蛋白质的盐析与透析

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。

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。

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。

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。

蛋白质脱盐方法蛋白质是生物体中重要的分子，对于研究其结构和功能具有重要意义。

然而，在进行蛋白质研究时，常常需要将蛋白质从混合物中分离出来，并去除其中的盐类。

这就需要采用蛋白质脱盐方法。

蛋白质脱盐是指通过一系列的操作步骤将蛋白质样品中的盐类去除，以便于后续的实验操作。

下面将介绍几种常用的蛋白质脱盐方法。

一、盐析法盐析法是一种常用的蛋白质脱盐方法。

它利用蛋白质在高盐浓度下溶解度降低的特点，通过控制溶液中的盐浓度，使蛋白质从溶液中沉淀出来。

盐析法操作简单，适用于大多数蛋白质。

盐析法的步骤如下：1. 将蛋白质溶液加入适量的高盐缓冲液中，使蛋白质溶解。

2. 缓慢加入低盐缓冲液，使盐浓度逐渐降低。

3. 盐浓度降低到一定程度后，蛋白质会出现沉淀，可以通过离心将沉淀物和上清液分离。

4. 将沉淀物溶解在适量的低盐缓冲液中，即可得到脱盐后的蛋白质溶液。

二、透析法透析法是一种利用半透膜将蛋白质与溶液中的盐类分离的方法。

透析法操作简单，适用于大分子量的蛋白质。

透析法的步骤如下：1. 将蛋白质溶液装入透析袋中，封闭袋口。

2. 将封闭的透析袋放入含有低盐缓冲液的容器中。

3. 通过半透膜的作用，蛋白质会逐渐从高盐浓度的溶液中透析到低盐浓度的溶液中。

4. 定期更换低盐缓冲液，直到蛋白质完全脱盐。

三、离子交换层析法离子交换层析法是一种利用离子交换树脂将蛋白质与溶液中的盐类分离的方法。

离子交换层析法操作相对复杂，但可以实现高效的蛋白质脱盐。

离子交换层析法的步骤如下：1. 将蛋白质溶液加载到预先平衡的离子交换树脂柱上。

2. 通过适当的缓冲液进行洗脱，将蛋白质与盐类分离。

3. 收集洗脱液中的蛋白质溶液，即可得到脱盐后的蛋白质。

四、超滤法超滤法是一种利用超滤膜将蛋白质与溶液中的盐类分离的方法。

超滤法操作相对简单，适用于小分子量的蛋白质。

超滤法的步骤如下：1. 将蛋白质溶液加入超滤装置中。

2. 施加适当的压力，使溶液通过超滤膜。

3. 盐类和其他小分子量物质会通过超滤膜排除，蛋白质则被滞留在超滤膜上。

蛋白质分离纯化的方式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。

蛋白质的盐析与透析一、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。

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。

附：胶棉半透膜的制备市售5%的胶棉液，加入干燥的150mL锥形瓶中，将锥形瓶横斜不断转动，使瓶的内壁和瓶口都均匀沾有胶棉液。

蛋白质盐析的原理蛋白质盐析是一种常用的蛋白质纯化方法，它利用蛋白质在高盐浓度下沉淀的特性来实现蛋白质的分离和纯化。

在生物化学和生物技术领域，蛋白质盐析被广泛应用于蛋白质的提纯和分析。

本文将介绍蛋白质盐析的原理及其在蛋白质纯化中的应用。

蛋白质盐析的原理主要是利用蛋白质在高盐浓度下发生沉淀的特性。

一般来说，蛋白质在低盐浓度的溶液中呈现溶解状态，当盐浓度逐渐增加时，蛋白质的溶解度会下降，最终在一定的盐浓度下发生沉淀。

这是因为高盐浓度可以中和蛋白质的表面电荷，使蛋白质之间发生疏水相互作用而沉淀。

因此，通过逐渐增加盐浓度，可以实现对蛋白质的分离和纯化。

在实际操作中，蛋白质盐析通常分为两个步骤，首先是加盐步骤，将蛋白质溶液中的盐浓度逐渐增加；其次是沉淀步骤，使蛋白质在高盐浓度下发生沉淀。

