⑴ 如何讓葯液濃縮
(1) 常壓蒸發:指在一個大氣壓下進行的蒸發,適用於葯液中有效成分耐熱,而溶劑不易燃,無毒,無經濟價值的情況。
(2) 減壓蒸發:指在密閉的容器內,抽去液面上的空氣和蒸汽,使溶液沸點降低,從而以比常壓下較快地濃縮葯液的方法。適用於含熱敏性物質葯液的濃縮,同時可以回收有機溶 劑。
(3) 薄膜蒸發:指使葯液在蒸發時形成薄膜增加氣化表面的方法,具有速度快、葯液受熱時間短、成分不易被破壞等特點,可以在常壓或減壓下進行,也可回收溶劑重復使用。
濃縮常用裝置
實驗室用:蒸發皿及水浴鍋、常壓蒸餾裝置、減壓蒸餾裝置、小型薄膜蒸發儀
影響濃縮的因素
(1) Zkm越大,即加熱蒸汽的飽和溫度與 溶液沸點之差越大,蒸發應當越快。這一點可
以通過提高加熱蒸汽的壓力(其飽和溫度隨之增高)來實現,也可以通過減壓降低溶液沸點 來實現。但在實際生產中,這些措施都不能無 極限地使用,因為加熱蒸汽溫度過高不僅導致 熱敏性成分被破壞,也不經濟,維持系統低壓也不經濟,同時可使溶液粘度增加,不利於傳 熱,影響蒸發。 .
(2) 傳熱系數:是指熱量傳遞過程的速度,與熱量傳遞的阻力相對而言。一般氣體的傳熱 系數最低,靜止的液體傳熱系數比不斷流動的 液體低,粘度大的液體傳熱系數也低,因此常 採用攪拌及定期除垢的方式加大傳熱系數,也採用使沸騰液體快速流過加熱面(即薄膜蒸 發)的方式來提高傳熱系數。
(3) 液體的靜壓:指沸騰液體形成的氣泡 從液體內部逸出所要克服的液體的壓力
⑵ 常有的蛋白濃縮方法有哪些
蛋白濃縮方法基本有: 丙酮沉澱法;免疫沉澱法;三氯醋酸沉澱法;硫酸銨沉澱法;(低溫)有機溶劑沉澱法;聚乙二醇沉澱法;超濾法;透析法;離子交換層析和冷凍乾燥法…… 1.丙酮沉澱法;三氯醋酸沉澱法 試驗要求的儀器簡單,但是常常導致蛋白質變性。 2.免疫沉澱法:得有特異性抗體! 3.硫酸銨沉澱法:利用高濃度鹽將蛋白質析出(鹽析),選擇硫酸按是因為:鹽析有效性,pH范圍廣,溶解度高,溶液散熱少,經濟! 4.(低溫)有機溶劑沉澱法:強調低溫(0-4度以下)是因為10度時蛋白會在有機溶劑中變性,可用乙醇,丙酮……注意:Mg2+離子,pH值 5.聚乙二醇沉澱法:使用PEG時旨在個別情況下才會是蛋白質稍有變性!他溶解是散熱低,形成沉澱的平衡時間短,通常達到30%時蛋白質就會達到最大量的沉澱! 6.超濾法:主要針對小體積蛋白質溶液(幾ml)此法更不易引起變性!不過得有濃縮器,不是哪個實驗室都有的! 7.透析法:主要用於更換蛋白質的緩沖液!的有透析袋!不需要特殊的儀器! 8.離子交換層析:可用陰離子交換樹脂進行濃縮! 9.冷凍乾燥法:在冷凍狀態下讓揚品種的液體升華 參考網址on http://www.bio1000.com/experiment/biochemical/351804.html
⑶ 濃縮的化學概念
①使溶液中溶劑蒸發溶液濃度增大的過程。廣泛應用於化學、食品、生物制葯等工業中。
②指物體中使部分含量減少,另一部分含量增加的過程。如濃縮鈾等。
③泛指用一定方法減少事物中不需要的部分,從而使需要部分的相對含量增加:濃縮鈾|文學要求濃縮,集中,概括,凝練。
