浅析盐析法和等电点沉淀法的区别和联系

在生物制药研究领域,需要通过蛋白质的分离和纯化来获得目的蛋白质,以便对一些具有潜在药物价值的蛋白质的结构和功能进行研究。沉淀分离法是一种古老的分离和纯化生物物质的方法,目前广泛包含在蛋白分离公司的服务中。盐析和等电点沉淀法属于常见的蛋白质沉淀分离方法。
1、盐析沉淀法
盐析指的是在高浓度的中性盐存在的情况下,蛋白质或酶等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。许多生物物质的制备过程都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,盐析法在蛋白质的分离中应用最为广泛。
蛋白质类化合物的盐析沉淀手段通常有两种:一种是在固定蛋白质溶液的pH值与温度的前提下,添加盐来调节溶液离子强度以达到沉淀蛋白质的目的。此法常用于蛋白质粗制品的分级沉淀和酶制剂的制备等。另一种是在一定的离子强度下,调节溶液的pH值或温度以达到沉淀蛋白质的目的,此法适用于蛋白质的提纯精制以及饱和结晶等。对于特定的蛋白质,影响蛋白质盐析的主要因素有无机盐的种类、浓度、温度和pH值。一些蛋白分离公司提供蛋白质的提取和精制服务。美迪西是一家医药研发外包服务公司,提供蛋白质分离纯化技术服务。
常用作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。在盐析沉淀条件中,中性盐的选择至关重要。盐析法的特点是成本低,不需要特别设备,操作简单、安全,对蛋白质的一些生物活性成分破坏较少,缺点是选择性不强。
2、等电点沉淀法
等电点沉淀法指的是在低的离子强度下,调节pH至蛋白质等电点,使蛋白质所带静电荷为零,降低了蛋白质胶体之间的静电斥力。而蛋白质表面疏水区域之间的相互作用力可使蛋白质分子间相互吸引,形成沉淀。氨基酸、核苷酸和许多同时具有酸性和碱性基团的生物小分子以及蛋白质、核酸等生物大分子都是两性电解质,控制在等电点的pH值,加上其它的沉淀因素,可使其以沉淀析出。此法常与盐析法、有机溶剂和其它沉淀剂一起使用,以提高分离能力。
3、盐析沉淀法和等电点沉淀优缺点之比较
1)等电点法沉淀适用于疏水性较大的蛋白质(如酪氨酸)。亲水性很强的蛋白质(如明胶)在水溶液中溶解度较大,在等电点的PH值下不容易产生沉淀。因此,等电点沉淀法没有盐析沉淀法使用的广泛。
2)盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化,等电沉淀法常用于氨基酸、蛋白质等两性物质的沉淀。
3)盐析沉淀法不仅是蛋白质初级纯化的常用手段,在某些情况下还可以用于蛋白质的高度纯化。但是利用盐析沉淀得到的目标产物中含盐量较高,一般盐析在沉淀后,需要进行透析法、超滤法、电渗析法和葡萄糖凝胶过滤法等方法进行脱盐处理,才能进行后续的分离操作。相对盐析沉淀来说,等电点法的优点在于不需要除去后续的脱盐操作。
4)等电点法还有另一个缺点就是pH值过低,就很容易引起目的蛋白质的变性。因为单靠调节pH值至等电点的方法并不能将大多数蛋白质除去,等电点法在发酵生产中要调节一定的pH值,可是这可能会引起其他物质的变性。
一些蛋白分离公司提供的沉淀法分离法是分离蛋白质的常用技术之一,目前广泛用于实验室和工业规模蛋白质的回收、浓缩和纯化,也是血清蛋白质分离提取的主要手段。将盐析沉淀法和等电点沉淀法和其他的沉淀方法一起使用,可提高沉淀效果。