蛋白质分离技术的发展及意义

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蛋白质的分离纯化

蛋白质的分离纯化

蛋白质的分离纯化蛋白质是生命体中最基本的分子之一,它在细胞内发挥着重要的功能。

由于蛋白质的复杂性和多样性,研究人员通常需要从复杂的混合物中分离和纯化蛋白质。

蛋白质的分离纯化是生物化学和生物技术领域中非常重要的一项工作,它为我们深入研究蛋白质的结构和功能提供了必要的条件。

蛋白质的分离纯化可以通过多种不同的方法实现,这些方法包括离心法、凝胶过滤法、电泳法、层析法等。

在选择合适的方法时,研究人员需要考虑到蛋白质的特性以及实验的要求。

离心法是最常用的分离方法之一,在离心过程中,通过调整离心力和离心时间,可以实现不同密度的蛋白质的分层。

这种方法适用于分离大分子量的蛋白质。

凝胶过滤法是利用孔径不同的凝胶将蛋白质分离开来。

通常使用的凝胶有琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶,这些凝胶具有不同的孔径,可以根据蛋白质的分子量选择合适的凝胶进行分离。

电泳法是基于蛋白质的电荷和分子量差异而进行分离的方法。

最常用的电泳方法是SDS-PAGE电泳,通过使用SDS(十二烷基硫酸钠)对蛋白质进行解性和蛋白质间的形成复合物,使得蛋白质在电泳过程中仅仅受到电场力的影响,从而实现蛋白质的分离。

层析法是一种利用物质在载体上的分配和吸附性质进行分离的方法。

常见的层析方法有凝胶层析、亲和层析、离子交换层析等。

凝胶层析是通过利用载体颗粒的孔径进行分离,亲和层析是将特定配体固定在载体上,与目标蛋白质结合,从而实现分离,而离子交换层析是利用载体表面电荷与目标蛋白质的电荷相互作用进行分离。

