蛋白质的盐析与透析
蛋白质的纯化方法

蛋白质纯化的方法蛋白质的分离纯化方法很多,主要有:(一)根据蛋白质溶解度不同的分离方法1、蛋白质的盐析中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。
盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。
由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。
影响盐析的因素有:(1)温度:除对温度敏感的蛋白质在低温(4度)操作外,一般可在室温中进行。
一般温度低蛋白质溶介度降低。
但有的蛋白质(如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白)在较高的温度(25度)比0度时溶解度低,更容易盐析。
(2)pH值:大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低。
(3)蛋白质浓度:蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来(共沉现象)。
因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在2.5-3.0%。
蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。
其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大(25度时饱和溶液为4.1M,即767克/升;0度时饱和溶解度为3.9M,即676克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。
硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。
蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内(常用的是玻璃纸),用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。
蛋白质脱盐方法的介绍

蛋白质脱盐方法的介绍
蛋白大分子脱盐要求在样品制备中经常遇到,选择合适的脱盐方法显得非常重要。
在蛋白回收率、脱盐效率、蛋白生物活性、操作难易程度、耗时等方面需要综合考虑,找到合适的脱盐方式。
蛋白质用盐析法从细胞裂解中沉淀分离后,其中尚有大量的硫酸铵,需要脱盐才能获得较纯的样品。
常用的脱盐方法有透析法、电透析法和凝胶过滤法。
透析法及电透析法耗时长,样品稀释度大,不易放大进行大规模生产,所以工业生产中应用较少。
凝胶过滤层析脱盐过程中盐分子和蛋白质分子大小差异巨大,蛋白质溶液中小分子的盐分子随着层析流动相进入孔径较小的固定相致辞使其在层析中的迁移速率小,而蛋白质因分子尺寸较大,不能随流动相进入固定相中,因此在层析柱中的迁移速率大,首先从层析术中流出,实现脱盐。
一般脱盐层析柱,应为粗短型柱,以提高脱的工作效率。
用凝胶过滤层析技术对白质溶液进行脱盐处理时,样品的浓度对分离效果,没有影响,但是,如果样品浓度过大,就会造成样品粘度增大,引起层析带和洗脱速率不稳定,造成洗脱曲线变宽和扭曲。
常用蛋白质沉淀方法有哪些

P13三、5 、常用蛋白质沉淀方法有哪些?列举沉淀应用的实例
蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。
常用蛋白质沉淀的方法有:
(一)盐析(Salting Out)
在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。
常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。
例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。
(二)重金属盐沉淀蛋白质
蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀。
重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。
如临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。
(三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质
蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀。
如临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。
(四)有机溶剂沉淀蛋白质
可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。
在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。
例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。
简述一般根据蛋白质的哪些性质分离、纯化蛋白质

离子交换层析 带正电的离子交换树 脂结合带负电的蛋白。
(四)利用选择性吸附的纯化 方法
疏水作用层析是根据蛋白质表面的疏 水性差别。
在疏水作用层析中,不是暴露的疏 水基团促进蛋白质与蛋白质之间的相互 作用,而是连接支持介质(如琼脂糖)上 的疏水基团与蛋白质表面上暴露的疏水 基团结合。
由于疏水作用层析要求盐析化合物 如硫酸铵的存在以促进蛋白质分子表面 的疏水区暴露。为使吸附达到最大,可
电泳法原理
2、离子交换层析法
蛋白质对离子交换剂的结合力取 决于彼此间相反电荷基团的静电吸引, 而这和溶液的pH有关,离子交换剂有阳 离子交换剂 (羧甲基纤维素 )和阴离子 交换剂(二乙氨基乙基纤维素 ),当被 分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱 时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白 质被吸附在离子交换剂上,随后用改变 pH或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱 下来。
(2)pH值带净电荷越多,它的溶解度就越大。改 变pH值可改变蛋白质的带电性质,因而就改 变了蛋白质的溶解度。远离等电点处溶解度 大,在等电点处溶解度小,因此用中性盐沉淀 蛋白质时,pH值常选在该蛋白质的等电点附 近。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。
超滤技术的应用 有很好的前景,应引 起足够的重视。
2、密度梯度(区带)离心
蛋白质沉降不仅决定于它的大小,而且也 取决于它的密度。蛋白质颗粒在具有密度梯度 的介质中离心时,质量和密度大的颗粒比质量 和密度小的颗粒沉降的快,并且每种蛋白质颗 粒沉降到与自身密度相等的介质密度梯度时, 即停止不前,前后各种蛋白质在离心管中被分 离成各自独立的区带。
实验三、蛋白质的盐析透析