④礦粒藉助自身的重力從礦漿中沉澱出來的脫水過程。濃密脫水在濃密機中進行。它是一個圓形池子,礦漿從中心給入,礦粒沉降在池子底部,通過耙子作用匯集於中央並從底部排出,澄清水從池子周圍溢出。濃密作業的給礦濃度約為20%~30%,底流濃度可達50%~70%。濃密機分周邊傳動式濃縮機和中心傳動式濃縮機。
⑤重力濃縮:利用重力作用的自然沉降分離方式,不需要外加能量,是一種最節能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝,它是通過在沉澱中形成高濃度污泥層達到濃縮污泥的目的,是時下污泥濃縮方法的主體。單獨的重力濃縮是在獨立的重力濃縮池中完成,工藝簡單有效,但停留時間較長時可能產生臭味,而且並非適用於所有的污泥;如果應用於生物除磷剩餘污泥濃縮時,會出現磷的大量釋放,其上清液需要採用化學法進行除磷處理。重力濃縮法適用於初沉污泥、化學污泥和生物膜污泥。 濃縮方法從原理上講分為平衡濃縮和非平衡濃縮2種。
平衡濃縮
是利用兩相在分配上的某種差異而獲得溶質和溶劑分離的方法。蒸發濃縮和冷凍濃縮屬於這種方法,其中,蒸發濃縮利用溶劑和溶質揮發度的差異,獲得一個有利的氣液平衡條件,達到分離目的;冷凍濃縮利用稀溶液與固態冰在凝固點下的平衡關系,即利用有利的液固平衡條件。以上2種濃縮方法都是通過熱量的傳遞來完成的。不論蒸發濃縮還是冷凍濃縮,兩相都是直接接觸的,故稱為平衡濃縮。
非平衡濃縮
是利用固體半透膜來分離溶質與溶劑的過程,兩相被膜隔開,分離不靠兩相的直接接觸,故稱為非平衡濃縮,利用半透膜不但可以分離溶質和溶劑,還可以分離各種不同大小的溶質,膜濃縮過程是通過壓力差或電位差來完成的。 一、沉澱法
在抽提液中加入適量的中性鹽或有機溶劑,使有效成分變為沉澱。經離心除去不溶物,獲得的上清液通過透析或凝膠過濾脫鹽,即可供純化使用。
二、吸附法
將干葡聚糖凝膠G25(或吸水棒)加入抽提液中,兩者比例為1:5。由於凝膠吸水之故,抽提液的體積可縮小三倍左右,回收蛋白質量約80%.若凝膠(或吸水棒)對有效成分吸附力強或吸水後有效成分的性質有影響時,此法不宜採用。
三、超過濾法
把抽提液裝入超過濾裝置,在空氣或氮氣(5.05×105Pa)壓力下,使小分子物質(包括水分)通過半透膜(如硝酸纖維素膜),大分子物質留在膜內。
四、透析法
把裝抽提液的透析袋埋在吸水力強的聚乙二醇(polyetheylene glycol PEG 分子質量大於20kDa)或甘油中,10ml抽提液可在1h內濃縮到幾乎無水的程度。
五、減壓蒸餾法
將抽提液裝入減壓蒸餾器的圓底燒瓶中,在減壓真空狀態下進行蒸餾。當真空度較高時溶液的沸點可控制在30℃以下。這種方法一般適用於常溫下穩定性好的物質。
六、冰凍乾燥法
冰凍的抽提液在真空狀態下,可以由固體直接變為氣體。用此原理進行濃縮,有效成分幾乎不會破壞。凍干機主要由低溫乾燥箱、真空泵和冷凍機構成。在凍干小體積樣品時,可以將其置玻璃真空乾燥器中進行。具體作法是,把分裝至小瓶中的樣品冰凍後放入裝有五氧化二磷或硅膠吸水劑的真空乾燥器中,連續抽真空使其達到濃縮、乾燥狀態。
上述的濃縮方法(除第五種外),一般都在低溫進行。這些方法不僅適用於抽提液的濃縮處理,而且也適用於純品溶液縮小體積。 食品在濃縮過程中發生的變化對食品品質有較大的影響,因此,在選擇濃縮方法時應該充分考慮食品品質的穩定性。濃縮對食品品質的影響主要表現在四個方面:食品成分的變化、黏稠性的增加、容易出現結晶、風味的形成與揮發。
