛋白质从滤膜上洗脱下来,达到浓缩的目的。
9.聚丙烯酰胺凝胶电泳浓缩法:将蛋白质溶液经过聚丙烯酰胺凝胶电泳,然后将蛋白质从凝胶上切割下来,再使用电泳缓冲液洗脱蛋白质。
醇法浓缩蛋白
醇法浓缩蛋白一、引言醇法浓缩蛋白是一种常见的蛋白质浓缩方法,其原理是利用醇类物质与蛋白质之间的亲和性差异,通过加入醇类物质使蛋白质沉淀从而实现浓缩。
该方法在生物制药、食品工业等领域得到了广泛应用。
二、醇法浓缩蛋白的原理1. 醇类物质与蛋白质之间的相互作用醇类物质与蛋白质之间存在着不同程度的亲和性,这种亲和性是由于它们之间的静电相互作用、氢键作用、疏水作用等多种因素综合作用的结果。
不同类型的醇类物质与不同类型的蛋白质之间的相互作用也有所不同。
2. 醇法浓缩蛋白原理图示以乙醇为例,当乙醇添加到含有蛋白质溶液中时,由于乙醇与水分子之间形成氢键力较强,导致水分子围绕乙醇形成一个包裹层,使水分子的有效浓度降低。
而蛋白质则不同,由于其表面上带有一定的电荷,因此与水分子之间的相互作用力较大,不容易被包裹在乙醇分子周围。
当乙醇浓度达到一定程度时,蛋白质与乙醇形成复合物沉淀下来。
三、醇法浓缩蛋白的优点与局限性1. 优点(1)操作简单,成本低廉。
(2)对蛋白质活性损失小,适用于易变性的蛋白质。
(3)适用范围广泛,可应用于各种类型的蛋白质。
2. 局限性(1)某些情况下可能会引起蛋白质聚集或凝集。
(2)对于某些类型的蛋白质可能不太适用。
(3)需要进行后续处理以去除残留的醇类物质。
四、醇法浓缩蛋白的操作步骤1. 准备工作准备所需设备和试剂,并对设备进行消毒处理。
2. 加入醇类物质将适量的醇类物质加入含有蛋白质的溶液中,并缓慢搅拌。
3. 沉淀蛋白质使混合物静置一段时间,使蛋白质与醇类物质形成复合物沉淀下来。
4. 分离沉淀将沉淀分离出来,可以采用离心或过滤等方法。
5. 去除残留醇类物质用适当的方法去除残留的醇类物质,如洗涤、溶解等。
6. 浓缩蛋白质将分离出来的蛋白质进行浓缩处理,可以采用凝胶过滤、超滤等方法。
五、醇法浓缩蛋白在生物制药中的应用1. 蛋白药物制备中常用该方法进行纯化和浓缩。
2. 可以提高蛋白药物的稳定性和保存期限。
蛋白质浓缩的方法
蛋白质浓缩的方法蛋白质是生物体内一种重要的有机物质,对维持生命活动具有非常重要的作用。
为了研究和应用蛋白质,在科学研究和工业生产中需要将蛋白质进行分离和纯化,其中一种常用的方法是蛋白质浓缩。
蛋白质浓缩是指通过一系列的技术手段将蛋白质溶液中的水分减少,从而获得较高浓度的蛋白质溶液的过程。
蛋白质浓缩的目的是为了提高蛋白质溶液的浓度,减少蛋白质样品的体积,方便后续的分离和纯化。
蛋白质浓缩的方法有多种,可以根据不同情况选择适合的方法。
下面介绍几种常用的蛋白质浓缩方法。
1. 半透膜浓缩法半透膜浓缩法就是利用半透膜对溶液进行过滤,使水分通过半透膜离心蛋白质质量浓缩的一种简单而有效的方法。
在半透膜中使用较小的孔径过滤蛋白质溶液,可以去除相对较大的溶质和水分,从而高效地浓缩蛋白质。
2. 碳热沉淀法碳热沉淀法是在蛋白质溶液中加入适量活性炭,在低温下搅拌,利用碳热吸附效应将溶液中的水分蒸发掉,从而浓缩蛋白质。
此方法适用于蛋白质含量较低的溶液,能够较好地保留蛋白质的活性。
3. 盐沉淀法盐沉淀法是在蛋白质溶液中加入适量的盐,如硫酸铵或乙酸铵,将盐浓度提高到饱和,使蛋白质发生沉淀。
然后通过离心的方式将沉淀蛋白质分离出来,即可得到浓缩后的蛋白质。
4. 脱水法脱水法是通过物理或化学方法去除蛋白质溶液中的水分。
