蛋白质的阴离子交换柱
⑴ 如果蛋白质等电点是6.2,用deae柱子,应选用多大ph值上柱子
如果蛋白质等电点是6.2,用DEAE柱子,应选用8.0左右的pH值上柱子
DEAE是阴离子交换柱,当环境pH高于蛋白质等版电点的时候权,蛋白质可以结合上阴离子柱。考虑到要稳定的结合一般选择的环境pH要高于等电点值1.5左右。同时考虑维持蛋白质的稳定,环境pH一般选择偏中性的值。
⑵ 蛋白质纯化所用的柱子有几种,分别有什么作用
一、沉淀法
1、 盐析
实验原理:中和蛋白质表面电荷并破坏水化膜。
蛋白质易溶于水,因为其分子的-COOH -NH2和-OH都是亲水基团,这些基团与极性水分子相互作用形成水化层,包围于蛋白质分子周围形成1~100 nm大小的亲水胶体,从而削弱了蛋白质分子之间的作用力。当大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的 SO42- 和NH4+)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之"失水",于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。
2、等电点沉淀法:
实验原理:利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。
在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零(即正负电荷相等),此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。
注意点:不同的蛋白质,具有不同的等电点。同一种蛋白质在不同条件下,等电点不同。
3、有机溶剂沉淀法
实验原理:加入有机溶剂使水溶液的介电常数降低,因而增加了两个相反电荷基团之间的吸引力,促进了蛋白质分子的聚集和沉淀。
有机溶剂引起蛋白质沉淀的另一种解释认为与盐析相似,有机溶剂与蛋白质争夺水化水,致使蛋白质脱除水化膜,而易于聚集形成沉淀。
影响因素:(一)有机溶剂的选择 (二)温度的控制 (三)pH值 (四)离子强度
用此法析出的沉淀一般比盐析法易过滤或离心沉降,分离后的蛋白质沉淀应立即用水或者缓冲液溶解,以达到降低有机溶剂的浓度的目的。此法在血液制品的制备过程中较多使用。
二、层析
1、离子交换柱层析
实验原理:以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。是发展最早的层析技术之一,目前已成为蛋白质分离纯化最常用的手段,是基于蛋白质电荷不同的分离技术。
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。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。
2、疏水相互作用层析
实验原理:根据分子表面疏水性差别来分离蛋白质和多肽等生物大分子的一种较为常用的方法。
蛋白质和多肽等生物大分子的表面常常暴露着一些疏水性基团,我们把这些疏水性基团称为疏水补丁,疏水补丁可以与疏水性层析介质发生疏水性相互作用而结合。不同的分子由于疏水性不同,它们与疏水性层析介质之间的疏水性作用力强弱不同,疏水作用层析就是依据这一原理分离纯化蛋白质和多肽等生物大分子的。
3、亲和层析
实验原理:利用蛋白质能和某些专一分子可逆结合的特性,
当蛋白质溶液通过层析柱时,其中可与亲和载体配基相互作用的受体被吸附剂结合,不被吸附的无关成分则可随流出液通过柱体,从而将吸附蛋白与其他蛋白质分开。此法特异性强,收率高。
4、凝胶层析
实验原理:根据分子大小分离蛋白混合物的最有效的方法之一。混合物随流动相流经装有凝胶固定相的层析柱时,其中各物质因分子大小的的不同而被分离的技术。
三、离心
1、速率区带离心法
实验原理根据分离的粒子在离心力作用下,因其在梯度液中沉降速度的不同,离心后具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内,形成几条分开的样品区带,达到彼此分离的目的。
由于此法是一种不完全的沉降,沉降受物质本身大小的影响较大,一般是应用在物质大小相异而密度相同的情况。容量小,只能用于少量的制备。
2、差速离心法
实验原理:利用样品中各组分沉降系数的差异,对不同的微粒施以不同的离心力,经过多次离心,离心速度逐步加大,将不同的微粒依次沉降,从而实现离心分离。
四、膜分离
1、超滤法
是利用加压膜分离技术,在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制薄膜,大分子溶质滞留,从而使大分子物质得到部分的纯化。常和离子交换,凝胶过滤联合使用。
2、透析
是利用小分子经过半透膜扩散到水( 或缓冲液) 的原理,将无机盐等小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术,常和盐析,盐溶等方法联合使用。
⑶ 现有一混合液,含A,B两种蛋白质,其中A的pI值为4.7,B的pI值为10.7,将这混合液通过阴离子交换柱进行分离,
阴离子交换柱是吸收阴离子的。蛋白质在PH<PI的环境下主要是氨基发生电离,带正电荷,而在PH>PI的环境下主要是羧基发生电离,带负电荷。在该洗脱液中,A显负电,B显正电,因此A先洗脱。
⑷ 阴离子交换柱是什么
阴离子交换器 又叫阴床,作用是用阴树脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子内。离子交容换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类,。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理,工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合,还可用于食品药物的脱色提纯,贵重金属、化工原料的回收,电镀废水的处理等。
有机玻璃离子交换装置耐腐蚀、无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备。碳钢衬胶离子交换装置具有制水量大、强度高、成本低等特点,适用于大型锅炉软化水及大规模纯水制备。
⑸ 离子交换柱的工作原理
离子交换柱的工作原理:
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。
以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
离子交换柱(ion exchange column)是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱(混床)的分类:混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类:
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多,操作复杂,现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量,有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
3、阴树脂外移再生混床:阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同,阴树脂再生柱厚度较混合床小,所需的膨胀高度为树脂层高度的50%~60%,故再生柱可较低,但一般为统一起见做成与混合床相同。
⑹ 蛋白纯化离子交换柱一般多大体积
如果蛋白质等电点是6.2,用DEAE柱子,应选用8.0左右的pH值上柱子DEAE是阴离子交换柱,当环境pH高于蛋白质等内电点的时容候,蛋白质可以结合上阴离子柱。考虑到要稳定的结合一般选择的环境pH要高于等电点值1.5左右。同时考虑维持蛋白质的稳定,环境pH一般选择偏中性的值。
⑺ 设计一个利用阴离子交换柱纯化一个等电点为7.5的蛋白质的实验
既然是阴离子交换,就要让目标蛋白带负电,那么缓冲液PH就要大于等电点。缓冲体系的选专择也很重属要,一般用TRIS-HCl,特别是弱阴离子柱不可选用带负电强的磷酸盐缓冲液,否则上样液中被交换的将是磷酸根而不是目标蛋白。一般用NaCl平衡后上样进行离子交换,然后再用较强的阴离子洗脱。
⑻ 离子交换柱的工作原理是什么
离子交换柱的原理
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
3、混合离子交换柱(混床):混床是装阳、阴树脂按一定比例(一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生)装入混合柱而成,实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,故可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。
⑼ 什么是阴离子交换柱
阴离子交换复器 又叫阴床,作用是用阴树制脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子.混合物通过阴离子交换柱,阴离子可以被吸附从而与其他物质分开,一般来说,阴离子交换柱的吸附剂应该呈阳性
离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类,.离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质.主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理,工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合,还可用于食品药物的脱色提纯,贵重金属、化工原料的回收,电镀废水的处理等.
有机玻璃离子交换装置耐腐蚀、无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备.碳钢衬胶离子交换装置具有制水量大、强度高、成本低等特点,适用于大型锅炉软化水及大规模纯水制备.
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