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蛋白离子交换

发布时间: 2020-12-16 19:37:24

Ⅰ 建立离子交换法纯化蛋白质的方法需要摸索哪些条件

  1. pH值,缓冲液的pH值对于蛋白结合离子交换层析有非常大的影响,需要先摸索出合回适的pH值,既答能保证蛋白结合上离子交换层析,又不会出现不稳定沉淀的情况。

  2. 盐浓度,盐浓度是离子交换层析洗脱的关键,需要摸索出蛋白能在什么样的盐浓度下被洗脱,且洗脱后纯度能够达到最初的要求。

  3. 柱体积,尽管各种离子交换层析均有理论结合蛋白量,但各种蛋白情况不一样,需要摸索出能够完全结合目的蛋白合适的柱体积。既不会太大造成洗脱浓度过稀,也不会太小造成目标蛋白过载。

  4. 温度,温度可能会造成蛋白变性等等。

Ⅱ 离子交换层析法分离纯化蛋白质有哪些局限性

  1. 因为离子交换吸附蛋白质并不是特异性吸附,在某些情况下可能难以判断结合的蛋版白质权是否为当初设计的目的蛋白。

  2. 离子交换吸附依赖于蛋白质表面的静电荷,如果蛋白质结构比较特殊,可能会有在各种pH都难以结合上离子交换层析的情况。

  3. 离子交换层析对于等电点与目标蛋白接近的杂蛋白并没有很好的分离效果。

Ⅲ 求助离子交换柱纯化蛋白的问题

离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。

阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+

这也是硬水软化的原理。

阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为

R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-

由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。

离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。

Ⅳ 离子交换层析可用于哪些种类蛋白质的分离

离子来交换层析是利用蛋白质在不同自PH带不同种电荷的方法,利用离子交换的方法分离蛋白的。
离子交换内的介质一般是树脂,阳离子交换型的,使用前树脂先用碱处理成钠型,将氨基酸混合液(pH=2-3)上柱,pH=2-3时,氨基酸主要以阳离子形式存在,与树脂上的钠离子发生交换而被“挂”在树脂上,再用洗脱剂洗脱。不同的氨基酸(带的电荷不同)与树脂的亲和力不同,要将其分离洗脱下来,需要降低它们之间的亲和力,方法是逐步提高洗脱剂的pH和盐浓度,这样各种氨基酸将以不同的速度被洗脱下来,反之亦然。

不同反荷离子与树脂亲和力是不同的,其强弱关系为阳性竞争离子:Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+ 阴性竞争离子:I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F- 如果某种离子溶液洗脱效果不好,可用另一种亲和力强的离子代替之,等电点>7选择阳离子交换树脂,等电点<7选择阴离子交换树脂。

Ⅳ 离子交换层析的原理是什么 已解决

离子交换层析法是从复杂的混合物中,分离性质相似大分子的方法之一,依据版的原理是物质的酸碱性,极权性,所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质,对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力,改变冲洗液的离子强度和pH值,物质就能依次从层析柱中分离出来。

层析开始前,功能基团与反离子稳定结合,就与反离子发生可逆交换,与层析剂结合被固定下来。因为盐离子可以与底物竞争功能基团,盐浓度越高样品与层析剂结合越不紧密,易被洗脱下来。不同物质与层析剂结合程度不同,洗脱下来的时间不同,因此得以分开。

(5)蛋白离子交换扩展阅读

离子交换剂的选择首重保持欲分离物质的生物活性,以及在不同pH值环境中,此物质所带的电荷和电性强弱,阴阳离子交换剂的选择若被分离物质带正电荷,这些碱性蛋白质,它们在酸性溶液中较稳定,亲和力强,故采用阳离子交换剂。

在碱性溶液中较稳定,则使用阴离子交换剂,如果欲分离的物质是两性离子,一般考虑在它稳定的pH范围带有何种电荷,作为交换剂的选择。离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生,若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生,也可用乙醇洗涤。