物理脱水法可以利用沸腾等原理将蛋白质溶液中的水分蒸发掉,从而浓缩蛋白质溶液。
化学脱水法常使用有机溶剂如乙醇或丙酮溶解蛋白质,然后将有机溶剂蒸发掉,获得浓缩后的蛋白质。
5. 超滤法超滤法是通过在蛋白质溶液中使用分子量截留较小的膜,将水分和较小分子的溶质过滤掉,从而实现蛋白质浓缩的方法。
超滤法具有高效、可控性好和成本低等优点,适用于较大体积的蛋白质溶液的浓缩。
以上是常用的几种蛋白质浓缩方法,根据不同的实验需求可以选择合适的方法进行操作。
蛋白质浓缩既可以提高蛋白质的浓度,也可以去除溶液中的杂质和干扰物,有助于后续的分离和纯化工作。
沉淀蛋白质的方法和原理
沉淀蛋白质的方法和原理蛋白质啊,那可是生命活动中极为重要的大分子呢!就好像是建筑大厦的基石一样重要。
要想沉淀蛋白质,方法还不少哩!比如说盐析法,就好像是给蛋白质来了一场特别的“洗礼”。
通过加入适量的盐,比如硫酸铵之类的,就可以让蛋白质乖乖地沉淀下来。
这就好比在一个热闹的集市上,突然来了一场细雨,有些人就会找地方躲起来一样,蛋白质在盐的作用下,也会聚集起来沉淀下去。
你说神奇不神奇?还有有机溶剂沉淀法,这就像是给蛋白质喝了一杯“迷魂汤”。
一些有机溶剂,比如乙醇、丙酮等,能让蛋白质改变原来的状态,然后沉淀出来。
就好像原本活蹦乱跳的小孩子,突然被什么吸引住了注意力,变得安静下来一样。
另外,还有等电点沉淀法呢。
每个蛋白质都有自己的等电点,当环境的酸碱度达到这个点时,蛋白质就会像找到了归属一样沉淀下来。
这就好比每个人都有自己特别喜欢的地方,到了那里就会觉得特别安心。
那这些方法背后的原理又是什么呢?其实啊,就是改变蛋白质周围的环境,让它们没办法再自由自在地“玩耍”啦!盐析法是通过改变离子强度,影响蛋白质的溶解度;有机溶剂沉淀法是破坏了蛋白质与水之间的相互作用;等电点沉淀法呢,则是利用了蛋白质自身的特性。
你想想看,蛋白质在溶液里本来好好的,突然环境变了,它们能不做出反应吗?就好像你原本在一个舒适的房间里,突然温度变了,或者光线变了,你是不是也会有感觉呀?这些沉淀蛋白质的方法在实际应用中可重要啦!比如在生物制药领域,要把有用的蛋白质分离出来,就得靠这些方法。
还有在食品工业中,要提取某些蛋白质来制作美味的食品,也得用到它们呢。
所以啊,别小看这些方法,它们可是有着大用处呢!它们就像是一把把神奇的钥匙,可以打开蛋白质世界的大门,让我们更好地了解和利用这些奇妙的大分子。
沉淀蛋白质,就像是一场和蛋白质的“游戏”,我们要找到合适的方法和策略,才能让它们乖乖就范。
这不仅需要我们对各种方法的熟练掌握,更需要我们对蛋白质的深入理解。
举例说明蛋白质沉淀的方法
举例说明蛋白质沉淀的方法蛋白质沉淀是分离和浓缩蛋白质的常用方法之一。
通过沉淀,我们可以去除其他干扰性物质,提高我们对目标蛋白质的纯度和浓度。
在本文中,我将为您介绍几种常用的蛋白质沉淀方法,并说明它们的原理和适用范围。
1. 酸性沉淀法:酸性沉淀法是通过在酸性条件下,由于蛋白质的等电点和溶剂中pH 的变化,蛋白质从溶液中聚集并沉淀出来的方法。
这种方法适用于大部分蛋白质,特别是以阴离子方式存在于生物体内的蛋白质。
常用的酸洗涤沉淀剂有三氯醋酸(TCA)和三硝基酸(TNP)等。
2. 盐沉淀法:盐沉淀法是利用高浓度盐溶液与蛋白质发生作用,使蛋白质产生相互作用并沉淀出来的方法。
在高浓度盐溶液中,离子会与蛋白质形成盐桥,并使其失去溶解性。
常用的盐沉淀剂有硫酸铵和饱和硫酸铵等。
3. 有机溶剂沉淀法:有机溶剂沉淀法是通过有机溶剂与蛋白质作用,改变蛋白质的水合作用,使其失去溶解性并沉淀出来的方法。
