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技術(shù)文章

離子交換法分離與純化蛋白質(zhì)

閱讀:3861          發(fā)布時(shí)間:2010-12-30
    蛋白質(zhì)和酶都具有電解質(zhì)性質(zhì),故可用離子交換劑進(jìn)行分離提純,特別是經(jīng)過了初步純化后的蛋白質(zhì)和酶采用此法效果尤為顯著。有關(guān)離子交換劑及其使用技術(shù),參閱有關(guān)專著,這里介紹近年來以纖維素衍生物作為離子交換劑純化蛋白質(zhì)及酶的方法。在這類衍生物中以二乙氨基乙基纖維素(簡稱DEAE-纖維素,為陰離子交換劑)及甲基纖維素(簡稱CM-纖維素,為陽離子交換劑)應(yīng)用zui廣泛。
 
    DEAE-纖維素是纖維素結(jié)構(gòu)中的氫原子被一定量的二乙氨基-乙基取代而成弱堿性化合物,它作為陰離子交換劑的原理是:
 
    在實(shí)際工作中常用磷酸緩沖液平衡DEAE-纖維素后,才對蛋白質(zhì)進(jìn)行交換吸附的,故上式B-可視為PO3-。用DEAE-纖維素吸附酶和蛋白質(zhì)時(shí)常用pH為7~9,然后提高鹽濃度(使蛋白質(zhì)與交換劑的結(jié)合鍵減弱)或降低pH使之洗脫,洗脫后的蛋白質(zhì)溶液有時(shí)可進(jìn)一步上CM-纖維素柱純化。
 
    A+可為H+或Na+,視平衡CM-纖維素時(shí)所用溶劑而定。CM-纖維素常選在pH4.5~6.0左右吸附蛋白質(zhì),然后提高pH或鹽濃度進(jìn)行洗脫。離子交換纖維素對大分子物質(zhì)有較大交換量,例如CM-纖維素對血紅蛋白的交換量為93~98mg/100mgCM-纖維素。此外,纖維素離子交換劑還具有層析條件溫和、物質(zhì)易于洗脫、分辨力強(qiáng)、被分離的蛋白質(zhì)不易變性等優(yōu)點(diǎn)。
 
  除了纖維素離子交換劑外,離子交換凝膠也是目前應(yīng)用于分離蛋白質(zhì)和酶的一種很好的離子交換劑。常用的有DEAE-葡聚糖凝膠和CM-葡聚糖凝膠。離子交換凝膠不僅具有交換當(dāng)量高、層析條件溫和、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),而且兼具分子篩的性能,在梯度洗脫時(shí),對不同分子量的蛋白質(zhì)具有很高的分辨能力。

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