在进行蛋白质的分离纯化时,需要注意以下几个关键步骤。

首先是样品制备,通常样品要经过细胞破碎、蛋白质提取等步骤,使得目标蛋白质从复杂的混合物中提取出来。

其次是样品的处理,包括去除杂质、调整蛋白质的溶液环境等。

然后是选择合适的分离方法,根据蛋白质的特性和实验要求来确定最适合的方法。

最后是纯化过程中的监测和分析,通过使用各种蛋白质分析方法,如SDS-PAGE、Western blot等,来确定目标蛋白质的纯化程度和鉴定其存在。

蛋白质相分离

蛋白质相分离

蛋白质相分离引言蛋白质相分离是一种重要的实验技术,用于分离和纯化蛋白质混合物中的不同成分。

本文将探讨蛋白质相分离的原理、方法和应用。

蛋白质相分离的原理蛋白质相分离的原理基于蛋白质在不同条件下的物化性质差异。

蛋白质的物化性质包括分子质量、溶解度、电荷、极性等。

在蛋白质相分离实验中,通过调节条件,如pH值、温度、离子浓度等,可以使目标蛋白质与其他成分分离,达到纯化的目的。

蛋白质相分离的方法1. 过滤法过滤法是蛋白质相分离中最常用的方法之一。

通过选择合适的孔径的滤膜,可以将不同分子质量的蛋白质分离。

较大分子质量的蛋白质无法通过滤膜,而较小分子质量的蛋白质则可以通过滤膜,从而实现分离。

2. 凝胶电泳凝胶电泳是一种基于蛋白质电荷和分子质量差异的相分离方法。

通常使用聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶作为分离介质。

在电场作用下,根据蛋白质电荷的不同,蛋白质会在凝胶上形成不同的带状区域,实现分离。

3. 离子交换层析离子交换层析是一种基于蛋白质电荷差异的相分离方法。

根据蛋白质的净电荷,在带有电荷的离子交换树脂上进行吸附和洗脱实现蛋白质分离。

4. 亲和层析亲和层析是一种基于蛋白质与亲和剂之间的特异性相互作用的相分离方法。

通过将亲和剂固定在固定相上,然后将蛋白质混合物通过,蛋白质与亲和剂结合,其它成分可被洗脱,实现蛋白质的纯化。

蛋白质相分离的应用1. 生物医学研究蛋白质相分离是生物医学研究中不可或缺的技术。

通过分离纯化蛋白质,可以研究蛋白质的结构、功能和相互作用。

同时,蛋白质相分离也有助于发现新的生物标志物,用于疾病的诊断和治疗。

2. 药物研发蛋白质相分离在药物研发中起着重要的作用。

药物研发过程中需要纯化目标蛋白质,以进行活性检测、结构研究等。

通过蛋白质相分离技术,可以有效地提高药物研发的效率和成功率。

3. 食品工业蛋白质相分离也在食品工业中得到广泛应用。

通过蛋白质相分离技术,可以从原料中纯化蛋白质,用于食品的功能性增强和改良。

蛋白质分离技术的发展及意义

蛋白质分离技术的发展及意义

蛋白质分离技术的发展及意义引言:蛋白质是生物体中最重要的基础分子之一,对于生命活动起着不可替代的作用。

蛋白质分离技术的发展可以追溯到19世纪末20世纪初,随着生物学和生物化学研究的深入,蛋白质分离技术也随之不断发展。

本文主要介绍了蛋白质分离技术的发展历程及其在科学研究和应用领域中的意义。

一、蛋白质分离技术的发展历程1.经典的分离技术:最早期的蛋白质分离技术主要是通过溶液的物理化学性质进行分离,如共沉淀法、浓缩法和盐析法等。

这些方法简单易行,但分离效果有限,只能分离出少量的重要蛋白质。

2.电泳技术的发展:20世纪50年代,琼斯等人首次利用凝胶电泳技术分离蛋白质,标志着蛋白质分离技术的重大突破。

随后,人们陆续发展出了多种不同类型的电泳技术,如凝胶电泳、等电聚焦电泳和二维电泳等。

这些电泳技术不仅可以分离蛋白质,还可以从复杂的混合物中分离出不同电点或分子量的蛋白质。

3.亲和层析技术的出现:20世纪60年代,罗尔夫和鲍尔等人首次提出了亲和层析技术,该技术根据蛋白质与亲和树脂之间的特异性结合进行分离。

亲和层析技术具有高效、灵敏、特异性强等优点,成为了蛋白质分离技术中的重要方法。

4.质谱技术的应用:20世纪80年代以后,质谱技术开始得到广泛应用,特别是质谱与分离技术相结合,进一步提高了蛋白质的分离和鉴定能力。

如基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)等技术的出现,使得蛋白质分离技术的分辨率和准确性大大提高。