常用的有机溶剂有丙酮、醇和醚等。
有机溶剂沉淀主要适用于一些具有疏水性的蛋白质。
4. 高温沉淀法:高温沉淀法是通过加热溶液来使蛋白质失去溶解性并沉淀出来的方法。
加热可以改变蛋白质的结构,使其发生凝聚而沉淀出来。
这种方法适用于一些对热稳定的蛋白质。
还有一些其他的蛋白质沉淀方法,如有机相分配法、冷冻沉淀法、醇沉淀法等,它们适用于特定的蛋白质类型或实验条件。
总结回顾:通过以上介绍,我们可以看出蛋白质沉淀是一种重要的蛋白质分离和纯化方法。
在实际应用中,我们可以根据不同的蛋白质性质和实验需求选择合适的蛋白质沉淀方法。
酸性沉淀法和盐沉淀法适用于大部分蛋白质的分离和纯化,有机溶剂沉淀法适用于一些具有疏水性的蛋白质,高温沉淀法适用于热稳定的蛋白质。
还有其他几种沉淀方法可根据实验需要选择使用。
个人观点和理解:作为一位文字写手,我认为蛋白质沉淀是生命科学研究中非常重要的技术手段。
通过蛋白质沉淀,我们可以有效地提取和分离蛋白质,从而更深入地研究其结构和功能。
蛋白质的沉淀的原理是
蛋白质的沉淀的原理是
蛋白质的沉淀是实验室中常用的一种技术方法,用于从混合物中分离纯化目标蛋白质。
其原理通常基于蛋白质与其他物质(如盐或有机溶剂)发生亲和作用,形成沉淀的特性。
一种常用的蛋白质沉淀方法是加入盐溶液,如氯化铵或硫酸铵。
这些盐在一定浓度下可以减少水分子的活动性,从而导致溶液浓度的增加,使蛋白质发生沉淀。
此外,盐中的离子也可以与蛋白质的电荷相互作用,有时也可以改变蛋白质的构象,从而促使其沉淀。
另外一种常见的方法是使用有机溶剂,如醇类或酸类。
有机溶剂可以改变蛋白质和溶剂之间的相互作用力,导致蛋白质发生沉淀。
有机溶剂的选择通常取决于目标蛋白质的特性和其在不同条件下的稳定性。
除了盐和有机溶剂,一些利用沉淀效应的其他方法也被用于蛋白质的分离和纯化。
例如,可以利用凝胶过滤、聚合物交联、酸碱沉淀等技术。
这些方法基于蛋白质在特定条件下的结构和溶解特性的差异,来实现蛋白质的沉淀分离。
总之,蛋白质的沉淀利用了蛋白质和其他物质之间的亲和性、电荷作用力、构象改变等原理,通过改变溶液条件来促使蛋白质发生沉淀,从而实现蛋白质的分离和纯化。
醇法浓缩蛋白
醇法浓缩蛋白醇法浓缩蛋白醇法浓缩蛋白是一种常用的蛋白质浓缩方法,它通过添加醇类溶剂来使蛋白质沉淀和浓缩。
本文将深入探讨醇法浓缩蛋白的原理、方法、应用以及其在生物科学领域的意义。
一、醇法浓缩蛋白的原理醇法浓缩蛋白的原理基于蛋白质与醇类溶剂之间的相互作用。
在高浓度的醇类溶剂中,醇分子与水形成氢键并与蛋白质分子产生相互作用,导致蛋白质从溶液中沉淀。
通过控制醇类溶剂的浓度和添加量,可以达到选择性沉淀和浓缩目标蛋白质的目的。
二、醇法浓缩蛋白的方法醇法浓缩蛋白的步骤通常包括以下几个方面:1. 选择适当的醇类溶剂:常用的醇类溶剂有乙醇、异丙醇和甘油等。
选择合适的醇类溶剂要考虑到其溶液与目标蛋白质之间的相互作用以及后续实验或应用的需要。
2. 调整溶液条件:根据目标蛋白质的特性和实验要求,调整溶液的pH值、离子强度和温度等条件。
3. 添加醇类溶剂:将适量的醇类溶剂逐渐加入蛋白质溶液中,并充分混合。
4. 沉淀蛋白质:将溶液在低温和高速离心条件下离心,使蛋白质沉淀到离心管底部。
5. 去除上清:将上清液完全除去,留下沉淀的蛋白质。
6. 洗涤和浓缩:用冷醇类溶剂洗涤沉淀的蛋白质,然后使用低温和低浓度酸性溶液进行溶解并浓缩。
三、醇法浓缩蛋白的应用醇法浓缩蛋白在生物科学领域有广泛的应用。
它可以帮助研究人员从复杂的生物样品中提取和浓缩目标蛋白质,用于进一步的分析和研究。
