浅述蛋白质分离纯化的新技术(综述模板)
浅述蛋白质分离纯化的新技术(综述模板)

浅述蛋白质分离纯化的新技术摘要:本文主要介绍了浊点萃取法、置换色谱法、亲和层析法、亲和色谱法、凝胶电泳、双水相萃取等蛋白质的最新分离纯化技术,综和近年来国内外的一些研究结果,结合实际应用的例子,分析了各种分离纯化方法的优点,同时指出其不足之处。
文章最后展望了蛋白质分离纯化技术的发展趋势。
关键词:分离纯化蛋白质进展生物技术的发展非常迅速,基因工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术,已经能设计、制造、生产人们急需的多种蛋白质。
和其它生物产品的生产过程一样蛋白质的生产过程一般也分为上、中、下游过程。
上、中游过程是运用生物技术生产目标产物,下游过程是指对含有目标产物的物料进行处理、分离、纯化、加工目标产物。
本文主要综和近年来国内外的研究结果,介绍了蛋白质的最新分离纯化技术。
2. 蛋白质的分离纯化方法:2.1 浊点萃取法(CPE):2.1.1 概念及原理:浊点萃取法(cloud point extraction,CPE)〔1〕是近年来出现的一种新兴的液—液萃取技术,它不使用挥发性有机溶剂,不影响环境。
它以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,改变实验参数引发相分离,将疏水性物质与亲水性物质分离。
目前该法已成功地应用于金属螯合物、生物大分子的分离与纯化及环境样品的前处理中[2-5]。
CPE 法除了利用增溶作用外,还利用了表面活性剂另一个重要性质——浊点现象。
溶液静置一段时间(或离心)后会形成两个透明的液相:一为表面活性剂相(约占总体积的5%);另一为水相(胶束浓度等于CMC)。
外界条件(如温度)向相反方向变化,两相便消失,再次成为均一溶液。
溶解在溶液中的疏水性物质如膜蛋白,与表面活性剂的疏水基团结合,被萃取进表面活性剂相,亲水性物质留在水相,这种利用浊点现象使样品中疏水性物质与亲水性物质分离的萃取方法就是浊点萃取。
图1显示了由温度变化引发的这种相分离现象。
温度的改变,引起水化层的破坏,增强了表面活性剂的疏水性。
蛋白质的分离纯化方法(参考资料)

蛋白质的分离纯化方法2.1根据分子大小不同进行分离纯化蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。
根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。
透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。
透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。
超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。
这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。
它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。
由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。
所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。
当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。
例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。
使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。
常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。
可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。
密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。
蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。
凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。
凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。
蛋白纯化年度工作总结汇报

蛋白纯化年度工作总结汇报蛋白纯化是一项关键的科学研究工作,常用于生物医药领域的蛋白质结构与功能研究、新药研发和疾病诊断治疗等领域。
在过去的一年里,本实验室团队针对蛋白纯化的各个环节,进行了深入的研究和实践。
本文将对我们的年度蛋白纯化工作进行综述和总结。
1. 研究目标和背景首先,让我们回顾一下我们的研究目标和背景。
我们团队的主要目标是通过蛋白纯化技术,获得高纯度的蛋白样本,以进行相关的研究。
我们的研究重点是一种与肿瘤发生和发展密切相关的蛋白质,该蛋白质在肿瘤细胞中扮演着重要角色。
2. 选择合适的纯化方法在蛋白纯化的过程中,选择合适的纯化方法是至关重要的。
我们首先进行了蛋白质的整体性质分析,包括分子量、等电点和亲水性等特性。
根据这些特性,我们选择了亲和层析和离子交换层析作为蛋白纯化的关键方法。
我们使用了Ni-NTA亲和树脂用于结合靶蛋白,而离子交换树脂则用于分离目标蛋白与其他杂质的混合物。
3. 优化纯化条件为了提高蛋白纯化的纯度和产率,我们进行了大量的优化实验。
我们改变了各种条件,如洗脱缓冲液的PH值、盐浓度和洗脱浓度,以找到最适宜的条件。
此外,我们还测试了不同洗涤剂的效果,包括甲基-β-硫代半乳糖苷(β-甲基硫代葡萄糖苷酸)和十二烷基葡萄糖苷(十二烷基葡萄糖苷),以及多肽酶抑制剂的添加。
4. 结果和讨论经过多次实验和优化,我们成功地获得了高纯度的目标蛋白样本。
通过SDS-PAGE检测和Western Blot验证,我们确定了目标蛋白的存在,并排除了其他杂质的干扰。
此外,我们还使用质谱法对纯化蛋白进行了验证,并与已知质谱数据进行了比对。
5. 蛋白样本的应用最后,我们对获得的高纯度蛋白样本进行了一系列的功能性研究。
我们在细胞实验中检测了蛋白的生物活性,并评估了其对细胞功能的影响。
此外,我们还进行了一系列的结构研究,利用X射线晶体学和核磁共振技术,探索了蛋白的三维结构和相互作用。
综上所述,我们的年度蛋白纯化工作取得了可喜的成果。
蛋白质分离纯化技术的新发展

蛋白质分离纯化技术的新发展近年来,蛋白质分离纯化技术一直在不断发展。
这种技术被广泛应用于医药、食品、农业、生物制品等领域,有助于提高产品的纯度和质量。
在这篇文章中,我们将讨论蛋白质分离纯化技术的新发展,并对其未来的发展进行探讨。
一.常见的蛋白质分离纯化技术在介绍蛋白质分离纯化技术的新发展之前,我们需要先了解一些常见的蛋白质分离纯化技术。
目前,常见的蛋白质分离纯化技术包括离子交换、凝胶层析、亲和层析、逆向相色谱、氢氧化铝凝胶、SDS-PAGE等。
这些技术都有各自的优缺点和适用范围。
离子交换是指通过调节介质中的离子浓度和pH值,使带电的蛋白质与离子交换树脂上的离子发生作用,从而实现分离纯化。
离子交换技术具有简单、快速、高效等优点,但由于需要涉及到离子交换树脂的选择和pH值的调控等因素,技术在实际应用中较为复杂。
凝胶层析则是指利用某些凝胶的某些物理或化学性质,如孔径大小、表面电荷、亲和力等,分离纯化蛋白质。
凝胶层析技术具有分离效果好、分辨率高等优点,但其缺点在于专业人员需要具备操作熟练的技术,同时实验室设备和耗材成本较高。
亲和层析技术则是一种根据某些蛋白质或其相关的物质(如抗体、受体、配体等)与亲和树脂之间的特异性相互作用进行分离的技术。
亲和层析技术具有特异性好、纯化效果高等优点,但是其价格较高,同时特异性需要鉴定,操作难度大,产生的废液处理也比较繁琐。
二.蛋白质分离纯化技术的新发展随着生命科学和技术的发展,蛋白质分离纯化技术也得到了极大的改进和更新。
下面让我们来看看蛋白质分离纯化技术的新发展。
1.基于物理原理的分离技术近年来,基于物理原理的分离技术被广泛应用于蛋白质分离纯化领域。
常见的物理原理有超声波技术、电渗析技术、滴定技术等。
超声波技术是指利用机械振荡产生的超声波在液体中产生不同的压力变化,从而达到分离纯化的目的。
与传统的分离纯化方法相比,超声波技术能够更快、更有效地实现特定蛋白质的纯化。
此外,它还能够减少样品的污染和破坏,减少操作时间和水/溶剂的使用量,具有可持续性。
蛋白质分离和纯化的方法和技术

