第九章_凝胶过滤及离子交换层析介质
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凝胶过滤层析的基本操作①凝胶介质的选择根据待分离蛋白质的分子量选择具有相应分离范围的凝胶。
对于未知蛋白,应选用分离范围较宽的凝胶,如用Sephacryl S-300。
对于分子量在3~5kDa的蛋白质,脱盐时应选用Sephadex G 50或G 25;而对于小分子量多肽物质(1~5kDa),脱盐则应选用Sephadex G 10 或 Sephadex G 15。
②凝胶介质的处理和装柱商品凝胶一般是干粉,使用前应用水溶胀。
一般情况下,1份凝胶加十份水,自然溶胀至少24小时。
溶胀后,将上清中细小的凝胶碎块弃除,重新搅拌悬起,待凝胶沉淀后,再次弃去凝胶碎块,重复数次,直到液相澄清为止。
为加速溶胀,可将凝胶煮沸一小时,该法同时具有灭菌的作用。
凝胶过滤层析柱的长与直径的比例应为50~100:1。
装柱时柱体要垂直,先在柱内加入约1 /3柱床体积的水或缓冲液,然后沿柱一侧将缓冲液中的凝胶(凝胶:缓冲液=3:1)搅拌均匀,缓慢并连续地一次性注入柱内。
装柱过程中,要避免柱内缓冲液流干,注意保持柱体凝胶均匀无气泡和裂缝。
装完后,可用2 ml蓝色葡聚糖溶液检查柱体的均匀性。
如柱体均匀,可见蓝色区带均匀平稳地通过凝胶,不留任何条纹。
要保持凝胶和缓冲液温度一致,以减少气泡的产生。
③上样凝胶过滤柱层析对于样品的体积有严格的要求。
样品体积不应超过柱床体积的1~5 %,如超过5 %,则会导致分离效率降低,低于1%则分离效率也不会提高,所以蛋白质样品应尽可能浓缩至10般0 mg/ml。
样品本身对洗脱液的相对粘度不能超过2,样品粘度过高,会使层析区带不稳定,或流速不规律,区带变宽或扭曲。
上样前样品应经0.2 Pm?孔径滤膜过滤或10,000 &离心5 min,去除残渣,加样时避免破坏柱体表面,保持其表面均匀平整。
④洗脱洗脱液应保持一定的离子强度以消除凝胶中含有的游离羧基和硫酸根等与蛋白质的结合作用。
Sephadex和Sepharose CL凝胶层析所用的洗脱液的离子强度至少应为0.02 mol/L;Sephacryl凝胶应为0.05 mol/L。
9种层析分离纯化方法详解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,它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分;另一是流动相,即可以流动的物质,如水和各种溶媒。
当待分离的混合物随溶媒(流动相)通过固定相时,由于各组份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(含量对比)不同,而且随溶媒向前移动,各组份不断地在两相中进行再分配。
与固定相相互作用力越弱的组份,随流动相移动时受到的阻滞作用小,向前移动的速度快。
反之,与固定相相互作用越强的组份,向前移动速度越慢。
分部收集流出液,可得到样品中所含的各单一组份,从而达到将各组份分离的目的。
按层析原理可将层析分为以下9种:1、亲和层析利用待分离物质和它的特异性配体间具有特异的亲和力,从而达到分离的目的。
将可亲和的一对分子中的一方以共价键形式与不溶性载体相连作为固定相吸附剂,当含混合组分的样品通过此固定相时,只有和固定相分子有特异亲和力的物质,才能被固定相吸附结合,性无关组分随流动相流出。
改变流动相组分,可将结合的亲和物洗脱下来。
亲和层析中所用的载体称为基质,与基质共价连接的化合物称配基。
具有专一亲和力的生物分子对主要有:抗原与抗体,DNA与互补DNA或RNA,酶与底物、激素与受体、维生素与特异结合蛋白、糖蛋白与植物凝集素等。
亲和层析可用于纯化生物大分子、稀释液的浓缩、不稳定蛋白质的贮藏、分离核酸等。
亲和层析纯化的分离原理特点:亲和层析具有高选择性、高纯度、快速、浓缩等特点,在重组蛋白的分离中多作为第一步的粗纯,实现对绝大部分杂质蛋白的去除。
2、离子交换层析采用具有离子交换性能的物质作固定相,利用它与流动相中的离子能进行可逆交换的性质来分离离子型化合物的方法。
主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质,也可用于分离核酸、核苷酸及其他带电荷的生物分子。
不同蛋白质的等电点(pI,isoelectric point)特性,使在不同pH缓冲液条件下所带正/负净电荷不同,选择不同的离子交换柱实现分离。