醇法浓缩蛋白还可以用于蛋白质分离、纯化和富集等实验和应用中。
此外,醇法浓缩蛋白还被广泛运用于生物医药领域。
通过醇法浓缩蛋白可以制备高纯度的蛋白质药物,用于治疗各种疾病。
它在精准医学、干细胞研究和抗体制备等领域也具有重要的意义。
四、总结与回顾醇法浓缩蛋白是一种常用且重要的蛋白质浓缩方法,能够有效地从复杂的样品中提取和浓缩目标蛋白质。
其原理基于醇类溶剂与蛋白质之间的相互作用,通过控制溶剂条件和添加量可实现对目标蛋白质的选择性沉淀。
醇法浓缩蛋白在生物科学领域具有广泛的应用,可以用于蛋白质分析、研究和药物制备等方面。
蛋白质浓缩的方法
蛋白质浓缩的方法蛋白质浓缩是实验室中常用的技术,用于获得高纯度的蛋白质样品。
蛋白质浓缩的方法有很多种,包括凝胶过滤法、酒精沉淀法、斯利筛法、离子交换法等等。
以下是对这几种蛋白质浓缩方法的详细讲解:1.凝胶过滤法:凝胶过滤法是一种常用的蛋白质浓缩方法。
其原理是通过孔径适当的聚丙烯腈膜或聚乙烯醇膜,将待浓缩的蛋白质样品加入腔体中,然后通过离心作用使溶剂被迫从孔径较大的膜上迅速逃逸,而蛋白质则被约束在孔径较小的膜上,从而实现蛋白质的浓缩。
2.酒精沉淀法:酒精沉淀法是一种简便而有效的蛋白质浓缩方法。
其原理是通过加入适量的酒精或醋酸,使溶液中的蛋白质发生沉淀,然后用离心将蛋白质沉淀分离。
最后将蛋白质沉淀用适量的溶剂重溶,即可获得浓缩后的蛋白质样品。
3.斯利筛法:斯利筛法是一种常用的蛋白质浓缩方法。
其原理是通过使用一种具有特殊筛分性能的纤维膜,将待浓缩的蛋白质样品置于较筛孔径较小的一侧,通过压力差来实现蛋白质的浓缩。
斯利筛法具有分子筛选性能好、结构稳定等优点,适用于多种蛋白质的浓缩。
4.离子交换法:离子交换法是一种常用的蛋白质浓缩方法。
其原理是通过利用离子交换树脂表面具有的离子交换性质,将待浓缩的蛋白质样品在树脂中与载体上的相对较大分子物质交换位置,然后通过洗脱将蛋白质从树脂上洗脱下来,从而实现蛋白质的浓缩。
蛋白质浓缩的方法选取要根据实验目的和待浓缩的蛋白质性质进行选择,不同的方法各有优缺点,在实验中要根据具体情况选择适合的方法。
蛋白质浓缩方法的优点包括:操作简便、效率高、可控性强、适用性广等。
而其缺点包括:可能造成失活、可能引入其他物质或污染等。
因此,使用蛋白质浓缩方法时需要根据实验目的和需求进行实验设计,并严格控制操作步骤和条件,以获得高质量的蛋白质样品。
总结起来,蛋白质浓缩是一种常用的实验室技术,根据实验需要可以选择凝胶过滤法、酒精沉淀法、斯利筛法、离子交换法等方法进行浓缩。
使用蛋白质浓缩方法时要控制好操作步骤和条件,以获得高质量的蛋白质样品。
使蛋白质沉淀的方法
使蛋白质沉淀的方法蛋白质是生命体中重要的分子之一,它在维持生物体正常运作方面发挥着重要作用。
为了深入研究蛋白质的性质和功能,科学家们常常需要从复杂的混合物中分离出纯净的蛋白质。
沉淀是一种常用的方法,用于从溶液中分离出蛋白质。
本文将介绍一些常见的蛋白质沉淀方法。
一、盐析法盐析法是一种基于蛋白质在高盐浓度下易聚集沉淀的原理进行分离的方法。
其基本原理是在高盐浓度下,蛋白质与水合盐离子结合而沉淀。
为了实施盐析法,首先需要将蛋白质溶液加入适量的盐溶液中,搅拌使其均匀混合。
随着盐浓度逐渐增加,蛋白质会从溶液中逐渐沉淀下来。
这时,可以通过离心将沉淀分离出来。
二、酒精沉淀法酒精沉淀法是一种利用酒精对蛋白质的沉淀性进行分离的方法。
其原理是酒精与蛋白质结合后形成结晶,从而实现分离纯化的目的。
