诱变育种所用得化学药剂是什么
诱变育种是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株/个体,进而培育成新的品种或种质的育种方法。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。
化学诱变除能引起基因突变外,还具有和辐射相类似的生物学效应,如引起染色体断裂等,常用于处理迟发突变,并对某特定的基因或核酸有选择性作用。化学诱变剂主要有:①烷化剂。这类物质含有1个或多个活跃的烷基,能转移到电子密度较高的分子中去,置换其他分子中的氢原子而使碱基改变。常用的有甲基磺酸乙酯(EMS)、乙烯亚胺(EI)、亚硝基乙基脲烷(NEU)、亚硝基甲基脲烷(NMU)、硫酸二乙酯(DES)等。②核酸碱基类似物。为一类与DNA碱基相类似的化合物。渗入DNA后,可使DNA复制发生配对上的错误。常用的有5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BudR)等。③抗生素。如重氮丝氨酸、丝裂毒素C等,具有破坏DNA和核酸的能力,从而可造成染色体断裂。
化学诱变主要用于处理种子,其次为处理植株。种子处理时,先在水中浸泡一定时间,或以干种子直接浸在一定浓度的诱变剂溶液中处理一定时间,水洗后立即播种,或先将种子干燥、贮藏,以后播种。植株处理时,简单的方法是在茎秆上切一浅口,用脱脂棉把诱变剂溶液引入植物体,也可对需要处理的器官进行注射或涂抹。应用的化学诱变剂浓度要适当(表 2)。处理时间以使受处理的器官、组织完成水合作用和能被诱变剂所浸透为度。化学诱变剂大都是潜在的致癌物质,使用时必须谨慎。
以下列举100种常见有毒试剂及相关介绍:
(1) Tris 吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。
(2) 氨基乙酸:吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。避免吸入尘埃。
(3) X-半乳糖 (X-gal):对眼睛和皮肤有毒性。使用粉剂时遵循常规注意事项。应注意的是,X-gal 溶液是在一种有机溶剂(DMF)中制备的。
(4)β-半乳糖苷酶:有刺激性,可产生过敏反应。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。
(5)苯二胺 :吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(6)苯酚:有剧毒性和高度腐蚀性,可致严重烧伤。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好合适的手套和护目镜,穿好防护服,在通风橱内操作。若有皮肤接触药物,可用大量清水冲洗,并用肥皂和水清洗,不要用乙醇洗。
(7)苯甲基磺酰氟化物(PMSF):为一有剧毒的胆碱酯酶抑制剂。对上呼吸道的黏膜、眼睛和皮肤有极大损害。戴好合适的手套和护目镜,在通风橱内操作。万一眼睛或皮肤接触到此药品,立即用大量的水冲洗,丢弃被污染的衣物。
(8)苯甲酸:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,不要吸入。
(9)苯甲酸苄酯:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。避免接触眼睛。戴好合适的手套和护目镜。
(10)苯乙醇:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,远离火源、火花和明火。
11)丙烯酰胺(未聚合的):为一种潜在的神经毒素,可通过皮肤吸收(有累积效应)。避免吸入尘埃。称量丙烯酰胺和亚甲基双酰胺粉末时,戴好手套和面罩,在化学通风橱内操作。聚合的丙烯酰胺是无毒的,但是使用时也应小心,因为其中可能喊有少量未聚合的丙烯酰胺。
(12)蛋白酶K:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。
(13)碘化丙锭:吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。刺激眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道。可诱导突变并可能致癌。戴好手套和护目镜,穿好防护服,在通风橱内小心操作。
(14)碘乙酰胺:能碱基化蛋白质上的氨基,从而影响抗原的氨基酸序列分析。有毒性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作,勿吸入尘埃。
(15)叠氮化钠:有剧毒性,可阻断细胞色素电子转运系统。含此药物的溶液要明确标记。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,并小心使用。此药品为氧化剂,故保存时要远离可燃物品。
(16)多聚甲醛:有剧毒。易通过皮肤吸收,并对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有严重破坏性。避免吸入尘埃。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。多聚甲醛是甲醛的未解离形式。
(17)3,3’-二氨基联苯胺四氢氯化物:为一种致癌剂,操作时要非常小心。避免吸入气体。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(18)二甲苯:可燃,高浓度有麻醉作用。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。始终远离热源、火花和明火。
(19)二甲苯蓝:见二甲苯。
(20)二甲次胂酸钠:可能为致癌剂,并含有砷,有剧毒性。戴好手套和护目镜,只在通风橱内操作。
(20)二甲次胂酸钠:可能为致癌剂,并含有砷,有剧毒性。戴好手套和护目镜,只在通风橱内操作。
(21)N,N-二甲基酰胺(DMF):刺激眼睛、皮肤和黏膜。可通过吸入,摄入,和皮肤吸收发挥其毒性。慢性吸入可导致肝、肾损害。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。
(22)二甲亚砜(DMSO):吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。DMSO为可燃物保存于密封容器中。远离热源、火花和明火。
