(3)化学与生物化学方法: 1) 自溶法:将新鲜的生物材料存放于一定的pH和适当 的温度下,细胞结构在自身所具有的各种水解酶 (如蛋白酶和酯酶等)的作用下发生溶解,使细胞 内含物释放出来。 2) 溶胀法:细胞膜为天然的半透膜,在低渗溶液和低 浓度的稀盐溶液中,由于存在渗透压差,溶剂分子 大量进入细胞,将细胞膜胀破释放出细胞内含物。 3) 酶解法:利用各种水解酶,如溶菌酶、纤维素酶、 蜗牛酶和酯酶等,于37℃,pH8,处理15分钟,可 以专一性地将细胞壁分解。 4) 有机溶剂处理法:利用氯仿、甲苯、丙酮等脂溶性 溶剂或SDS(十二烷基硫酸钠)等表面活性剂处理 细胞,可将细胞膜溶解,从而使细胞破裂,此法也 可以与研磨法联合使用。 ▪
(3)化学与生物化学方法: 1) 自溶法:将新鲜的生物材料存放于一定的pH和适当 的温度下,细胞结构在自身所具有的各种水解酶 (如蛋白酶和酯酶等)的作用下发生溶解,使细胞 内含物释放出来。 2) 溶胀法:细胞膜为天然的半透膜,在低渗溶液和低 浓度的稀盐溶液中,由于存在渗透压差,溶剂分子 大量进入细胞,将细胞膜胀破释放出细胞内含物。 3) 酶解法:利用各种水解酶,如溶菌酶、纤维素酶、 蜗牛酶和酯酶等,于37℃,pH8,处理15分钟,可 以专一性地将细胞壁分解。 4) 有机溶剂处理法:利用氯仿、甲苯、丙酮等脂溶性 溶剂或SDS(十二烷基硫酸钠)等表面活性剂处理 细胞,可将细胞膜溶解,从而使细胞破裂,此法也 可以与研磨法联合使用。 ▪
2.2.3 生物大分子的提取 “提取”是在分离纯化之前将经过预处理或破碎的细胞置于溶剂 中,使被分离的生物大分子充分地释放到溶剂中,并尽可能保持 原来的天然状态不丢失生物活性的过程。 影响提取的因素主要有: 目的产物在提取的溶剂中溶解度的大小; 由固相扩散到液相的难易; 溶剂的pH值和提取时间等。 通常: 极性物质易溶于极性溶剂,非极性物质易溶于非极性溶剂; 碱性物质易溶于酸性溶剂,酸性物质易溶于碱性溶剂; 温度升高,溶解度加大; 远离等电点的pH值,溶解度增加。 提取时所选择的条件应有利于目的产物溶解度的增加和保持其生物 活性
2.2.3 生物大分子的提取 “提取”是在分离纯化之前将经过预处理或破碎的细胞置于溶剂 中,使被分离的生物大分子充分地释放到溶剂中,并尽可能保持 原来的天然状态不丢失生物活性的过程。 影响提取的因素主要有: 目的产物在提取的溶剂中溶解度的大小; 由固相扩散到液相的难易; 溶剂的pH值和提取时间等。 通常: 极性物质易溶于极性溶剂,非极性物质易溶于非极性溶剂; 碱性物质易溶于酸性溶剂,酸性物质易溶于碱性溶剂; 温度升高,溶解度加大; 远离等电点的pH值,溶解度增加。 提取时所选择的条件应有利于目的产物溶解度的增加和保持其生物 活性
⑴ 水溶液提取: 蛋白质和酶的提取一般以水溶液为主。稀盐溶液和缓冲液对蛋白 质的稳定性好,溶解度大,是提取蛋白质和酶最常用的溶剂。用 水溶液提取生物大分子应注意的几个主要影响因素是: 1) 盐浓度(即离子强度): 离子强度对生物大分子的溶解度有极大的影响,有些物质,如 DNA-蛋白复合物,在高离子强度下溶解度增加。 绝大多数蛋白质和酶,在低离子强度的溶液中都有较大的溶解度, 如在纯水中加入少量中性盐,蛋白质的溶解度比在纯水时大大增 加,称为“盐溶”现象。盐溶现象的产生主要是少量离子的活动, 减少了偶极分子之间极性基团的静电吸引力,增加了溶质和溶剂 分子间相互作用力的结果。 为了提高提取效率,有时需要降低或提高溶剂的极性。向水溶液中 加入蔗糖或甘油可使其极性降低,增加离子强度(如加入KCl、 NaCl、NH4Cl或(NH4 ) 2SO4)可以增加溶液的极性。 ▪