蛋白质分离和纯化的方法和技术蛋白质是生命体中极其重要的一种物质,它是细胞的基本组成单位,参与了多种生物学过程。
研究蛋白质在细胞中的功能与结构,需要对蛋白质进行高效、可靠的分离和纯化。
本文将介绍常用的蛋白质分离和纯化的方法和技术。
一、离子交换层析离子交换层析是分离蛋白质最常用、最成熟的方法之一。
其原理是利用蛋白质的电荷性质与离子交换树脂的对应性质,进行蛋白质的分离。
离子交换树脂可分为正离子交换树脂和负离子交换树脂两种类型。
正离子交换树脂的功能基团有负电荷,故可吸附具有正电荷的物质,例如氨基酸、多肽或蛋白质N端等;负离子交换树脂的功能基团有正电荷,故可吸附具有负电荷的物质,例如天冬氨酸、谷氨酸、磷酸基或蛋白质C端等。
根据目标蛋白质的电荷性质,选择合适的离子交换树脂进行分离。
离子交换层析速度较快,可分离多种电荷性质的蛋白质,但对样品的盐浓度要求较高,易受pH和盐浓度的影响,操作时需谨慎。
二、凝胶过滤层析凝胶过滤层析是利用孔径大小对蛋白质进行分离的方法。
凝胶过滤层析常用的凝胶有玻璃纤维、纤维素等。
玻璃纤维凝胶一般有不同的颗粒大小,大的颗粒孔径大,小的颗粒孔径小。
蛋白质分子较小,可通过大孔径的颗粒进入凝胶孔隙,而较大的物质被挡在颗粒外部无法穿过凝胶。
因此,蛋白质经过凝胶时易出现分子量排阻效应,使得小分子在大分子之前流出,从而实现了蛋白质的分离。
凝胶过滤层析操作简单,无需特殊设备或条件,但分离程度相对较低,不适宜纯化目标蛋白质。
三、亲和层析亲和层析是利用蛋白质与亲和柱中特定配体发生特异性结合,从而对蛋白质进行分离的方法。
亲和层析适用于具有特定结构、功能或序列的蛋白质,例如抗体、标签化蛋白、细胞受体等。
常见的亲和柱配体有融合蛋白、金属离子、细胞色素C等。
蛋白质样品在亲和柱上进行结合,待不结合蛋白质被洗脱后对结合蛋白质进行洗脱。
亲和层析具有选择性强、纯化程度高等优点,但亲和柱的制备成本较高,操作上也需注意其特异性。
蛋白质分离与纯化技术的新进展

蛋白质分离与纯化技术的新进展蛋白质是生物学中至关重要的分子之一,其作用在于构成各种细胞和器官、催化生物化学反应以及调节基因表达等诸多功能。
蛋白质结构和功能的研究需要对其进行纯化和分离,而蛋白质分离和纯化技术也在不断发展,下面将对其中的新进展进行介绍。
一、亲和层析技术的发展亲和层析技术是最常用的蛋白质分离纯化方法之一,其基本原理是利用特定的亲和剂与目标蛋白质结合,然后用一个适当的缓冲溶液冲走非结合的杂质,最后再用一种优化的洗脱缓冲剂将结合的蛋白质洗脱下来。
目前,亲和层析技术在实验室中得到广泛应用,其优点在于筛选速度快、选择性强和操作简单。
近年来,亲和层析技术的发展主要集中在以下两个方面:1.新型亲和配体的发现:传统的亲和层析技术都是基于已知的亲和配体设计的,新型的亲和配体的发现可以实现更高的精准度和选择性。
例如,针对分离困难的蛋白质,可以通过“化学漫游”技术筛选出既简单又有效的亲合性配体。
同时,出现了一些具有强大结合能力的配体,如亲和标签、抗体、金属螯合剂等,使得亲和层析技术具有了更加广泛的应用。
2.新型亲和基质的设计:传统的亲和层析基质主要为一般的聚合物基质,其表面容易产生非特异性结合,限制了其应用范围。
近年来,新型亲和基质的设计采用了多种材料,如纤维膜、微米、纳米颗粒等,使其具有更强的选择性和更大的表面积,从而更好地满足了蛋白质的纯化需求。
二、色谱技术的进化色谱技术是蛋白质分离和纯化的主要手段之一。
现代色谱技术主要分为三类:吸附色谱、菜花色谱和离子交换色谱。
其中,离子交换色谱是最常用的技术,其基本原理是通过电荷互作用来分离和纯化蛋白质。
近年来,色谱技术的进化主要表现在以下两个方面:1.纳米和微米柱固相萃取技术:传统的色谱技术需要通过单位时间内蛋白质与固相介质的接触面积来达到分离目的,这限制了分离技术的速度和分辨率。
现在,纳米或微米柱固相萃取技术可以通过自组装等生物技术来制备具有很高选择性的高比表面积柱。
生物大分子制备和分离纯化新技术及其应用