食品物料多由蛋白質、脂肪、糖類、維生素以及其他成分組成,這些物質在食品加熱濃縮過程中,由於高溫或長時間受熱時會受到破壞或發生變性、氧化等作用。如含糖分高的食品在蒸發濃縮過程中溫度過高會加速蔗糖的轉化,特別是有酸存在的食品中,轉化更為嚴重;在長時間的高溫條件下還容易產生焦糖反應,使產品顏色加深。在較長時間的高溫條件下蛋白質會發生熱變性,食品中的鹽、礦物質濃度過高也會使蛋白質部分變性。高溫或長時間加熱也會加速食品中脂肪的氧化分解,產生不良風味,甚至是有毒有害物質,還會使一些熱敏性維生素被破壞。因此,在濃縮食品時應充分考慮加熱溫度和時間的影響,盡量採用低溫短時濃縮,如真空濃縮、膜濃縮、冷凍濃縮等。
隨著食品濃度的增加,食品黏稠度會顯著增加,流動性下降,尤其是一些含較多蛋白質等膠體成分的食品。黏稠度增加會給食品的輸送、加熱、乾燥等帶來不便。 當濃縮食品中某些成分濃度超過飽和濃度時,會形成結晶。如果凍、果醬類食品中糖濃度超過其溶解極限時糖就會結晶出來,形成砂質的糖果凍和果醬;濃縮乳製品中乳糖也易結晶,使產品出現砂質感。
食品在加熱濃縮過程中,會產生燒煮味、焦香味等一些風味物質,這對於大多數食品來說,是不希望這種反應產生的。採用低溫真空濃縮雖可減少這些物質的產生,但會增加食品中的芳香性風味成分的揮發,影響濃縮食品的風味品質。因此,在相對完善的蒸發濃縮工藝中,通常採取香味回收措施。即從二次蒸汽冷凝中回收風味成分,再添加到濃縮製品中。採用冷凍濃縮和膜濃縮可避免新風味成分的產生和減少食品自身風味成分的損失。因此,常採用低溫真空濃縮 。
⑷ 樣品的提取和凈化是怎樣的
1.提取
農葯殘留樣品提取的原則是根據農葯理化性質按相似相溶原理進行。
一般而言,極性較小的農葯可以用石油醚、正己烷、環己烷等非極性溶劑或與極性溶劑混合的溶劑提取。極性較強的農葯可以用極性溶劑或含水極性溶劑,如丙酮、甲醇等。含水較多的植物樣品可以用與水能相混溶的極性溶劑,如丙酮、乙腈等。干樣或低含水量的樣品可以加少量水潤濕,再用適當溶劑提取。含水量高的試樣可以先加無水硫酸鈉,使水溶性較強的農葯釋放,再用有機溶劑提取。依極性由強到弱順序排列的常用溶劑:乙酸、水、乙腈、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、二氯甲烷、正己烷、石油醚。
提取的方法一般有組織搗碎法(大部分動植物樣品採用搗碎法提取)、振盪浸取法(樣品+提取溶劑置振盪器上振盪提取)、消化法(用於動物組織樣品)、索氏提取法(提取效率高,但提取時間較長)、超聲波提取法、超臨界提取法(無需有機溶劑,選擇性強,無需凈化)。
樣品的濃縮一般有吹掃法、減壓蒸餾法,但要注意不能把溶劑蒸干。
2.凈化
當用溶劑提取樣品中殘留農葯時,會帶入若乾乾擾雜質,如色素、脂肪、蠟質等。所以,要進行樣品凈化。一般的凈化方法有:
(1)液—液分配法。利用待測農葯與干擾雜質在兩種互不相溶的溶劑中溶解度(分配系數)的差異達到分離凈化的目的。採用極性溶劑與非極性溶劑配成溶劑對進行液—液分配。如甲醇—二氯甲烷、甲醇—正己烷(石油醚)、甲醇—三氯甲烷等。
(2)吸附柱層析法。在層析柱中用淋洗劑淋洗,達到分離凈化的目的。常用的吸附劑有硅鎂型吸附劑(如氟羅里硅土,Florisil)、氧化鋁、硅膠、活性炭和硅藻土等。