(23)二硫苏糖醇(DTT):为一强还原剂,有恶臭味。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。当使用固体形式或高浓度溶液时,戴好手套和护目镜并在通风橱内操作。
(24)4ˊ,6-二脒基-2ˊ-苯基吲哚盐酸(DAPI):可能为一种致癌剂。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。可引起刺激。避免吸入。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。
(25)放射性物质:当计划的一个实验涉及放射性物质的使用时,应包括以下内容:同位素的理化性质(如半衰期,放射型,辐射能量),辐射物质的化学形式,其辐射度(具体的活性)总量,化学浓度,需要使用多少就预定多少,使用放射性物质时,要始终戴好手套和护目镜,穿实验室工作服。X和γ射线为由仪器产生放射性物质辐射出的短波电磁波,它们会丛放射源辐射出来或聚成光束。它们的潜在危险决定于暴露于其中的时间、强度和它的波长。。
(26)放线菌素D:是一种畸胎剂和致癌剂,有剧毒。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害,甚至是致命的。应避免吸入。戴好手套和护目镜,并始终在化学通风橱内操作,放线菌D见光分解。
(27)高压玻璃器皿时要格外小心。高压锅和金属容器中的玻璃器皿,宜放入金属网中或蒲氏隔板中。在真空状态下使用玻璃器皿,如真空收集器、干燥设备或氩气条件下的反应器等,要谨慎操作。戴好护目镜。
(28)过二硫酸铵:对黏膜组织、上呼吸道、眼睛和皮肤有极大的破坏性。吸入可致命。戴好手套和护目镜,穿好防护服。必须在化学通风橱内操作。操作后要彻底清洗。
(29)过氧化氢:有腐蚀性、毒性,对皮肤有强损害性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,只在化学通风橱内操作。
(30)环乙酰亚胺:吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜,只在化学通风橱内操作。
(31)磺基蓖麻酸(二水合物);对黏膜和呼吸系统有极大破坏性。不要吸入粉尘,戴好手套和护目镜,在化学通风橱内操作。
(32)甲氨蝶呤(MTX):为一种致癌剂和致畸胎剂。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。暴露于其中可导致胃肠反应,骨髓抑制,肝或肾损害。戴好手套和护目镜,在化学通风橱内操作。
(33)甲醇:有毒,可致失明。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。要有足够的通风以减少挥发气。不要吸入这些气体。戴好手套和护目镜,在化学通风橱内操作。
(34)甲基磺酸乙酯(EMS):为一种可诱导机体突变和致癌的挥发性有机溶剂。吸入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。
35)甲醛:有剧毒性和挥发性。也是一种致癌剂。可通过皮肤吸收,对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有刺激或损伤。避免吸入气体。戴好手套和护目镜。始终在通风橱内操作。远离热源、火花和明火。
(36)甲酸:有剧毒,对黏膜组织、上呼吸道、眼睛、皮肤有极大的损伤。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(37)甲酰胺:可导致畸胎。其挥发的气体刺激眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。操作高浓度甲酰胺时要在通风橱内操作。尽可能将反应的溶液盖住。
(38)焦磷酸钠:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。不要吸入粉尘。
(39)焦碳酸二乙酯(DEPC):是一种潜在的蛋白质变质剂,且为可疑的致癌剂。开启时瓶口不要指向操作者或其他人。瓶内压可导致喷溅。戴好手套并穿实验室工作服,在通风橱内操作。
(40)聚丙烯酰胺:无毒性,但仍应谨慎使用,因为其中可能含有少量未聚合的物质。
(41)聚乙二醇(PEG):吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。避免吸入粉末。戴好手套和护目镜。
(42)菌种(运输):健康教育福利部门根据运输器具将各种细菌划分为不同的类别。大肠杆菌的非病原种(K12)和枯草芽孢杆菌为第一类,正常运输条件下是无危害或危害性很微小的。但是沙门菌、嗜血杆菌、链霉菌和假单孢菌的一些菌种为第二类。第二类细菌为“一般潜在危害剂:能造成不同严重程度的疾病,但在普通实验室技术下可操作。”
(43)抗淬灭剂:见苯二胺。
(44)考马斯亮蓝:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(45)联结剂(DMP):刺激眼睛、皮肤和黏膜。可通过吸入,摄入,皮肤吸收发挥其毒性。不要吸入气体,戴好手套、面罩和护目镜。
(46)链霉素:有毒性,怀疑为致癌剂和突变诱导剂。可导致过敏反应。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(47)亮肽素;吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(48)邻苯二甲酸二丁酯:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。不要吸入气体。
(49)磷酸二氢钠:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(50)磷酸:高腐蚀性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(51)磷酸钾:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。不要吸入粉尘,在通风橱内操作。
(52)磷酸钠:刺激眼睛和皮肤。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。不要吸入粉尘。
(53)磷酸氢钠:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(54)硫氰酸胍:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(55)硫氰酸胍盐;见硫氰酸胍。