在加盐步骤中，需要选择合适的盐种类和盐浓度，并且要注意缓慢加盐，充分搅拌，以免蛋白质发生不可逆的沉淀。

在沉淀步骤中，沉淀的蛋白质可以通过离心等方法分离出来，从而实现蛋白质的纯化。

蛋白质盐析在蛋白质纯化中具有一定的优势。

首先，它是一种简单、快速、经济的方法，适用于大多数蛋白质的分离和纯化。

其次，盐析方法对蛋白质的活性和构象变化影响较小，适用于对蛋白质活性要求较高的情况。

此外，盐析方法还可以与其他蛋白质分离方法结合使用，如离子交换层析、凝胶过滤层析等，从而实现更好的蛋白质纯化效果。

总之，蛋白质盐析是一种重要的蛋白质纯化方法，它利用蛋白质在高盐浓度下发生沉淀的原理，实现对蛋白质的分离和纯化。

在实际应用中，蛋白质盐析具有简单、快速、经济的优势，适用于大多数蛋白质的分离和纯化。

因此，掌握蛋白质盐析的原理和操作技巧对于生物化学和生物技术工作者来说是非常重要的。

希望本文对您了解蛋白质盐析有所帮助。

蛋白质分离提纯的一般原则1. 前处理把蛋白质从原来的组织或溶解状态释放出来，保持原来的天然状态，并不丢失生物活性。

常用的方法：匀浆器破碎、超生波破碎、纤维素酶处理以及溶菌酶等。

超声波破碎法：当声波达到一定频率时，使液体产生空穴效应使细胞破碎的技术。

超声波引起的快速振动使液体局部产生低气压，这个低气压使液体转化为气体，即形成很多小气泡。

由于局部压力的转换，压力重新升高，气泡崩溃。

崩溃的气泡产生一个振动波并传送到液体中，形成剪切力使细胞破碎。

2．粗分级分离可用盐析、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，3．细分级样品的进一步纯化。

样品经粗分离以后，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。

必要时还可选择电泳、等电聚焦等作为最后的纯化步骤。

结晶是最后的一步分离纯化的方法：1．分子大小；2.溶解度；3.电荷；4.吸附性质；5.对配体分子的生物亲和力等。

(一)根据分子大小不同的纯化方法1. 透析利用蛋白质分子不能通过半透膜，使蛋白质和其它小分子物质如无机盐、单糖等分开。

2. 密度梯度离心。

蛋白质颗粒的沉降系数不仅决定于它的大小，而且也取决于它的密度。

3. 凝胶过滤利用蛋白质分子大小，因为凝胶过滤所用的介质是凝胶珠，其内部是多孔的网状结构。

当不同的分子大小的蛋白质分子流过凝胶层析柱时，比凝胶珠孔径大的分子进入珠内的网状结构，而被排阻在凝胶珠之外随溶剂在凝胶珠之间的空隙向下移动并最先流出柱外，比网孔小的分子能不同程度底自由出入凝胶珠的内外，由于不同大小的分子所经路径不同而得到分离。

大分子先被洗脱下来。

小分子后被洗脱(二)利用溶解度差别的纯化方法1．等电点沉淀和PH的控制蛋白质处于等电点时，其净电荷为零，由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而聚集沉淀。

因此在其他条件相同时，它的溶解度达到最底点，利用等电点分离蛋白质是一种常用的方法。

一、实验目的1. 理解盐析分离蛋白质的原理和方法；2. 掌握盐析分离蛋白质的操作步骤；3. 分析实验结果，总结盐析分离蛋白质的优缺点。

二、实验原理蛋白质在溶液中的溶解度受到多种因素的影响，其中盐浓度是一个重要因素。

当向蛋白质溶液中加入中性盐时，溶液的离子强度增加，导致蛋白质分子之间的相互作用增强，从而降低蛋白质的溶解度，使其从溶液中沉淀析出。

这种现象称为盐析。

通过调节盐浓度，可以使不同蛋白质在不同浓度下依次沉淀，从而实现蛋白质的分离。

三、实验材料1. 实验试剂：鸡蛋清、硫酸铵、氯化钠、氢氧化钠、氢氧化铵、蒸馏水；2. 实验器材：试管、移液管、烧杯、磁力搅拌器、离心机、滤纸、滤器。

四、实验步骤1. 准备蛋白质溶液：取一定量的鸡蛋清，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，制成蛋白质溶液。