在酒精沉淀法中,需要将蛋白质溶液与酒精按照一定比例混合,然后静置一段时间,使蛋白质沉淀。
通过转移沉淀物,即可得到纯化后的蛋白质。
三、有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法是一种利用有机溶剂对蛋白质的特性进行分离的方法。
有机溶剂可以改变蛋白质的溶解度,从而使其沉淀下来。
这种方法适用于某些特定类型的蛋白质。
在有机溶剂沉淀法中,可以选择适当的有机溶剂,将其与蛋白质溶液混合,然后静置或者进行离心,将蛋白质沉淀分离出来。
四、酸沉淀法酸沉淀法是一种利用酸性条件下蛋白质的沉淀性进行分离的方法。
酸沉淀法适用于那些在酸性溶液中易于发生变性或聚集的蛋白质。
在酸沉淀法中,可以将蛋白质溶液与适量的酸混合,然后调整pH值使其达到蛋白质的沉淀范围。
随着pH值的改变,蛋白质会逐渐沉淀。
通过离心或者过滤,即可将沉淀分离出来。
五、冷冻沉淀法冷冻沉淀法是一种利用低温条件下蛋白质的变性和沉淀性进行分离的方法。
在冷冻沉淀法中,可以将蛋白质溶液置于极低温的环境中,使其冷冻。
冷冻会导致蛋白质发生变性并沉淀。
通过离心或者过滤,即可将沉淀物分离出来。
冷冻沉淀法适用于那些在低温下易于聚集或出现变性的蛋白质。
蛋白浓缩的原理
蛋白浓缩的原理
蛋白浓缩是一种常用的实验技术,在分析和纯化蛋白质样品时经常使用。
蛋白浓缩的原理是通过去除样品中的溶剂来增加蛋白质的浓度。
蛋白浓缩通常使用离心、过滤或吸附剂等方法来实现。
其中,最常见的方法是使用离心技术。
离心是利用离心机以高速旋转离心管,通过离心力使重质蛋白和其他溶液成分沉积到管底。
具体操作中,用一管文件夹(如Amicon Ultra)将待浓缩的蛋白
质溶液加入至文件夹内,然后放入离心机中进行离心。
离心时,重质蛋白质会向文件夹中心聚集,而水分子和其他小分子则通过滤膜透过离心机,最终被离心机收集器收集。
离心结束后,蛋白质被留在文件夹中,实现蛋白浓缩。
除了离心方法,过滤技术也是常用的蛋白浓缩方法之一。
通过使用具有特定孔径的滤膜来筛选并去除小分子成分,从而实现蛋白质的浓缩。
过滤方法广泛应用于样品中存在大量小分子溶质的情况下。
另外,还可以利用吸附剂来实现蛋白浓缩。
吸附剂通常具有高亲和性,可以选择性地结合和吸附目标蛋白质,然后通过洗涤和洗脱的步骤来去除非目标物质,实现蛋白浓缩。
总结来说,蛋白浓缩的原理是通过去除样品中的溶剂来增加蛋白质的浓度。
离心、过滤和吸附剂等方法是常用的实现蛋白浓
缩的技术。
这些方法能够有效地去除不需要的成分,使蛋白质浓度提高,为后续的研究和分析提供方便。
蛋白质的沉淀的方法
蛋白质的沉淀的方法蛋白质的沉淀是蛋白质研究和纯化中非常常见的步骤。
蛋白质沉淀的方法有很多种,下面将介绍其中常见的几种方法,并详细说明其原理和操作步骤。
1. 醇类沉淀法:醇类沉淀法是一种最常见和简便的蛋白质沉淀方法。
根据醇类溶液与水的相溶性差异,可以选择合适的醇类使蛋白质沉淀。
常用的醇类有乙醇和异丙醇。
其原理是在高浓度的醇类溶液中,蛋白质的水合层被破坏,从而使蛋白质失去水溶性沉淀。
操作步骤:(1) 加入适量的醇类溶液到待沉淀的蛋白质溶液中。
(2) 缓慢搅拌溶液,使醇类均匀混合。
(3) 静置溶液一段时间,一般为15-30分钟,使蛋白质完全沉淀。
(4) 用高速离心机将溶液离心,一般为10000-15000 rpm离心5-10分钟。
(5) 倒掉上清液,并用冷浸提剂洗涤沉淀,去除醇类残留。
(6) 轻轻吸去沉淀上的上清液,避免损坏沉淀。
2. 硫酸铵沉淀法:硫酸铵沉淀法是一种常用于大量蛋白质纯化的方法。