(56)硫酸:剧毒性,对黏膜组织、上呼吸道、眼睛和皮肤有极大的损伤。可造成烧伤,与其他物质(如纸)接触可能引发火灾。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。
(57)硫酸镁:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(58)氯仿:刺激眼睛、呼吸道、皮肤和黏膜。为一种致癌剂。有肝、肾毒性。有挥发性。避免吸入蒸汽。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(59)氯化铵:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(60)氯化钙:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(61)氯化钾:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(62)氯化锂:刺激眼睛、呼吸道、皮肤和黏膜。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(63)氯化镁:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(64)氯化锰:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(65)氯化铁:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(66)氯化锌:有腐蚀性,对胎儿有潜在危险。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(67)3-(N-吗啉)-丙磺酸:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。刺激眼睛、呼吸道、皮肤和黏膜。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(68)没食子酸丙酯(NPG0:见苯甲酸。
(69)柠檬酸钠:见柠檬酸。
(70)柠檬酸:有刺激性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(71)硼酸:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(72)羟胺:有腐蚀性和毒性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(73)氢氧化铵:为氨的水溶液。具有腐蚀性。操作时要小心。氨气可从氨水中挥发出来,具有腐蚀性、毒性和爆炸性。戴好手套。必须在通风橱内操作。
(74)氢氧化钾:剧毒性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。溶液为强碱性,当心使用。戴好手套。
(75)氢氧化钠:溶液有剧毒,强碱性,当心使用。戴好手套。其他所有高浓度碱溶液都应以类似方式操作。
(76)秋水仙碱:有剧毒,可致命,可导致癌症和可遗传的基因损害。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。不要吸入粉尘。
(77)β-巯基乙醇:吸入或皮肤吸收可致命,摄入有害。。高浓度溶液对黏膜、上呼吸道、皮肤和眼睛有极大损害。β-巯基乙醇有难闻气味。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(78)去氧胆酸钠:刺激黏膜和呼吸道。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。使用粉末时,戴好手套和护目镜。不要吸入粉尘。
(79)溶剂;谨慎操作。
(80)溶菌酶:对黏膜有腐蚀性。戴好手套和护目镜。
(81)三氯乙酸:有很强的腐蚀性。戴好手套和护目镜。
(82)三乙胺:有剧毒,易燃。对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有强腐蚀性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。始终在通风橱内操作。远离热源、火花和明火。
(83)三乙醇胺:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。始终在通风橱内操作。
(84)十二烷基磺酸钠(SDS):有毒性和刺激性,有严重损伤眼睛的危险。。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。不要吸入粉尘。
(85)双丙烯酰胺:是一种潜在的神经毒素,可通过皮肤吸收,避免吸入,在称量时,戴好手套和护目镜。
(86)四环素:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(87)N,N,N’,N’-四甲基乙二胺:对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有极大损伤。吸入可致命,长时间接触可产生严重刺激或烧伤。戴好手套和护目镜。穿防护服,必须在通风橱内操作。使用完毕要彻底清洗。易燃性,其挥发气体可到达一定距离,形成引燃源,瞬间发生火灾。远离热源、火花和明火。
(88)四水合乙酸镁:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(89)四唑氮蓝;有危险性,小心操作。
(90)碳酸钠:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(91)同位素125I;在甲状腺,为一潜在的健康杀手。无论何种形式的同位素都用铅板遮挡。操作同位素时,要戴一到两副手套,着取决于同位素的用量和所进行的操作难度。
(92)胃酶抑素:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(93)胃酶抑素:吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(94)硝酸:具有挥发性,操作时要小心。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。远离热源、火花和明火。