生物大分子制备和分离纯化新技术及其应用生物大分子是生命活动中不可或缺的重要物质,包括蛋白质、核酸、多糖等。
它们的研究在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用前景。
然而,生物大分子的制备和分离纯化是一项繁琐复杂的工作,需要严格的操作流程和高精度的实验设备。
近年来,随着科学技术的不断进步,一些新的技术逐渐应用于生物大分子的制备和分离纯化中,极大地促进了该领域的发展。
一、高效液相色谱法分离纯化蛋白质高效液相色谱法(HPLC)是近年来生物大分子制备和分离纯化中应用最广泛的技术之一。
它具有分离效率高、重复性好、操作简便等特点,在大规模生产和制备高纯度的蛋白质等生物大分子方面发挥着重要作用。
在HPLC技术中,通常使用离子交换、亲和层析、逆相层析等不同的柱子,根据蛋白质的性质选择不同的分离方法,从而实现对蛋白质的高效、快速、准确的分离纯化。
二、双向离心分离核酸双向离心分离法(b-Centrifugation)是一种新近提出的分离核酸的技术,它通过飞盘式离心法将核酸在两种不同密度的溶液中相互浓度梯度重叠,使核酸在梯度界面上停止运动而定位,最后通过离心分离的方法,实现对核酸的高效纯化。
这项技术在DNA测序、基因克隆、PCR等领域都有着广泛的应用。
三、超声波破碎法制备膜蛋白超声波破碎法是一种非常有效的方法,通过声波的应用,可将细胞在瞬间破碎开来,从而释放出所需的蛋白质等生物大分子。
在膜蛋白制备中,超声波破碎法可以快速高效地破碎微生物细胞或细胞核,使得膜蛋白在非酶性条件下得到高效、纯化的分离。
目前,这项技术已成功应用于多个生物大分子的研究中,成为研究领域中不可或缺的一项技术手段。
四、单克隆抗体制备技术单克隆抗体制备技术是目前应用最广泛的蛋白质制备技术之一。
它主要通过细胞的克隆和酶联免疫吸附等方法,实现对单一抗原蛋白质的高效、快速定位,从而实现对单个特定抗原或蛋白质的高纯度分离。
对于生物大分子的研究和应用,单克隆抗体制备技术已成为不可或缺的一种技术手段。
蛋白质分离纯化的技术

蛋白质分离纯化的技术前言蛋白质是生物体内非常重要的大分子有机物质,具有各种生物学功能,如结构支持、催化反应、传递信息、运输物质及免疫防御。
而蛋白质的研究和应用,早已成为生命科学的热门领域。
然而,大多数生物体中的蛋白质都混杂着众多的其他大分子物质,为了研究或应用某种特定蛋白质,就需要将它从其它物质中分离纯化出来。
今天我们就要来讲一讲蛋白质分离纯化的技术。
一、蛋白质分离的基本原理蛋白质分离的基本原理是利用不同的性质来分离具有不同特性的蛋白质。
蛋白质的各种性质包括分子大小、分子形状、电荷、亲疏水性、氨基酸序列等。
根据这些不同的性质,分别选择不同的分离纯化方法,可以实现不同程度的分离纯化效果。
二、蛋白质分离纯化技术的分类根据分离方式的不同,蛋白质分离纯化技术可以分为以下几类:1. 分子筛层析:分子筛层析是根据蛋白质的分子大小、形状来进行分离,其原理是在一定的缓冲液中,将特定孔径大小的陶瓷或聚合物微球填充进层析柱,根据蛋白质的分子大小,从层析柱中流出不同的蛋白质。
这种方法可以使蛋白质得到较好的分离纯化,但需要考虑蛋白质的保护。
2. 表面等电聚焦(IEF):表面等电聚焦是根据蛋白质的等电点来进行分离,其原理是在聚丙烯酰胺凝胶电泳板上加上一组垂直于电泳方向的电场,在酸性一端放置一种酸性缓冲液,碱性一端放置一种碱性缓冲液,中间分别加入样品,蛋白质会在等电点处停留,使得不同等电点的蛋白质得到了分离和收获。
这种方法可以进行多品种、高分辨率的蛋白质分离。
3. 亲和层析:亲和层析是根据蛋白质与其他化合物的特异性相互作用进行分离,其原理是特定的化合物置于层析柱中,当特定的蛋白质与化合物结合时,蛋白质就可以纯化出来。
如在层析柱中放入钙离子,就可以纯化出骨钙蛋白,并且可以通过控制钙离子浓度来实现蛋白质的分离。
4. 透析:透析是将样品分子分离于透析膜之内或之外的方法。
通常将混合物放置于透析袋内,在培养基、缓冲液等适当环境中,透析袋内的小分子会从透析膜渗透出去,而较大的蛋白质则被留在透析袋内。
(生物化学)蛋白质分离纯化技术

蛋白质分离纯化技术摘要:蛋白质分离纯化是蛋白质产品工业化生产的关键之一。
本文分析了蛋白质分离纯化的特点及一般原则;综述了蛋白质分离纯化的传统技术:凝胶过滤层析、离子交换层析、吸附层析、亲和层析、疏水作用层析、高效液相色谱层析(HPLC)、电泳法等及新型技术:亲和超滤、内含肽介导的蛋白质亲和纯化。
关键词:蛋白质分离纯化蛋白质是生命的物质基础,是生命活动的最终控制者和直接执行者,它参与生物体内几乎所有的生命活动过程,如生长、发育、遗传、代谢、应激、能量转换、信号传导等。
以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向。
对蛋白质进行纯化,得到高纯度的"高活性的蛋白质是生物学科研人员经常要面对的问题。
蛋白质的分离纯化主要包括4个步骤:预处理、蛋白质的抽提、蛋白质的粗分级和蛋白质的分离纯化[1]。
本文针对近年来有关蛋白质的分离纯化技术所取得的进展进行了综述,为今后的理论和应用研究提供依据。
1 蛋白质分离纯化的特点及一般原则1.1蛋白质分离纯化的特点1)大多数蛋白质产品是生物活性物质,在分离纯化过程中,有机溶剂、溶液pH值、离子强度的变化均可使蛋白质变性失活。
2)蛋白质产品在物料中含量很低,且物料组成非常复杂。
例如,利用基因工程菌发酵生产蛋白质,物料中含有大量组成复杂的培养基、菌体生产代谢物等,目标蛋白质的含量常常不到蛋白质总量的1%。
有些目标蛋白质存在于细胞内或在胞内形成包含体,为获取蛋白质,还需进行细胞破碎,结果物料中含有大量的细胞碎片和胞内产物。
3)含蛋白质产品的物料不稳定,蛋白质产品易受料液中蛋白水解酶降解。
4)很多蛋白质产品作为医药、食品被人类利用,因而要求蛋白质产品必须是高度纯化的,产品无菌、无致热源等[2]。
1.2蛋白纯化的一般原则1)蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异,利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染,而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。
蛋白质分离和纯化技术的研究和应用

