硫酸銨沉淀原理

2024年3月15日發(fā)(作者：爹爹的寶貝)

硫酸銨沉淀法純化蛋白的原理和操作及配比用表

要慢慢把硫酸銨緩緩的加入蛋白質(zhì)溶液中。

相關(guān)的原理

與鹽溶剛好相反，在蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸銨，會(huì)使得蛋白質(zhì)的溶解度下降，因而沉淀

出來(lái)。因?yàn)榱蛩徜@所解離的離子容很大，所帶的電子數(shù)也多(NH4+, SO42-)，因此當(dāng)其溶入

水中時(shí)，會(huì)吸引大量水分子與這些離子水合。蛋白質(zhì)分子表面多少有一些非極性區(qū)域，水分

子會(huì)在這些非極性區(qū)的表面聚集，形成類(lèi)似『水籠』的構(gòu)造(請(qǐng)見(jiàn)下圖)，以便把蛋白質(zhì)溶入

水中。一旦蛋白質(zhì)溶液加入硫酸銨，后者吸引了大量水分子，使水籠無(wú)法有效隔離蛋白質(zhì)的

非極性區(qū)，造成這些非極性區(qū)之間的吸引，因而沉淀下來(lái)。因此，分子表面上若有越多的非

極性區(qū)域，就越容易用硫酸銨沉淀下來(lái)。

在計(jì)算所添加的硫酸銨的重量方面，注意實(shí)驗(yàn)溫度、溶液體積、想要到達(dá)的百分濃度

以及初始的百分濃度這四個(gè)數(shù)值，弄清楚需要添加的硫酸銨克數(shù)，以及在加入固體硫酸銨后

所增加的體積。

用兩種方式加入硫酸銨，第一種是固體的硫酸銨模碎加入，另一種是將硫酸銨溶成飽和

溶液再加入，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，比較如下：

1. 造成蛋白質(zhì)變質(zhì)的程度： 固體的硫酸銨>硫酸銨飽和溶液

利用硫酸銨飽和溶液真的超棒，滴入的速度可以很快而不造成變質(zhì)(沒(méi)試過(guò)用倒入的)。 不

像固體的硫酸銨只能磨碎慢慢加入，速度一快蛋白質(zhì)就壞了(溶液有致密的白色氣泡產(chǎn)生)。

2. 操作的容易度： 硫酸銨飽和溶液>>固體的硫酸銨

固體硫酸銨最大的缺點(diǎn)就是操作不容易，要一直敲敲敲又不能太快，所以當(dāng)你要溶解的蛋白

質(zhì)很多時(shí)，這是很累的步驟。然而硫酸銨飽和溶液比較麻煩只有在配制部分，要先加熱讓它

飽合后，回到操作溫度讓它過(guò)飽和，最后用濾紙把硫酸銨結(jié)晶去掉。

3. 蛋白質(zhì)溶液的體積放大程度： 硫酸銨飽和溶液>>固體的硫酸銨

這是使用硫酸銨飽和溶液最頭痛的部分，舉例來(lái)說(shuō)，要讓100 ml的硫酸銨百分比從0%到

25%， 如果是加入固體的硫酸銨，只會(huì)讓溶液從100 ml變成107 ml左右，但若是加入硫酸

銨飽和溶液，會(huì)讓溶液變成125 ml！而且若是要提高到50%，須加等量的硫酸銨飽和溶液，

所以會(huì)讓蛋白質(zhì)溶液從100 ml變成200 ml。

因此在加入硫酸銨時(shí)，若是低百分濃度可以利用硫酸銨飽和溶液，然而如果是高百分濃度的，

除非不在意蛋白質(zhì)溶液體積的放大(反正都要離心離下來(lái))，否則還是用固體硫酸銨來(lái)的好。

所以今天從0%拉到25%及從25%拉到50%時(shí)，都是利用硫酸銨飽和溶液，但是當(dāng)要從50%

拉到75%時(shí)，我選擇利用固體硫酸銨，因?yàn)槿绻昧蛩徜@飽和溶液， 離心機(jī)無(wú)法離那么多

的溶液體積。