第六章 沉淀法

1、第六章第六章 沉沉 淀淀 法法加入沉淀劑，改變?nèi)軇┖腿苜|(zhì)的能加入沉淀劑，改變?nèi)軇┖腿苜|(zhì)的能量平衡，降低溶質(zhì)的溶解度，使其離開(kāi)量平衡，降低溶質(zhì)的溶解度，使其離開(kāi)溶液生成不溶性顆粒，沉降析出。溶液生成不溶性顆粒，沉降析出。 沉淀技術(shù)是一個(gè)廣泛應(yīng)用于生物產(chǎn)品沉淀技術(shù)是一個(gè)廣泛應(yīng)用于生物產(chǎn)品（特別是蛋白質(zhì)）下游加工過(guò)程的單元操（特別是蛋白質(zhì)）下游加工過(guò)程的單元操作。它能夠起到濃縮與分離的雙重作用。作。它能夠起到濃縮與分離的雙重作用。沉淀法的優(yōu)點(diǎn)：沉淀法的優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、原材料易得、便設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、原材料易得、便于小批量生產(chǎn)，在產(chǎn)物濃度愈高的溶液中于小批量生產(chǎn)，在產(chǎn)物濃度愈高的溶液中沉淀越

2、有利，收率越高。沉淀越有利，收率越高。沉淀法的缺點(diǎn)：沉淀法的缺點(diǎn)： 所得沉淀物可能聚集有多種物質(zhì)。所得沉淀物可能聚集有多種物質(zhì)。應(yīng)用沉淀技術(shù)分離生化產(chǎn)物的應(yīng)用沉淀技術(shù)分離生化產(chǎn)物的典型例子是蛋白質(zhì)的分離提取，典型例子是蛋白質(zhì)的分離提取，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模還是工業(yè)生產(chǎn)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模還是工業(yè)生產(chǎn)，沉淀法都得到了普遍應(yīng)用。沉淀法都得到了普遍應(yīng)用。 沉淀法分離蛋白質(zhì)的特點(diǎn)沉淀法分離蛋白質(zhì)的特點(diǎn)使原料液體積減小使原料液體積減小10105050倍，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工倍，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低生產(chǎn)費(fèi)用；藝、降低生產(chǎn)費(fèi)用；使中間產(chǎn)物保持在一個(gè)中性溫和的環(huán)境；使中間產(chǎn)物保持在一個(gè)中性溫和的環(huán)境；可及早將蛋白從其與蛋白酶混

3、合的溶液中可及早將蛋白從其與蛋白酶混合的溶液中分離出來(lái)，避免降解，提高產(chǎn)物穩(wěn)定性；分離出來(lái)，避免降解，提高產(chǎn)物穩(wěn)定性；用沉淀法作為色譜分離的前處理技術(shù)，可用沉淀法作為色譜分離的前處理技術(shù)，可使色譜分離使用的限制因素降到最低。使色譜分離使用的限制因素降到最低。蛋白質(zhì)的溶解特性蛋白質(zhì)的溶解特性 蛋白質(zhì)的溶解行為是一個(gè)獨(dú)特的蛋白質(zhì)的溶解行為是一個(gè)獨(dú)特的性質(zhì)，由其組成、構(gòu)象以及分子周?chē)再|(zhì)，由其組成、構(gòu)象以及分子周?chē)沫h(huán)境所決定。的環(huán)境所決定。 蛋白質(zhì)的組成蛋白質(zhì)的組成 一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定化有與蛋白質(zhì)分子穩(wěn)定化有關(guān)的力和相互作用包括共價(jià)關(guān)的力和相互作用包括