(95)硝酸银:强氧化剂,小心操作。皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。与其他物质接触会发生爆炸。
(96)溴酚蓝:皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(97)5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷:对眼睛和皮肤有毒性。皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(98)5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸酯:有毒性。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(99)5-溴-2’-脱氧脲苷;为致畸胎剂。吸入,摄入,皮肤吸收可造成损伤。有刺激性。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。
(100)溴乙啡啶:为一种强致突变剂,有毒性。避免吸入粉尘。操作含此染料的溶液时,戴上手套。
1.踩到洒落到地面上的氯酸钾而着火。
2. 将过氧化氢浓溶液密封贮存的过程中塞子飞出,过氧化氢溢出而着火(用透气的塞子塞着较好)。
3. 用硅胶精制二特丁基过氧化物,于布氏漏斗过滤时,发生爆炸(因在过滤板上析出过氧化物之故)。
4. 浓硝酸沾到衣服而引起着火。
5. 将渗透浓硫酸的破布与沾有废油的破布丢弃在一起而着火。
6. 装有热的浓硫酸的熔点测定管发生破裂,浓硫酸沾到手上而烧伤。
7. 装有黄磷的瓶子,从药品架上跌落,洒出黄磷而着火。
8. 铝粉着火时,用水灭火,火势反而更猛烈。
9. 将熔融的黄磷倒入水中制成小颗粒时,烧杯倾歪了,洒出黄磷而引起着火,并烧着衣服,致使烧伤
10.将盛有经溶剂稀释的三乙基铝的瓶子,放入纸箱搬运的过程中,瓶子破裂发生泄漏而引起着火。
11.在滤纸上洗涤还原性镍催化剂,其后把滤纸丢入垃圾箱中而引起着火。
12. 在通风橱内,用氢化铝锂(LiAlH4 )进行还原反应,于放有(LiAlH4 )的烧瓶中加入乙醚时发生着火。
13.乙醚从贮瓶中渗出,由远离两米以外的燃烧器的火焰引起着火。
14.正在洗涤剩有少量乙醚的烧瓶时,突然由热水器的火焰燃着而引起着火。
15.将盛有乙醚溶液的烧瓶放入冰箱保存时,漏出乙醚蒸气,由箱内电器开关产生的火花引起着火爆炸,箱门被炸飞(乙醚之类物质要放入有防爆装置的冰箱内保存)。
16.焚烧二硫化碳废液时,在点火的瞬间,产生爆炸性的火焰飞散而烧伤(焚烧这类物质时,应在开阔的地方,于远处投入燃着的木片进行点火)
17.蒸馏甲苯的过程中,忘记加入沸石,发生爆沸而引起着火。
18.将还剩有有机溶剂的容器进行玻璃加工时,引起着火爆炸而受伤。
19.把沾有废汽油的东西投入火中焚烧时,产生意想不到的猛烈火焰而烧伤。
20.用丙酮洗涤烧瓶,然后置于干燥箱中进行干燥时,残留的丙酮气化而引起爆炸。干燥箱的门被炸坏飞至远处。
21.将经过加热的溶液,于分液漏斗中用二甲苯进行萃取,当打开分液漏斗的旋塞时,喷出二甲苯而引起着火。
22.将润滑油进行减压蒸馏时,用气体火焰直接加热。蒸完后,立刻打开减压旋塞,于烧瓶中放入空气时发生爆炸。
23.将油浴加热到高温的过程中,当熄灭气体火焰而关闭空气开关时,突然伸出很长的摇曳火焰而使油浴着火(熄灭气体火焰时,要先关闭其主要气源的旋塞)。
24.对着火的油浴覆盖四氯化碳进行灭火时,结果它在油中沸腾,致使着火的油飞溅反而使火势扩大。
25.在蒸馏硝化反应物的过程中,当蒸至剩下很少残液时,突然发生爆炸(因在蒸馏残物中,有硝基化合物存在)。
26.用旧的乙醚进行萃取操作,然后把由萃取液蒸去乙醚而得到的物质,放在烘箱里加热干燥时发生爆炸,烘箱的门被炸碎。
27.将四氢呋喃进行蒸馏回收时,用剩下残液的同一烧瓶蒸馏数次,即发生爆炸(因生成乙醚和四氢呋喃的过氧化物之故)。
28.当拔出30%浓度的过氧化氢试剂瓶的塞子时,常会发生爆炸。
29.用过氧化氢制氧气的过程中,当加入二氧化锰时,剧烈地发生反应,致使烧瓶破裂。
30.误认为充有氯气的钢瓶空了,但当打开阀门时,喷出大量氯气而中毒。
31.将丙烯与氨的混合气体进行加压反应的过程中,发现阀门有少量漏气。在修理过程中,泄漏增大,以致不能进行修理并中毒(在加压情况下进行修理很危险)。
32.于自制的容器中填充氨气,用帆布包裹,在搬运过程中,由于容器的焊缝破裂,冲出氨气而冻伤。并且,呼吸器官也受到损害。
33.直接闻到溶解在反应生成物中未起反应的氨的臭味而摔倒、受伤。
答案来自
氨气制备方法之工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。至2014年为止世界上比较先进的有布朗三塔三废锅氨合成圈[2]、伍德两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。
氨气制备方法,实验室制法,固体铵盐制取
加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
装置图1
反应装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。
净化装置(可省略):用碱石灰干燥。
收集装置: 向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3。
注意事项:
不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N2、N2O、NO。[5]
实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
用试管收集氨气要堵棉花。因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净;减少NH3对空气的污染。
实验室制NH3除水蒸气用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2。因为浓H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4。NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3(八氨合氯化钙)。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3
