蛋白质浓缩有哪些方法

① 沉淀蛋白质的几种方法及应用实例

1.盐析法——多用于各种蛋白质和酶的分离纯化
在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析.常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等.各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH不同,故可用于对混和蛋白质组分的分离.例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性.调节蛋白质溶液的pH至等电点后,再用盐析法则蛋白质沉淀的效果更好.盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液；第二种叫b分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶.影响盐析的因素包括：蛋白质浓度、离子强度和类型、PH值、温度等.针对温度这一条,需要强调：在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加.但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降.在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行.
使用硫酸铵沉淀蛋白需要注意：硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理：将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用.另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH.
2.有机溶剂沉淀法——多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化；
有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数,导致具有表面水层的生物大分子脱水,相互聚集,最后析出.该法优点在于：1)分辨能力比盐析法高,即蛋白质或其它溶剂只在一个比较窄的有机溶剂浓度下沉淀；2)沉淀不用脱盐,过滤较为容易；3)在生化制备中应用比盐析法广泛.但是,在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性.例如酒精消毒灭菌就是如此.因此,操作要求在低温下进行.有机溶剂的选择首先是能和水混溶,使用较多的有机溶剂是乙醇、甲醇、丙酮,还有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等.
3.等电点沉淀法——此法单独应用较少,多与其它方法结合使用；
两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低,不同的两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离.如工业上生产胰岛素时,在粗提液中先调PH8.0去除碱性蛋白质,再调PH3.0去除酸性蛋白质.利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性,不然盲目使用十分危险.不少蛋白质与金属离子结合后,等电点会发生偏移,故溶液中含有金属离子时,必须注意调整PH值.等电点法常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀方法联合使用,以提高其沉淀能力.
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② 蛋白质沉淀法原理

原理：蛋白质通过盐析的办法沉淀的原理是降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。

蛋白质分子聚集而从溶液中析出的现象，称为蛋白质的沉淀。由于水化层和双电层的存在，蛋白质溶液是一种稳定的胶体溶液。如果向蛋白质溶液中加入某种电解质，以破坏其颗粒表面的双电层或调节溶液的pH，使其达到等电点，蛋白质颗粒因失去电荷变得不稳定而将沉淀析出。

蛋白沉淀法是毒物分析过程中对生物样品进行前处理的一种常用方式。对于富 含蛋白质的检材，在进行分离、提取时要将 大量干扰测定的蛋白质沉淀除去，使待测毒 物仍留存于溶液中。

操作时一般要先将检材组织磨碎，然后再加入蛋白沉淀剂进行蛋白质沉淀，组织中的蛋白质与沉淀剂形成疏松的絮状沉淀物，而毒物则留在溶液中。

(2)蛋白质浓缩有哪些方法扩展阅读：

有机溶剂易使蛋白质或酶变性，常采用降低温度的方法进行有效控制， 而且有机溶剂使用量大，溶剂的使用及回收；储存都比较困难或 麻烦。 盐析法：盐析法简单方便，可用于蛋白质抗原的粗提、丙种 球蛋白的提取、蛋白质的浓缩等。

盐析法提纯的抗原浓度不高，只用于抗原的初步纯化。 金属离子沉淀法纯度高,太耗电，沉淀效果很好，容易使生物分 子变性，复合物难分解。

选泽性变性沉淀法：溶解度下降、粘度 增加、紫外线吸收增加、侧链反应增强、对酶的作用敏感，易被 水解 （这就是为何蛋白类食品在被加热至变性后人体对其中氨基 酸的吸收。能力增强） 等电点沉淀法无机酸会引起较大的蛋白质不可逆变性的危险等电点装置复杂,也比较纯。

蛋白质变性指在某些物理和化学因素如热、有机溶剂、重金属离子、生物碱试剂等作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

③ 常用的浓缩方法有哪些如何选择合理的浓缩途径

常用的浓缩方法就是加热蒸发法，使水分蒸发，使溶液浓缩。

利用透析袋浓缩蛋白质溶液是应用最广的一种。将要浓缩的蛋白质溶液放入透析袋扎紧，把高分子[分子量(MW)：6 000～12 000]聚合物如聚乙二醇或蔗糖等撒在透析袋外即可。但在使用聚乙二醇时在个别情况下会使蛋白质稍有变性。

透析袋浓缩法：

而优点是形成的平衡时间较短，通常到达30%时蛋白质就会达到最大量的沉淀。另外也可将吸水剂配成30%～40%浓度的溶液，将装有蛋白液的透析袋放入即可。操作时应在4℃环境中，以免蛋白质变性。吸水剂用过后，可放入烘箱中烘干反复使用。