4、共價(jià)鍵交聯(lián)、疏水效應(yīng)、氫鍵、鍵交聯(lián)、疏水效應(yīng)、氫鍵、范德華力和靜電相互作用。范德華力和靜電相互作用。 蛋白質(zhì)在自然環(huán)境中通常蛋白質(zhì)在自然環(huán)境中通常是可溶的，所以其表面大部是可溶的，所以其表面大部分是親水的，但是其內(nèi)部大分是親水的，但是其內(nèi)部大部分是疏水的。親水和疏水部分是疏水的。親水和疏水區(qū)域的分布和程度決定了蛋區(qū)域的分布和程度決定了蛋白質(zhì)在水相環(huán)境中的溶解程白質(zhì)在水相環(huán)境中的溶解程度。各個(gè)氨基酸所呈現(xiàn)的疏度。各個(gè)氨基酸所呈現(xiàn)的疏水程度是不相同的，其中苯水程度是不相同的，其中苯丙氨酸被認(rèn)為是最疏水的，丙氨酸被認(rèn)為是最疏水的，而精氨酸則是最親水的。而精氨酸則是最親水的。影響蛋白質(zhì)溶解度特性的另一

5、影響蛋白質(zhì)溶解度特性的另一個(gè)因素是它的大小。個(gè)因素是它的大小。小分子蛋白質(zhì)比起在化學(xué)上類(lèi)小分子蛋白質(zhì)比起在化學(xué)上類(lèi)似的大分子蛋白質(zhì)更易溶解。似的大分子蛋白質(zhì)更易溶解。 蛋白質(zhì)的大小蛋白質(zhì)的大小 蛋白質(zhì)的溶解度還取決于所處環(huán)境的物理蛋白質(zhì)的溶解度還取決于所處環(huán)境的物理化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)性質(zhì)。溶劑溶劑( (例如水例如水) )的可利用度是至關(guān)重要的，的可利用度是至關(guān)重要的，同時(shí)這些性質(zhì)就本質(zhì)而言是水分子間的氫鍵同時(shí)這些性質(zhì)就本質(zhì)而言是水分子間的氫鍵和蛋白質(zhì)表面所暴露出的和蛋白質(zhì)表面所暴露出的N N、O O原子等的相互原子等的相互作用作用 ( (包括在蛋白質(zhì)表面的溶劑化作用包括在蛋白質(zhì)表面的溶劑化作用)

6、)，所，所以易受溶液溫度、以易受溶液溫度、pHpH值、介電常數(shù)和離子強(qiáng)值、介電常數(shù)和離子強(qiáng)度等參數(shù)變化的影響。度等參數(shù)變化的影響。 蛋白質(zhì)所處的環(huán)境蛋白質(zhì)所處的環(huán)境 由于改變蛋白質(zhì)性質(zhì)較難，故對(duì)由于改變蛋白質(zhì)性質(zhì)較難，故對(duì)其溶解度的調(diào)控，常常是通過(guò)改變?nèi)芷淙芙舛鹊恼{(diào)控，常常是通過(guò)改變?nèi)芤旱男再|(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 影響蛋白質(zhì)溶解度的因素影響蛋白質(zhì)溶解度的因素蛋白質(zhì)性質(zhì)蛋白質(zhì)性質(zhì)溶液性質(zhì)溶液性質(zhì)當(dāng)溶液中蛋白質(zhì)超過(guò)了溶解度時(shí)，液相當(dāng)溶液中蛋白質(zhì)超過(guò)了溶解度時(shí)，液相中的蛋白質(zhì)分子處于過(guò)飽和狀態(tài)，不再全部中的蛋白質(zhì)分子處于過(guò)飽和狀態(tài)，不再全部溶劑化，在其相互作用下沉淀逐漸增多并凝溶劑化，在其相

