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血清IgG的分離制備—鹽析法
點(diǎn)擊次數(shù)：1321 發(fā)布時(shí)間：2013-12-24
（一）原理
IgG是免疫球蛋白（Immunoglobulin，簡(jiǎn)稱IgG）的主要成分之一，分子量約為15萬(wàn)~16萬(wàn)，沉降生活費(fèi)數(shù)約為7s。IgG是動(dòng)物和人體血漿的重要成分之一。血漿蛋白質(zhì)的成分多達(dá)70余種，要從血漿中分離出IgG，首先要進(jìn)行盡可能除去其他蛋白質(zhì)成分的粗分離程序，使IgG在樣品中比例大為增高，然后再純化而獲得IgG。
鹽析法是粗分離蛋白質(zhì)的重要方法之一。許多蛋白質(zhì)在純水或低鹽溶液中溶解度較低，若稍加一些無(wú)機(jī)鹽則溶解度增加，這種現(xiàn)象稱為“鹽溶"（Salting in）。而當(dāng)鹽濃度繼續(xù)增加到某一濃度時(shí)，蛋白質(zhì)又變得不深而自動(dòng)析出，這種現(xiàn)象稱為“鹽析‘（Salting out）。這些現(xiàn)象的原理大致是由于蛋白質(zhì)是親水膠體，帶有羧基解離的負(fù)電荷或氨基解離的正電荷，其極性基團(tuán)使分子間相互排斥，同時(shí)與水分子形成水膜，這些因素保證蛋白質(zhì)形成溶于水的溶膠狀態(tài)。當(dāng)加入少量鹽時(shí)，增多了蛋白質(zhì)分子上的極性基團(tuán)，因而增大了蛋白質(zhì)在水中溶解度，出現(xiàn)“鹽溶"現(xiàn)象。鉭當(dāng)鹽濃度增加到一定濃度時(shí)，一方面大量的水同鹽分子結(jié)合，使得蛋白質(zhì)沒(méi)有足夠的水維持溶解狀態(tài)，破壞了維持蛋白質(zhì)親水膠的水膜，容易沉淀出來(lái)；另一方面加入的鹽離子中和了蛋白質(zhì)分子相互磁撞時(shí)即發(fā)生相互聚集沉淀出來(lái)，這樣就出現(xiàn)了“鹽析"現(xiàn)象。由于各種蛋白質(zhì)“鹽析"出來(lái)所需的鹽濃度也各異，鹽析所需的zui小鹽量稱做鹽析濃度。鹽析法就是通過(guò)控制鹽的濃度，使蛋白質(zhì)混合溶液中的各個(gè)成分分步“鹽析"出來(lái)，達(dá)到分離目的蛋白質(zhì)。
鹽析法是1878年Hammarster使用的，他用硫酸鎂成功地將血清蛋白分成為清蛋白、球蛋白兩部分。自那以后曾使用過(guò)硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉和硫酸銨等中性鹽來(lái)鹽析蛋白質(zhì)，其中運(yùn)用zui廣的是硫酸銨。因?yàn)榱蛩徜@有許多其他鹽所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；溶解度大，25℃時(shí)能達(dá)到4.1mol/L的濃度；溶解度的溫度系數(shù)變化較小，在0~30℃范圍內(nèi)溶解度變化不大，如25℃時(shí)飽和溶解度為4.12mol/L，即767g/L，0℃時(shí)飽和溶解度為3.9mol/L，即676g/L。而且硫酸銨價(jià)廉易得，分段效果比其他鹽好，性質(zhì)溫和，即使?jié)舛群芨邥r(shí)也不會(huì)影響蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性。因此，現(xiàn)在所指的鹽析法實(shí)際上多為硫酸銨鹽析法。
用硫酸銨分級(jí)鹽析蛋白質(zhì)時(shí)，鹽析出某種蛋白質(zhì)成分所需的硫酸銨濃度一般以飽和度來(lái)表示。實(shí)際工作中將飽和硫酸銨溶液的飽和度定為100%或1。鹽析某種蛋白質(zhì)成分所需的硫酸銨數(shù)量折算成100%或1飽和度的百分之幾，即秒為該蛋白鹽析的飽和度。飽和度可以根據(jù)情況用下述兩種方法計(jì)算。
1．飽和硫酸銨溶液法 在蛋白質(zhì)溶液的總體不大，要求達(dá)到飽和度在50%以下時(shí)，可選用此方法。在已知鹽析出某各蛋白質(zhì)成分所要過(guò)到飽和度時(shí)，可按下列公式計(jì)算出應(yīng)加入飽和硫酸銨溶液的數(shù)量：
血清IgG的分離制備—鹽析法
式中：
V0——蛋白質(zhì)溶液的原始體積；
C2——所要達(dá)到硫酸銨飽和度；
C1——原來(lái)溶液的硫酸銨飽和度；
V——應(yīng)加入飽和硫酸銨溶液的體積。
將計(jì)算所得體積的飽和硫酸銨溶液加入到混合蛋白質(zhì)溶液中，即可達(dá)到鹽析的目的。嚴(yán)格講，混合兩不同溶液時(shí)，混合后的總體積并不等于混合前兩種溶液體積之和，而上式中是按相等于計(jì)算的，所以會(huì)產(chǎn)生誤差。但實(shí)驗(yàn)證明所造成的誤差一般小于20%，故可忽略不計(jì)。
2．固體硫酸銨法 所需達(dá)到的飽和度較高，而蛋白質(zhì)溶液的體積又不能再過(guò)分增大時(shí)，采用直接加入固體硫酸銨的方法。欲達(dá)到某到飽和度可按下列公式計(jì)算出應(yīng)加入固體硫酸銨的數(shù)量：