沉淀法綜述論文

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1、鹽析法分離純化生物物質(zhì)綜述摘要：鹽析作用被認(rèn)為是鹽奪去了溶解蛋白質(zhì)的水所引起的。蛋白質(zhì)疏水部分附近的水分子結(jié)合成所謂窗格的規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，和疏水部分表面形成界面。蛋白質(zhì)分子的?COOH、?NH2和?0H都是親水基團(tuán)，這些基團(tuán)與極性水分子相互作用形成水化層，包圍于蛋白質(zhì)分子周圍形成1nm-100nm顆粒的親水膠體。親水膠體在水中的穩(wěn)定因素有兩個(gè)：即電荷和水膜。因?yàn)橹行喳}的親水性大于蛋白質(zhì)分子的親水性，所以加入大量中性鹽后，奪走了水分子，破壞了水膜，暴露出疏水區(qū)域，同時(shí)又中和了電荷，破壞了親水膠體，蛋白質(zhì)分子即形成沉淀。關(guān)鍵詞：鹽析法;分離純化;蛋白質(zhì);溶解度;離子強(qiáng)度正文：

2、引言沉淀法是最經(jīng)典的分離和純化生物物質(zhì)的方法，目而仍廣泛運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)中。由于其濃縮作用常大于純化作用，因而沉淀法常作為初步分離的一種方法,用丁去除了菌體或細(xì)胞碎片的發(fā)酵液中沉淀出生物物質(zhì)，然后然后再利用色層分離等方法進(jìn)一步提高其純度。沉淀法由于其成本低、收率高（不會(huì)使蛋白質(zhì)等大分了物質(zhì)失活）、濃縮倍數(shù)高（可達(dá)10~50倍）、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，大約80%的酶濃縮過程采用沉淀方法，其中用硫酸錢沉淀的約60%,有機(jī)溶劑乙醇沉淀的約35%。沉淀法制得，平均收率約為87%。沉淀法的優(yōu)點(diǎn)使其成為生物下游加工過程中運(yùn)用最廣泛的純化方法“切。沉淀法分離純化的基本原理是根

3、據(jù)不同物質(zhì)在溶劑中的溶解度不同或熱穩(wěn)定性的差異而達(dá)到分離的目的，不同溶解度的產(chǎn)生是由于溶質(zhì)分了Z間及溶質(zhì)與溶劑分子之間親和力的差異而引起的，溶解度的大小與溶質(zhì)和溶劑的化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)有關(guān)，溶劑組分的改變或加入某些沉淀劑以及改變?nèi)芤旱膒ll值、離了強(qiáng)度和極性都會(huì)使溶質(zhì)的溶解度產(chǎn)生明顯的改變。在生物大分了制備中最常用的幾種沉淀方法是：（1）中性鹽沉淀（鹽析法）：多用于各種蛋門質(zhì)和酶的分離純化；（2）有機(jī)溶劑沉淀：多用于蛋白質(zhì)和酶、多糖、核酸以及生物小分了的分離純化；（3）選擇性沉淀（熱變性沉淀和酸堿變性沉淀）：多用于除去某些不耐熱的和在一定pH值下易變性的雜蛋白；（4）等電點(diǎn)

4、沉淀：用于氨基酸、蛋白質(zhì)及其他兩性物質(zhì)的沉淀，但此法單獨(dú)應(yīng)用較少，多與其他方法結(jié)合使用；（5）冇機(jī)聚合物沉淀：是發(fā)展較快的一種新方法，主要使用PEG聚乙二醇（Polyethyeneglycol）作為沉淀劑。鹽析沉淀法1、鹽析法1.1中性鹽沉淀（鹽析法）的定義在溶液中加入中性鹽使生物大分子沉淀析出的過程稱為〃鹽析〃。除了蛋口質(zhì)和酶以外，多肽、多糖和核酸等都口J以用鹽析法進(jìn)行沉淀分離，20%?40%飽和度的硫酸鏤可以使許多病毒沉淀，43%飽和度的硫酸鞍叮以使DNA和rRNA沉淀,而tRNA保留在上清。鹽析法應(yīng)用最廣的還是在蛋白質(zhì)領(lǐng)域，已冇八十多年的歷史，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：①成

5、本低，不需要特別昂貴的設(shè)備；②操作簡單、安全；③對(duì)許多生物活性物質(zhì)具有穩(wěn)定作用。1?2鹽溶、鹽析當(dāng)中性鹽加入蛋白質(zhì)分散體系時(shí)可能出現(xiàn)以下兩種情況：（1）“鹽溶”現(xiàn)象一低鹽濃度下，蛋門質(zhì)溶解度増大（2）“鹽析”現(xiàn)象一高鹽濃度下，蛋白質(zhì)溶解度隨之下降，原因如下：a、無機(jī)離子與蛋門質(zhì)表面電荷中和，形成離子對(duì)，部分中和了蛋口質(zhì)的電性，使蛋白質(zhì)分子之間的排斥力減弱，從而能夠相互靠攏；b、中性鹽的親水性大，使蛋口質(zhì)脫去水化膜，疏水區(qū)暴露，由于疏水區(qū)的相互作用導(dǎo)致沉淀。⑷1.3鹽析法沉淀蛋門質(zhì)的基本原理鹽析作用被認(rèn)為是鹽奪去了溶解蛋白質(zhì)的水所引起的。蛋白質(zhì)疏水部分附近的水分子結(jié)合成所

6、謂窗格的規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，和疏水部分表面形成界面。蛋口質(zhì)分子的一C00H、一NH2和一0H都是親水基團(tuán)，這些基團(tuán)與極性水分子相互作用形成水化層，包圍于蛋口質(zhì)分子周圍形成lnm?100nm顆粒的親水膠體，削弱了蛋片質(zhì)分子之間的作用力，蛋白質(zhì)分子表面極性基團(tuán)越多，水化層越厚，蛋白質(zhì)分子與溶劑分子之間的親和力越大，

7、大］而溶解度也越大。親水膠體在水中的穩(wěn)定

8、大

9、索有兩個(gè)：即電荷和水膜。因?yàn)橹行喳}的親水性大于蛋白質(zhì)分子的親水性，所以加入大量中性鹽后，奪走了水分子，破壞了水膜，暴露出疏水區(qū)域，同時(shí)又中和了屯荷，破壞了親水膠體，蛋白質(zhì)分子即形成沉淀。⑷1.4離子強(qiáng)度對(duì)鹽析過程的影響Co

10、hn經(jīng)驗(yàn)公式logS=0—KJ式屮:S—蛋白質(zhì)溶解度，mol/L；7-離子強(qiáng)度(c:離了濃度；Z：離了化合價(jià))B—鹽濃度為0時(shí)，蛋門質(zhì)溶解度的對(duì)數(shù)值。與蛋門質(zhì)種類、溫度、pH值有關(guān)，與鹽無關(guān)；Ks—鹽析常數(shù)，與蛋門質(zhì)和無機(jī)鹽的種類有關(guān)，與溫度、pll值無關(guān)。⑸以Cohn經(jīng)驗(yàn)公式為基礎(chǔ)，可將鹽析方法分為兩種類型：%1Ks鹽析法：在一定pll和溫度下，改變體系離子強(qiáng)度進(jìn)行鹽析的方法；%1B鹽析法：在一定離了強(qiáng)度下，改變pH和溫度進(jìn)行鹽析；其中，Ks鹽析法由于蛋口質(zhì)對(duì)離子強(qiáng)度的變化非常頌感，易產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象，因此常用于提取液的前處理；而B鹽析法