7、互作用下沉淀逐漸增多并凝聚在一起以保持一個(gè)穩(wěn)定的構(gòu)型，這是一個(gè)聚在一起以保持一個(gè)穩(wěn)定的構(gòu)型，這是一個(gè)排斥溶劑分子的過(guò)程。排斥溶劑分子的過(guò)程。蛋白質(zhì)在這樣的沉淀中，是以一種剛性蛋白質(zhì)在這樣的沉淀中，是以一種剛性的、穩(wěn)定的狀態(tài)存在，這種狀態(tài)又可通過(guò)溶的、穩(wěn)定的狀態(tài)存在，這種狀態(tài)又可通過(guò)溶解度的重新調(diào)整，恢復(fù)到原先的溶劑化形式。解度的重新調(diào)整，恢復(fù)到原先的溶劑化形式。 沉淀法的選擇原則沉淀法的選擇原則 沉淀劑是否會(huì)引起蛋白質(zhì)分子的破壞沉淀劑是否會(huì)引起蛋白質(zhì)分子的破壞 沉淀劑本身的性質(zhì)沉淀劑本身的性質(zhì) 沉淀操作的成本和難易程度沉淀操作的成本和難易程度 殘留沉淀劑的去除難度殘留沉淀劑的去除難度 最終產(chǎn)品

8、的產(chǎn)率最終產(chǎn)品的產(chǎn)率 純度的要求純度的要求 蛋白質(zhì)沉淀方法蛋白質(zhì)沉淀方法 加入中性鹽鹽析；加入中性鹽鹽析； 加入可溶性有機(jī)溶劑；加入可溶性有機(jī)溶劑； 將將pHpH值調(diào)節(jié)到等電點(diǎn)；值調(diào)節(jié)到等電點(diǎn)； 加入非離子型親水性聚合物；加入非離子型親水性聚合物； 加入聚電解質(zhì)絮凝；加入聚電解質(zhì)絮凝； 加入多價(jià)金屬離子。加入多價(jià)金屬離子。 中性鹽鹽析法中性鹽鹽析法在蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽后會(huì)壓在蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽后會(huì)壓縮擴(kuò)散雙電層、降低縮擴(kuò)散雙電層、降低電位，即中性鹽既電位，即中性鹽既會(huì)使蛋白質(zhì)脫水，又會(huì)中和蛋白質(zhì)所帶會(huì)使蛋白質(zhì)脫水，又會(huì)中和蛋白質(zhì)所帶的電荷，使顆粒間的相互排斥力失去，的電荷，使顆粒間的相

9、互排斥力失去，在布朗運(yùn)動(dòng)的互相碰撞下，蛋白質(zhì)分子在布朗運(yùn)動(dòng)的互相碰撞下，蛋白質(zhì)分子結(jié)合成聚集物而沉淀析出。結(jié)合成聚集物而沉淀析出。 蛋白質(zhì)的鹽析行為常用Cohn經(jīng)驗(yàn)式表示： （6-1） 式中S為蛋白質(zhì)的溶解度；為離子強(qiáng)度，等于1/2miZi2；mi為離子i的摩爾濃度；Zi為離子i所帶電荷；為常數(shù)，與鹽的種類(lèi)無(wú)關(guān)，但與溫度和pH值有關(guān)；Ks為鹽析常數(shù)鹽析常數(shù)，與溫度和pH值無(wú)關(guān)。 sKSlg 在濃鹽溶液里，蛋白質(zhì)溶解度的對(duì)數(shù)值與溶液中離子強(qiáng)度成線(xiàn)性關(guān)系，但是由于離子強(qiáng)度在鹽析情況下較難測(cè)定，只有在離子完全離解，即稀溶液時(shí)才能有效分析，所以式(7-1)并不十分準(zhǔn)確，因而常用濃度代替離子強(qiáng)度，則上式

10、變?yōu)椋?（6-2） 式中m為鹽的摩爾濃度；常數(shù)Ks和分別為鹽析曲線(xiàn)的斜率和Y軸截距。 mKSslg 值為蛋白質(zhì)在純水中值為蛋白質(zhì)在純水中即離子強(qiáng)度為零時(shí)的假想即離子強(qiáng)度為零時(shí)的假想溶解度對(duì)數(shù)值，是溶解度對(duì)數(shù)值，是pHpH值和值和溫度的函數(shù)。溫度的函數(shù)。KsKs與溫度和與溫度和pHpH值無(wú)關(guān)，值無(wú)關(guān)，但和蛋白質(zhì)及鹽的種類(lèi)有但和蛋白質(zhì)及鹽的種類(lèi)有關(guān)。關(guān)。 鹽析曲線(xiàn)鹽析曲線(xiàn) 鹽析法分離蛋白質(zhì)的常用方法鹽析法分離蛋白質(zhì)的常用方法在一定的在一定的pHpH值及溫度條件下，改變鹽的濃值及溫度條件下，改變鹽的濃度度( (即離子強(qiáng)度即離子強(qiáng)度) )達(dá)到沉淀的目的，稱(chēng)為達(dá)到沉淀的目的，稱(chēng)為“KsKs”分級(jí)鹽析法分

