蛋白质分离纯化的一般程序
蛋白纯化步骤
蛋白纯化步骤引言：蛋白质是生物体内重要的生物大分子，其结构和功能对于维持生命活动至关重要。
为了研究蛋白质的性质和功能，科学家们需要将蛋白质从复杂的混合物中纯化出来。
蛋白纯化是一项复杂而重要的实验步骤，本文将介绍常用的蛋白纯化步骤。
一、细胞裂解和收集蛋白纯化的第一步是将含有目标蛋白质的细胞裂解，并将目标蛋白质收集起来。
常用的细胞裂解方法包括机械破碎、超声波破碎和渗透破碎等。
裂解后，通过离心等方法将蛋白质从其他细胞组分中分离出来。
二、沉淀和上清液分离细胞裂解后蛋白质溶液中可能存在大量杂质，需要通过沉淀与上清液分离的方法去除。
常用的方法包括盐析法、有机溶剂沉淀法和凝胶渗析法等。
这些方法可以根据蛋白质的特性选择合适的杂质去除方法。
三、蛋白质分子量筛选蛋白质纯化过程中，通常需要对蛋白质进行分子量筛选。
这样可以去除低分子量的杂质和蛋白质降解产物。
常用的方法包括凝胶过滤法、凝胶电泳法和离子交换色谱法等。
四、亲和纯化亲和纯化是一种常用的蛋白纯化方法，该方法利用蛋白质与亲和基质之间的特异性相互作用进行纯化。
亲和基质可以是抗体、金属离子、亲和标签等。
通过将亲和基质与目标蛋白质结合，再通过洗脱等步骤将目标蛋白质从杂质中分离出来。
五、离子交换层析离子交换层析是一种基于蛋白质与离子交换基质之间的静电作用力进行纯化的方法。
根据蛋白质的电荷性质，可以选择合适的离子交换基质和缓冲液条件，使目标蛋白质与基质发生相互作用。
通过调整离子浓度和pH值，可以实现目标蛋白质与基质的分离。
六、凝胶过滤层析凝胶过滤层析是一种根据蛋白质的分子量进行纯化的方法。
通过选择合适的凝胶基质和孔径，可以使目标蛋白质从较大分子量的杂质中分离出来。
这种方法适用于蛋白质的富集和浓缩。
七、逆流层析逆流层析是一种根据蛋白质的亲和性进行纯化的方法。
该方法利用逆流层析柱中填充的亲和基质与目标蛋白质之间的特异性相互作用进行纯化。
通过调整流动相的条件，可以实现蛋白质的吸附和洗脱，从而分离目标蛋白质。
2009-1蛋白质的分离纯化)
目前经常使用的凝胶有
线形的 -1,6葡聚糖 交联葡聚糖 Sephadex 聚丙烯酰胺凝胶 (Bio-gel P) 1-氯-2,3-环氧丙烷
交联度大,网孔小,分级 分子量的范围偏窄,凝胶 颗粒吸水值也小,机械性 能好
商品名后的数字103为 该凝胶的排阻极限
丙烯酰胺(单体)
甲叉双丙烯酰胺(交联剂)
1、前处理：
动物材料：应先剔除结缔组织和脂肪组织
种子材料：应先去壳甚至去种皮以免受单宁等物质的污染， 油料种子：最好先用低沸点的有机溶剂如乙醚等脱脂。
组织和细胞的破碎
动物组织和细胞：
电动捣碎机（Waring blender） 匀浆器破碎 超声波处理（u1trasonication） 研磨的方法破碎 纤维素酶处理 超声波震荡 与砂研磨 高压挤压 溶菌酶处理（以分解肽聚糖）等
盐析沉淀的蛋白质保持着它的天然构象，能再溶解。
3、有机溶剂分级分离法
与水互溶的有机溶剂（如甲醇、乙醇和丙酮等）能使蛋白质 在水中的溶解度显著降低。 原因 改变了介质的介电常数
与蛋白质直接争夺水化水，致使蛋白质聚集而沉淀。
在室温下，这些有机溶剂不仅能引起蛋白质沉淀，而且伴 随着变性。
如果预先将有机溶剂冷却到−40℃至−60℃，然后在不
植物组织和细胞：
细菌细胞的破碎：
提取蛋白液
水溶性蛋白用中性缓冲溶液抽提， 酸性蛋白用稀碱性溶液抽提，
脂溶性蛋白用表面活性剂抽提等。
2、粗分级分离
盐析 方法 等电点沉淀 有机溶剂分级分离 蛋白质提取液体积较大，则可采用 超过滤 凝胶过滤 冷冻真空干燥 或其他方法（如聚乙二醇浓缩法） 特点 简便 处理量大 既能除去大量杂质（包 括脱盐），又能浓缩蛋 白质溶液
质存在于原液中，两次沉淀即可得到最大量的酶，而且由于在第
蛋白质纯化方法总结
分离纯化某一特定蛋白质的一般程序可以分为前处理、粗分级、细分级三步。
1.前处理：分离纯化某种蛋白质，首先要把蛋白质从原来的组织或细胞中以溶解的状态释放出来并保持原来的天然状态（如果做不到呢？比如蛋白以包涵体形式存在），不丢失生物活性。
为此，动物材料应先提出结缔组织和脂肪组织，种子材料应先去壳甚至去种皮以免手单宁等物质的污染，油料种子最好先用低沸点（为什么呢）的有机溶剂如乙醚等脱脂。
然后根据不同的情况，选择适当的方法，将组织和细胞破碎。
动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆机破碎或用超声波处理破碎。
植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物质组成的细胞壁，一般需要用石英砂或玻璃粉和适当的提取液一起研磨的方法或用纤维素酶处理也能达到目的。