(3)磺化法。利用濃硫酸與樣品提取液中的脂肪、蠟質、色素等雜質中所含烯鏈的磺化作用,生成強極性物質,從而與非極性農葯分離。
(4)凝結劑沉澱法。使用凝結劑將雜質沉澱的凈化方法。
3.固相萃取(SPE)
固相萃取的基本原理與開放式柱色譜相同。常用的吸附柱填料有氟羅里硅土、氧化鋁和硅膠。由於共萃物的極性,因此一般用不同極性的淋洗液淋洗。氟羅里硅土對親脂性化合物有特別的吸附作用,因此氟羅里硅土特別適於油性樣品的凈化,用低極性溶劑洗脫氟羅里硅土柱,非極性農葯殘留的回收率很高,因此氟羅里硅土是常用的填料。氧化鋁可以代替氟羅里硅土,特別是分析某些脂肪含量高的樣品,氧化鋁可分解某些有機磷酸酯,極性共萃物一般不能從中性和酸性氧化鋁中洗脫出來,因此可以在某些分析中代替氟羅里硅土。
4.超臨界流體萃取(SFE)
超臨界流體萃取是近幾年出現的一種特殊分離技術。SFE主要使用超臨界狀態的CO2作萃取劑,兼有氣體的滲透能力和液體的分配作用。流出液中的CO2在常壓下揮發,待測物用溶劑溶解後進行分析。SFE可以通過調節淋洗液的極性來提高萃取的選擇性,以萃取不同物化性質的殘留農葯。SFE是近幾年才發展起來的,很多實驗參數和條件還有待進一步優化和明確。萃取液的壓力、溫度已能很好的控制,但其他一些問題,如細胞組織的萃取、萃取液通過細胞時的速度、滯留時間、樣品物質的干擾等還需要進一步的研究。
5.基質固相分散(MSPD)
MSPD是1989年由美國Louisiana州立大學的Barker教授首次提出並給予理論解釋的一種嶄新的SPE技術。其基本操作是將試樣直接與適量反相填料(C18和C14)研磨、混勻製成半固態裝柱淋洗。MSPD濃縮了傳統的樣品前處理中所需的樣品勻化、組織細胞裂解、提取、凈化等過程,避免了樣品均化、轉溶、乳化、濃縮等造成的待測物損失。經MSPD柱後的淋洗液可直接通過Florisil柱進一步凈化,植物樣品中的極性有機物如葉綠素、甘油三酯等被Florisil吸附。最後的流出液可直接進色譜分析。MSPD自1989年提出之後,已在農葯殘留分析中得到廣泛應用,顯示了MSPD良好的通用性和發展潛力。MSPD是簡單高效的提取凈化方法,適用各種分子結構和極性農葯殘留的提取凈化。MSPD首先提高了分析速度,使現場監測成為可能,其次減少了試劑的用量。另外,MSPD更適於自動化分析。
⑸ 常用的溶劑提取法有哪幾種各有什麼特點
浸漬法:浸漬法是將原料用適當的溶劑在常溫或溫熱條件下浸泡出有效成分的一種方法。具體做法是: 取適量粉碎後的原料,置於加蓋容器中,加入適量的溶劑並密蓋,間斷式攪拌或震搖,浸漬至規定時間使有效成分浸出。取上清夜,過濾,壓榨殘渣,合並濾液和壓榨液, 過濾濃縮至適宜濃度, 可進一步制備流浸膏, 浸膏,片劑,沖劑等。 按提取溫度和浸漬的次數可分為冷浸潰法,熱浸潰法,重浸潰法。
滲漉法:滲漉法是將原料粗粉濕潤膨脹後裝入滲波器內,頂部用紗布覆蓋,壓緊,浸提溶劑連續地從滲漣器的上部加入, 溶劑滲過原料層往下流動過程中將與有效成分浸出的一種辦法。 不斷加入新溶劑, 可以連續收集浸提液, 由於原料不斷與新溶劑或含有低濃度提取物的溶劑接觸, 始終保持一定的濃度差, 浸提效果要比浸潰法高,提取比較完全,但溶劑用量大。滲滾法可分為單滲漉法,重滲漉法,加壓滲漉法,逆滲漉法。