二、蛋白质分离技术的意义1.生命科学研究:蛋白质是生命的重要组成部分,研究蛋白质的分离和功能可以深入了解生物体的结构和生理过程。

蛋白质分离技术可用于鉴定蛋白质的种类、数量和分子量,从而揭示蛋白质的功能和相互作用关系。

通过蛋白质分离技术,研究人员可以挖掘出分离和鉴定妨碍细胞生长和发育的病理因素,并为疾病的治疗提供新的靶点和方法。

2.药物研发和生物医药产业:蛋白质分离技术在药物研发和生物医药产业中起着重要的作用。

蛋白质纯化技术的发展

蛋白质纯化技术的发展

蛋白质纯化技术的发展蛋白质是生命活动中不可缺少的重要物质,研究蛋白质结构和功能是现代生命科学的核心领域之一。

而完成这项任务的第一步,就是将它们从细胞和组织中纯化出来。

随着蛋白质纯化技术的不断发展,越来越多的高纯度蛋白质被成功地分离出来,从而推进了蛋白质科学的发展。

本文将重点探讨蛋白质纯化技术的发展历程。

1. 蛋白质纯化技术的起源早在19世纪末,已有学者开始探索从动物、植物和微生物中提取蛋白质的方法,但当时还缺乏有效的手段。

直到20世纪初期,研究者开始利用酸、碱、盐等物质对蛋白质的溶解性进行处理,以达到蛋白质的初步分离。

此后,电泳和柱层析的发明,进一步推动了蛋白质纯化技术的发展。

2. 电泳技术的进步在20世纪中期,电泳技术得到革命性的发展。

一次性聚丙烯酰胺凝胶电泳的出现,大大提高了蛋白质的分辨率和纯度。

同时,毛细管电泳等新型电泳技术的应用,为蛋白质分析提供了更加高效、快捷的方法。

近年来,大规模平行电泳技术也被广泛用于蛋白质组学的研究,有效地提高了蛋白质分析的速度及精度。

3. 柱层析技术的改进柱层析技术是一种利用固定相与流动相间的相互作用进行物质分离的方法,也是蛋白质纯化技术中最为主流的一种方法。

近年来,不断有新型柱层析介质问世,如亲和层析柱、离子交换柱、凝胶过滤柱等,以及不断对传统柱层析技术进行改进,如多维柱层析分离技术,均有效地提升了柱层析分离的分辨率和纯度。