硫酸铵具有一定的盐度效应和溶解度效应,可以使蛋白质发生逆相转化,失去溶解性,从而沉淀下来。
操作步骤:(1) 按照一定比例向待沉淀的蛋白质溶液中加入浓度逐渐增大的硫酸铵溶液,并持续搅拌。
(2) 离心沉淀物,一般为15000 rpm离心10-15分钟。
(3) 去掉上清液,并使用一定量的冷浸提剂洗涤沉淀,去除硫酸铵残留。
(4) 轻轻吸去沉淀上的上清液,避免损坏沉淀。
3. 酸性沉淀法:酸性沉淀法常用于酸性蛋白质溶液的纯化和富集。
通过调节溶液的pH值使蛋白质失去溶解性,并沉淀下来。
操作步骤:(1) 将待沉淀的蛋白质溶液调节为适当的酸性,一般为pH值在4-5之间。
(2) 缓慢搅拌溶液,使溶液均匀混合。
(3) 静置溶液一段时间,一般为30分钟以上,使蛋白质完全沉淀。
(4) 离心沉淀物,一般为10000-15000 rpm离心5-10分钟。
(5) 去掉上清液,并用冷浸提剂洗涤沉淀,去除酸性残留。
(6) 轻轻吸去沉淀上的上清液,避免损坏沉淀。
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蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析
在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。
在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂:
1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。
2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。
3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。
但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。
4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。
5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。
6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。
第一节盐析法
一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。
在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。
盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。
一.影响盐析的若干因素
1.蛋白质浓度
高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。
用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。
一般认为%%的蛋白质浓度比较适中。
2.离子强度和类型
一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。
在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。