煎煮法:煎煮法是指用水作溶劑,將被提物加熱煮沸一定時間,以提取其所含成分的一種常用方法, 又稱煮提法或煎浸法。 該法是將原料適當的切碎或粉碎成粗粉放入適當容器中,加水浸過原料面,充分浸泡後,加熱煎煮2一3 次,每次l h左右。直火加熱,要不斷攪拌以免焦糊。分離並收集各次煎出液,經離心分離或沉濾過後,濃縮至所需濃度。該法使用於有效成分能溶於水, 對濕,熱均穩定且不易揮發的原料。
迴流提取法: 迴流提取法是用乙醇等易揮發的有機溶劑提取原料成分,將浸出液加熱蒸餾,其中揮發性溶劑餾出後又被冷卻,重復流回浸出容器中浸提原料, 這樣周而復始,直至有效成分迴流提取完全的方法。 迴流法提取液在蒸發鍋中受熱時間較長,故不使用於受熱易破壞的原料成分的浸出。
連續提取法:為了彌補迴流提取法中需要溶劑量大,操作較繁的不足,可採用連續提取法。當提取的有效成分在所選溶劑中不宜溶解時, 若採用迴流提取需提十幾次, 既費時又過多耗費溶劑,在此情況下,可用連續迴流提取法,用較少的溶劑一次提取便可提取完全。
⑹ 蒸餾法、過濾法、沉澱法的適用范圍和所起作用
1.蒸餾法一般用於體系溶劑較多,且較易除去時(大部分為稀溶液)。有時溶劑沸點較高,但是也用此法,這時用減壓蒸餾。用於回收溶劑,或者得到濃縮的溶液
2.過濾法一般用於有較多固體顆粒,過濾除去雜質、或者得到固體產品
3.沉澱法用於除去雜質離子,如除去加入硝酸銀氯離子,加入氯化鋇除去硫酸根離子等。也用於離子的檢驗。
⑺ 濃縮就是精華什麼意思
就是指事物最精華的部分都集中在一個地方了,其他部分就顯得很突出成為不好的部分了。精華也有精神元氣的含義。語出漢 劉向《九嘆·惜賢》:「揚精華以炫燿兮,芳郁渥而純美。」
(7)有機溶劑常用的濃縮方法是擴展閱讀:
1、指事物之最精粹、最優秀的部分。
漢 劉向《九嘆·惜賢》:「揚精華以炫燿兮,芳郁渥而純美。」
北齊 顏之推《顏氏家訓·文章》:「自古執筆為文者,何可勝言。然至於宏麗精華,不過數十篇耳。」
明 趙振元《為袁氏祭袁石寓(袁可立子)憲副》:「以故《九丘》、《八索》,淹為精華。」
清 李漁《閑情偶寄·詞曲上·詞采》:「無論其他,即湯若士 《還魂》一劇,世以配饗元人,宜也。問其精華所在,則以《驚夢》、《尋夢》二折對。」
毛澤東《新民主主義論》十五:「剔除其封建性的糟粕,吸收其民主性的精華。」
2、指精神元氣。
漢 王充《論衡·書虛》:「﹝顏淵﹞彊力自極,精華竭盡,故早夭死。」
南朝 陳 徐陵《梁禪陳策文》:「精華既竭,耄勤已倦,則抗首而笑,惟賢是與。」
清 魏源《聖武記》卷十四:「鴉片耗中國之精華,歲千億計,此漏不塞,雖萬物為金,陰陽為炭,不能供尾閭之壑。」
3、猶光輝。
南朝 梁 江淹《效阮公詩》之八:「仲冬正慘切,日月少精華。」
明 馮惟敏《醉花陰·仰高亭中自壽》曲:「咫尺內青山翠島,見放著日月精華龍虎朝,轉頭來遊玩了。」
《紅樓夢》第四九回:「精華欲掩料應難,影自娟娟魄自寒。」
⑻ 如何利用透析法進行脫鹽濃縮蛋白
二、蛋白質的分離純化
蛋白質的分離純化方法很多,主要有:
(一)根據蛋白質溶解度不同的分離方法
1、蛋白質的鹽析