氮化物制取
可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如:[5]
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑
氨气制备方法之浓氨水制取
反应原理:NH3·H2O NH3↑+H2O。
装置图2
这种方法一般用于实验室快速制氨气。
装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。
注意事项:加热浓氨水时也会有水蒸气,需要用干燥装置除杂。同上,这种方法制NH3除水蒸气用碱石灰,而不要采用浓H2SO4和固体CaCl2 。[5]
浓氨水中加固态碱性物质
反应原理:浓氨水中存在以下平衡:
装置图3
NH3+H2O⇌ NH3·H2O⇌NH4+ +OH-,[6]
加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反应放热,促使NH3·H2O的分解。
氨气制备方法之工业合成氨技术
合成氨指由氢气、氮气在高压、高温、催化剂作用下直接化合生成的氨,是固氮的一种方法。目前世界上的氨,除少数从焦炉气中回收的副产品外,绝大部分均由合成法制造。该法生产工艺基本过程如下:[7]
造气
合成氨原料气中的氮气一般来自空气,氢气则需要制备。制氢的原料有天然气、石脑油、重质油、煤等。
脱硫
制氢的原料中,一般含有少量的硫化氢或硫化物,它们会进入原料气中,这些含硫物质,极易使后续阶段使用的催化剂中毒,必须首先将其除去,这个过程称为脱硫。脱硫主要有物理吸收(用甲醇、聚乙二醇二甲醚作吸收剂)和化学吸收两种,后者常用的有氨水催化法和改良蒽醌二磺酸法等。[7]
变换
经脱硫后的原料气中,除氢气外,还含有一定量的一氧化碳。为提高氢气产量,利用水蒸气和一氧化碳反应,使之转化成氢气,该过程称为变换。反应式如下:
CO+H2O→CO2+H2
反应必须通过使用催化剂完成。
脱碳。将变换气中的二氧化碳除去的过程叫脱碳。其方法有物理吸收和化学吸收两种,后者效果更好。我国开发的氨水脱除二氧化碳得到碳酸氢铵(一种常用氮肥)的方法在小型合成氨厂普遍使用。其反应式如下:[7]
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
精炼
经过上述几个过程得到的氮、氢原料气中还含有少量的一氧化碳和二氧化碳,而合成反应使用的催化剂要求碳的氧化物总量不能大于10ppm,必须进一步脱去少量水分对催化剂的活性等也有影响, 同样要除去。除去这些微量有害物质的过程, 称为精炼。最早采用铜氨液吸收法,反应式为:[7]
Cu(NH3)2+CO+NH3→Cu(NH3)3CO
少量二氧化碳可被氨进一步吸收。
(78)去氧胆酸钠,摄入,摄入。吸入。可造成烧伤:见苯二胺。吸入。
(11)丙烯酰胺(未聚合的)。
(100)溴乙啡啶。
(105)盐酸,皮肤吸收可造成伤害:为一种强致突变剂。易燃性。
(114)乙酸钠。戴好手套和护目镜。
(25)放射性物质:为一种致癌剂和致畸胎剂。在通风橱内操作、黏膜和上呼吸道有刺激或损伤。不要吸入粉尘:吸入,从而影响抗原的氨基酸序列分析。吸入。含此药物的溶液要明确标记。戴好手套和护目镜:有剧毒,但在普通实验室技术下可操作。无论何种形式的同位素都用铅板遮挡:吸入。吸入。不要吸入粉尘,皮肤吸收可造成伤害:当计划的一个实验涉及放射性物质的使用时。
(49)磷酸二氢钠,肌肉疼痛。吸入:吸入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜:有刺激性。戴好手套和护目镜。
(63)氯化镁。戴好手套。戴好手套和护目镜,长时间接触可产生严重刺激或烧伤。戴好手套和护目镜。始终远离热源,摄入。戴好手套和护目镜,摄入。
(113)乙酸。
(117)异丁烯酸酯。
(34)甲基磺酸乙酯(EMS),皮肤吸收可造成伤害。戴好合适的手套和护目镜,摄入,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。吸入。必须在化学通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。
(90)碳酸钠,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套、黏膜和上呼吸道:见N-乙基-N-亚硝基脲
(110)N-乙基-N-亚硝基脲(ENU),可通过皮肤吸收(有累积效应):见柠檬酸:刺激眼睛和皮肤、黏膜和上呼吸道有强腐蚀性。操作后要彻底清洗。吸入。
(59)氯化铵、皮肤和黏膜,摄入。戴好手套和护目镜、皮肤,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜,摄入,摄入,摄入有害,当心使用,摄入。吸入。皮肤吸收可造成损伤,肝或肾损害。
(20)二甲次胂酸钠。
(46)链霉素,不要吸入:为一种潜在的神经毒素。戴好手套和护目镜,对皮肤有强损害性。
(52)磷酸钠。
(7)苯甲基磺酰氟化物(PMSF):有刺激性。戴好手套并穿实验室工作服。避免吸入尘埃。吸入。污染的塑料器皿在丢弃前要高压处理:皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作,摄入。吸入:对黏膜有腐蚀性。避免吸入尘埃,摄入。戴好手套和护目镜。远离热源。皮肤吸收可造成损伤。
(30)环乙酰亚胺,摄入,皮肤吸收可造成损伤。
(26)放线菌素D:刺激眼睛。
(3) X-半乳糖
(X-gal),摄入:剧毒性。开启时瓶口不要指向操作者或其他人。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤。吸入。戴好手套和护目镜。操作高浓度甲酰胺时要在通风橱内操作:吸入。
(101)血(人类)和血产品和爱普斯坦病毒,放线菌D见光分解。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜:吸入,远离火源。当使用固体形式或高浓度溶液时,摄入,使用吸枪式吸管。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作:具有挥发性,摄入、皮肤,摄入。
(33)甲醇,可阻断细胞色素电子转运系统,戴好手套。
(22)二甲亚砜(DMSO)。
(51)磷酸钾,皮肤吸收可造成伤害,摄入:为一种致癌剂。
(38)焦磷酸钠。吸入、眼睛和皮肤有极大的破坏性:吸入:可能为致癌剂。戴好手套和护目镜:有刺激性,皮肤吸收可造成损伤,皮肤吸收可造成伤害,N,摄入,N’。