11、級(jí)鹽析法。在一定的離子強(qiáng)度下，改變?nèi)芤旱脑谝欢ǖ碾x子強(qiáng)度下，改變?nèi)芤旱膒HpH值及值及溫度，達(dá)到沉淀的目的，稱(chēng)為溫度，達(dá)到沉淀的目的，稱(chēng)為“”分級(jí)分級(jí)鹽析法鹽析法。一般粗提蛋白時(shí)常用第種方法，一般粗提蛋白時(shí)常用第種方法，進(jìn)一步分離純化時(shí)常用第種方法。進(jìn)一步分離純化時(shí)常用第種方法。常用于蛋白質(zhì)沉淀的鹽為常用于蛋白質(zhì)沉淀的鹽為硫酸銨硫酸銨和和硫酸硫酸鈉鈉，硫酸銨在水中的溶解度很高但具腐蝕性，硫酸銨在水中的溶解度很高但具腐蝕性，硫酸鈉雖無(wú)腐蝕性但低于硫酸鈉雖無(wú)腐蝕性但低于4040就不易溶解，就不易溶解，因此只適用于熱穩(wěn)定性較好的蛋白質(zhì)的沉淀因此只適用于熱穩(wěn)定性較好的蛋白質(zhì)的沉淀過(guò)程。過(guò)程。磷酸鈉與磷

12、酸鉀也常用于蛋白質(zhì)沉淀過(guò)磷酸鈉與磷酸鉀也常用于蛋白質(zhì)沉淀過(guò)程，但它們的價(jià)格較昂貴。至于其他鹽類(lèi)的程，但它們的價(jià)格較昂貴。至于其他鹽類(lèi)的沉淀效果都比硫酸銨差。沉淀效果都比硫酸銨差。 在蛋白質(zhì)鹽析時(shí)，可以加入固體鹽，也在蛋白質(zhì)鹽析時(shí)，可以加入固體鹽，也可以加入鹽的飽和溶液來(lái)改變蛋白質(zhì)溶液的可以加入鹽的飽和溶液來(lái)改變蛋白質(zhì)溶液的鹽濃度使其沉淀，其鹽濃度可以表示為飽和鹽濃度使其沉淀，其鹽濃度可以表示為飽和百分率。百分率。2525時(shí)，硫酸銨的飽和濃度為時(shí)，硫酸銨的飽和濃度為4.1mol/L4.1mol/L（即（即767g/L767g/L硫酸銨溶液），定義它為硫酸銨溶液），定義它為100%100%飽飽和度

13、，為了達(dá)到所需要的飽和度，應(yīng)加入固和度，為了達(dá)到所需要的飽和度，應(yīng)加入固體硫酸銨的量，可由下表查出。體硫酸銨的量，可由下表查出。 硫酸銨飽和度的配制表（硫酸銨飽和度的配制表（2525） 對(duì)于加入固體鹽，其需用量也可按下式計(jì)算： (6-3) 式中X為每升溶液中加入固體鹽的數(shù)量(g)；G為飽和溶液中的鹽含量(g/L)；S1為初始鹽濃度(百分?jǐn)?shù))；S2為所需鹽濃度(百分?jǐn)?shù))；V為在飽和溶液中鹽的表觀(guān)比容。 212)1000/(1)(SVGSSGX 若使用飽和溶液，則加入的體積用下式計(jì)算： （6-4） 式中Y為1L溶液中，使鹽濃度從S1變?yōu)镾2時(shí)所需加入的飽和溶液體積。 2121)(1000SSSY等