2. 盐析分离蛋白质：（1）取一定量的蛋白质溶液，加入硫酸铵，搅拌均匀，观察蛋白质沉淀情况。

记录沉淀的硫酸铵浓度。

（2）继续加入硫酸铵，观察蛋白质沉淀情况。

记录沉淀的硫酸铵浓度。

（3）加入氯化钠，观察蛋白质沉淀情况。

记录沉淀的氯化钠浓度。

（4）加入氢氧化钠或氢氧化铵，观察蛋白质沉淀情况。

记录沉淀的碱浓度。

3. 透析分离蛋白质：（1）将沉淀的蛋白质溶液转移到透析袋中，放入烧杯中，加入蒸馏水，浸泡一段时间。

（2）取出透析袋，观察蛋白质沉淀情况。

记录透析过程中的沉淀情况。

4. 离心分离蛋白质：（1）将透析后的蛋白质溶液转移到离心管中，离心分离。

（2）取出离心后的沉淀，记录沉淀的重量。

五、实验结果与分析1. 盐析分离蛋白质结果：（1）在硫酸铵浓度为5%时，观察到蛋白质开始沉淀。

（2）随着硫酸铵浓度的增加，蛋白质沉淀量逐渐增多。

（3）在氯化钠浓度为2%时，蛋白质沉淀量达到最大。

（4）加入氢氧化钠或氢氧化铵后，蛋白质沉淀量有所减少。

2. 透析分离蛋白质结果：（1）在透析过程中，蛋白质沉淀量逐渐减少。

（2）透析结束后，蛋白质沉淀量明显减少。

蛋白质脱盐方法蛋白质脱盐是蛋白质分离和纯化过程中十分重要的一步。

在蛋白质样品中存在的高浓度盐离子会对后续的实验操作及蛋白质的性质产生不利影响，因此必须对蛋白质样品进行脱盐处理。

以下将介绍10种常见的蛋白质脱盐方法，并详细描述各种方法的优缺点及适用范围。

1. 氯化铵盐析法氯化铵盐析法是一种常用的蛋白质脱盐方法。

该方法利用不同盐离子的溶解度差异，在不同的盐浓度下将蛋白质从溶液中沉淀。

具体操作是向蛋白质溶液中加入逐渐增加浓度的氯化铵溶液，当溶液的盐浓度高到一定程度时蛋白质会发生沉淀并被分离出来。

优点：操作简单，速度快，对大多数蛋白质适用。

缺点：不适用于对盐浓度敏感的蛋白质，如酶类。

2. 茂丽青G染色法该方法是利用茂丽青G与蛋白质之间的静电相互作用，在酸性环境（pH4.0～5.0）下将蛋白质从溶液中分离出来。

具体操作是将蛋白质溶液与茂丽青G混合，调节pH值后离心分离蛋白质。

优点：适用于对盐浓度敏感的蛋白质，对分离出的蛋白质纯度高。

缺点：对分子量较小的蛋白质不适用，染色对蛋白质有损害。

3. 薄膜蒸馏法该方法是将含蛋白质的溶液在薄膜上蒸发，通过水蒸气的扩散和薄膜上的流动形成薄膜深度梯度，从而将蛋白质与低浓度的盐离子共同蒸发。

具体操作是将含蛋白质的溶液滴入薄膜蒸发器中，在不同的蒸发条件下蒸发，蒸发后的薄膜进行层析分离即可。

优点：适用于对盐浓度敏感的蛋白质，对分离出的蛋白质纯度高。

缺点：操作复杂，需要较长时间和专业知识。

4. 葡萄糖-酸洗法该方法利用葡萄糖可与盐离子竞争结合到蛋白质表面，从而使蛋白质脱盐。

具体操作是将蛋白质溶液与适量葡萄糖混合，加入酸性溶液，离心分离蛋白质。

优点：适用于对盐浓度敏感的蛋白质，操作简单。

缺点：需注意酸性条件对蛋白质的影响。

5. 透析法透析法是一种常用的蛋白质脱盐方法，该方法利用半透膜实现盐离子与蛋白质之间的分离。

具体操作是将含蛋白质的溶液放入透析袋中，置于含有较低浓度盐离子的缓冲溶液中，通过透析袋中半透膜的作用将盐离子与蛋白质分离。

蛋白质分离与纯化的方法一、蛋白质的粗分离破碎细胞后，所得的蛋白质混合液中除含有目的蛋白质外，还含有其他蛋白质、脂类、多糖及核酸等成分，利用简易、快速的方法除去这些杂质即为蛋白质的粗分离。