此外,现代柱层析技术结合了高通量分析、自动化操作等技术,大大加快了蛋白质纯化的速度及效率。

4. 膜分离技术的崛起膜分离技术是利用质量分子量和分子形状的差异,通过膜的孔隙和分子的大小分离多种成分的技术。

随着膜分离技术的进步,生物大分子的分离、富集和纯化速度不断提高。

例如,透析、逆流注射、紫外线灭菌过滤膜、无菌过滤膜等膜分离技术已被广泛应用于生物制品工业,成为生物大分子高效纯化的重要手段。

5. 新兴技术的广泛应用随着蛋白质纯化技术的发展,一些新兴技术如晶体学、核磁共振等技术得到了广泛应用。

蛋白质分离

蛋白质分离

蛋白质分离蛋白质是生物体内最重要的分子之一,它们参与了生命体系的几乎所有生物过程,是维持和发挥细胞功能的必需组成部分。

高纯度蛋白质是进行蛋白质学研究的关键,因此开发高效的蛋白质分离技术具有重要的实际应用价值和科学意义。

蛋白质分离的原理蛋白质分离的原理基于蛋白质在不同条件下的物化性质的不同。

蛋白质分离是一个多步骤的过程,通常包括以下步骤:1. 细胞裂解和分离为了提取蛋白质,需要首先将细胞裂解并将其分离出来。

这可以通过机械打碎、超声波处理或化学破碎等方法实现。

2. 初步分离初步分离步骤通过利用蛋白质的溶解度、电荷、大小和亲和力等特性将混合蛋白质分开。

通常采用的方法有盐析、凝胶过滤、离子交换层析、透析、电泳等。

3. 高效分离高效分离步骤的目的是获得高纯度的目标蛋白质。

在高效分离中,采用的方法通常是亲和层析、大小排除层析、逆向相色谱等。

蛋白质分离技术的应用蛋白质分离技术已广泛应用于生物制药、生物技术和基因工程等领域。

以下列举几个典型应用:1. 制药蛋白质制药是现代医药领域的一个重要分支。

分离高纯度的蛋白质是制药的关键步骤之一。

通过蛋白质分离技术,可以制备出多种生物制剂、酶、抗体、疫苗和生长因子等药物。

2. 生物技术在生物技术领域,蛋白质分离技术也被广泛应用。

例如,可以利用亲和层析技术分离出纯化后的酶,然后将这些酶用于生物反应器中,提高酶的活性和稳定性。

3. 基因工程蛋白质分离技术在基因工程领域也得到了应用。

例如,在蛋白质工程中可以通过蛋白质分离技术获得高纯度的蛋白质,并将其用于合成和设计具有特定功能的蛋白质。

蛋白质分离技术的发展蛋白质分离技术在最近几十年里得到了长足的发展。

随着技术的进步和不断的创新,现代蛋白质分离技术已从最初的手工制备逐渐过渡到高通量、自动化的生物技术工具。

下面列举几个发展趋势:1. 集成化目前,人们已经开始将分离技术和其他技术集成为一个平台。

这种集成化的分离技术可以更加高效地从复杂混合物中分离出蛋白质。

蛋白质组学的研究方法和进展

蛋白质组学的研究方法和进展

蛋白质组学的研究方法和进展蛋白质是细胞中最重要的一类生物大分子,不仅构成生物体的大部分物质,而且参与多种生物过程。

在生物学的研究中,蛋白质组学就是广泛用于研究蛋白质及其解析结构、功能和相互作用的一种技术。

蛋白质组学技术的不断发展,为科学家们提供了更广阔的研究领域和更深入的认识和理解。

一、蛋白质分离技术蛋白质在细胞中有着多种不同的类型和数量,分离这些蛋白质对于进一步的研究至关重要。

凝胶电泳是一种最早应用于蛋白质分离的技术,在这一技术中,蛋白质被分离到一条凝胶条中,并且能够根据其分子量进行鉴定。

近年来,液相色谱技术得到快速发展,以逆相高效液相色谱(RP-HPLC)为主的技术广泛应用于蛋白质的分离、富集和纯化中。

二、蛋白质鉴定技术现代蛋白质组学技术的特点是高通量、高分辨率、高灵敏度和准确率。

鉴定样品中的所有蛋白质非常复杂,多组学技术的整合在蛋白质组学的研究中显得尤为重要。

代表性的鉴定技术是质谱法,可将蛋白质析出后离线或在线进行鉴定。

其中,MALDI-TOF 质谱技术是蛋白质鉴定中的重要方法之一,该技术使用激光脱附离子化(MALDI)策略以减少化学修饰和分离过程对蛋白质结构的影响。

三、蛋白质表达技术从DNA转录到蛋白质翻译的过程,是生物体逐步实现功能的一个重要环节。

蛋白质表达技术是在外部体系中重现这一过程的有效方法,在研究中应用极为广泛。

常见的蛋白质表达系统有大肠杆菌、酵母、哺乳动物等,其中,大肠杆菌是最常用的单细胞表达体系。

近年来,蛋白质表达与修饰的转化药学已经成为一个热门领域,各种新型表达体系也层出不穷。

四、蛋白质数据分析鉴定蛋白质,只是蛋白质组学研究的第一步,有关数据分析和解释的关键环节,对于进一步的研究显得尤为重要。

目前,由于蛋白质比较庞大并且互相之间联系复杂,因此数据分析技术的不断发展就格外重要了。

从最初的数据搜索和标识,到后来的蛋白质序列分析、结构预测、功能预测和网络分析等,蛋白质数据分析技术已经成为蛋白质组学研究的重要环节。

蛋白质的分离和纯化技术

蛋白质的分离和纯化技术

蛋白质的分离和纯化技术蛋白质是生命活动的重要组成部分,广泛存在于个体组织中,参与细胞各方面生理过程。

蛋白质的研究对于生命科学领域的发展有着极为重要的作用。

然而,对于蛋白质的分离与纯化技术,科学家们远非游刃有余。

因此,本文将深入探究蛋白质的分离与纯化技术。

一、蛋白质的分离技术蛋白质的分离技术是指将蛋白质分离出不同的组成分。

这一技术对于深入理解蛋白质的结构与性质具有至关重要的意义。

在蛋白质的分离技术中,一般采用以下几种方法。

1. 色谱法色谱法是一种常用的蛋白质分离技术。

该技术利用分子在色谱柱内路程的长短及其与固定相的亲疏性不同进行分离。