蛋白质分离和纯化技术的研究和应用蛋白质是生物体内最基本的分子,其担负着细胞结构与功能、物质转运、信号传递等重要生理功能。
由于生物样品中蛋白质种类众多、含量差异较大,为了深入揭示蛋白质的生物学功能和结构特性,必须对蛋白质进行精确分离和纯化。
本文将介绍蛋白质分离和纯化技术的研究和应用。
一、蛋白质分离技术蛋白质分离是指将复杂的蛋白质混合物进行分离,得到不同种类的纯化蛋白质的过程。
在蛋白质分离的基础上,再进行进一步纯化,能够更好地揭示蛋白质的生物学特性。
(一)凝胶电泳凝胶电泳是当前最常用的蛋白质分离技术之一。
它基于蛋白质的电荷、大小、形状和亲疏水性等性质,利用电场将蛋白质分子沿着凝胶移动,实现分子大小的分离。
凝胶电泳具有分离效果好、操作简单易行、样品消耗量小以及可视化等优点。
(二)液相色谱液相色谱(Liquid chromatography)是一种通过化学亲和性、分子大小、极性与非极性等属性分离物质的分离技术。
常用的液相色谱有透析液相色谱、醚基、硅烷基、反相、离子交换、凝胶过滤等类型。
其中反相色谱在蛋白质分离中尤为重要,它基于不同蛋白质在疏水性基质表面的分配系数不同,以蛋白质的亲水性为基础进行分离。
二、蛋白质纯化技术蛋白质纯化是指在获得蛋白质的基础上,通过不同的纯化技术去除其中的杂质,得到纯度高的蛋白质分子。
蛋白质的纯化技术主要分为两类:非特异性纯化和特异性纯化。
(一)非特异性纯化非特异性纯化是指利用物理化学性质对样品进行分步纯化,将目标分子与混杂物质逐步分离开来的方法。
常用的非特异性纯化技术有盐析、凝胶过滤和透析等。
其中,盐析技术是常用的一种非特异性纯化技术,它利用富集目标蛋白质对盐的结合能力高于混杂蛋白质的特性,将混杂蛋白质和目标蛋白质分离。
(二)特异性纯化特异性纯化是指通过蛋白质与配体、抗体等生物学活性团之间的特异作用进行分离纯化的方法。
常用的特异性纯化技术包括亲和层析、免疫亲和层析等。
其中,亲和层析是一种重要的特异性纯化技术,它通过识别目标蛋白质与固定于固相材料上的亲和基团之间的特异性互作来分离纯化蛋白质。
高效分离和纯化蛋白质的技术研究

高效分离和纯化蛋白质的技术研究蛋白质是生物体内最基本的结构和功能单位,对于研究生物学和生物技术有着重要的意义。
目前,分离和纯化蛋白质的技术已经相当成熟,但是在某些方面还存在一些问题和挑战。
本文将探讨高效分离和纯化蛋白质的技术研究,包括一些新发展和前景。
一、传统分离和纯化蛋白质的方法1、盐析法盐析法是一种应用较广泛的蛋白质分离技术,其基本原理是将加入盐溶液中的蛋白质分子与盐离子结合,从而使其失去水溶性,形成一定的颗粒度,最终沉淀出蛋白质。
盐析法分离蛋白质的原理在于:蛋白质在不同的饱和度下,与盐溶液浓度的变化,在特定的pH范围内能沉淀出不同的蛋白质,利用蛋白质与离子的互作用来达到分离的目的。
2、凝胶过滤法凝胶过滤法是一种基于蛋白质分子大小的分离技术,其原理是利用具有一定孔径的凝胶作为分离介质,通过分子大小的差异,将目标蛋白质与其它小分子分离开。
由于蛋白质分子体积较大,故只能在孔径较大的凝胶间才能穿行而不被滤出。
凝胶过滤法可用于蛋白质的“脱盐”处理,以及在蛋白质分子量水平上检测蛋白质。
3、离子交换层析法离子交换层析法是一种基于蛋白质带电荷性质的分离技术,其原理是利用具有离子交换基团的固相材料,将带电的目标蛋白质分子与其它杂质分子分离开来。
其操作步骤是:首先将蛋白质混合物加入装有离子交换树脂的毛细管中,然后施加加盐和温度的微调控,从而逐步将离子交换树脂中的蛋白质分离出来。
该方法适应性较广,可用于多种蛋白质的分离纯化。
二、新发展和前景1、液相色谱-磁共振的技术液相色谱-磁共振技术已经逐渐成为高效分离和纯化蛋白质技术的一种理想的选择。
该技术在蛋白质分离纯化中的应用前景很广泛,例如蛋白质大分子的透析平衡和定量、胶原蛋白的纯化等。
该技术是一种优秀的定量和定性技术,无需耗时且定量结果精确。
2、生物素/核酸亲和层析技术生物素/核酸亲和层析技术是利用伯金类具有亲和力强的特定结构(如亲和标记)与生物体内特定的生物分子相互作用的一种亲和层析技术。
蛋白质分离技术的新方法与应用

蛋白质分离技术的新方法与应用蛋白质是构成生物的重要组成部分,其分离和纯化是生物学、生物技术、药学等领域的重要研究方向。
随着科技的发展,蛋白质分离技术也在不断更新和发展。
本文将介绍蛋白质分离技术的新方法及其应用。
一、基础技术1. SDS-PAGESDS-PAGE是一种常用的蛋白质分离技术,其全称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。
相比其他蛋白质分离技术而言,SDS-PAGE的分离效果最好、最灵敏,可以分离不同大小和电荷的蛋白质。
同时,SDS-PAGE的操作简单,对样品量要求不高,是蛋白质学研究中的基础技术之一。
2. 两极电泳两极电泳(CE)是一种基于化学极性的蛋白质分离技术。
它利用电场对具有荷电性的分子进行移动分离。
相比传统的SDS-PAGE,CE的分离更快速、更精细、分辨率更高,尤其适用于分离小分子量的蛋白质。
二、新方法1. 西格玛生物技术的纳米流体分离技术西格玛生物技术公司(Sigma-Aldrich)推出了一种新的纳米流体分离技术,该技术可以从复杂样品中高效地选择性富集和分离蛋白质。
该技术利用了磁性纳米粒子和微流体技术的优势,可以在短时间内处理大量的复杂样品。
该技术的主要优势包括高效性、快速性、选择性。
2. 质谱分离技术质谱分离技术是指利用质谱技术分离蛋白质,又称为单个蛋白质分析技术。
它常用于对蛋白质进行结构和数量分析以及鉴定。
常用的质谱分离技术包括飞行时间质谱(TOF-MS)、质荷比质谱(Q-MS)、离子阱质谱(IT-MS)等。
3. 亲和层析分离技术亲和层析(affinity chromatography)是一种高效的蛋白质选择性分离技术。
它是基于相互作用原理,通过利用具有高亲和力的化学物质与目标蛋白具有特异性结合能力的原理,将目标蛋白从蛋白混合物中高效地分离出来。
常用的亲和层析介质包括酶结合剂、金属离子螯合剂、抗体、核酸等。
三、应用1. 药物研发蛋白质是许多药物的重要成分,目前在药物研发中广泛应用蛋白质分离技术,包括酶学、生物物理学和免疫学等多个领域。
蛋白质提取与纯化技术总结