实验三、蛋白质的盐析透析一、蛋白质盐析(一)目的要求了解蛋白质的沉淀作用,加深对影响蛋白质胶体分子稳定性因素的认识。
(二)实验原理水溶液中蛋白质分子由于表面生成水化层及蛋白质分子上某些基团离子化而使蛋白质分子表面带有电荷,增加了水化层的厚度而成为稳定的亲水胶体颗粒,水膜和电荷一旦被除去,蛋白质颗粒将由于失去电荷和脱水而发生沉淀。
向蛋白质溶液中加入无机盐(如硫酸铵、硫酸镁、氯化钠等)后,蛋白质便从溶液中沉淀析出,这种沉淀作用称为蛋白质盐析。
其过程是一个可逆过程,当除去引起蛋白质沉淀因素后,被盐析的蛋白质仍可重新溶于水中,其天然性质不发生变化。
用不同浓度的盐可将不同种类蛋白质从混合溶液中分别沉淀的过程,称为蛋白质的分级盐析。
例如蛋清溶液中的球蛋白可被半饱和的硫酸铵溶液沉淀提取,饱和的硫酸铵溶液可使清蛋白沉淀析出。
因此,盐析法常被用于分离和提取各种蛋白质及酶制剂。
(三)试剂及材料1、10%蛋清溶液选新鲜鸡蛋,轻轻在蛋壳上击破一小孔,取出蛋清,按新鲜鸡蛋清1份,九份0.9%NaCl 溶液的比例稀释配制蛋清液,混匀,用四层纱布过滤后备用。
2、饱和硫酸铵溶液称取76.6g硫酸铵溶于100mL 25℃蒸馏水中。
3、固体硫酸铵。
(四)操作方法1、取两支试管,分别加入10%蛋清溶液5 mL,饱和硫酸铵5 mL,静置5min,观察有否沉淀物产生,沉淀物为何物?2、取其一试管,用点滴管弃去上清夜,加水至沉淀物,观察沉淀是否会再溶解,说明沉淀反应是否可逆。
3、用滤纸把另一试管的沉淀混合物过滤,向滤液中添加固体硫酸铵至溶液饱和,注意观察溶液有否蛋白质沉淀产生,此沉淀又为何物?注意:把溶液中硫酸铵固体沉淀与蛋白质沉淀区别开来。
二、蛋白质的透析(一)目的要求学习透析的基本原理和方法(二)实验原理透析是利用小分子能通过,而大分子不能透过半透膜的原理,把不同性质的物质彼此分开的一种手段。
透析过程中因蛋白质分子体积很大,不能透过半透膜,而溶液中的无机盐小分子则能透过半透膜进入水中,不断更换透析用水即可将蛋白质与小分子物质完全分开。
蛋白盐析实验报告

一、实验目的1. 了解蛋白质盐析的原理和过程。
2. 掌握蛋白质盐析实验的操作步骤。
3. 通过实验观察蛋白质盐析现象,验证实验原理。
二、实验原理蛋白质盐析是指在高浓度的盐溶液中,蛋白质的溶解度降低,从而从溶液中析出的过程。
盐析是利用蛋白质在不同盐浓度下的溶解度差异,实现对蛋白质的分离和纯化。
实验中,常用饱和硫酸铵溶液作为盐析剂,因为硫酸铵对蛋白质的盐析效果较好,且对蛋白质的性质影响较小。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 鸡蛋清- 饱和硫酸铵溶液- 蒸馏水- 滴管- 试管- 磁力搅拌器- 透析袋- 离心机2. 实验仪器:- 电子天平- 烧杯- 移液器- 移液管- 酒精灯- 酒精- 镊子- 纱布四、实验步骤1. 准备饱和硫酸铵溶液:将硫酸铵固体溶解于蒸馏水中,配制成饱和溶液,备用。
2. 配制蛋白质溶液:取一定量的鸡蛋清,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀,配制成蛋白质溶液。
3. 盐析实验:a. 取一支试管,加入2ml蛋白质溶液。
b. 用滴管向试管中加入饱和硫酸铵溶液,使硫酸铵溶液与蛋白质溶液的体积比为1:1。
c. 用磁力搅拌器搅拌,观察蛋白质的盐析现象。
4. 透析实验:a. 将上述盐析后的溶液转移至透析袋中,并放入烧杯中。
b. 用蒸馏水浸泡透析袋,使透析袋内的溶液充分与蒸馏水接触。
c. 将烧杯放入冰箱中,让蛋白质在透析过程中逐渐析出。
5. 观察实验现象并记录:a. 观察蛋白质在盐析过程中的沉淀现象,记录沉淀量。
b. 观察蛋白质在透析过程中的析出情况,记录析出量。
6. 实验结果分析。
五、实验结果与分析1. 实验现象:a. 在加入饱和硫酸铵溶液后,蛋白质溶液出现白色沉淀,表明蛋白质发生了盐析。
b. 在透析过程中,蛋白质逐渐从透析袋中析出,沉淀量逐渐增多。
2. 实验结果分析:a. 蛋白质在饱和硫酸铵溶液中的溶解度降低,导致蛋白质发生盐析,形成白色沉淀。
b. 在透析过程中,蛋白质分子量较小,可以通过透析袋,而盐类等小分子物质则被截留在透析袋内,从而实现蛋白质的纯化。
蛋白质纯化原理