14、電點(diǎn)沉淀法等電點(diǎn)沉淀法蛋白質(zhì)的離子化既與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有蛋白質(zhì)的離子化既與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與溶液的關(guān)，也與溶液的pHpH值有關(guān)。值有關(guān)。當(dāng)溶液的當(dāng)溶液的pHpH值為某一值時(shí)，值為某一值時(shí)，蛋白質(zhì)幾乎不帶電，即凈電荷為蛋白質(zhì)幾乎不帶電，即凈電荷為零，或者說(shuō)它帶相等的正電和負(fù)零，或者說(shuō)它帶相等的正電和負(fù)電，這時(shí)的電，這時(shí)的pHpH值稱(chēng)為等電點(diǎn)值稱(chēng)為等電點(diǎn)（pIpI），），等電點(diǎn)處蛋白質(zhì)的溶解等電點(diǎn)處蛋白質(zhì)的溶解度最小度最小。 蛋白質(zhì)等電點(diǎn)沉淀法就是基于不同蛋白蛋白質(zhì)等電點(diǎn)沉淀法就是基于不同蛋白質(zhì)離子，具有不同等電點(diǎn)這一特性，用依次質(zhì)離子，具有不同等電點(diǎn)這一特性，用依次改變?nèi)芤焊淖內(nèi)芤簆HpH值的

15、辦法，將雜蛋白沉淀除去，值的辦法，將雜蛋白沉淀除去，最后獲得目標(biāo)產(chǎn)物。最后獲得目標(biāo)產(chǎn)物。 等電點(diǎn)沉淀法中的等電點(diǎn)沉淀法中的pHpH值作用于值作用于值而值而隱含在隱含在CohnCohn公式中，公式中，pIpI值通常在值通常在pH4pH46 6范范圍內(nèi)變化，一般用無(wú)機(jī)酸圍內(nèi)變化，一般用無(wú)機(jī)酸( (如鹽酸、磷酸和如鹽酸、磷酸和硫酸硫酸) )作沉淀劑。作沉淀劑。 等電點(diǎn)沉淀法的缺點(diǎn)是無(wú)機(jī)酸會(huì)引等電點(diǎn)沉淀法的缺點(diǎn)是無(wú)機(jī)酸會(huì)引起較大的蛋白質(zhì)不可逆變性的危險(xiǎn)。起較大的蛋白質(zhì)不可逆變性的危險(xiǎn)。 有機(jī)溶劑沉淀法有機(jī)溶劑沉淀法許多能與水互溶的有機(jī)許多能與水互溶的有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、甲醇和溶劑如乙醇、丙酮、甲醇和

16、乙腈，常用于低鹽濃度下沉乙腈，常用于低鹽濃度下沉淀蛋白質(zhì)。如同鹽析一樣，淀蛋白質(zhì)。如同鹽析一樣，隨著沉淀劑（有機(jī)溶劑）濃隨著沉淀劑（有機(jī)溶劑）濃度的上升，蛋白質(zhì)溶解度也度的上升，蛋白質(zhì)溶解度也呈指數(shù)規(guī)律下降。呈指數(shù)規(guī)律下降。 有機(jī)溶劑可能破壞蛋白質(zhì)的某種鍵有機(jī)溶劑可能破壞蛋白質(zhì)的某種鍵如氫鍵，使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某種程度的如氫鍵，使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某種程度的變化，致使一些原來(lái)包在內(nèi)部的疏水基變化，致使一些原來(lái)包在內(nèi)部的疏水基團(tuán)暴露于表面并與有機(jī)溶劑的疏水基團(tuán)團(tuán)暴露于表面并與有機(jī)溶劑的疏水基團(tuán)結(jié)合形成疏水層，從而使蛋白質(zhì)沉淀。結(jié)合形成疏水層，從而使蛋白質(zhì)沉淀。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變形超過(guò)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的空

