咪唑對離子交換的影響

A. 二乙基四甲基咪唑鹼性強弱

這是在所有的蛋白純化與濃縮方法中最有效方法。基於蛋白與離子交換樹脂間的相互電荷作用，通過選擇不同的緩沖液，同一種蛋白既可以和陰離子交換樹脂(能結合帶負電荷的分子)結合，也可以和陽離子交換樹脂結合。樹脂所用的帶電基團有四種：二乙基氨基乙基用於弱的陰離子交換樹脂;羧甲基用於弱的陽離子交換樹脂;季銨用於強陰離子交換樹脂;甲基磺酸酯用於強陽離子交換樹脂。蛋白質由氨基酸組成，氨基酸在不同的pH環境中所帶總電荷不同。大多數蛋白在生理pH(pH6—8)下帶負電荷，需用陰離子交換柱純化，極端的pH下蛋白會變性失活.應盡量避免。由於在某個特定的pH下不同的蛋白所帶電荷數不同，與樹脂的結合力也不同，隨著緩沖液中鹽濃度的增加或pH的變化，蛋白按結合力的強弱被依次洗脫。在工業化生產中更多地是改變鹽濃度而不是去改變pH值，因為前者更容易控制。在實驗室中幾乎總是用鹽濃度梯度去洗脫離子交換柱，利用泵的輔助可以使流入柱的緩沖液中鹽濃度平穩地上升，當離子強度能夠中和蛋白的電荷時，蛋白就被從柱上洗脫下來。但在工業生產中鹽濃度很難精確控制，所以常用分步洗脫而不足連續升高的鹽梯度。與排阻層析相比，離子交換特異性更好，有更多的參數可以調整以獲得最優的純化效果，樹脂也比較便宜。值得一提的是，即便是用最精確控制的條件，僅用離子交換單一的方法也得不到純的蛋白，還需要其他的純化步驟。