中性鹽對蛋白質的溶解度有顯著影響,一般在低鹽濃度下隨著鹽濃度升高,蛋白質的溶解度增加,此稱鹽溶;當鹽濃度繼續升高時,蛋白質的溶解度不同程度下降並先後析出,這種現象稱鹽析,將大量鹽加到蛋白質溶液中,高濃度的鹽離子(如硫酸銨的SO4和NH4)有很強的水化力,可奪取蛋白質分子的水化層,使之「失水」,於是蛋白質膠粒凝結並沉澱析出。鹽析時若溶液pH在蛋白質等電點則效果更好。由於各種蛋白質分子顆粒大小、親水程度不同,故鹽析所需的鹽濃度也不一樣,因此調節混合蛋白質溶液中的中性鹽濃度可使各種蛋白質分段沉澱。
影響鹽析的因素有:(1)溫度:除對溫度敏感的蛋白質在低溫(4度)操作外,一般可在室溫中進行。一般溫度低蛋白質溶介度降低。但有的蛋白質(如血紅蛋白、肌紅蛋白、清蛋白)在較高的溫度(25度)比0度時溶解度低,更容易鹽析。(2)pH值:大多數蛋白質在等電點時在濃鹽溶液中的溶介度最低。(3)蛋白質濃度:蛋白質濃度高時,欲分離的蛋白質常常夾雜著其他蛋白質地一起沉澱出來(共沉現象)。因此在鹽析前血清要加等量生理鹽水稀釋,使蛋白質含量在2.5-3.0%。
蛋白質鹽析常用的中性鹽,主要有硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉等。
其中應用最多的硫酸銨,它的優點是溫度系數小而溶解度大(25度時飽和溶液為4.1M,即767克/升;0度時飽和溶解度為3.9M,即676克/升),在這一溶解度范圍內,許多蛋白質和酶都可以鹽析出來;另外硫酸銨分段鹽析效果也比其他鹽好,不易引起蛋白質變性。硫酸銨溶液的pH常在4.5-5.5之間,當用其他pH值進行鹽析時,需用硫酸或氨水調節。
蛋白質在用鹽析沉澱分離後,需要將蛋白質中的鹽除去,常用的辦法是透析,即把蛋白質溶液裝入秀析袋內(常用的是玻璃紙),用緩沖液進行透析,並不斷的更換緩沖液,因透析所需時間較長,所以最好在低溫中進行。此外也可用葡萄糖凝膠G-25或G-50過柱的辦法除鹽,所用的時間就比較短。
2、等電點沉澱法
蛋白質在靜電狀態時顆粒之間的靜電斥力最小,因而溶解度也最小,各種蛋白質的等電點有差別,可利用調節溶液的pH達到某一蛋白質的等電點使之沉澱,但此法很少單獨使用,可與鹽析法結合用。
3、低溫有機溶劑沉澱法
用與水可混溶的有機溶劑,甲醇,乙醇或丙酮,可使多數蛋白質溶解度降低並析出,此法分辨力比鹽析高,但蛋白質較易變性,應在低溫下進行。
(二)根據蛋白質分子大小的差別的分離方法
1、透析與超濾
透析法是利用半透膜將分子大小不同的蛋白質分開。
超濾法是利用高壓力或離心力,強使水和其他小的溶質分子通過半透膜,而蛋白質留在膜上,可選擇不同孔徑的瀘膜截留不同分子量的蛋白質。
2、凝膠過濾法
也稱分子排阻層析或分子篩層析,這是根據分子大小分離蛋白質混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝膠(Sephadex
ged)和瓊脂糖凝膠(agarose gel)。
(三)根據蛋白質帶電性質進行分離
蛋白質在不同pH環境中帶電性質和電荷數量不同,可將其分開。
1、電泳法
各種蛋白質在同一pH條件下,因分子量和電荷數量不同而在電場中的遷移率不同而得以分開。值得重視的是等電聚焦電泳,這是利用一種兩性電解質作為載體,電泳時兩性電解質形成一個由正極到負極逐漸增加的pH梯度,當帶一定電荷的蛋白質在其中泳動時,到達各自等電點的pH位置就停止,此法可用於分析和制備各種蛋白質。