色谱法的种类繁多,包括离子交换色谱、凝胶过滤色谱、逆相色谱等等。

其中,离子交换色谱是一种常用的技术,其原理是利用带电离子在固定相和流动相之间的移动,实现蛋白质分离。

2. 应用电泳法电泳法是一种通过电场力使带电分子(如蛋白质等)在凝胶或液体中运动的技术。

电泳法分为水平电泳和竖直电泳两种。

其中,竖直电泳依托了载体凝胶或聚丙烯酰胺凝胶,通过蛋白质在其上的移动距离从而进行分离。

而水平电泳利用了专门的电泳分离仪器,将蛋白质定向在凝胶内运动,从而完成分离。

3. 超高速离心法超高速离心法是一种通过在高速旋转离心管内快速离心并重复洗涤,分离出不同种类的蛋白质的技术。

其原理是根据分子量大小、形状及密度的不同,将蛋白质分离开来。

超高速离心法的优点在于适用范围广、精度高。

二、蛋白质纯化技术蛋白质纯化技术是指将带有杂质的蛋白质组分经过一系列处理后,得到较为单一、纯度高的蛋白质的技术。

蛋白质纯化技术对于蛋白质结构及性质的研究极为重要。

在蛋白质的纯化技术中,一般采用以下几种方法。

1. 电吸附法电吸附法是一种利用电动势引起蛋白质在吸附固定相上的吸附性分离方法。

其基本原理是电动势过程将分子有序地排列在吸附剂上,从而实现蛋白质的吸附。

该方法适用于小分子量蛋白,具有纯化速度快,操作简便等特点。

2. 亲和层析亲和层析是官能团彼此配对的分子间吸引力引导下发生的某种物质在吸附剂上选择性吸附的分离方法,分离了同种蛋白彼此间在电性等方面的异质。

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。

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蛋白质分离技术的发展及其意义中国科学院病毒研究所王春林201328012415044摘要:蛋白质作为生命活动的承担者,在生物体的生活周期中扮演了至关重要的角色。

因此针对蛋白质的研究技术是生命科学领域中的一个关键点。

为了对蛋白质进行进一步的研究,首先我们要通过分离蛋白,得到纯化的蛋白样品,才能对其进行结构大小物理及化学性质等的鉴定研究。

本文主要介绍了几种常用的分离技术:层析技术、电泳技术、沉淀技术、超滤技术、色谱技术等。

蛋白质分离技术的发展,对人类探索生物奥妙起到了很大的推动作用,促进了生命科学的快速发展。

关键词:蛋白质、分离纯化、层析、电泳、色谱技术The Development and Significance of Protein Separation Technology WuHan Institute of Virology, CAS Wang Chunlin 201328012415044Abstract: In recent decades, biological research has made a great progress .Therefore , the technology for protein research is a key points in life sciences. In order to have further studies, we h--ave to get the purified protein samples by separation technology. Then, we can identify the ph--ysical and chemical properties of the protein. In this article, We have introduced several normal separation methods, such as chromatography, electrophoresis, precipitation,ultrafiltrati on, and chromatogram. The development of protein separation technology has play a role to help human to reveals the mysteries of biology, as well as promoting the rapid growth of life scienc es.key words:protein, isolation, chromatography, electrophoresis, chromatogram蛋白质存在于一切生物生物体中,是非常重要的大分子。

是生物功能的执行者,担负着生物催化、物质运输远动防御调控及记忆识别等多种生理功能。

由于深入研究蛋白质的结构与功能需要用到高纯度的蛋白质,因此蛋白质分离与纯化技术是生物产业中的核心技术。

然而该技术难度、成本均高;例如一个生物药品的成本75%都花在下游蛋白质分离纯化当中。

所以对该项技术的改良与创新在实际应用中具有重要意义。

1 蛋白质分离纯化技术1.1超滤超滤技术由于具有通量高,操作条件温和,易于放大等特点,特别适合生物活性大分子的分离。

在生物技术领域,超滤技术目前已广泛应用于细胞收集分离、除菌消毒、缓冲液置换、分级(fractionation)、脱盐及浓缩[1]。

近年来越来越多的研究表明,通过选择适当的膜或膜表面改性,以及对分离过程进行优化,充分利用和调控膜-蛋白质以及蛋白质-蛋白质之间的静电相互作用,可以实现分子量相近的两种蛋白质的高选择性超滤分离[2-7]。