每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。
离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。
3.PH值
一般来说,蛋白质所带净电荷越多溶解度越大,净电荷越少溶解度越小,在等电点时蛋白质溶解度最小。
为提高盐析效率,多将溶液PH值调到目的蛋白的等电点处。
但必须注意在水中或稀盐液中的蛋白质等电点与高盐浓度下所测的结果是不同的,需根据实际情况调整溶液PH值,以达到最好的盐析效果。
4.温度
在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加。
但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降。
在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行。
二.硫酸铵的使用
硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用。
另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。
硫酸铵的加入有以下几种方法:1)加入固体盐法用于要求饱和度较高而不增大溶液体积的情况;2)加入饱和溶液法用于要求饱和度不高而原来溶液体积不大的情况;3)透析平衡法先将盐析的样品装于透析袋中,然后浸入饱和硫酸铵中进行透析,透析袋内硫酸铵饱和度逐渐提高,达到设定浓度后,目的蛋白析出,停止透析。
该法优点在于硫酸铵浓度变化有连续性,盐析效果好,但手续烦琐,需不断测量饱和度,故多用于结晶,其它情况少见。
使用固体硫酸铵时:1)必须注意饱和度表中规定的温度,一般有0℃或室温两种,加入固体盐后体积的变化已考虑在表中;2)分段盐析中,应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。
一种蛋白质如经二次透析,一般来说,第一次盐析分离范围(饱和度范围)比较宽,第二次分离范围较窄。
3)盐析后一般放置半小时至一小时,待沉淀完全后才过滤或离心。
过滤多用于高浓度硫酸铵溶液,因为此种情况下,硫酸铵密度较大,若用离心法需要较高离心速度和长时间的离心操作,耗时耗能。
离心多用于低浓度硫酸铵溶液。
第二节有机溶剂沉淀法
有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数,导致具有表面水层的生物大分子脱水,相
互聚集,最后析出。
该法优点在于:1)分辨能力比盐析法高,即蛋白质或其它溶剂只在一个比较窄的有机溶剂浓度下沉淀;2)沉淀不用脱盐,过滤较为容易;3)在生化制备中应用比盐析法广泛。
其缺点是对具有生物活性的大分子容易引起变性失活,操作要求在低温下进行。
总体来说,蛋白质和酶的有机溶剂沉淀法不如盐析法普遍。
有机溶剂的选择首先是能和水混溶,使用较多的有机溶剂是乙醇、甲醇、丙酮,还有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等。
有多种因素影响有机溶剂的沉淀效果:1)温度低温可保持生物大分子活性,同时降低其溶解度,提高提取效率;2)样品浓度和PH 与盐析法中的作用基本相同;3)金属离子一些多价阳离子如Zn2++和Ca2+在一定PH下能与呈阴离子状态的蛋白质形成复合物,这种复合物在水中或有机溶剂中的溶解度都大大下降,而且不影响蛋白质的生物活性。