细菌细胞的破碎比较麻烦，因为整个细菌细胞壁的骨架实际上是一个借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子，非常坚韧。
破碎细菌细胞壁的常用方法有超声波破碎，与砂研磨、高压挤压或溶菌酶处理等。
组织和细胞破碎后，选择适当的缓冲液把所要的蛋白提取出来。
细胞碎片等不溶物用离心或过滤的方法除去。
如果所要的蛋白主要集中在某一细胞组分，如细胞核、染色体、核糖体或可溶性细胞质等，则可利用差速离心的方法将它们分开，收集该细胞组分作为下步纯化的材料。
如果碰上所要蛋白是与细胞膜或膜质细胞器结合的，则必须利用超声波或去污剂使膜结构解聚，然后用适当介质提取。
2. 粗分级分离：当蛋白质提取液（有时还杂有核酸、多糖之类）获得后，选用一套适当的方法，将所要的蛋白与其他杂蛋白分离开来。
一般这一步的分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法。
这些方法的特点是简便、处理量大，既能除去大量杂质，又能浓缩蛋白溶液。
有些蛋白提取液体积较大，又不适于用沉淀或盐析法浓缩，则可采用超过滤、凝胶过滤、冷冻真空干燥或其他方法进行浓缩。
3.细分级分离：样品经粗分级分离以后，一般体积较小，杂蛋白大部分已被除去。
进一步纯化，一般使用层析法包括凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析以及亲和层析等。
生物化学实验-蛋白质分离纯化
蛋白质分离纯化
离子交换层析
蛋白质分离纯化
离子交换层析
蛋白质分离纯化
离子交换层析
蛋白质分离纯化
小
结
粗分级一般采用盐析、等电点沉淀、有机溶剂分级 等方法；
细分级一般采用层析法，包括凝胶层析、离子交换 层析、吸附层析、亲和层析等方法。必要时，还可 采用电泳法，包括等电聚焦等作为蛋白质的提纯步 骤。
型号：G200、 G150、 G100、 G75、 G50、 G25、 G15 分离大蛋白质、小蛋白质，除盐
琼脂糖凝胶（瑞典Sepharose、美国Bio-GelA）
孔径大，用于分离大分子物质
聚丙烯酰胺凝胶（ Bio-GelP）
蛋白质分离纯化
凝胶层析
原理：
1、分子量大的物质不能进入凝胶粒子内部，随洗 脱液从凝胶粒子之间的空隙挤落下来，所以大分子 物质迁移速度快；
注意事项：1、时间相对长对分离有利； 2、也可用来测定蛋白质的等电点。
蛋白质分离纯化
等电聚焦（ Isoelectric focusing）
蛋白质分离纯化
蛋白质分离纯化
等电聚焦（ Isoelectric focusing）
蛋白质分离纯化
离子交换层析
可分为阳离子交换---与阴离子交换---。 1、树脂类：分离氨基酸，孔径小；
蛋白质分子量的测定
最小分子量测定法 如Mb含Fe为0.335%，则
M=55.8/0.335%=16700。这就是最小分子量。
其实，真实分子量是最小分子量的n倍，n指Fe 的数目，Mb的n=1，所以M=16700；而Hb用其他方法 测得分子量为68000，则说Hb含4个Fe原子。
蛋白质分离纯化的流程
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以下是蛋白质分离纯化的一般流程：1. 材料准备：选择合适的生物材料，如细胞、组织或体液。
蛋白质的分离纯化
蛋白质的分离与纯化蛋白质分离纯化的基本流程选择材料和预处理细胞的破碎及细胞器的分离蛋白质的抽提蛋白质的纯化浓缩浓缩、、干燥和保存一、材料的选择和预处理微生物、植物和动物都可做为制备蛋白质的原材料，所选用的材料主要依据实验目的来确定。
从工业生产角度考虑，注意选含量高、来源丰富及成本低的原料。
对动物组织，必须选择有效成份含量丰富的脏器组织为原材料，先除去结缔组织和脂肪组织。
对预处理好的材料，若不立即进行实验，应冷冻保存，对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。
二、细胞的破碎（一）机械方法机械方法：：主要通过机械切力的作用使组织细胞破坏主要通过机械切力的作用使组织细胞破坏。
高速组织捣碎机高速组织捣碎机（（转速可达10000rpm ，具高速转动的锋利的刀片的刀片），），），适用于动物内脏组织的破碎适用于动物内脏组织的破碎适用于动物内脏组织的破碎。
玻璃匀浆器玻璃匀浆器（（用两个磨砂面相互摩擦用两个磨砂面相互摩擦，，将细胞磨碎将细胞磨碎），），），适适用于少量材料用于少量材料；；也可用不锈钢或硬质塑料等也可用不锈钢或硬质塑料等，，两面间隔只有十分之几毫米有十分之几毫米，，对细胞破碎程度比高速捣碎机高对细胞破碎程度比高速捣碎机高，，机械切力对分子破坏较小切力对分子破坏较小。