蛋白质超滤分离快,,通过脉冲进样技术,载体相超滤技术、参数连续变化超滤技术以及在这些技术基础上建立的超滤分离快速优化新方法,克服了常规蛋白质超滤分离过程优化中存在的实验工作量大、蛋白质消耗多、费时以及费用高等缺点[8]。

应用萃取一超滤两步法从过期人血中提取人血红蛋白[9]。

1.2沉淀法1.2.1有机溶剂沉淀法有机溶剂能降低溶液的电解常数,从而增加蛋白质分子上不同电荷的引力,导致溶解度的降低;另外,有机溶剂与水的作用,能破坏蛋白质的水化膜,故蛋白质在一定浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法,称“有机溶剂分段沉淀法”,它常用于蛋白质或酶的提纯。

常用的有机溶剂是乙醇和丙酮,由于有机溶剂的加入易引起变性失活,尤其乙醇和水混合释放热量,操作一般宜在低温下进行,且在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以免局部浓度过大[10]。

分离后的蛋白质沉淀应立即用水或缓冲液溶解,以降低有机溶剂的浓度。

操纵时的pH值大多数控制在待沉淀蛋白质等电点四周。

有机溶剂在中性盐存在时能增加蛋白质的溶解度,减少变性和进步分离的效果。

一般在有机溶剂沉淀时添加中性盐的浓度在0.05mol左右,过多不仅耗费有机溶剂,而且可能导致沉淀不好。

沉淀的条件一经确定,就必须严格控制,才能得到重复性结果。

有机溶剂浓度通常以有机溶剂和水容积比或用百分浓度表示。

故操纵条件比盐析法严格。

1.2.2等电点沉淀法等电点沉淀法是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的,因为等电点是蛋白质的溶点最低。

胡天桥等利用等电点沉淀法有效沉淀人血清中高丰度大分子量蛋白,证明是一种分离血清部分小分子量蛋白质简便、经济、有效的前期处理方法[11]。

正是由于他有快捷、简便、高效的特点,常用于一些日常的蛋白检测。

例如利用酪蛋白等电点法快速鉴别市面上的奶粉和乳清制粉,以酸调节待测样品水溶液pH 值至416附近,若该溶液是奶粉溶液,将形成大量的白色絮状凝块从溶液中沉淀出来,若该溶液是乳清粉溶液,由于不存在酪蛋白,将无此沉淀反应(乳清蛋白在该pH值或更低pH值时均不发生类似的沉淀反应[11]),利用这个现象立即就可以将奶粉和乳清区别开来。