17、間結(jié)構(gòu)發(fā)生變形超過(guò)一定程度時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致完全的變性。一定程度時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致完全的變性。 不同有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)的效率受蛋不同有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)的效率受蛋白質(zhì)種類(lèi)、溫度、白質(zhì)種類(lèi)、溫度、pHpH值和雜質(zhì)等因素所影值和雜質(zhì)等因素所影響，但大致上以響，但大致上以丙酮丙酮為最佳，為最佳，乙醇乙醇次之，次之，甲醇甲醇更次。更次。其中乙醇是工業(yè)上最常用的沉淀劑。其中乙醇是工業(yè)上最常用的沉淀劑。沉淀過(guò)程中應(yīng)控制好的參數(shù)沉淀過(guò)程中應(yīng)控制好的參數(shù) 溫度溫度 當(dāng)乙醇與水混合時(shí)，會(huì)放出大量的稀當(dāng)乙醇與水混合時(shí)，會(huì)放出大量的稀釋熱，使溶液的溫度顯著升高，對(duì)不耐釋熱，使溶液的溫度顯著升高，對(duì)不耐熱的蛋白質(zhì)影響較大。生產(chǎn)上常

18、用熱的蛋白質(zhì)影響較大。生產(chǎn)上常用攪拌、攪拌、少量多次少量多次加入的辦法，以避免溫度驟然加入的辦法，以避免溫度驟然升高損失蛋白質(zhì)活力。升高損失蛋白質(zhì)活力。 另一方面，溫度會(huì)影響有機(jī)溶劑對(duì)另一方面，溫度會(huì)影響有機(jī)溶劑對(duì)蛋白質(zhì)的沉淀能力，一般溫度越低，沉蛋白質(zhì)的沉淀能力，一般溫度越低，沉淀越完全。淀越完全。 乙醇濃度乙醇濃度 通常隨著乙醇濃度的上升，蛋白質(zhì)通常隨著乙醇濃度的上升，蛋白質(zhì)溶解度下降。溶解度下降。 pH值值 在確定了乙醇濃度以后，蛋白質(zhì)的最低在確定了乙醇濃度以后，蛋白質(zhì)的最低溶解度出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)處，因此可溶解度出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)處，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)以通過(guò)調(diào)節(jié)pHpH值來(lái)選擇性分離

19、蛋白質(zhì)。值來(lái)選擇性分離蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)濃度蛋白質(zhì)濃度 應(yīng)避免使用很稀的濃度，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)應(yīng)避免使用很稀的濃度，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在高濃度下才比較穩(wěn)定。在高濃度下才比較穩(wěn)定。 有機(jī)溶劑沉淀法的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)溶劑沉淀法的優(yōu)點(diǎn) 某些蛋白質(zhì)沉淀的濃度范圍相當(dāng)某些蛋白質(zhì)沉淀的濃度范圍相當(dāng)寬，所得產(chǎn)品的純度較高，從沉淀的寬，所得產(chǎn)品的純度較高，從沉淀的蛋白質(zhì)中除去有機(jī)溶劑很方便，而且蛋白質(zhì)中除去有機(jī)溶劑很方便，而且有機(jī)溶劑本身可部分地作為蛋白質(zhì)的有機(jī)溶劑本身可部分地作為蛋白質(zhì)的殺菌劑。殺菌劑。缺點(diǎn)： 需要耗用大量的溶劑，而溶劑的需要耗用大量的溶劑，而溶劑的來(lái)源、貯存都比較困難或麻煩，并且來(lái)源、貯存都比較困難或麻煩，并且沉

20、淀操作需在低溫下進(jìn)行，使用上有沉淀操作需在低溫下進(jìn)行，使用上有一定的局限性，收率也比鹽析法低。一定的局限性，收率也比鹽析法低。 非離子型聚合物沉淀法非離子型聚合物沉淀法許多非離子聚合物如聚乙二醇許多非離子聚合物如聚乙二醇(PEG)(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(PVP)和葡聚糖等都可用于和葡聚糖等都可用于沉淀蛋白質(zhì)，其中最常用的是沉淀蛋白質(zhì)，其中最常用的是PEGPEG。相對(duì)分子質(zhì)量從相對(duì)分子質(zhì)量從200200到到2000020000的不同聚的不同聚合程度的合程度的PEGPEG產(chǎn)品都是有效的，通常在蛋白產(chǎn)品都是有效的，通常在蛋白質(zhì)沉淀中使用質(zhì)沉淀中使用PEG-6000PEG-