(一)盐析法蛋白质在低盐浓度下其溶解度随盐浓度的增加而增加，此现象为盐溶。

但随着盐浓度的继续升高，蛋白质的溶解度又会以不同程度下降，并先后析出，此现象为盐析。

此现象是由于当水中加入少量盐类时，盐离子与水分子对蛋白质分子上的极性基团产生影响，使其溶解度增大。

但当盐浓度增加到一定程度时，蛋白质所带的电荷被大量中和，水化膜被破坏，分子间相互聚集，而发生沉淀析出。

因此，可根据不同蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低的程度不同，而将各种蛋白质彼此分离。

常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。

(二)有机溶剂分段沉淀法通过有机溶剂降低溶液的介电常数，破坏蛋白质的水化膜，导致溶解度的降低而发生沉淀析出，利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度存在差异而分离的方法，称为有机溶剂分段沉淀法。

常用的有机溶剂有乙醇、丙酮、甲醇等。

(三)超速离心法超速离心法是利用物质的沉降系数、质量浮力等方面的差异，用强离心力使其分离的技术。

蛋白质在高达5000kg的重力作用下，在溶液中逐渐沉淀，直至其浮力与离心所产生的力相等，才停止沉降。

不同蛋白质其密度与形态各不相同，故应用离心的方法可将它们分开。

二、蛋白质的细分离待提纯的样品经过破碎及粗分离后，还难以达到纯品的要求时，则需进一步对其进行纯化处理。

(一)透析法利用蛋白质不能通过半透膜这一性质将大分子量蛋白质与小分子量化合物分开。

用具有超小微孔的膜制成透析袋，微孔可允许分子量为10000以下的化合物通过。

将蛋白质混合物装入袋中，再置于水中，则小分子物质如矿物质(无机盐)、单糖等可透过薄膜，不断更换袋外的水，可把袋内小分子物质全部去尽。

如在袋外放吸水剂，同时还可将袋内的水分去尽。

(二)层析法1.凝胶过滤层析凝胶过滤层析又称分子筛层析，是利用分子量的差异使物质彼此分离的方法。

分离纯化蛋白质的方法及原理一利用分子大小1、透析：原理：利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质,使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖、水等分开;方法：将待提纯蛋白质放在透析袋中放在蒸馏水中进行涉及的问题：如何加快透析过程（1）加大浓度差,及时更换透析液（2）利用磁力搅拌器常用的半透膜：玻璃纸、火棉和其他材料合成2、超过滤：原理：利用压力和离心力,强行使其他小分子和水通过半透膜,而蛋白质留在膜上3、凝胶过滤层析：原理：当不同分子大小的蛋白质混合物流进凝胶层析柱时,比凝胶网孔大的分子不能进入珠内网状结构,排阻在凝胶珠以外,在凝胶珠缝隙间隙中向下移动;而比孔小的分子不同程度地进入凝胶珠内,这样由于不同大小分子所经历的路径不同而到分离;结果：大分子先被洗脱下来,小分子后被洗脱下来二利用溶解度差别4、等电点沉淀：原理：不同蛋白质具有不同的等电点,当蛋白质混合物调到其中一种蛋白质的等电点时,这种蛋白质大部分和全部被沉淀下来.;5、盐析与盐溶：原理：低浓度时,中性盐可以增加蛋白质溶解度这种现象称为盐溶.当离子强度增加,足够高时,例如饱和或半饱和程度,很多蛋白质可以从水中沉淀出来,这种现象称为盐析三根据电荷不同6、SDS-PAGE 全称十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳原理：通过加热和SDS可以使蛋白质变性,多亚基的蛋白质也解离为单亚基,处理后的样品中肽链是处于无二硫键连接的,分离的状态;电泳时SDS-蛋白质复合物在凝胶中的迁移率不再受蛋白质原有电荷和形状的影响,而主要取决于蛋白质分子量;所以SDS-PAGE常用来分析蛋白质的纯度和大致测定蛋白质的分子量;7、离子交换层析：原理：氨基酸分离常用阳离子交换树脂,树脂被处理成钠型,将混合氨基酸上柱,氨基酸主要以阳离子形式存在,在树脂上与钠离子发生交换,而被挂在树脂上;氨基酸在树脂上结合的牢固程度取决于氨基酸与树脂之间的亲和力,决定亲和力的因素有：1主要是静电吸引力 2氨基酸侧链同树脂之间的疏水作用氨基酸与阳离子交换树脂间的静电引力大小次序依次是：碱性氨基酸R2+>中性氨基酸R+>酸性氨基酸R0;因此洗脱顺序应该是：酸性氨基酸中性氨基酸碱性氨基酸为使氨基酸从树脂上洗脱下来采用逐步提高pH和盐浓度的方法。