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生物大分子的分离纯化技术 PPT课件

纤维透析管的处理: 1%乙酸水溶液 1h, 碱性EDTA (1% Na2CO3, 1 mM EDTA) 煮1h, 纯水清洗,保存.
透析液: 水, 缓冲液, 高分子的浓溶液
Donnan效应: pH变化
(勤换透析液,使用大量的透析液)
Donnan效应:
微过滤
微过滤的类型:
深层滤器(Depth Filter) : 滤膜滤器(Screen Filter):纤维素醋酸酯(硝酸酯)
毛细管凝胶电泳
(Capillary Gel Electrophoresis, CGE)
毛细管等电聚焦
(Capillary Isoelectric Focusing, CIEF)
CGE的应用
DNA序列分析 蛋白质分析 物理胶CZE
生物大分子的色谱分离纯化技术
排阻色谱 亲和色谱 离子交换色谱 反相及疏水作用色谱 液-液分配色谱
样品的采集 血样:
全血:肝素抗凝(0.02~0.2mg/ml) 血浆:2000g离心10min 血细胞: 血清:5~30 min自凝分离
尿样:酸式采集(HCl或硼酸,pH<2.5),
碱式采集(碳酸钠,几滴苯酚抗菌)
唾液: 组织样品:液氮等冷冻
酶样品的准备
酶活性的保持
控制纯化过程中的pH、温度及有机试剂 加入载体蛋白防止酶的吸附,如: BSA 加入辅助因子保护活性部位, 如: EDTA,巯基乙醇,谷胱甘肽 抑制蛋白酶的水解作用,如: 氟代磷酸二异丙酯,甲(乙)
冷冻干燥
基本原理:又称升华干燥,是在低温、副压下
进行干燥的方法。
冷冻干燥的条件:温度,-10~-40℃;真空度, 13~40 Pa。
离心
基本原理 种类:
普通离心机(6000rpm), 高速离心机(25000 rpm), 超速离心机
转子:固定角度式,
悬挂吊桶式
离心(2)
离心力和相对离心力(Relative centrifugal force):
离心(3)
离心技术的类型:
最大速度方法:
移动界面(Moving Boundary)超速离心法
移动区带(Moving Zone)超速 离心法
等密度方法(Isodensity):
临床及生化分析样品的预处理
样品的类型、采集与保存 酶样品的准备
样品的类型、采集与保存
样品的类型:
样品的类型、采集与保存
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的分子量
1% SDS+ 0.1 M 巯基乙醇 分子量1.0×104~2.0×105
蛋白质的等电聚焦(Isoelectric Focusing, IEF) 原理 pH梯度的形成与保持
琼脂糖凝胶电泳
特点:
适合分子量大的分子;无毒;分辨率高;重复性好
胶浓度:0.5%~3%;分离1~9.0×107DNA片段 0.5~1.0% 胶分离0.5~30 kb DNA, 1.0~1.5% 胶分离小片段
琼脂糖凝胶电泳的应用
限制性核酸内切酶存在下酶切DNA片段的分析 DNA超螺旋结构的鉴定 DNA分子量的测定 脉冲场凝胶电泳
DNA分子量的测定
仪器
高效毛细管电泳
毛细管: I.D,25~100μm;O.D.,100~400μm; L, 0.1~1 m 进样系统: nL~pL, 流体力学方法和电动进样 高压直流电源:30kV, 1~300μA 检测
生物大分子的分离纯化技术
生物样品的特点: 生物活性 复杂性
内容: 生物样品的常规分离纯化方法 临床及生化分析样品的预处理 生物大分子的电泳分离纯化技术 生物大分子的色谱分离纯化技术生物样品的常规分离纯化方法
透析 微过滤 盐析 冷冻干燥 离心
透析
基本原理
透析膜:
材料: 火棉胶(Collodion), 玻璃纸(Cellophane), 纤维素 (Cellulose)
(μe 为电泳迁移率,即电场强度为1 V/cm 时的迁移速率.)
影响电泳分离的因素:
物质本身的结构和性质: 荷电性质, 形状 支持介质: 吸附作用,电渗作用 溶液介质: pH, 离子强度 电场强度: 常压 500 V
聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶的结 构和性质
凝胶的机械强度、弹性、 透明度和黏度等取决于凝 胶的总浓度:
酰-亮-亮-精三肽等
亲水分子稳定剂,如甘油,糖醇等
样品制备
从组织或器官制备样品 从组织或器官培养液中制备样品 从生物体液中制备样品 (5000 rpm,15 min) 从细胞培养液制备样品
电泳分离纯化技术
聚丙烯酰胺凝胶电泳 琼脂糖凝胶电泳 高效毛细管电泳
电泳分离纯化技术
基本原理
V=μe E
微过滤技术的应用:
溶液的澄清 微量沉淀物的收集 细菌细胞的收集
盐析
基本原理:
在盐浓度很低时,蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而增 加,这称为盐溶;随盐浓度不断增加,蛋白质的溶解度不 断降低而沉淀析出,即盐析。
盐析实验应注意的问题:
盐类的选择:硫酸铵 (767g/l, 25℃) 盐的饱和度: 温度:室温或4℃ pH:等电点 蛋白质的浓度:
聚丙烯酰胺凝胶电泳(2)
凝胶电泳的装置 柱型(Column Gel):
10cm×6cm
板型(Slab Gel):
12cm×12cm或14cm×16cm; 玻璃板间距1.75或1.5 cm.
不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳 (盘状电泳) 电荷效应 浓缩效应 分子筛效应
不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳的应用
亲和层析的特点:
层析柱短 配基-与大分子间以氢键离子键或疏水相互作用结合
F=mω2r; Fcf=(1.119×10-5)(rpm)2r
沉淀速度与沉降系数:
F摩擦=fv
F净=(Mp-Ms)ω2r-fv
沉降系数:沉淀速度与离心力的比率(单位离心场中颗粒
的沉降速度), 蛋白质\核酸\病毒等的沉降系数介于 1×10-13到200×10-13秒的范围. 以1×10-13s 为一个单位, 称为斯韦德贝格单位(Svedberg),用S(大写)表示.
紫外-可见吸收法 荧光检测法 电化学检测法 质谱法
高效毛细管电泳
基本概念: 电泳淌度 电渗流
分析参数: 淌度和迁移时间 分离效率 分离度
高效毛细管电泳分离模式
毛细管区带电泳
(Capillary Zone Electrophoresis, CZE)
毛细管胶束电泳
(Capillary Micellar Electrokinetic Chromatography, CEKC)
亲和色谱
固定相
葡聚糖凝胶,聚丙烯酰胺凝胶,琼脂糖凝胶,聚丙烯酰胺 -琼脂糖混合凝胶, (与凝胶色谱相似)
配基:
分离抗体用抗原,半抗原 分离酶用底物, 抑制剂,辅助因子等 通用型配基, 巯基丙基-琼脂糖
含巯基配体亲和色谱分离原理
亲和色谱
配基与载体的结合
琼脂糖的溴化氰活化法
6-氨基己酸-琼脂糖和,1,6-己二胺-琼脂糖
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