⑴ 水溶液提取: 蛋白质和酶的提取一般以水溶液为主。稀盐溶液和缓冲液对蛋白 质的稳定性好,溶解度大,是提取蛋白质和酶最常用的溶剂。用 水溶液提取生物大分子应注意的几个主要影响因素是: 1) 盐浓度(即离子强度): 离子强度对生物大分子的溶解度有极大的影响,有些物质,如 DNA-蛋白复合物,在高离子强度下溶解度增加。 绝大多数蛋白质和酶,在低离子强度的溶液中都有较大的溶解度, 如在纯水中加入少量中性盐,蛋白质的溶解度比在纯水时大大增 加,称为“盐溶”现象。盐溶现象的产生主要是少量离子的活动, 减少了偶极分子之间极性基团的静电吸引力,增加了溶质和溶剂 分子间相互作用力的结果。 为了提高提取效率,有时需要降低或提高溶剂的极性。向水溶液中 加入蔗糖或甘油可使其极性降低,增加离子强度(如加入KCl、 NaCl、NH4Cl或(NH4 ) 2SO4)可以增加溶液的极性。 ▪
2) pH值:蛋白质、酶与核酸的溶解度和稳定性与pH 值有关。过酸、过碱均应尽量避免,一般控制在 pH=6~8范围内,提取溶剂的pH应在蛋白质和酶的 稳定范围内,通常选择偏离等电点的两侧。 3) 温度:为防止变性和降解,制备具有活性的蛋白质 和酶,提取时一般在0℃~5℃的低温操作。 4) 防止蛋白酶或核酸酶的降解作用:加入抑制剂或 调节提取液的pH、离子强度或极性等方法使相应的 水解酶失去活性,防止它们对欲提纯的蛋白质、酶 及核酸的降解作用
2) pH值:蛋白质、酶与核酸的溶解度和稳定性与pH 值有关。过酸、过碱均应尽量避免,一般控制在 pH=6~8范围内,提取溶剂的pH应在蛋白质和酶的 稳定范围内,通常选择偏离等电点的两侧。 3) 温度:为防止变性和降解,制备具有活性的蛋白质 和酶,提取时一般在0℃~5℃的低温操作。 4) 防止蛋白酶或核酸酶的降解作用:加入抑制剂或 调节提取液的pH、离子强度或极性等方法使相应的 水解酶失去活性,防止它们对欲提纯的蛋白质、酶 及核酸的降解作用
5) 搅拌与氧化:搅拌能促使被提取物的溶解, 一般采用温和搅拌为宜,速度太快容易产生大 量泡沫,增大了与空气的接触面,会引起酶等 物质的变性失活。因为一般蛋白质都含有相当 数量的巯基,有些巯基常常是活性部位的必需 基团,若提取液中有氧化剂或与空气中的氧气 接触过多都会使巯基氧化为分子内或分子间的 二硫键,导致酶活性的丧失。在提取液中加入 少量巯基乙醇或半胱氨酸以防止巯基氧化
5) 搅拌与氧化:搅拌能促使被提取物的溶解, 一般采用温和搅拌为宜,速度太快容易产生大 量泡沫,增大了与空气的接触面,会引起酶等 物质的变性失活。因为一般蛋白质都含有相当 数量的巯基,有些巯基常常是活性部位的必需 基团,若提取液中有氧化剂或与空气中的氧气 接触过多都会使巯基氧化为分子内或分子间的 二硫键,导致酶活性的丧失。在提取液中加入 少量巯基乙醇或半胱氨酸以防止巯基氧化