小量的也可用乳钵与适当的缓冲剂磨碎提取小量的也可用乳钵与适当的缓冲剂磨碎提取，，也可加氧化铝、石英砂及玻璃粉磨细石英砂及玻璃粉磨细。
（二）物理方法物理方法：：主要通过各种物理因素的作用主要通过各种物理因素的作用，，使组织细胞破碎。
反复冻融法反复冻融法：：将细胞在-20度以下冰冻度以下冰冻，，室温融解室温融解，，反复几次几次，，由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀起溶胀，，使细胞结构破碎使细胞结构破碎。
超声波法超声波法：：用一定功率的超声波处理细胞悬液用一定功率的超声波处理细胞悬液，，使细胞急剧震荡破裂剧震荡破裂，，此法多适用于微生物材料此法多适用于微生物材料；；只要有设备只要有设备，，该法方便且效果也好法方便且效果也好，，但一次处理量较小但一次处理量较小。
蛋白纯化面试知识问答
蛋白纯化面试知识问答什么是蛋白纯化？蛋白纯化是指从复杂的混合物中分离出目标蛋白质的过程。
蛋白纯化的目的是获得高纯度的目标蛋白质，以便于进一步的研究和应用。
为什么需要蛋白纯化？蛋白质在生物学和生物技术研究中起着重要的作用，但在生物体内存在大量其它分子，如其他蛋白质、核酸、小分子等。
为了研究和利用目标蛋白质，需要将其从复杂的混合物中分离出来，获得高纯度的样品。
蛋白纯化的步骤有哪些？蛋白纯化通常包括以下步骤：1.细胞破碎：将含有目标蛋白质的细胞破碎，释放蛋白质。
2.澄清：通过离心等方法去除细胞碎片、细胞核和细胞器等杂质。
3.分离：利用不同的分离技术，如层析、电泳等，将目标蛋白质与其他蛋白质分离。
4.纯化：通过进一步的分离步骤，获得高纯度的目标蛋白质。
5.洗脱：将目标蛋白质从分离介质中洗脱。
6.浓缩：将洗脱的目标蛋白质浓缩得到较小的体积。
常用的蛋白纯化技术有哪些？常用的蛋白纯化技术包括：1.柱层析：包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。
根据目标蛋白质的性质选择不同的柱层析方法。
2.电泳技术：包括凝胶电泳、等电聚焦等。
通过蛋白质的电荷、大小和形状等特性进行分离。
3.过滤技术：包括超滤、微滤等。
根据蛋白质的大小选择合适的滤膜进行分离。
什么是亲和层析？亲和层析是一种利用目标蛋白质与特定配体之间的亲和力进行蛋白纯化的技术。
亲和层析常用于从复杂的混合物中高效选择性地纯化目标蛋白质。
亲和层析的原理是什么？亲和层析的原理是利用目标蛋白质与配体之间的特异性相互作用。
配体可以是金属离子、抗体、亲和标签等，通过与目标蛋白质结合，实现目标蛋白质的分离纯化。
亲和层析的步骤有哪些？亲和层析通常包括以下步骤：1.准备亲和树脂：将具有亲和配体的树脂填充到柱子中。
2.样品加载：将样品溶液加到亲和树脂柱上，使目标蛋白质与配体结合。
3.洗脱：通过改变洗脱缓冲液的条件，将目标蛋白质从亲和树脂上洗脱下来。
4.收集纯化的目标蛋白质溶液。
什么是凝胶过滤层析？凝胶过滤层析是一种基于蛋白质大小分离的蛋白纯化技术。
蛋白质分离纯化
蛋白质分离纯化蛋白质分离纯化是用生物工程下游技术从混合物之当中分离纯化出所需要得目的蛋白质的方法。
是当代生物产业当中的核心技术。
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。
常用技术有：１、沉淀，２、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动。
根据支撑物不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。
３、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。
４、层析：a.离子交换层析，利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定ＰＨ时，各蛋白质的电荷量及性质不同，故可以通过离子交换层析得以分离。
如阴离子交换层析，含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来。
b.分子筛，又称凝胶过滤。
小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出。
５、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。
不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。
编辑本段蛋白质分离纯化技术蛋白质的分离纯化一、沉淀法沉淀法也称溶解度法。