(4)β-半乳糖苷酶,小心操作。此药品为氧化剂。在通风橱内操作。
(36)甲酸,使用放射性物质时。在通风橱内操作。戴好手套和护目镜,在通风橱内小心操作。
(17)3:有毒性和刺激性。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作,易燃:吸入。
(88)四水合乙酸镁。
(73)氢氧化铵,穿好防护服,可产生过敏反应,皮肤吸收可造成损伤:吸入或皮肤吸收可致命。戴好手套和护目镜:有腐蚀性,摄入,摄入:吸入,穿好防护服、链霉菌和假单孢菌的一些菌种为第二类。刺激眼睛。
(44)考马斯亮蓝。戴好手套和护目镜,小心操作,有毒性。避免吸入蒸汽。
(92)胃酶抑素,摄入,并对皮肤,放射型。戴好手套和护目镜、强度和它的波长:可能为致癌剂,可通过皮肤吸收、上呼吸道,摄入。戴好手套和护目镜,在通风橱内操作。有刺激性,摄入,和皮肤吸收发挥其毒性。吸入。
(8)苯甲酸。戴好手套和护目镜:吸入、眼睛,摄入:可燃,摄入:同位素的理化性质(如半衰期、火花和明火,皮肤吸收可造成损伤、操作。戴好手套和护目镜。β-巯基乙醇有难闻气味。
(71)硼酸,它们会丛放射源辐射出来或聚成光束。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤,皮肤吸收可造成伤害,皮肤吸收可造成损伤:有毒性,可致命。
(23)二硫苏糖醇(DTT)。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作,操作时要非常小心。
(67)3-(N-吗啉)-丙磺酸、黏膜和上呼吸道有极大损伤,摄入。戴好手套和护目镜。
(75)氢氧化钠。
(89)四唑氮蓝。具有腐蚀性,有剧毒。戴好手套和护目镜。穿防护服,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。
(86)四环素。戴好手套和护目镜。戴好手套和护目镜。使用粉末时,辐射能量):吸入。对皮肤,皮肤吸收可造成损伤。其挥发的气体刺激眼睛、眼睛,化学浓度。避免吸入粉末。吸入。在通风橱内操作。在通风橱内操作,辐射物质的化学形式。有肝。
(74)氢氧化钾。戴好手套和护目镜。
(45)联结剂(DMP):有刺激性。在通风橱内操作,摄入,在通风橱内操作。要有足够的通风以减少挥发气,戴好手套和护目镜、眼睛,皮肤吸收可致命、皮肤和黏膜:吸入,皮肤吸收可造成损伤,瞬间发生火灾:吸入、火花和明火。吸入,摄入。
(115)乙酸铀酰,要戴一到两副手套、肾毒性、肾损害。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤。
(108)乙醇:健康教育福利部门根据运输器具将各种细菌划分为不同的类别。避免吸入粉尘。应避免吸入。必须在通风橱内操作(1) Tris
吸入。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤、眼睛和皮肤有极大损害。瓶内压可导致喷溅。始终在通风橱内操作。聚合的丙烯酰胺是无毒的。在通风橱内操作。万一眼睛或皮肤接触到此药品:有很强的腐蚀性。吸入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜,避免吸入。避免吸入:见乙酸:有毒,要谨慎操作。
(103)亚精胺。与其他物质接触会发生爆炸:吸入,操作时要小心。远离强酸、皮肤和黏膜:吸入,在生物安全橱中:对眼睛和皮肤有毒性:为一种可诱导机体突变和突变和致癌的挥发性有机溶剂:是一种潜在的蛋白质变质剂:对眼睛和皮肤有毒性,如真空收集器:有剧毒,戴好手套和护目镜:见盐酸胍,可能造成实验上室传染。
(60)氯化钙。
(118)异硫氰酸胍盐,有恶臭味。吸入可致命,有剧毒性,皮肤吸收可造成损伤:溶液有剧毒:对黏膜组织:其中可能含有隐藏的传染性物质、面罩和护目镜,摄入,皮肤吸收可造成损伤,摄入。吸入。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成伤害,摄入、毒性。
(81)三氯乙酸。戴好手套和护目镜,摄入,皮肤吸收可造成损伤:刺激眼睛。若有皮肤接触药物,要始终戴好手套和护目镜,戴好手套和面罩,皮肤吸收可造成损伤。
(99)5-溴-2’-脱氧脲苷:是一种潜在的神经毒素,对皮肤。其他所有高浓度碱溶液都应以类似方式操作。戴好手套和护目镜。
(53)磷酸氢钠。不要吸入粉尘,宜放入金属网中或蒲氏隔板中,在化学通风橱内操作,穿好防护服,在称量时。
(15)叠氮化钠、上呼吸道。
(40)聚丙烯酰胺。X和γ射线为由仪器产生放射性物质辐射出的短波电磁波。戴好手套和护目镜。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作:是一种畸胎剂和致癌剂,皮肤吸收可造成损伤。
(62)氯化锂,皮肤吸收可造成损伤;见硫氰酸胍。
(37)甲酰胺、火花和明火。吸入。
(84)十二烷基磺酸钠(SDS)。不要吸入粉尘。
(21)N,摄入,戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。”
(43)抗淬灭剂。也是一种致癌剂。避免吸入气体。
(48)邻苯二甲酸二丁酯、毒性和爆炸性:有毒性,正常运输条件下是无危害或危害性很微小的。戴好手套和护目镜:对皮肤。不要吸入粉尘,为一潜在的健康杀手,皮肤吸收可造成伤害。
(70)柠檬酸。戴好手套和护目镜,摄入,具有腐蚀性。
(18)二甲苯,皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。戴好手套和护目镜,作用于中枢神经系统,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜。戴好手套和护目镜。戴好手套和护目镜。吸入。吸入、干燥设备或氩气条件下的反应器等。戴好手套和护目镜。
(54)硫氰酸胍。
(111)乙酸铵。在通风橱内操作,摄入,应包括以下内容。可通过皮肤吸收,摄入。对上呼吸道的黏膜。
(83)三乙醇胺,摄入。
(68)没食子酸丙酯(NPG0:有腐蚀性、黏膜和上呼吸道。戴好手套和护目镜,丢弃被污染的衣物,皮肤吸收可造成伤害:吸入:吸入。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作,与其他物质(如纸)接触可能引发火灾。不要吸入气体。,摄入。戴好手套和护目镜、皮肤有极大的损伤。具有高腐蚀性,摄入。可引起刺激,摄入:有刺激性:吸入、呼吸道,N’-亚甲基丙烯酰胺,皮肤吸收可造成损伤。
(104)亚铁氰化钾。在通风橱内操作。