Ⅵ 为什么说离子交换色谱法是分离蛋白质的最佳方法

它是根据蛋白质的组成物质氨基酸的物理性质(基于氨基酸电荷行为)为分离基础的方法。相对透析和超过滤及凝胶过滤来说,可以针对多种蛋白质中的某一种(前提是知道蛋白质的氨基酸组成及其离子交换树脂的亲和度及洗脱强度)进行分离。(而透析和超过滤还有凝胶过滤方法更大的取决于相对分子质量及其结构 分离出的单一蛋白质纯度相对要低 并且凝胶过滤要求凝胶对要求组分不能有吸附作用 适用性较低 ) 相对盐溶和盐析来说,分离单一蛋白质的纯度要高,且更好的保留其天然理化性(盐溶要求蛋白质分子吸附某一盐离子从而改变其溶解性 但有些蛋白质吸附某些盐离子后其蛋白质构象及理化性会发生改变)。 相对有机溶剂分级分离法,更好的保留其天然理化性(有机溶剂分类法易造成蛋白质不可逆变形 且适用范围窄) 相对凝胶电泳和等电聚焦来说 更易于实现大量制备分离 且不改变蛋白质结构和功能(电泳会影响蛋白质结构 且操作繁琐 成本高) 相对亲和层析来说 它更加易于实现且成本低廉效果也不错(亲和层析需要制备其配体并与载体交联 因而制备难且成本较高)
PS: 最好的分离方法不是例子交换色谱法 而是高效液相色谱法 相对离子交换色谱来说有着更高的效率、更高的分辨率和过柱速度

Ⅶ 蛋白质等生物大分子的分离提取应选用哪种离子交换剂为什么

常用的蛋白质纯化方法有离子交换色谱、亲和色谱、电泳、疏水色谱等等
离子交换色谱:蛋白质和氨基酸一样会两性解离,所带电荷决定于溶液pH。pH小于pI时蛋白质带正电,pH大于pI时蛋白质带负电。不同蛋白质等电点的蛋白质在同一个溶液中,表面电荷情况不同。离子交换就是利用不同蛋白质在同一溶液中表面电荷的差异来实现分离的。
亲和色谱:生物大分子有一个特性,某些分子或基因对它们有特异性很强的吸附作用。如镍柱中Ni可以与His标签的蛋白结合,这种只针对一种或一类物质的吸附就是亲和色谱的原理。
电泳:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,
与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
疏水色谱:疏水色谱基于蛋白质表面的疏水区与介质疏水配体间的相互作用,在高浓度盐作用下,蛋白质的疏水区表面上有序排列的水分子通过盐离子的破坏被释放,裸露的疏水区与疏水配体相互作用而被吸附。疏水色谱就是利用样品中各组分在色谱填料上配基相互作用的差异,在洗脱时各组分移动速度不同而达到分离的目的。随着盐离子浓度的降低,疏水作用降低,蛋白质的水化层又形成,蛋白质被解吸附。

Ⅷ 离子交换层析中流出物质顺序是什么

若用离子交换层析分离物质,以蛋白质为例,离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。

由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。

反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。

(8)蛋白离子交换扩展阅读:

对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒,以保证有较好的均匀度,对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。

溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理,使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理,使最终转为-OH-型或盐型交换剂;对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理,使最终转为-H-型交换剂。

梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸,会引起区带扩散;而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。

Ⅸ 离子交换层析法分离纯化蛋白质有哪些局限性

1,离子交换树脂固定床的床层压力会随着分离过程的进程而不断加大,需要重新填充回。同时答,也造成固定床填充过程操作麻烦,而且密封性要求高。2,蛋白质分离纯度问题,如果在出峰之后再行切换接收馏分,而在峰行下降后提前切换,虽可以保证纯度,但蛋白分离收率则会下降。3,由于交换层析介质决定,不同蛋白质相互分离效果也不确定,这种分离,也易造成各蛋白峰重叠,造成分离纯度下降。4,自动化程度不高。主要也是受固定床以及树脂交换饱和当量无法保持长期稳定造成的。无法像液相色谱柱那样,可以在标样标定后,建立方法,自动分离目标蛋白。5,不过,规模化分离纯化蛋白质过程,使用这种层析法,还是具有一定优势的。
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详细资料请参考:
离子交换层析: http://proct.bio1000.com/100474/

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