2、離子交換層析法
離子交換劑有陽離子交換劑(如:羧甲基纖維素;CM-纖維素)和陰離子交換劑(二乙氨基乙基纖維素;DEAE?FONT
FACE="宋體"
LANG="ZH-CN">纖維素),當被分離的蛋白質溶液流經離子交換層析柱時,帶有與離子交換劑相反電荷的蛋白質被吸附在離子交換劑上,隨後用改變pH或離子強度辦法將吸附的蛋白質洗脫下來。(詳見層析技術章)
(四)根據配體特異性的分離方法-親和色譜法
親和層析法(aflinity
chromatography)是分離蛋白質的一種極為有效的方法,它經常只需經過一步處理即可使某種待提純的蛋白質從很復雜的蛋白質混合物中分離出來,而且純度很高。這種方法是根據某些蛋白質與另一種稱為配體(Ligand)的分子能特異而非共價地結合。其基本原理:蛋白質在組織或細胞中是以復雜的混合物形式存在,每種類型的細胞都含有上千種不同的蛋白質,因此蛋白質的分離(Separation),提純(Purification)
和鑒定(Characterization)是生物化學中的重要的一部分,至今還沒的單獨或一套現成的方法能移把任何一種蛋白質從復雜的混合蛋白質中提取出來,因此往往採取幾種方法聯合使用。
細胞的破碎
1、高速組織搗碎:將材料配成稀糊狀液,放置於筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至最慢處,開動開關後,逐步加速至所需速度。此法適用於動物內臟組織、植物肉質種子等。
2、玻璃勻漿器勻漿:先將剪碎的組織置於管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎,此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用於量少和動物臟器組織。
3、超聲波處理法:用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震盪破裂,此法多適用於微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,在1KG至10KG頻率下處理10-15分鍾,此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱,應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。
4、反復凍融法:將細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。
5、化學處理法:有些動物細胞,例如腫瘤細胞可採用十二烷基磺酸鈉(SDS)、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞,細菌細胞壁較厚,可採用溶菌酶處理效果更好。