蛋白质的纯化原理一)根据蛋白质溶解度不同的分离方法1、蛋白质的盐析中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。
盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。
由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。
影响盐析的因素有:(1)温度:除对温度敏感的蛋白质在低温(4度)操作外,一般可在室温中进行。
一般温度低蛋白质溶介度降低。
但有的蛋白质(如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白)在较高的温度(25度)比0度时溶解度低,更容易盐析。
(2)pH值:大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低。
(3)蛋白质浓度:蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来(共沉现象)。
因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在2.5-3.0%。
蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。
其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大(25度时饱和溶液为4.1M,即767克/升;0度时饱和溶解度为3.9M,即676克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。
硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。
蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内(常用的是玻璃纸),用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。
此外也可用葡萄糖凝胶G-25或G-50过柱的办法除盐,所用的时间就比较短。
蛋白沉淀的基本方法

蛋白质从溶液中析出的现象称为沉淀。
常用的方法:
1.盐析:在蛋白质溶液中若加大量中性盐,蛋白质胶粒的水化层即被破坏,其所带电荷也被中和,蛋白质胶粒因失去这两种稳定因素而沉淀。
此种沉淀过程称为盐析。
常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。
盐析沉淀的蛋白质不发生变性是其优点,缺点是沉淀的蛋白质中混有大量中性盐,必须经透析除去。
2.重金属盐沉淀蛋白质:重金属离子如Ag十、Hg2+、Cu2十、Pb2十等,可与蛋白质的负离子结合,形成不溶性蛋白质沉淀。
沉淀的条件为pH稍大于蛋白质的pI为宜。
3.生物碱试剂与某些酸沉淀蛋白质:生物碱试剂如苦味酸、鞣酸、钨酸等以及某些酸,如三氯醋酸、磺酸水杨酸、硝酸等,可与蛋白质的正离子结合成不溶性的盐沉淀。
沉淀的条件是pH﹤PI. 4)有机溶剂沉淀蛋白质:可与水混合的有机溶剂医学|教育网|整理,如酒精、甲醇、丙酮等能与蛋白质争水,破坏蛋白质胶粒的水化膜,使蛋白质沉淀析出。
在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。
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蛋白质的分离纯化
一、实验目的
1.了解蛋白质的分离纯化方法
2.掌握蛋白质的盐析及透析方法
二、实验原理
在蛋白质溶液中加入一定浓度的中性盐,蛋白质即从溶液中沉淀析出,这种作用称为盐析。
盐析法常用的盐类有硫酸铵、硫酸钠等。
蛋白质用盐析法沉淀分离后,需脱盐才能获得纯品,脱盐最常用的方法为透析法。
蛋白质在溶液中因其胶体质点直径较大,不能透过半透膜,而无机盐及其它低分子物质可以透过,故利用透析法可以把经盐析法所得的蛋白质提纯,即把蛋白质溶液装入透析袋内,将袋口用线扎紧,然后把它放进蒸馏水或缓冲液中,蛋白质分子量大,不能透过透析袋而被保留在袋内,通过不断更换袋外蒸馏水或缓冲液,直至袋内盐分透析完为止。
透析常需较长时间,宜在低温下进行。
三、实验材料和试剂
10%鸡蛋白溶液,含鸡蛋清的氯化钠蛋白溶液,饱和硫酸铵溶液,硫酸铵晶体,1%硝酸银溶液,双缩脲试剂
四、实验步骤
(一)蛋白质盐析
取10%鸡蛋白溶液5ml于试管中,加入等量饱和硫酸铵溶液,微微摇动试管,使溶液混合后静置数分钟,蛋白即析出,如无沉淀可再加少许饱和硫酸铵溶液,观察蛋白质的析出;
取少量沉淀混合物,加水稀释,观察沉淀是否会再溶解。
(二)蛋白质的透析
注入含鸡蛋清的氯化钠蛋白溶液5ml于透析袋中,将袋的开口端用线扎紧,然后悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中,使其开口端位于水面之上。
经过10分钟后,自烧杯中取出1ml溶液于试管中,加1%硝酸银溶液一滴,如有白色氯化银沉淀生成,即证明蒸馏水中有Cl-存在。
再自烧杯中取出1ml溶液于另一试管中,加入1ml 10%的氢氧化钠溶液,然后滴加1-2滴1%的硫酸铜溶液,观察有无蓝紫色出现。
每隔20分钟更换蒸馏水一次,经过数小时,则可观察到透析袋内出现轻微混浊,此即为蛋白质沉淀。
继续透析至蒸馏水中不再生成氯化银沉淀为止。
实验报告记录透析完毕所需的时间。