4)离子强度盐浓度太大或太低都对分离有不利影响,对蛋白质和多糖而言盐浓度不超过5%比较合适,使用的乙醇量不超过二倍体积为宜。
第三节其他沉淀法
一.等电点沉淀法
两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低,不同的两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离。
如工业上生产胰岛素时,在粗提液中先调去除碱性蛋白质,再调去除酸性蛋白质。
利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性,不然盲目使用十分危险。
不少蛋白质与金属离子结合后,等电点会发生偏移,故溶液中含有金属离子时,必须注意调整PH值。
等电点法常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀方法联合使用,以提高其沉淀能力。
二.生成盐复合物沉淀法
1.金属复合盐法
许多有机物质包括蛋白在内,在碱性溶液中带负电荷,能与金属离子形成沉淀。
根据有机物与它们之间的作用机制,可分为羧酸、胺及杂环等含氮化合物类,如铜锌镉;亲羧酸疏含氮化合物类,如概镁铅;亲硫氢基化合物类,如汞银铅。
蛋白质-金属离子复合物的重要性质是它们的溶解度对溶液的介电常数非常敏感,调整水溶液的介电常数(如加入有机溶剂),即可沉淀多种蛋白。
2.有机盐法
含氮有机酸如苦味酸、苦酮酸、鞣酸等能与有机分子的碱性功能团形成复合物而沉淀析出。
但此法常发生不可逆的沉淀反应,故用于制备蛋白质时,需采用较温和的条件,有时还需加入一定的稳定剂。
3.无机复合盐法
如磷钨酸盐、磷钼酸盐等。
以上盐类复合物都具有很低的溶解度,极易沉淀析出。
若沉淀为金属复合盐,可通以H2S使金属变成硫化物而除去,若为有机酸盐或磷钨酸盐,则加入无机酸并用乙醚萃取,把有机酸和磷钨酸等移入乙醚中除去,或用离子交换法除去。
值得注意的是此类方法常使蛋白质发生不可逆沉淀,应用时必须谨慎。
三.选择性变性沉淀
其原理是利用蛋白质、酶和核酸等生物大分子对某些物理或化学因素敏感性不同,有选择地使之变性沉淀,以达到分离提纯的目的。
此方法可分为:1)利用表面活性剂(三氯乙酸)或有机溶剂引起变性;2)利用对热的不稳定性,加热破坏某些组分,而保存另一些组分;3)酸碱变性。
四.非离子多聚物沉淀法
非离子多聚物是六十年代发展起来的一类重要沉淀剂,最早用于提纯免疫球蛋白、沉淀一些细菌和病毒,近年来逐渐广泛应用于核酸和酶的分离提纯。
这类非离子多聚物包括不同分子量的聚乙二醇、NPEO、葡聚糖、右旋糖酐硫酸钠等,其中应用最多的是聚乙二醇。
用非离子多聚物沉淀生物大分子和微粒,一般有两种方法:1)选用两种水溶性非离子多聚物组成液液两相体系,不等量分配,而造成分离。
此方法基于不同生物分子表面结构不同,有不同分配系数。
并外加离子强度、PH值和温度等影响,从而扩大分离效果。
2)选用一种水溶性非离子多聚物,使生物大分子在同一液相中,由于被排斥相互凝聚而沉淀析出。
该方法操作时先离心除去大悬浮颗粒,调整溶液PH值和温度至适度,然后加入中性盐和多聚物至一定浓度,冷贮一段时间,即形成沉淀。
非离子多聚物沉淀法的应用,主要在细菌和病毒、核酸和蛋白质三个方面。
如可以葡聚糖和聚乙二醇为两相系统分离单链DNA、双链DNA和多种RNA制剂;在20世纪六十年代,聚乙二醇开始用于蛋白质纯化,其分子量多在2000-6000之间变化,多数认为PEG6000沉淀蛋白较好。