二.硫酸銨的使用
硫酸銨中常含有少量的重金屬離子,對蛋白質巰基有敏感作用,使用前必須用H2S處理:將硫酸銨配成濃溶液,通入H2S
飽和,放置過夜,用濾紙除去重金屬離子,濃縮結晶,100℃烘干后使用。另外,高濃度的硫酸銨溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用氨水或硫酸調節至所需PH。
硫酸銨的加入有以下幾種方法:1)加入固體鹽法用于要求飽和度較高而不增大溶液體積的情況;2)加入飽和溶液法用于要求飽和度不高而原來溶液體積不大的情況;3)透析平衡法先將鹽析的樣品裝于透析袋中,然后浸入飽和硫酸銨中進行透析,透析袋內硫酸銨飽和度逐漸提高,達到設定濃度后,目的蛋白析出,停止透析。該法優點在于硫酸銨濃度變化有連續性,鹽析效果好,但手續煩瑣,需不斷測量飽和度,故多用于結晶,其它情況少見。
使用固體硫酸銨時:1)必須注意飽和度表中規定的溫度,一般有0℃或室溫兩種,加入固體鹽后體積的變化已考慮在表中;2)分段鹽析中,應考慮每次分段后蛋白質濃度的變化。一種蛋白質如經二次透析,一般來說,第一次鹽析分離范圍(飽和度范圍)比較寬,第二次分離范圍較窄。3)鹽析后一般放置半小時至一小時,待沉淀完全后才過濾或離心。過濾多用于高濃度硫酸銨溶液,因為此種情況下,硫酸銨密度較大,若用離心法需要較高離心速度和長時間的離心操作,耗時耗能。離心多用于低濃度硫酸銨溶液。
第二節有機溶劑沉淀法
有機溶劑的沉淀機理是降低水的介電常數,導致具有表面水層的生物大分子脫水,相互聚集,最后析出。該法優點在于:1)分辨能力比鹽析法高,即蛋白質或其它溶劑只在一個比較窄的有機溶劑濃度下沉淀;2)沉淀不用脫鹽,過濾較為容易;3)在生化制備中應用比鹽析法廣泛。其缺點是對具有生物活性的大分子容易引起變性失活,操作要求在低溫下進行。總體來說,蛋白質和酶的有機溶劑沉淀法不如鹽析法普遍。
有機溶劑的選擇首先是能和水混溶,使用較多的有機溶劑是乙醇、甲醇、丙酮,還有二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等。
有多種因素影響有機溶劑的沉淀效果:1)溫度低溫可保持生物大分子活性,同時降低其溶解度,提高提取效率;2)樣品濃度和PH
與鹽析法中的作用基本相同;3)金屬離子一些多價陽離子如Zn2++和Ca2+在一定PH下能與呈陰離子狀態的蛋白質形成復合物,這種復合物在水中或有機溶劑中的溶解度都大大下降,而且不影響蛋白質的生物活性。4)離子強度鹽濃度太大或太低都對分離有不利影響,對蛋白質和多糖而言鹽濃度不超過5%比較合適,使用的乙醇量不超過二倍體積為宜。
第三節其他沉淀法
一.等電點沉淀法
兩性電解質分子上的凈電荷為零時溶解度最低,不同的兩性電解質具有不同的等電點,以此為基礎可進行分離。如工業上生產胰島素時,在粗提液中先調 pH8.0去除堿性蛋白質,再調pH3.0去除酸性蛋白質。
利用等電點除雜蛋白時必須了解制備物對酸堿的穩定性,不然盲目使用十分危險。不少蛋白質與金屬離子結合后,等電點會發生偏移,故溶液中含有金屬離子時,必須注意調整PH值。等電點法常與鹽析法、有機溶劑沉淀法或其他沉淀方法聯合使用,以提高其沉淀能力。