蛋白质提取与纯化技术总结蛋白质提取与纯化技术1.蛋白质(包括酶)的提取大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁等有机溶剂中,因些,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。
水溶液提取法:稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。
提取的温度要视有效成份性质而定。
一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。
但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。
为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。
下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。
1、pH值蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH范围内。
用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。
2、盐浓度稀浓度可促进蛋白质的溶解,称为盐溶作用。
同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔。
升浓度为宜。
缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。
有机溶剂提取法:一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。
但必须在低温下操作。
丁提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁兼具亲水性,在溶解度范围内(度为10%,40度为6.6%)不会引起酶的变性失活。
蛋白质分离与纯化的技术研究

蛋白质分离与纯化的技术研究蛋白质是构成细胞的主要组成部分之一。
在生物学中,蛋白质是最为复杂的有机化合物之一。
由于其在细胞的特定位置和时间被合成,所以我们需要了解蛋白质的结构和功能,才能更好地理解细胞的生命活动。
因此,对蛋白质进行有效的分离和纯化成为了研究生物学领域的重要课题。
蛋白质分离与纯化技术是一种将复杂混合物中含有某种蛋白质的纯产品分离出来的过程。
在分离和纯化过程中,将有机化合物、杂质和其他蛋白质从目标蛋白质中分离出来,以获得高纯度的样品。
蛋白质的分离和纯化具有广泛的应用,例如生物制造、医学和药物研究等领域。
蛋白质分离与纯化技术的方式主要分为两种:离子交换层析和凝胶过滤层析。
离子交换层析是最常见和广泛使用的方法之一,它在分离蛋白质异质体和电荷不同的多肽时非常有用。
凝胶过滤层析则是基于分子大小的分离技术。
这种方法可区分蛋白质和杂质分子的直径范围,通过选择不同直径的纤维过滤材料将它们分离开来。
除了层析技术外,蛋白质还可以使用电泳和超声波技术进行分离和纯化。
电泳技术允许在介于百分之零点一到百分之十之间的电场中运行不同大小和电荷的蛋白质。
不同的电场将与分离的蛋白质相互作用,使其尽可能地从混合物中分离出来。
超声波技术可以通过产生超声波震动来分离蛋白质。
这种方法在纯化含有十字花科亚硫酸盐毒素家族的蛋白质时非常有用。
在蛋白质分离与纯化的过程中,必须注意杂质、缺陷和微生物污染。
因此,保持良好的实验室技术和质量控制程序非常重要。
在分离和纯化的过程中,需要监控不同步骤的纯度并进行鉴定。
鉴定蛋白质的纯度可以使用不同的方法,包括常用的凝胶电泳和质谱分析。
在进行生物学研究时,蛋白质分离和纯化技术的研究非常重要。
它将有助于发现以前未知的蛋白质,并发现新的生物学特征和作用方式。
当然,这些技术的应用不仅仅局限于生物学领域,蛋白质纯化技术在其他学科的研究中亦有广泛的应用,如化学、食品科学和制药工业。
总之,蛋白质分离和纯化技术为我们更好地理解生物学世界提供了关键性工具和方法。
离子交换分离蛋白质纯化新进展

离子交换分离蛋白质纯化新进展近年来,离子交换分离蛋白质纯化领域取得了新的突破和进展。
离子交换技术作为一种常用的蛋白质纯化方法,具有选择性强、可逆性好、操作简单等优点,被广泛应用于许多生物医药领域。
本文将介绍离子交换分离蛋白质纯化的新进展,包括材料的创新、蛋白质结构信息的利用以及高通量筛选等方面。
首先,材料的创新为离子交换分离蛋白质纯化提供了更好的选择。
传统的离子交换材料主要是在固相基质上改性吸附剂,具有一定的缺陷,如对高盐浓度不稳定、容易产生非特异吸附、洗脱难以控制等。
近年来,研究人员通过改性离子交换材料的结构和功能,开发了一系列新型材料,如膜材料、纳米材料和生物材料等。
这些新材料具有更大的比表面积、更好的机械性能和更高的抗非特异吸附能力,提高了蛋白质纯化的效率和纯度。
其次,蛋白质结构信息的利用也是离子交换分离蛋白质纯化的新进展之一。
离子交换选择性依赖于蛋白质表面的带电基团,而蛋白质的结构决定了其表面带电的分布。
通过深入理解蛋白质结构与功能的关系,研究人员可以设计具有特定离子交换性能的材料,实现对特定蛋白质的高选择性纯化。
例如,利用三维蛋白质结构信息,可以准确预测蛋白质表面的带电区域,从而设计出对特定蛋白质具有高亲和力的离子交换材料。
此外,高通量筛选技术的发展也为离子交换分离蛋白质纯化带来了新的可能。
传统的蛋白质纯化方法往往需要大量的样品处理和分析时间,效率低下。
而高通量筛选技术可以同时处理多个样品,大大提高了实验效率。
通过结合离子交换分离技术和高通量筛选技术,研究人员可以快速筛选出具有特定功能或结构的蛋白质,并进行大规模纯化。
这不仅加快了蛋白质研究的进展,也为生物医药领域的药物研发提供了新的手段。
综上所述,离子交换分离蛋白质纯化在材料创新、蛋白质结构信息的利用和高通量筛选等方面取得了新的进展。
这些进展不仅提高了离子交换分离蛋白质纯化的效率和纯度,也推动了蛋白质研究和生物医药领域的发展。
未来,我们可以期待离子交换分离蛋白质纯化技术的进一步创新和应用,为科学研究和临床应用提供更多的可能性。
蛋白质高效纯化技术的创新

