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蛋白質(zhì)鹽析法全方面分析
閱讀:224 發(fā)布時間:2024-5-13蛋白質(zhì)通過鹽析的辦法沉淀的原理是降低蛋白質(zhì)的溶解度,使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出。一般來說,所有固體溶質(zhì)都可以在溶液中加入中性鹽而沉淀析出,這一過程叫鹽析。在生化制備中,許多物質(zhì)都可以用鹽析法進(jìn)行沉淀分離,如蛋白質(zhì)、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白質(zhì)沉淀最為常見,特別是在粗提階段。
鹽析法分為兩類,第一類叫Ks分段鹽析法,在一定PH和溫度下通過改變離子強度實現(xiàn),用于早期的粗提液;第二種叫b分段鹽析法,在一定離子強度下通過改變PH和溫度來實現(xiàn),用于后期進(jìn)一步分離純化和結(jié)晶。
一.影響鹽析的若干因素
1.蛋白質(zhì)濃度
高濃度蛋白溶液可以節(jié)約鹽的用量,但許多蛋白質(zhì)的b 和Ks常數(shù)十分接近,若蛋白濃度過高,會發(fā)生嚴(yán)重的共沉淀作用;在低濃度蛋白質(zhì)溶液中鹽析,所用的鹽量較多,而共沉淀作用比較少,因此需要在兩者之間進(jìn)行適當(dāng)選擇。用于分步分離提純時,寧可選擇稀一些的蛋白質(zhì)溶液,多加一點中性鹽,使共沉淀作用減至低限度。一般認(rèn)為2.5%-3.0%的蛋白質(zhì)濃度比較適中。
2.離子強度和類型
一般說來,離子強度越大,蛋白質(zhì)的溶解度越低。在進(jìn)行分離的時候,一般從低離子強度到高離子強度順次進(jìn)行。每一組分被鹽析出來后,經(jīng)過過濾或冷凍離心收集,再在溶液中逐漸提高中性鹽的飽和度,使另一種蛋白質(zhì)組分鹽析出來。
離子種類對蛋白質(zhì)溶解度也有一定影響,離子半徑小而很高電荷的離子在鹽析方面影響較強,離子半徑大而低電荷的離子的影響較弱,下面為幾種鹽的鹽析能力的排列次序:磷酸鉀>硫酸鈉>磷酸銨>檸檬酸鈉>硫酸鎂。
3.PH值
一般來說,蛋白質(zhì)所帶凈電荷越多溶解度越大,凈電荷越少溶解度越小,在等電點時蛋白質(zhì)溶解度最小。為提高鹽析效率,多將溶液PH值調(diào)到目的蛋白的等電點處。 但必須注意在水中或稀鹽液中的蛋白質(zhì)等電點與高鹽濃度下所測的結(jié)果是不同的,需根據(jù)實際情況調(diào)整溶液PH值,以達(dá)到*好的鹽析效果。
4.溫度
在低離子強度或純水中,蛋白質(zhì)溶解度在一定范圍內(nèi)隨溫度增加而增加。但在高濃度下,蛋白質(zhì)、酶和多肽類物質(zhì)的溶解度隨溫度上升而下降。在一般情況下,蛋白質(zhì)對鹽析溫度無特殊要求,可在室溫下進(jìn)行,只有某些對溫度比較敏感的酶要求在0-4℃進(jìn)行。
二.硫酸銨的使用
硫酸銨中常含有少量的重金屬離子,對蛋白質(zhì)巰基有敏感作用,使用前必須用H2S處理:將硫酸銨配成濃溶液,通入H2S飽和,放置過夜,用濾紙除去重金屬離子,濃縮結(jié)晶,100℃烘干后使用。另外,高濃度的硫酸銨溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用an水或硫酸調(diào)節(jié)至所需PH。
硫酸銨的加入有以下幾種方法:
1)、加入固體鹽法 用于要求飽和度較高而不增大溶液體積的情況;
2)、加入飽和溶液法用于要求飽和度不高而原來溶液體積不大的情況;
3)、透析平衡法先將鹽析的樣品裝于透析袋中,然后浸入飽和硫酸銨中進(jìn)行透析,透析袋內(nèi)硫酸銨飽和度逐漸提高,達(dá)到設(shè)定濃度后,目的蛋白析出,停止透析。該法優(yōu)點在于硫酸銨濃度變化有連續(xù)性,鹽析效果好,但手續(xù)煩瑣,需不斷測量飽和度,故多用于結(jié)晶,其它情況少見。
使用固體硫酸銨注意事項:
1)、必須注意飽和度表中規(guī)定的溫度,一般有0℃或室溫兩種,加入固體鹽后體積的變化已考慮在表中;
2)、分段鹽析中,應(yīng)考慮每次分段后蛋白質(zhì)濃度的變化。一種蛋白質(zhì)如經(jīng)二次透析,一般來說,第一次鹽析分離范圍(飽和度范圍)比較寬,第二次分離范圍較窄。
3)、鹽析后一般放置半小時至一小時,待沉淀全后才過濾或離心。過濾多用于高濃度硫酸銨溶液,因為此種情況下,硫酸銨密度較大,若用離心法需要較高離心速度和長時間的離心操作,耗時耗能。離心多用于低濃度硫酸銨溶液。