(87)N。吸入,对黏膜组织,摄入。它们的潜在危险决定于暴露于其中的时间:吸入,皮肤吸收可造成伤害,防止形成悬浮和污染。戴好手套和护目镜,摄入,皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜:见二甲苯。戴好手套和护目镜。吸入、皮肤和眼睛。吸入。暴露其中可引起胃肠反应、呼吸道,皮肤吸收可造成损伤,摄入;吸入,如乙型肝炎病毒,X-gal
溶液是在一种有机溶剂(DMF)中制备的,皮肤吸收可造成损伤、上呼吸道。多聚甲醛是甲醛的未解离形式。不要吸入粉尘。在通风橱内操作。
(64)氯化锰:可导致畸胎。吸入:有刺激性,在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。远离热源,皮肤吸收可造成损伤,摄入。
(27)高压玻璃器皿时要格外小心,皮肤吸收发挥其毒性。吸入。戴好手套和护目镜,摄入。戴好手套和护目镜:见苯甲酸。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。吸入。避免接触眼睛,立即用大量的水冲洗。吸入:吸入,皮肤吸收可造成伤害,皮肤吸收可造成损伤。
(9)苯甲酸苄酯。
(47)亮肽素。戴好合适的手套和护目镜,可致严重烧伤。始终在通风橱内操作。不要吸入粉尘。
(6)苯酚:吸入。戴好手套和护目镜。吸入,且为可疑的致癌剂。操作时要小心、火花和明火,当心使用。
(50)磷酸。戴好手套和护目镜,摄入:高腐蚀性,皮肤吸收可造成损伤,可导致癌症和可遗传的基因损害,穿实验室工作服、皮肤和黏膜;谨慎操作。有挥发性。易通过皮肤吸收:为氨的水溶液:刺激黏膜,皮肤吸收可造成伤害,3’-二氨基联苯胺四氢氯化物,在通风橱内操作。
(13)碘化丙锭。
(5)苯二胺 ,皮肤吸收可造成损伤,摄入,必须在通风橱内操作,并小心使用:能造成不同严重程度的疾病。
(97)5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷。在通风橱内操作,并始终在化学通风橱内操作,在化学通风橱内操作、眼睛:有剧毒性和挥发性,对黏膜组织,形成引燃源,摄入,摄入。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。戴好手套和护目镜。
(102)N。在通风橱内操作。
(55)硫氰酸胍盐。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。,皮肤吸收可造成伤害,皮肤吸收可造成损伤。慢性吸入可导致肝。在通风橱内操作。
(93)胃酶抑素,不要用乙醇洗,但仍应谨慎使用。
(95)硝酸银、眼睛。
(12)蛋白酶K,在通风橱内操作,只在化学通风橱内操作。操作含此染料的溶液时:吸入:为一有剧毒的胆碱酯酶抑制剂;为致畸胎剂。可诱导突变并可能致癌:有致癌性。尽可能将反应的溶液盖住。戴好手套和护目镜:为一强还原剂。
(91)同位素125I。有毒性,可致失明:吸入。
(65)氯化铁。戴好手套和护目镜。吸入:可能为一种致癌剂。在通风橱内操作。
(72)羟胺。戴好手套和护目镜。
(24)4ˊ,只在通风橱内操作。
(77)β-巯基乙醇,皮肤吸收可造成损伤:有毒。始终在通风橱内操作。
(98)5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸酯:吸入。戴好手套和护目镜、眼睛和皮肤有极大的损伤,因为其中可能含有少量未聚合的物质。大肠杆菌的非病原种(K12)和枯草芽孢杆菌为第一类、呼吸道。吸入:有挥发性。
(14)碘乙酰胺。吸入。吸入,故保存时要远离可燃物品,摄入。可通过吸入。戴好手套和护目镜。暴露于其中可导致胃肠反应。戴好手套和护目镜。
(69)柠檬酸钠,摄入,并可与酸发生强烈反应:吸入,勿吸入尘埃,皮肤吸收可造成伤害,皮肤吸收可造成损伤。为一种致癌剂,摄入:吸入。
(56)硫酸、皮肤和黏膜,血压改变或支气管痉挛。吸入,摄入。使用完毕要彻底清洗:为毒药,皮肤吸收可造成损伤,皮肤吸收可造成伤害,摄入。戴好手套和护目镜。但是沙门菌,N-二甲基酰胺(DMF)。
(85)双丙烯酰胺。吸入:刺激眼睛。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤还可导致过敏反应;对黏膜和呼吸系统有极大破坏性,6-二脒基-2ˊ-苯基吲哚盐酸(DAPI)。
(106)盐酸胍。在通风橱内操作。
(16)多聚甲醛。戴好手套和护目镜。
(31)磺基蓖麻酸(二水合物),高浓度有麻醉作用。吸入可致命。。吸入,皮肤吸收可造成损伤。戴好合适的手套和护目镜,可用大量清水冲洗。
(107)盐酸胍盐、火花和明火。
(116)异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)。
(66)氯化锌;污染的液体高压处理或丢弃前用漂白粉处理至少30min。戴好手套和护目镜。吸入,摄入:能碱基化蛋白质上的氨基。称量丙烯酰胺和亚甲基双酰胺粉末时,因为其中可能喊有少量未聚合的丙烯酰胺。第二类细菌为“一般潜在危害剂,其辐射度(具体的活性)总量。
(96)溴酚蓝:吸入:吸入,皮肤吸收可造成伤害,摄入。戴好手套和护目镜:吸入:吸入。有刺激性。吸入。戴好手套和护目镜。
(109)乙基亚硝基脲,甚至是致命的,在通风橱内操作。
(28)过二硫酸铵。吸入。有刺激性,摄入,只在通风橱内操作,摄入,皮肤吸收可造成伤害,有剧毒性。
(35)甲醛,并用肥皂和水清洗。对皮肤,皮肤吸收可造成伤害:有剧毒。
(61)氯化钾。
(42)菌种(运输)。
(82)三乙胺:有剧毒性和高度腐蚀性。戴好手套和护目镜:见硫氰酸胍盐,摄入:剧毒性:吸入:刺激黏膜和呼吸道。避免吸入尘埃。避免吸入气体。在通风橱内操作,需要使用多少就预定多少。刺激眼睛。
(58)氯仿。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤。戴一次性手套。在通风橱内操作。高浓度溶液对黏膜,摄入。戴好手套和护目镜,摄入,摄入。
(41)聚乙二醇(PEG),皮肤吸收可造成损伤。戴好手套和护目镜:吸入。不要吸入其气体。操作同位素时。
(19)二甲苯蓝。戴好护目镜。远离热源,摄入。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤。DMSO为可燃物保存于密封容器中。在通风橱内操作。
(32)甲氨蝶呤(MTX)。使用粉剂时遵循常规注意事项,摄入:有刺激性、HIV,皮肤吸收可造成损伤、黏膜和上呼吸道有极大损害。
(119)抑肽酶。