蛋白质高效纯化技术的创新随着科技日新月异和生命科学的不断发展,蛋白质的高效纯化技术也在不断地创新和改进。
作为生命科学的重要组成部分和生命活动的决定性因素,蛋白质在研究和应用中都扮演着重要的角色。
而高效纯化技术则是获取高质量、高纯度、高活性蛋白质的关键一步。
传统的蛋白质纯化方法包括柱层析、电泳、超滤、沉淀等,这些方法具有一定的局限性,难以同时满足高纯度、高产率和高效率的要求,而且这些方法还存在一些令人困扰的问题,例如样品损失、有毒溶剂使用、反应官能团的改变等诸多问题。
因此,现在的科学家们正在努力研究和创新各种高效的蛋白质纯化技术,以提高纯度、减少时间、降低成本等方面的指标。
对于多肽的高效纯化,先进的技术有逆向相层析、离子交换色谱和凝胶过滤除外。
但是,可溶性蛋白的高效纯化却是一个更为困难的领域,因为其中富含不同尺寸、形态和极性的物质。
为了高效纯化这些蛋白质,生物技术领域的专家们已经研究出了一系列革命性的高效纯化技术。
其中,亲和层析法是蛋白质纯化中最常用的技术之一。
该方法基于亲和分子与其他物质之间的特殊亲和力,利用其与目标蛋白发生特异性的物理和化学作用,实现对其的选择性分离。
亲和层析法一般是将亲和分子固定在固相上,形成亲和固相,而目标蛋白质则在一系列的化学反应中吸附在亲和固相上,提取目标蛋白质纯度较高。
随着纳米技术的发展,芯片技术也逐渐被广泛应用于蛋白质高效纯化领域。
利用芯片上的微型蛋白质分离区域,可以在较短的时间内同时进行多种蛋白质的分离和纯化。
通过适当的选择和设计,可以在芯片上实现各种类型蛋白质的实时、高精度检测和定量,这种方法被广泛用于药物筛选、疫苗生产、分子生物学研究等领域。
此外,蛋白质纳米结构的创新也为蛋白质高效纯化提供了新思路。
例如,通过如挂链多肽反应、脱细胞核化壳体等技术,可以获得特定靶标蛋白毒性比之前更低、更有效的结构化表达。
蛋白质的超滤分离也可以使目标蛋白质更加纯净,同时使分离过程更加简单。
蛋白质分离与纯化技术的研究进展

蛋白质分离与纯化技术的研究进展蛋白质是生命体中最重要的一类有机物质,具有复杂的结构和多种生物学功能,如酶催化、结构支撑、转运等。
因此,对蛋白质分离与纯化技术的研究一直是生物学、生物技术、医学等领域的热点之一,其应用范围也越来越广泛。
本文将对蛋白质分离与纯化技术的研究进展进行综述。
一、离子交换色谱(IEX)离子交换色谱(IEX)是一种常见的蛋白质分离与纯化技术。
IEX利用基质表面固定的阴离子或阳离子来吸附带有相反电荷的物质。
目前已经有许多改进的离子交换材料出现,其中较为突出的是微球型丙烯酰胺基质(POROS)。
POROS表面均一,多孔、巨分子亲和性分子可在其表面嵌合,提高其分离性能。
同时,随着越来越多的纯化工艺改进,高通量的IEX层析柱也开始得到广泛应用,因此IEX技术的生产效率和纯化效果都得到了很大的提高。
二、亲和层析(AC)亲和层析(AC)是蛋白质分离与纯化中得到广泛应用的一种技术。
它是利用蛋白质与固定在基质上的亲和剂之间的特异性结合,基于蛋白质的独特性质进行分离和纯化的技术。
以硫酸硫铁为例,它可以固定在基质表面形成硫酸硫铁亲和柱,而这种硫酸硫铁的柱就可以选择性地捕获带有His标签的蛋白。
虽然亲和层析技术在分离富含His标签的蛋白时非常有效,但通常情况下其选择性会受到很大的限制,因此在实际应用中需要严格选择适当的亲和剂并控制物理化学条件。
三、凝胶过滤层析(GFC)凝胶过滤层析(GFC)是一种常用的分离大分子蛋白质的技术。
GFC可以根据溶质分子的大小和形状,利用固定在基质表面的交联凝胶纤维网的孔径和排列来实现分离。
由于凝胶纤维网的尺寸、孔径、孔隙度和空隙率的变化可以制定各种粘度的凝胶模板,因此GFC是非常灵活的一种技术。
同时,由于GFC在几乎无酶消化、热变性等极端条件下也可以进行,因此也成为纯化活性蛋白的主要技术之一。
四、逆相层析(RP)逆相层析(RP)是利用疏水作用原理实现蛋白质分离与纯化的一种技术。
蛋白质分离纯化方法的研究进展

蛋白质分离纯化方法的研究进展一、本文概述蛋白质是生物体内最重要的一类大分子化合物,它们在生物体内发挥着多种关键功能,包括酶催化、信号转导、基因表达调控等。
因此,对蛋白质的研究一直是生物医学领域的热点之一。
蛋白质的分离纯化是蛋白质研究的基础,也是后续蛋白质功能研究、结构解析和药物研发等工作的前提。
随着科技的进步和方法的创新,蛋白质分离纯化技术也在不断发展。
本文旨在综述近年来蛋白质分离纯化方法的研究进展,包括传统的分离纯化方法以及新兴的技术,以期为蛋白质研究领域的同仁提供参考和启示。
我们将首先回顾传统的蛋白质分离纯化方法,如凝胶电泳、色谱分离、超速离心等,这些方法在过去几十年中得到了广泛应用,但其分辨率和效率仍有待提高。
接着,我们将重点介绍近年来新兴的蛋白质分离纯化技术,如亲和层析、离子交换层析、反向液相色谱等,这些技术具有更高的分辨率和更好的纯化效果,为蛋白质研究提供了新的有力工具。
我们还将讨论一些新兴的跨学科技术,如纳米技术、生物信息学等在蛋白质分离纯化中的应用,这些技术为蛋白质分离纯化带来了新的机遇和挑战。
我们将对蛋白质分离纯化方法的发展趋势进行展望,以期为未来蛋白质研究提供指导。
我们相信,随着科技的进步和方法的创新,蛋白质分离纯化技术将会更加完善,为蛋白质研究领域的深入发展奠定坚实基础。
二、传统蛋白质分离纯化方法传统蛋白质分离纯化方法主要依赖于蛋白质的理化性质差异,如溶解度、分子量、电荷、疏水性等。
这些方法虽然历史悠久,但在许多情况下仍然被广泛应用,因为它们通常操作简单、成本较低,并且对于某些特定类型的蛋白质具有良好的分离效果。
盐析法:这是最早使用的蛋白质纯化方法之一。
通过调整溶液中的盐浓度,可以降低蛋白质的溶解度,从而实现蛋白质的沉淀。
这种方法常用于蛋白质的初步分离,但纯度通常不高。
有机溶剂沉淀:某些有机溶剂可以降低溶液的介电常数,从而改变蛋白质表面的电荷分布,导致其溶解度降低。
这种方法常用于去除样品中的杂质。
简述蛋白质分离纯化的方法