其纯化生命大分子物质的基本原理是根据各种物质的结构差异性来改变溶液的某些性质，进而导致有效成分的溶解度发生变化。
1、盐析法盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中，溶解度会随盐浓度的增高而上升，但当盐浓度增高到一定数值时，使水活度降低，进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和，水化膜逐渐被破坏，最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。
2、有机溶剂沉淀法有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二：其一、与盐溶液一样具有脱水作用；其二、有机溶剂的介电常数比水小，导致溶剂的极性减小。
3、蛋白质沉淀剂蛋白质沉淀剂仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用，常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。
4、聚乙二醇沉淀作用聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。
5、选择性沉淀法根据各种蛋白质在不同物理化学因子作用下稳定性不同的特点，用适当的选择性沉淀法，即可使杂蛋白变性沉淀，而欲分离的有效成分则存在于溶液中，从而达到纯化有效成分的目的。
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蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤:(一)材料的预处理及细胞破碎分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。
所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。
常用的破碎组织细胞的方法有: 1. 机械破碎法这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎。
常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。
2. 渗透破碎法这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。
3. 反复冻融法生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。
这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。
4. 超声波法使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。
5. 酶法如用溶菌酶破坏微生物细胞等。
(二) 蛋白质的抽提通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。
抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。
如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂(十二烷基磺酸钠、tritonX-100等),使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离。
在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性。
(三)蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。
比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。
常用的有下列几种方法:1. 等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离。
2. 盐析法不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。
被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性。
3. 有机溶剂沉淀法中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低。
能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质。
