蛋白質(zhì)提取與制備的原理和方法
蛋白質(zhì)提取與制備蛋白質(zhì)種類很多，性質(zhì)上的差異很大，既或是同類蛋白質(zhì)，因選用材料不同，使用方法差別也很大，且又處于不同的體系中，因此不可能有一個(gè)固定的程序適用各類蛋白質(zhì)的分離。但多數(shù)分離工作中的關(guān)鍵部分基本手段還是共同的，大部分蛋白質(zhì)均可溶于水、稀鹽、稀酸或稀堿溶液中，少數(shù)與脂類結(jié)合的蛋白質(zhì)溶于乙醇、丙酮及丁醇等有機(jī)溶劑中。因此可采用不同溶劑提取、分離及純化蛋白質(zhì)和酶。
蛋白質(zhì)與酶在不同溶劑中溶解度的差異，主要取決于蛋白分子中非極性疏水基團(tuán)與極性親水基團(tuán)的比例，其次取決于這些基團(tuán)的排列和偶極矩。故分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)是不同蛋白質(zhì)溶解差異的內(nèi)因。溫度、pH、離子強(qiáng)度等是影響蛋白質(zhì)溶解度的外界條件。提取蛋白質(zhì)時(shí)常根據(jù)這些內(nèi)外因素綜合加以利用。將細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)提取出來(lái)。并與其它不需要的物質(zhì)分開(kāi)。但動(dòng)物材料中的蛋白質(zhì)有些可溶性的形式存在于體液（如血漿、消化硫等）中，可以不必經(jīng)過(guò)提取直接進(jìn)行分離。蛋白質(zhì)中的角蛋白、膠原及絲蛋白等不溶性蛋白質(zhì)，只需要適當(dāng)?shù)娜軇┫慈タ扇苄缘陌殡S物，如脂類、糖類以及其他可溶性蛋白質(zhì)，zui后剩下的就是不溶性蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)經(jīng)細(xì)胞破碎后，用水、*及緩沖液等適當(dāng)溶劑，將蛋白質(zhì)溶解出來(lái)，再用離心法除去不溶物，即得粗提取液。水適用于白蛋白類蛋白質(zhì)的抽提。如果抽提物的pH用適當(dāng)緩沖液控制時(shí)，共穩(wěn)定性及溶解度均能增加。如球蛋白類能溶于稀鹽溶液中，脂蛋白可用
稀的去垢劑溶液如十二烷基硫酸鈉、洋地黃皂苷（Digitonin）溶液或有機(jī)溶劑來(lái)抽提。其它不溶于水的蛋白質(zhì)通常用稀堿溶液抽提。
蛋白質(zhì)類別和溶解性質(zhì)
白蛋白 和球蛋白: 溶于水及稀鹽、稀酸、稀堿溶液，可被50%飽和度硫酸銨析出。
真球蛋白 : 一般在等電點(diǎn)時(shí)不溶于水，但加入少量的鹽、酸、堿則可溶解。
擬球蛋白: 溶于水，可為50%飽和度硫酸銨析出
醇溶蛋白: 溶于70～80%乙醇中，不溶于水及無(wú)水乙醇
殼蛋白: 在等電點(diǎn)不溶于水，也不溶于*，易溶于稀酸、稀堿溶液
精蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀
組蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀
硬蛋白質(zhì): 不溶于水、鹽、稀酸及稀堿
綴合蛋白(包括磷蛋白、粘蛋白、糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、血紅蛋白、金屬蛋白、黃素蛋白和氮苯蛋白等) : 此類蛋白質(zhì)溶解性質(zhì)隨蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)結(jié)合部分的不同而異，除脂蛋白外，一般可溶于稀酸、稀堿及鹽溶液中，脂蛋白如脂肪部分露于外，則脂溶性占優(yōu)勢(shì)，如脂肪部分被包圍于分子之中，則水溶性占優(yōu)勢(shì)。
蛋白質(zhì)的制備是一項(xiàng)十分細(xì)致的工作。涉及物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的知識(shí)很廣。近年來(lái)雖然有了不改進(jìn)，但其主要原理仍不外乎兩個(gè)方面：
一是利用混合物中幾個(gè)組分分配率的差別，把它們分配于可用機(jī)械方法分離的兩個(gè)或幾個(gè)物相中，如鹽析、有機(jī)溶劑提取、層析和結(jié)晶等；
二是將混合物置于單一物相中，通過(guò)物理力場(chǎng)的作用使各組分分配于不同區(qū)域而達(dá)到分離的目的，如電泳、超離心、超濾等。由于蛋白質(zhì)不能溶化，也不能蒸發(fā)，所能分配的物相只限于固相和液相，并在這兩相間互相交替進(jìn)行分離純化。
制備方法可按照分子大小、形狀、帶電性質(zhì)及溶解度等主要因素進(jìn)行分類。按分子大小和形態(tài)分為差速離心、超濾、分子篩及透析等方法；按溶解度分為鹽析、溶劑抽提、分配層析、逆流分配及結(jié)晶等方法；按電荷差異分為電泳、電滲析、等電點(diǎn)沉淀、離子交換層析及吸附層析等；按生物功能專一性有親合層析法等。
由于不同生物大分子結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)不同，分離方法也不一樣。即同一類生物大分子由于選用材料不同，使用方法差別也很大。因此很難有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方法對(duì)任何蛋白質(zhì)均可循用。因此實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行充分調(diào)查研究，查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)欲分離提純物質(zhì)的物理、化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)先有一定了解，然后再著手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作。對(duì)于一個(gè)未知結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的試樣進(jìn)行創(chuàng)造性的分離提純時(shí)，更需要經(jīng)過(guò)各種方法比較和摸索，才能找到一些工作規(guī)律和獲得預(yù)期結(jié)果。其次在分離提純工作前，常須建立相應(yīng)的分析鑒定方法，以正確指導(dǎo)整個(gè)分離純化工作的順利進(jìn)行。高度提純某一生物大分子，一般要經(jīng)過(guò)多種方法、步驟及不斷變換各種外界條件才能達(dá)到目的。因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程方法的優(yōu)劣，選擇條件效果的好壞，均須通過(guò)分析鑒定來(lái)判明。
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