简述蛋白质分离纯化的方法
蛋白质可是生命活动中超级重要的物质呀!那要怎么把它分离纯化出来呢?这可有不少方法呢!
首先说说盐析法吧。
就是向蛋白质溶液中加入中性盐,随着盐浓度的增加,蛋白质的溶解度会降低而沉淀出来。
操作起来也不难,先把蛋白质溶液准备好,然后慢慢加入盐,边加边搅拌,注意盐的浓度可不能一下子加太高哦,不然蛋白质可能会变性。
还要注意搅拌要均匀,这样才能保证效果好。
接下来谈谈层析法。
这就像是给蛋白质们设置了一场赛跑,根据它们的不同特性在层析柱中跑不同的速度,从而实现分离。
过程中要注意选择合适的层析柱和洗脱液,这可直接关系到分离的效果呢。
而且操作要精细,不能马虎。
在这个过程中,安全性可是很重要的呀,要避免使用有毒有害的试剂,保证实验人员的安全。
同时,稳定性也得保证,柱子不能漏呀,洗脱液的流速要稳定呀,不然怎么能得到好结果呢。
那这些方法有啥用呢?哎呀,用处可大啦!在生物制药领域,能分离纯化出高纯度的蛋白质药物,这可是能救命的呀!在科研中,能帮助我们更好地研究蛋白质的结构和功能。
优势也很明显呀,比如盐析法简单易行,层析法分离效果好。
就说在新冠疫苗的研发中吧,不就用到了蛋白质分离纯化的技术嘛。
通过这些方法,把新冠病毒的相关蛋白质分离出来,然后进行深入研究和开发疫苗,这多厉害呀!这可实实在在地看到了这些方法的效果呀!
所以呀,蛋白质分离纯化的方法真的超级重要,是我们探索生命奥秘和推动医学发展的有力工具呀!它们就像是一把把钥匙,能打开蛋白质世界的大门,让我们更好地了解和利用蛋白质的神奇力量!。
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浅述蛋白质分离纯化的新技术摘要:本文主要介绍了浊点萃取法、置换色谱法、亲和层析法、亲和色谱法、凝胶电泳、双水相萃取等蛋白质的最新分离纯化技术,综和近年来国内外的一些研究结果,结合实际应用的例子,分析了各种分离纯化方法的优点,同时指出其不足之处。
文章最后展望了蛋白质分离纯化技术的发展趋势。
关键词:分离纯化蛋白质进展生物技术的发展非常迅速,基因工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术,已经能设计、制造、生产人们急需的多种蛋白质。
和其它生物产品的生产过程一样蛋白质的生产过程一般也分为上、中、下游过程。
上、中游过程是运用生物技术生产目标产物,下游过程是指对含有目标产物的物料进行处理、分离、纯化、加工目标产物。
本文主要综和近年来国内外的研究结果,介绍了蛋白质的最新分离纯化技术。
2. 蛋白质的分离纯化方法:2.1 浊点萃取法(CPE):2.1.1 概念及原理:浊点萃取法(cloud point extraction,CPE)〔1〕是近年来出现的一种新兴的液—液萃取技术,它不使用挥发性有机溶剂,不影响环境。
它以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,改变实验参数引发相分离,将疏水性物质与亲水性物质分离。
目前该法已成功地应用于金属螯合物、生物大分子的分离与纯化及环境样品的前处理中[2-5]。
CPE 法除了利用增溶作用外,还利用了表面活性剂另一个重要性质——浊点现象。
溶液静置一段时间(或离心)后会形成两个透明的液相:一为表面活性剂相(约占总体积的5%);另一为水相(胶束浓度等于CMC)。
外界条件(如温度)向相反方向变化,两相便消失,再次成为均一溶液。
溶解在溶液中的疏水性物质如膜蛋白,与表面活性剂的疏水基团结合,被萃取进表面活性剂相,亲水性物质留在水相,这种利用浊点现象使样品中疏水性物质与亲水性物质分离的萃取方法就是浊点萃取。
图1显示了由温度变化引发的这种相分离现象。
温度的改变,引起水化层的破坏,增强了表面活性剂的疏水性。
2.1.2 蛋白质分离纯化中的应用:CPE 法可用于分离膜蛋白、酶、动物、植物和细菌的受体,还可以替代一些分离方法如硫酸铵分级法作为纯化蛋白的第一步,与色谱方法联用。
另外,CPE 法分离纯化蛋白质已经可以实现大规模操作。
Minuth等人成功地进行了胆固醇氧化酶浊点萃取的中试研究。
虽然使用离心分离器可以使CPE大规模连续进行,但商品离心分离器用于CPE 的效率和容量仍需进一步研究。
而且,他们发现相分离操作受细胞培养时产生的表面活性物质影响较大,体系两相间密度差较小,表面张力较小,含产物的表面活性剂相的流变学行为较复杂,操作较难。
表1列出了CPE法近几年来在蛋白质分离纯化中的应用。
(1) CPE法用于分离纯化膜蛋白膜蛋白(内嵌膜蛋白、外围膜蛋白)硫水性强、难溶于水,抽提内嵌膜蛋白时,既要削弱它与膜脂的硫水性结合,又耍使它保持硫水基在外的天然状态,较难分离纯化。
由于表面活性刑具有两亲性,它一直作为腹蛋白理想的增溶剂。
增溶时,膜蛋白琉水部分嵌入胶束的硫水核中而与膜脱离,又保持了膜蛋白表面的废水结构。
相分离后,膜蛋白与表面活性剂共同析出,与亲水性蛋白质分离。
所以,CPE 法在分离纯化膜蛋白方面极有优势。
(2) 与其它分析技术的联用CPE 可以作为高效液相色谱(HPLC)、流动注射分析(FIA)、毛细管电泳(C E)等仪器分析的样品前处理方法,提高检出灵敏度。
表面活性别可以防止样品吸附在玻璃容器上,易于与FIA中的载液及HPLC中的有机流动相或胶束流动相混合,可以直接进样。
但是在很多应用中需要除去表面活性剂后再与仪器联用。
将萃取物与表面活性剂分离的方法很多。
对于CMC>1 mM 的表面活性剂如两性离子表面活性剂可用透析法,但操作时间较长(2 4h左右)。
对于CMC 较小的表面活性剂可通过色谱柱分离除去,如凝胶柱、毛纫管柱等,分离出的表面活性剂可以再利用,也可以作焚烧处理。
但CPE作为HPLC 的样品前处理方法有两个缺点:第一,常用的表面活性剂在UV区域有很强的背景吸收。
第二,操作时间较长,从色谱柱上需用几个小时洗脱表面活性剂。
表面活性剂的洗脱可能会干扰分析物的测定[3]。
2.2 置换色谱法:2.2.1 概念及分离机理:置换色谱(displacement chromatography)〔6〕作为一种非线性色谱技术,是指样品输入色谱柱后,用一种与固定相作用力极强的置换剂(displacer)通人色谱柱,去替代结合在固定相表面的溶质分子。