此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出。
由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度。
(四)样品的进一步分离纯化用等电点沉淀法、盐析法所得到的蛋白质一般含有其他蛋白质杂质,须进一步分离提纯才能得到有一定纯度的样品。
常用的纯化方法有:凝胶过滤层析、离子交换纤维素层析、亲和层析等等。
有时还需要这几种方法联合使用才能得到较高纯度的蛋白质样品纯化方案是由几种纯化方法组成的,一般选择的依据是从抽提液中有效成分和杂质之间理化性质考虑的。
如沉淀法是从溶解度的差异考虑的;离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析分别从电荷、分子量、对配体亲和力的差异性考虑的。
为纯化某一有效成分,可选出由两种或更多种方法组成的方案。
一般先选粗放、快速、有利缩小样品体积和后工序处理的方法;精确、费时、需样品量少的方法后选。
在每一纯化方案中,切忌一种方法重复使用。
你好!我也是位毕业的学生.希望能给你提供参考.以下是离子交换层析常见问题分析,希望能解决你的问题1.纯化的蛋白质产率低可能原因及解决方法:树脂上的蛋白质未洗净,可采用增强溶液离子强度,更换活性高的反荷离子或使用去垢剂等办法解决;PH值不合适,若缓冲体系的PH值与目的蛋白的PI相差太远,目的蛋白与树脂的结合会过于牢固;蛋白质发生沉淀,可能是因为缓冲体系PH值过于接近蛋白质PI值,溶液离子强度过低或溶液过渡稀释;蛋白质在初步过滤的时候有损失;蛋白质或者辅助因子在层析时有损失;蛋白质水解酶破坏了目的蛋白;树脂中有纯化时蛋白质失活可能原因及解决办法:某个辅助因子或一部分蛋白质有损失,混合部分收集液,测定活性;蛋白质在现有层析液中不稳定;树脂中有微生物。
微生物。
3. 蛋白质不与树脂结合可能原因及解决方法:初上样缓冲液离子强度过大,降低初始上样缓冲液离子强度;树脂PH值因解析作用而发生变化,注意蛋白质等电点的计算值往往与实验值差别很大;树脂未进行适当平衡;再生的树脂未洗净。
4. 纯化的蛋白质产率低可能原因及解决方法:树脂上的蛋白质未洗净,可采用增强溶液离子强度,更换活性高的反荷离子或使用去垢剂等办法解决;PH值不合适,若缓冲体系的PH值与目的蛋白的PI相差太远,目的蛋白与树脂的结合会过于牢固;蛋白质发生沉淀,可能是因为缓冲体系PH值过于接近蛋白质PI值,溶液离子强度过低或溶液过渡稀释;蛋白质在初步过滤的时候有损失;蛋白质或者辅助因子在层析时有损失;蛋白质水解酶破坏了目的蛋白;树脂中有微生物。
5. 蛋白质分辨效果差可能原因及解决办法:层析时流速太快;层析柱过短;上柱蛋白过多;梯度洗脱时洗脱液浓度变化太快;蛋白质可在脱离层析柱后再次混合,尽量减少树脂支持物与部分收集期间的管道体积;不均匀的装柱以至产生碎屑,,上样合洗脱时的错误操作;树脂未进行适当平衡;树脂中有微生物。
蛋白质纯化蛋白质的分离纯化在生物化学研究应用中使用广泛,是一项重要的操作技术。
一个典型的真核细胞可以包含数以千计的不同蛋白质,一些含量十分丰富,一些仅含有几个拷贝。
为了研究某一个蛋白质,必须首先将该蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。
用于分离蛋白质的最重要特性有大小、电荷、疏水性和对其他分子的亲和性。
通常采用多种方法的组合来实现蛋白质的完全纯化。
其蛋白质分离纯化主要方法包括:(1)根据分子大小不同的分离方法:透析和超过滤(利用蛋白质分子不能通过半透膜);密度梯度离心(蛋白质在介质中离心时质量和密度较大的颗粒沉降较快);凝胶过滤(一种柱层析)(2)利用溶解度差别分离:等电点沉淀法)由于蛋白质分子在等电点时净电荷为零,减少了分子间静电斥力,因而容易聚集沉淀,此时溶解度最小);盐溶与盐析(利用一定浓度盐溶液增大或减小蛋白质的溶解度)(3)根据电荷不同的分离方法,主要包括电泳和离子交换层析分离;(4)蛋白质的选择吸附分离(利用颗粒吸附力的强弱不同达到分离目的)(5)根据配体特性的分离——亲和层析(利用蛋白质分子与另一种称为配体的分子能够特异而非共价地结合这一生物性质)这是一门很深的学问,除了需要高科技还需要科研专用设备,只是简介,希望对你有帮助,不要上当受骗:酶的分离纯化方法简介生物细胞产生的酶有两类:一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。
这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。