無論用哪一種方法破碎組織細胞,都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中,使大分子生物降解,導致天然物質量的減少,加入二異丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或減慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺醯氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酥活力,但不是全部,還可通過選擇pH、溫度或離子強度等,使這些條件都要適合於目的物質的提取。
濃縮、乾燥及保存
一、樣品的濃縮
生物大分子在制備過程中由於過柱純化而樣品變得很稀,為了保存和鑒定的目的,往往需要進行濃縮。常用的濃縮方法的:
1、減壓加溫蒸發濃縮
通過降低液面壓力使液體沸點降低,減壓的真空度愈高,液體沸點降得愈低,蒸發愈快,此法適用於一些不耐熱的生物大分子的濃縮。
2、空氣流動蒸發濃縮
空氣的流動可使液體加速蒸發,鋪成薄層的溶液,表面不斷通過空氣流;或將生物大分子溶液裝入透析袋內置於冷室,用電扇對准吹風,使透過膜外的溶劑不沁蒸發,而達到濃縮目的,此法濃縮速度慢,不適於大量溶液的濃縮。
3、冰凍法
生物大分子在低溫結成冰,鹽類及生物大分子不進入冰內而留在液相中,操作時先將待濃縮的溶液冷卻使之變成固體,然後緩慢地融解,利用溶劑與溶質融點介點的差別而達到除去大部分溶劑的目的。如蛋白質和酶的鹽溶液用此法濃縮時,不含蛋白質和酶的純冰結晶浮於液面,蛋白質和酶則集中於下層溶液中,移去上層冰塊,可得蛋白質和酶的濃縮液。
4、吸收法
通過吸收劑直接收除去溶液中溶液分子使之濃縮。所用的吸收劑必需與溶液不起化學反應,對生物大分子不吸附,易與溶液分開。常用的吸收劑有聚乙二醇,聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝膠等,使用聚乙二醇吸收劑時,先將生物大分子溶液裝入半透膜的袋裡,外加聚乙二醇復蓋置於4度下,袋內溶劑滲出即被聚乙二醇迅速吸去,聚乙二醇被水飽和後要更換新的直至達到所需要的體積。
5、超濾法
超濾法是使用一種特別的薄膜對溶液中各種溶質分子進行選擇性過濾的方法,不液體在一定壓力下(氮氣壓或真空泵壓)通過膜時,溶劑和小分子透過,大分子受阻保留,這是近年來發展起來的新方法,最適於生物大分子尤其是蛋白質和酶的濃縮或脫鹽,並具有成本低,操作方便,條件溫和,能較好地保持生物大分子的活性,回收率高等優點。應用超濾法關鍵在於膜的選擇,不同類型和規格的膜,水的流速,分子量截止值(即大體上能被膜保留分子最小分子量值)等參數均不同,必須根據工作需要來選用。另外,超濾裝置形式,溶質成份及性質、溶液濃度等都對超濾效果的一定影響。Diaflo
超濾膜的分子量截留值:
膜名稱分子量截留值孔的大的平均直徑
XM-300300,000140
XM-200100,00055
XM-5050,00030
PM-30 30,00022
UM-2020,00018
PM-1010,00015
UM-21,00012
UM05500 10
用上面的超濾膜製成空心的纖維管,將很多根這樣的管攏成一束,管的兩端與低離子強度的緩沖液相連,使緩沖液不斷地在管中流動。然後將纖維管浸入待透析的蛋白質溶液中。當緩沖液流過纖維管時,則小分子很易透過膜而擴散,大分子則不能。這就是纖維過濾秀析法,由於透析面積增大,因而使透析時間縮短10倍。
⑼ 常用的濃縮方法有哪些
常用的濃縮方法就是加熱蒸發法,使水分蒸發,使溶液濃縮