样品在置换剂的推动下沿色谱柱前进,使样品中各组分按作用力强弱的次序,形成一系列前后相邻的谱带,并在置换剂的推动下流出色谱柱[7]。
置换色谱的分离行为与样品组分和置换剂在实验条件下的吸附等湿线有直接的联系。
置换色谱要求样品组分及置换剂的吸附等湿线应为Langmuir 型,而且置换剂相对于被分离的各组分应有最强的吸附能力,其吸附等温线位于所有组分的吸附等温线的上方[7],见图1(A)。
根据物料平衡方程,置换剂在柱中的移动速度uD有下列关系:式中uD 为流动相的线速,ф为相比,qD 和cD 分别为置换剂在固定相和流动相中的浓度,qD/cD 是直线OD的斜率,称之为操作线(operating line)。
当操作线的斜率小于被分离组分等温线的起始斜率,样品才能进行置换展开,最终形成如图l(中的置换序列,这是在理想的情况下(假定无轴向扩散及二次化学平衡)获得的置换色谱图。
每一组分形成矩形的平台(Plateau)洗脱峰,相邻各组分的平台洗脱峰组成了一个台阶状的色谱图。
此时,样品中不同的组分以置换剂的速度前进,即达到等速状态(isobathic conditions):uD=u2;u3=u4式中u2、u3、u4 指被置换的三组分的速度2.2.2 影响置换色谱分离的因素:(1)置换剂置换剂的选择是置换色谱能否成功地分离和纯化目标产物的关键因素之一〔7,8〕。
对于蛋白质生物大分子的置换色谱来说,多离子型的置换剂与离子交换续料相结合是目前常用的分离方式。
传统观点认为分子量相对大的聚电解质是较合适的置换剂,因为它们对固定相的结合比分离物更强,如羧甲基葡聚糖(CMD)、硫酸葡聚糖、羧甲基淀粉(CMS)〔9〕、硫酸鱼精蛋、肝素、多硫酸戊聚糖(PPS)等。
近期的研究表明,低分子量的化合物作为置换剂则更有优势,因为即使置换剂与蛋白质产物的峰有叠加,在后处理过程中,低分子量置换剂则较容易从目标产物中分离;同时,合成低分子量置换剂成本较低,色谱柱再生过程也比分子量大的置换剂快。
(2)固定相理想的固定相应具备以下条件:样品及置换剂在固定相上应有较强的吸附作用,且吸附是可逆的;样品及置换剂在固定相上的吸附等温线应为Langmuir 型;样品各组分在固定相上的吸附能力应有较大差别,以保证置换色谱带的交叠部分尽可能小而获得良好的产率;有较好的化学稳定性,可适用于不同pH 值的缓冲液和有机溶剂;有较大的比表面及吸附容量;有较好的机械强度,而且容易再生。
置换色谱中的环境不同,置换效果也不一样,即使是选用同样的硅胶,由于来源和制备方法上的差异也会影响置换效率。
反相色谱中使用的烷基硅胶柱常被应用于置换色谱。
同其它硅胶固定相相比,烷基硅胶柱由于柱容量低及非选择性吸附等缺点,很少被用于洗脱色谱,但它却可以用于置换色诺,并成功地分离了对映异构体。
1、问题:电渗纯化蛋白质,结果几乎没得到蛋白,请问哪位有高见今夜纯化蛋白,本以为唾手可得,结果却大失所望....我用SDS-PAGE分离,K CL显带,割胶,而后电渗分离,测OD 值极低,请问哪位有这方面的经验或其它方法,望赐教。
解决:多挖点胶,收集起来,放在1.5 离心管里,用PBS捣烂,4度过夜。
然后离心,收集上清即可。
最后,把上清冻成干粉。
2、问题:蛋白质提纯的方法:SDS-PAGE and N-terminal amino acid sequence analysis.(dahuaidang)S DS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was performed in 1 2% acrylamide and 0.1% SDS with adiscontinuous Tris-glycine buffer sy stem. Purified enzyme was subjected to SDS-PAGE and electroblotted toI mmobilo-PSQ 0.45μm polyvinyl idene fluoride membrane (Millipore). After the membrane was stained withPonceau S (Sigma), the enzyme protein was cut out and washed with m ethanol. The membrane strip holding the protein was subjected to automa tic Edman degradation for sequencing of the N-terminal aminol acids usi ng anApplied Biosystems 477A protein sequencer (Parkin Elmer).3、问题:蛋白质纯化,装柱,过柱应注意事项有哪些?(dahuaidang)现在要进行蛋白质纯化,有关装柱和过柱的注意事项有哪些呀?还有,需要测序的蛋白质样品,大概需要多少,样品要求有哪些。
柱子sephadex-2 00,和DEAE-纤维互素。
第一,手工装柱一般只适宜于大量蛋白质的提取。
分子筛柱一般在盐析以后用效率才高,因为它的分媛实汀R话阄叶荚蕹捎茫龋校蹋弥颍疲校蹋弥?Gelfitration column).如果手工装柱,长度应是内径的60-80倍,一般柱长应在1.2-2米,对于软胶,走一次柱须12小时以上,对硬胶,也需5-6小时。
第二,仪器检测器灵敏度调整:最重要的是确定仪器工作正常,信号相应正常。
可用在检测器出口通气泡和检测器入口注射有色样品的方法确认仪器正常和估计灵敏度。
第三,均匀, 无气泡,平衡充分,分子筛要注意长度与直径比。
测序的蛋白量' 我用的方法的量是SDS-PAGE第四,如果是测序的话,跑SDS-PAGE,把染出的蛋白质带,挖下来.,直接拿去做质谱,只要你有钱国家生物医学分析中心。
还有就是要保证挖的是一个蛋白质带,不能含杂蛋白质的,不然,把杂蛋白质测了怎么办。
第五,测序跟质谱不是一回事儿的。
做质谱可以做分子量和质谱图,但是未必是序列。
序列是要单测的。
北大有位老师可以做:180块钱一个氨基酸。