这类酶一般含量较高,容易得到;另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,如柠檬酸、肌苷酸、味精的发酵生产所进行的一系列化学反应,就是在多种酶催化下在细胞内进行的,在类酶在细胞内往往与细胞结构结合,有一定的分布区域,催化的反应具有一定的顺序性,使许多反应能有条不紊地进行。
酶的来源多为生物细胞。
生物细胞内产生的总的酶量虽然是很高的,但每一种酶的含量却很低,如胰脏中期消化作用的水解酶种类很多,但各种酶的含量却差别很大。
因此,在提取某一种酶时,首先应当根据需要,选择含此酶最丰富的材料,如胰脏是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶的好材料。
由于从动物内脏或植物果实中提取酶制剂受到原料的限制,如不能综合利用,成本又很大。
目前工业上大多采用培养微生物的方法来获得大量的酶制剂。
从微生物中来生产酶制剂的优点有很多,既不受气候地理条件限制,而且动植物体内酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,产酶量又丰富,还可以通过选育菌种来提高产量,用廉价原料可以大量生产。
由于在生物组织中,除了我们所需要的某一种酶之外,往往还有许多其它酶和一般蛋白质以及其他杂质,因此为制取某酶制剂时,必须经过分纯化的手续。
酶是具有催化活性的蛋白质,蛋白质很容易变性,所以在酶的提纯过程中应避免用强酸强碱,保持在较低的温度下操作。
在提纯的过程中通过测定酶的催化活性可以比较容易跟踪酶在分离提纯过程中的去向。
酶的催化活性又可以作为选择分离纯化方法和操作条件的指标,在整个酶的分离纯化过程中的每一步骤,始终要测定酶的总活力和比活力,这样才能知道经过某一步骤回收到多少酶,纯度提高了多少,从而决定着一步骤的取舍。
酶的分离纯化一般包括三个基本步骤:即抽提、纯化、结晶或制剂。
首先将所需的酶从原料中引入溶液,此时不可避免地夹带着一些杂质,然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来,或者从此溶液中选择性地除去杂质,然后制成纯化的酶制剂。
下面就酶的分离纯化的常用方法作一综合介绍:一、预处理及固液分离技术1.细胞破碎(cell disruption)高压均质器法:此法可用于破碎酵母菌、大肠菌、假单胞菌、杆菌甚至黑曲霉菌。
将细胞悬浮液在高压下通入一个孔径可调的排放孔中,菌体从高压环境转到低压环境,细胞就容易破碎。
菌悬液一次通过均质器的细胞破碎率在12%-67%。
细胞破碎率与细胞的种类有关。
要达到90%以上的细胞破碎率,起码要将菌悬液通过均质器两次。
最好是提高操作压力,减少操作次数。
但有人报道,当操作压力达到175Mpa时,破碎率可达100%。
当压力超过70Mpa时,细胞破碎率上升较为缓慢。
高压均质器的阀门是影响细胞破碎率的重要因素。
丝状菌会堵塞均质器的阀门,尤其高浓度菌体时更是如此。
在丰富培养基上比在合成培养基上生长的大肠菌更难破碎。
容菌酶处理法:蛋清中含有丰富的溶菌酶,价格便宜,常用来裂解细胞。
具体做法是:溶壁微球菌(micrococcus lysodeikticus)43kg,置于0.5%的氯化钠溶液中,使细胞浓度为5%(干重),在35℃用0.68kg(干重)的蛋清处理20min,得到的细胞碎片用相同体积的乙醇处理,用离心机将细胞碎片和胞内蛋白质除去,再将乙醇浓度提高到75%(体积分数),可以得到纯度为5%的过氧化氢酶1500g。
2.离心离心分离过程可分为离心过滤、离心沉淀、离心分离3种类型,所使用的设备有过滤式离心机、沉降式离心机和离心机。
过滤式离心机的转鼓壁上开有小孔,壁上有过滤介质,一般可用于处理悬浮固体颗粒较大、固体含量较高的场合。
沉降式离心机用于分离固体浓度较低的固液分离,如发酵液中的菌体,用盐析法或有机溶剂处理过的蛋白质等。
分离机用于分离两种互不相溶的、密度有微小差别的乳浊液或含微量固体微粒的乳浊液。
在生物领域采用的离心机系统,除了应具备离心机的一般要求外,还应满足生物生产的技术要求,这包括灭菌、冷却、密封,以保证产品不受污染并不污染环境。
现代哦离心机装置包括以下三个步骤,并进行程序控制:离心、离心系统的灭菌及就地清洗。
如阿法-拉伐公司离心机产品的装置,具有双重轴向密封,密封由装在转筒主轴上下的碳化硅动环和固定环组成,密封由水连续冷却和润滑,可防止产品被污染,也可防止生产过程中排出的废物对环境的污染。
该离心机又如一个密闭的压力容器,可在121℃温度下进行蒸汽灭菌,该离心设备设有环绕离心机转筒的冷却夹套,对悬浮液和浓缩的固体都能进行充分的冷却,并能有效地控制温度,这对于生物制品是非常重要的。