[12]本法耗时极少,不到1分钟即可完成鉴定,操作简便快捷,试剂耗用量少,无需特别培训,甚至无需天平称量,不受现场温度影响,在查货现场即可进行检验鉴定。

由于本法直接从产品的成份及工艺入手,因而具很高的可靠性。

[13]1.3盐析所谓盐析沉淀就是在蛋白质溶液中加入中性盐使其沉淀析出的过程。

通过破坏蛋白质分子表面水膜或中和蛋白质分子表面水膜使蛋白质凝聚沉淀。

此法多用于血浆蛋白的提取。

具有成本低,不需要什么特别昂贵的设备;操作简单,安全;对许多生物活性物质具有稳定作用。

但沉淀物中含有大量的盐析剂。

常常用的中性盐有饱和硫酸铵、辛酸-硫酸铵、饱和硫酸钠等。

不同的的蛋白底物,采用的中性盐不同。

岳喜庆等选取饱和硫酸铵、辛酸-硫酸铵、饱和硫酸钠三种盐析方法,对牛血清中的免疫球蛋白进行分离提取,得到免疫球蛋白的粗提物。

通过比较三种方法的提取得率和产品回收率确定采用饱和硫酸铵沉淀法提取效果最佳。

其提取得率为9.06g/L,产品回收率为91%,是最适合对血清中免疫球蛋白进行粗提的盐析方法。

[14]因此针对性的选取中性盐和优化各种其他条件都会给提取带来帮助。

择中性盐应注意的问题应使酶沉淀完全、收率高;且有利于酶的提纯,而本身又易去除。

对酶无毒性,应用不受影响。

价格低廉,废水处理容易。

1.4层析技术本世纪初,俄国植物学家Tswett,用石油醚萃取植物色素,然后注入填有碳酸钙的玻璃柱,以石油醚冲洗,得到分离的黄色、绿色区带,所以称为色谱[15]。

到60年代,由于开发出适用于生物物质分离纯化的层析固定相,层析技术才被用于生物物质的分离纯化并得到迅速发展。

蛋白质层析技术进展表现在以下三方面:新型层析方法、新型层析固定相和对层析过程进行数学模拟的深入研究。

[16]层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。

所有的层析系统都由两个相组成:一是固定相,另一是流动相。

当待分离的混合物随流动相通过固定相时,由于各组分的理化性质存在差异,与两相发生相互作用(吸附、溶解、结合等)的能力不同,在两相中的分配(含量比)不同,且随流动相向前移动,各组分不断地在两相中进行再分配。

分部收集流出液,可得到样品中所含的各单一组分,从而达到将各组分分离的目的。

1.4.1羟磷灰石层析羟磷灰石层析简称HA,一般用于分离结构差异很小的蛋白质,在实际工业和实验室应用时候是离子交换层析、凝胶柱层析的补充方法。

吸附剂羟磷灰石可用于分离蛋白质和核酸。

蛋白质中带负电基团与羟磷灰石晶体表面的钙离子结合,而带正电基团与磷酸基相互作用,羟磷灰石对蛋白质的吸附容量比较大。

因此,根据蛋白质分子与吸附剂羟磷灰石之问的吸附能力和解吸性质的不同而达到分离的目的。

1.4.2疏水作用层蛋白质表面一般有疏水与亲水集团,疏水层析是利用蛋白质表面某一部分具有疏水性,与带有疏水性的载体在高盐浓度时结合。

在洗脱时,将盐浓度逐渐降低,因其疏水性不同而逐个地先后被洗脱而纯化,可用于分离其它方法不易纯化的蛋白质。

但是疏水层析的某些洗脱条件可能导致蛋白质的变性,而且还存在不可预测性,对某些蛋白质分离效果很好,对另一些则不好。

因此,近年来发展的新方法,常用硫酸铵沉淀、离子交换和亲和层析之后,进行疏水层析的样品不需要透析、凝胶过滤等方式脱盐。

1.4.3离子交换柱层析离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法,也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。

离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用,利用带电分子中电荷的微小差异而进行分离,具有较高的分离容量。

由于离子交换层析法分辨率高,工作容量大,并容易操作,以成为蛋白产物分离纯化的重要方法。

1.4.4凝胶柱层析凝胶层析法(gel chromatography)也称分子筛层析法,是指混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。

该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高,除常用于分离纯化蛋白质外还用于分离纯化核酸、多糖、激素等物质并且还可用于测定蛋白质的相对分子质量,以及样品的脱盐和浓缩等。

由于整个层析过程中一般不变换洗脱液,有如过滤一样,故又称凝胶过滤。

凝胶是一种不带电荷的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,象筛子,直径大于孔径的分子将不能迸入凝胶内部,便直接沿凝胶颗粒的间隙流出,称为全排出。

较小的分子在容纳它的空隙内,自由出入,造成在柱内保留时间长。

这样,较大的分子先被洗脱下来,而较小的分子后被洗脱下来,从而达到相互分离的目的。

洗脱时峰的位置和该物质相对分子质量有直接的定量关系。

在一根凝胶柱中,颗粒间自由空间所含溶液的体积为外水体积V。

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