21、6000或或PEG-4000PEG-4000。 PEGPEG沉淀作用的機(jī)理是基于沉淀作用的機(jī)理是基于體積不相容性體積不相容性，即即PEGPEG分子在溶劑中排斥蛋白質(zhì)分子，優(yōu)先水分子在溶劑中排斥蛋白質(zhì)分子，優(yōu)先水合的程度取決于合的程度取決于PEGPEG的分子大小和濃度，排斥的分子大小和濃度，排斥體積與體積與PEGPEG分子大小有關(guān)，這些因素與被分離分子大小有關(guān)，這些因素與被分離的蛋白質(zhì)無(wú)關(guān)。的蛋白質(zhì)無(wú)關(guān)。蛋白質(zhì)在溶解度上的差別取決于蛋白質(zhì)分蛋白質(zhì)在溶解度上的差別取決于蛋白質(zhì)分子的相對(duì)大小和蛋白質(zhì)子的相對(duì)大小和蛋白質(zhì)- -蛋白質(zhì)分子間的相互蛋白質(zhì)分子間的相互作用，這種相互作用是因?yàn)樽饔?，這種相互作

22、用是因?yàn)镻EGPEG的空間排斥作的空間排斥作用使蛋白質(zhì)濃度增加而產(chǎn)生的。用使蛋白質(zhì)濃度增加而產(chǎn)生的。 PEG沉淀分離蛋白質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)沉淀分離蛋白質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)體系的溫度只需控制在室溫條件下；體系的溫度只需控制在室溫條件下；沉淀的顆粒往往比較大，同其他方法相沉淀的顆粒往往比較大，同其他方法相比，產(chǎn)物比較容易收集；比，產(chǎn)物比較容易收集；PEGPEG非但不會(huì)使蛋白質(zhì)變性而且可以提非但不會(huì)使蛋白質(zhì)變性而且可以提高它的穩(wěn)定性。高它的穩(wěn)定性。 PEG沉淀分離蛋白質(zhì)的缺點(diǎn)沉淀分離蛋白質(zhì)的缺點(diǎn) PEGPEG比其他沉淀劑更難從蛋白質(zhì)比其他沉淀劑更難從蛋白質(zhì)溶液中除去，為此需用超濾和液溶液中除去，為此需用超濾和液- -液液萃取來(lái)解決。萃取來(lái)解決。聚電解質(zhì)沉淀法聚電解質(zhì)沉淀法聚電解質(zhì)是含有重復(fù)離子化基團(tuán)的聚電解質(zhì)是含有重復(fù)離子化基團(tuán)的水溶性聚合物?？捎糜诘鞍踪|(zhì)沉淀的聚水溶性聚合物?？捎糜诘鞍踪|(zhì)沉淀的聚電解質(zhì)有聚丙烯酸、聚乙烯亞胺、羧甲電解質(zhì)有聚丙烯酸、聚乙烯亞胺、羧甲基纖維素和離子型多糖如肝素等?；w維素和離子型多糖如肝素等。 聚電解質(zhì)的沉淀作用與其分子大聚電解質(zhì)的沉淀作用與其分子大小、電荷密度以及蛋白質(zhì)的凈電荷有小、電荷密度以及蛋白質(zhì)的凈電荷有關(guān)。關(guān)。蛋白質(zhì)分子的相反電荷與聚電解蛋白質(zhì)分子的相反電荷與聚電解質(zhì)結(jié)合，形成一個(gè)多分子絡(luò)合物，當(dāng)質(zhì)結(jié)合，形成一個(gè)多分子絡(luò)合物，當(dāng)絡(luò)合物超過(guò)游離