第三章沉淀技术
中性盐的亲水性大,使蛋白质脱去水化膜,疏水区暴露, 由于疏水区的相互作用导致沉淀;
常用的盐析剂
硫酸铵:
优点:价廉;溶解度大(767g/L);稳定蛋白 质;
缺点:水解变酸;高pH 释氨,腐蚀;残留产 品有影响。
硫酸钠 硫酸镁 磷酸二氢钠 柠檬酸盐
选用盐析用盐的几点考虑
盐析作用要强 盐析用盐需有较大的溶解度 盐析用盐必须是惰性的 来源丰富、经济
3. 球蛋白的分离: 新离心管称重并记录,量取10mL上清液体积,将其置于另一离
心管中,用移液器滴加饱和硫酸铵溶液,使溶液的饱和度达到50%, 4℃放置15min,3000r/min离心10min,其上清液为清蛋白,沉淀 为球蛋白。弃去上清液(直接倒掉上清液,并倒扣在滤纸上),留下 沉淀部分。 +6mL饱和硫酸铵溶液 4. IgG的分离:
定的胶体溶液。
⑵蛋白质分子间静电排斥作用(存在双电层)
因此,可通过降低??? 降低蛋白质溶液的稳 定性,实现蛋白质的 沉淀。
主要内容
3.1 盐析法 3.2 有机溶剂沉淀法 3.3 其它沉淀技术
3.1 盐析法
概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质
(酶)等生大分子物质在水溶液中的溶解 度降低,产生沉淀的过程。
IgG相对分子质量为15-16万,沉淀系数约为7S
。
IgG是血清主要的抗体成分,约占血清Ig的75%
。其中40~50%分布于血清中,其余分布在组 织中。
粗分离 纯化 鉴定
IgG结构图
四、操作步骤与方法
1、计算各步滴加饱和硫酸铵溶液的量 2、清蛋白和球蛋白的分离:
离心管加入5mL血浆和5mL 0.01mol/L,pH7.0的磷酸 盐缓冲液,混匀,边加饱和硫酸铵溶液边搅拌,使溶液最终饱 和度为20%,4℃放置15min,3000r/min离心10min,弃 去沉淀(沉淀为纤维蛋白原),其上清液为清蛋白和球蛋白。 +2.5mL饱和硫酸铵溶液 边滴加搅拌,防止局部过饱和的现象,达不到预期的饱和度。 搅拌时不要过急以免产生过多泡沫,致使蛋白质变性。
第三章 沉淀技术
沉淀法概述
利用沉淀剂使所需提取的生化物质或杂质在
溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀 的过程。
特点:操作简单、经济、浓缩倍数高 种类:盐析、有机溶剂沉析、等电点沉析等 缺点:针对复杂体系而言,分离度不高、选
择性不强
蛋白质胶体溶液的稳定性
⑴蛋白质周围的水化层可以使蛋白质形成稳
影响盐析的因素
盐饱和度的影响: 样品浓度的影响:
蛋白质浓度大,盐的用量小,但共沉作用明显,分辨率 低;
蛋白质浓度小,盐的用量大,分辨率高;
pH值:影响蛋白质表面净电荷的数量
通常调整体系pH值,使其在pI附近;
盐析温度:
一般在高盐浓度下,温度升高,其溶解度反而下降
盐析操作
硫酸铵是最常用的蛋白质盐析沉淀剂 采用硫酸铵进行盐析时可按二种方式加入:
一般利用离子交换层析法纯化。在离子交换层析
之前,由于盐析所得的蛋白质中含有大量硫酸铵 ,将影响离子交换层析。
所以,在层析之前需要“脱盐”。“脱盐”有凝
胶过滤法和透析法。
实操:盐析法分离血清IgG
IgG是免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)的
缩写。根据结构的不同将免疫球蛋白分为五种 ,IgG是人的免疫球蛋白之一,其他还有lgA、 lgM、IgD和lgE。
G和A为常数,数值与温度有关。
现在已将达到各种饱和度所需固体硫酸铵的数量列 成表,使用时不需计算可直接从表中查出。
注意事项
市售固体硫酸铵中一般残留有硫酸,所以制备的
饱和硫酸铵溶液的PH常在4.5 ~5.5之间,作用之 前应该用氢氧化铵调节,使其PH为7;
用固体硫酸铵盐析时,蛋白质应溶解于具有一定
缓冲能力的溶液中;
在硫酸铵中还含有一些重金属离子,用量过大时
易使蛋白质变性,在这种情况下可加入一些EDTA 等螯合剂以螯合这些金属离子。
注意事项
硫酸铵盐析法可使蛋白质的纯度提高约5倍,而且
可以除去DNA,RNA等。
但盐析后的蛋白质中仍含有一些杂蛋白,所以盐
析产生的产品为粗分离产品需要进一步纯化。
①直接加入固体(NH4)2SO4粉末,工业上常采用这种方 法,加入速度不能太快,应分批加入,并充分搅拌,使 其完全溶解和防止局部浓度过高;
②是加入硫酸铵饱和溶液,在实验室和小规模生产中, 或(NH4)2SO4浓度不需太高时,可采用这种方式,它可 防止溶液局部过浓,但加量较多时,料液会被稀释。
脱盐
积并不等于混合前两种溶液体积之和,而上 式中是按相等于计算的,所以会产生误差。
但实验证明所造成的误差一般小于20%,
故可忽略不计。
2.固体硫酸铵法
X = G(C 2 − C1 ) 或X = G(C2 − C1 )
100 − AC2
1 − AC2
X是将1L饱和度为C1溶液提高到饱和度为C2时,需
要加入固体硫酸铵的重量(g)。
V
=
V0
C2 100
− −
C1 C2
或V
=
V0
C2 − C1 1− C2
式中: V0——蛋白质溶液的原始体积; C2——所要达到硫酸铵饱和度; C1——原来溶液的硫酸铵饱和度; V——应加入饱和硫酸铵溶液的体积。
将计算所得体积的饱和硫酸铵溶液加入到混
合蛋白质溶液中,即可达到盐析的目的。
严格讲,混合两不同溶液时,混合后的总体
透析和凝胶过滤
举例:硫酸铵分级盐析蛋白质
用硫酸铵分级盐析蛋白质时,盐析出某种蛋
白质成分所需的硫酸铵浓度一般以饱和度来 表示。
实际工作中将饱和硫酸铵溶液的饱和度定为
100%或1。
盐析某种蛋白质成分所需的硫酸铵数量折算
成100%或1饱和度的百分之几,即为该蛋白 盐析的饱和度。
1.饱和硫酸铵溶液法
将所得的沉淀溶于5mL 0.01mol/L,pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中, 滴加饱和硫酸铵溶液,使溶液的饱和度达35%,在4℃放置20min, 3000r/min离心15min。其上清液为α、β球蛋白,沉淀为IgG。弃去 上清液,即获得粗制的IgG沉淀。 +2.7mL饱和硫酸铵溶液
盐析法的原理
(1)破坏水化膜 (2)中和电荷
盐析法原理
当中性盐加入蛋白质分散体系时可能出现以下两
种情况:
(1)“盐溶”现象—低盐浓度下,蛋白质溶解度增 大
(2)“盐析”现象—高盐浓度下,蛋白质溶解度随 之下降,原因如下:
无机离子与蛋白质表面电荷中和,形成离子对,部分中 和了蛋白质的电性,使蛋白质分子之间的排斥力减弱, 从而能够相互靠拢;