α-干扰素的纯度检测、干燥及保存:实验原理

α-干扰素是一种蛋白质,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)可鉴别干扰素是否处于天然状态。采用冷冻干燥的方法能使纯化的α-干扰素制作成干粉状,且能保持很高的活性。

非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳是在不加入SDS、巯基乙醇等变性剂的条件下,对保持活性的蛋白质进行聚丙烯酰胺凝胶电泳。未加SDS的天然聚丙烯酰胺凝胶电泳可使生物大分子在电泳过程中保持其天然的形状和电荷,生化分子在电场作用下受静电引力和摩擦阻力两种作用力进行分离。一定的pH环境中,不同蛋白由于pI不同,所带电荷也不同,在电场中的迁移率也不同,经电泳后,各种蛋白根据迁移率大小依次排列成不同区带。由于分离胶孔径较小,分子量大的蛋白质通过时受的阻力大,泳动慢;分子量小的蛋白通过时受的阻力小,泳动快;最终各种蛋白按分子量大小排列成不同区带。因此,它们的分离依据是自身所带电荷情况及分子量大小的综合作用,可以得到较高的分辨率。尤其是在电泳后仍能保持蛋白质和酶等生物大分子的生物活性,对生物大分子的鉴定具有重要意义。如果在凝胶电泳上进行两份相同的电泳,电泳后将凝胶切成两半,一半可以用于活性染色,对某个特定大分子进行鉴定;另一半可以用于所有样品的染色,以分析样品中各种生物大分子的种类和含量。

冻干法是把含有大量水分的物质预先进行降温,冷冻成固体,然后在真空条件下使水蒸气直接升华出来,而物质本身滞留在冻结时的冰架中,因此产物干燥后体积不变,疏松多孔。不同于传统干燥方法,冻干法有许多优点:由于产品基本在0℃以下进行干燥,即在冷冻的情况下进行,直到后期为了进一步干燥产品的残余水分含量,才让产品升温至0℃以上,但一般不超过40℃,因此很适合热敏性物质,特别是蛋白质、酶类、微生物等。在低温下干燥时,物质中的挥发成分损失很小,适合一些化学产品、药品和食品的干燥。由于干燥在真空下进行,氧气很少,因此一些易氧化的物质得到保护。冻干法干燥能排除95%~99%的水分,使干燥后的产品能长期保存而不变质。因此冻干法在医药、食品、科研中得到广泛的应用。

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