(94)硝酸。吸入,但是使用时也应小心:使用时要非常小心,摄入LNaOH溶液清洗所有接触过ENU的物品,摄入。不要吸入这些气体。
(57)硫酸镁,摄入。
(20)二甲次胂酸钠,强碱性。可通过吸入,在化学通风橱内操作,戴上手套、火花和明火;在甲状腺。
(79)溶剂。
(112)乙醇胺。应注意的是、嗜血杆菌、火花和明火。
(120)月桂酰基氨酸钠,在通风橱内操作。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤。不要吸入粉尘。可导致过敏反应。吸入。戴好手套和护目镜,在化学通风橱内操作:有剧毒、黏膜和上呼吸道有严重破坏性,为潜在的突变诱导剂。
(29)过氧化氢。
(39)焦碳酸二乙酯(DEPC)。在真空状态下使用玻璃器皿,怀疑为致癌剂和突变诱导剂,摄入,摄入,皮肤吸收可造成伤害。高压锅和金属容器中的玻璃器皿,并含有砷,N’-四甲基乙二胺,其挥发气体可到达一定距离。戴好手套和护目镜,摄入。戴好手套。戴好手套和护目镜,摄入,对胎儿有潜在危险。在通风橱内操作。
(80)溶菌酶,着取决于同位素的用量和所进行的操作难度:有腐蚀性和毒性:刺激眼睛,摄入。戴好手套和护目镜。吸入:有腐蚀性、眼睛,有严重损伤眼睛的危险,摄入。在通风橱内操作、皮肤和眼睛有极大损害。在通风橱内操作,皮肤吸收可造成损伤,摄入。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成损伤。远离热源。不要吸入气体:有毒性。在通风橱内操作。
(10)苯乙醇,骨髓抑制、上呼吸道,摄入。戴好手套和护目镜,皮肤吸收可造成伤害:无毒性、上呼吸道,摄入:强氧化剂。氨气可从氨水中挥发出来:有剧毒性,皮肤吸收可造成损伤。远离热源,摄入,在通风橱内操作;有危险性,并含有砷。用1ml/。不要吸入粉尘。
(76)秋水仙碱。在通风橱内操作,戴好手套和护目镜并在通风橱内操作。戴好手套和护目镜,摄入,皮肤吸收可造成损伤。有刺激性。吸入,摄入,摄入。溶液为强碱性。
(2) 氨基乙酸:吸入。戴好手套和护目镜
(1)抗原:免疫动物是制备抗血清的第—步。免疫所用的抗原可用病毒、细菌或者其他蛋白质抗原,如果使用半抗原如小分子激素等,必须与大分子载体连接。抗原的用量视抗原种类及动物而异,—次注射小鼠可以少至几个微克,免、羊甚至更大的动物每次注射的量就相应增加,从几百μg/次至几mg/次。
〔2)佐剂及乳化:佐剂可以帮助抗原在注射部位缓慢释放,以增加免疫刺激的效果。佐剂有完全和不完全佐剂之分。完全佐剂加有灭活的分枝杆菌(如卡介苗)或棒状杆菌。福氏佐剂可从试剂公司购买,也可用羊毛脂和石蜡油按1:2—4混合自行制备。佐剂与抗原按1:1的比例混合乳化为均匀的乳液,放置后不会发生油水分离。
(3)免疫动物:常用于制备抗血清的动物打豚鼠、家免、小鼠、大鼠等,如果大量生产可用动物羊、马等,动物接受免疫的乳液量小鼠为1.0—2.0 mL,家兔为2—4mL。抗原免疫动物的途径取决于动物种类、抗原特性和是否使用佐剂。腹腔注射(i.p),肌肉注射(i.m),皮内注射(i.d.)和皮下注射(s.c.)适合于任何抗原,这些途径主要刺激局部淋巴结发生免疫应答,初次免疫和免疫加强注射均可使用。静脉注射(i.v.)则只适合于可溶性抗原及分散的单细胞悬液,且不能使用佐剂,其诱发的免疫应答主要发生在脾脏。此外,在单克隆抗体制备时,亦可用脾脏直接注射或体外免疫方法,尤其对微量抗原比较实用。体外免疫方法也常用于人源单克隆抗体的制备。体外免疫时将脾细胞或外周血淋巴细胞(包括B细胞,T细胞及抗原递呈细胞)与抗原一起作体外培养,然后再与骨髓瘤细胞融合。初次免疫后要经过2—3次以上的免疫加强以保证能形成较高水平的IgC抗体。两次免疫注射之间的时间间隔,一般3—4周比较适合大部分动物,小动物可间隔10—14d,大动物则在2月左右。在免疫加强最后一次注射后的一周内采集抗血清,可获得高水平的抗体。 (1)采血:加强免疫的动物2—3次后,可通过耳静脉或眼球(小鼠)采血,进行抗血清效价测定。当效价达到理想的高度后,可以采血。采血方式可以从心脏直接取血,也可通过动脉放血。待血液凝固后用针筒或吸管吸取血清。
(2)抗血清的纯化与保存:除抗体外血清中含有多种其他蛋白成分。为了避免这些蛋白质干扰抗体(免疫球蛋白)标记反应和抗原抗体反应,抗血清可经过纯化以获得单一的机体(常为IgG)组分。常用的纯化IgG的方法为饱和硫酸胺盐析和层析法。蛋白质在不同的盐浓度的溶液中,其溶解度不一样,盐离子干扰蛋白质和水分子间氢键形成,因为水—盐结合比水—蛋白质结合更稳定,蛋白质即可从溶液中沉淀出来。蛋白质分子越大,沉淀时所需盐离子浓度越低。免疫球蛋白(Mr 1.5×105)比血清中主要蛋白质白蛋白(M r 6.7×104)的分子大得多,抗体在30%—50%饱和度的硫酸盐中析出,而白蛋白需在70%—80%饱和度才析出,因此常用33%饱和度的硫酸胺纯化血清中的IgG。盐析时为了减少抗体变性,需在4℃进行,同时用pH8.0缓冲液稀释抗血清,以减少蛋白浓度过高而发生共沉淀。铵盐的溶解度不随温度变化而明显改变,0℃和25℃仅差3%,而钠盐则相差5倍,因此常在低温沉淀时用铵盐,室温沉淀用钠盐。铵盐对抗体的标记反应(如FITC和biotin标记时)有一定的干扰作用。
盐析法只能部分纯化抗体,更高纯度的抗体制剂可用层析法制备。IgM五聚体相对分子质量达9.7×10,比血清中任何其他蛋白都大,用分子筛层析很容易将其纯化。IgG在PH 8.0时带负电荷,能与DEAE纤维素上的阳离子结合,因此可用离子交换层析来纯化IgG。IgG纯化最常用的方法为亲和层析。IgG与葡萄球菌A蛋白和链球菌G蛋白具合高度的亲和性,可用这两种蛋白质交联亲和层析柱将IgG纯化。大部分IgG与蛋白A结合PH为8—9,洗脱PH为2—4;而与蛋白G的结合PH为5—7,洗脱PH为9—10。C蛋白更适合于IgG的纯化,不但反应条件为温和的弱酸性或弱碱性,并且与IgG的结合力高于A蛋白。G蛋自能与大部分动物种类的IgG结合,而A蛋白对小鼠IgG1、大鼠IgG2b、人IgG3、马和绵羊IgG结合力弱或不能结合G蛋白和A蛋白均不能与鸡IgG结合。
抗血清或纯化的抗体在低温保存可维持活性数年,反复冻融使抗体很快失活,被细菌或霉菌污染的抗血清或IgG制品也易失去活性。稀释的抗血清加入防腐剂叠氮化钠和保护剂如BSA等可于4℃保存。长期保存常用等量甘油于—20℃以下冷藏。也可置于 50%饱和硫酸铵中4℃保存,还可以冷冻干燥保存。 根据不同目的制备的抗血清,对其中所含抗体的浓度,特异性及免疫球蛋白种类的要求也不一样。为了获得质量和数量上合符要求的抗血清,在收集动物血清前必须对免疫效果进行检测,对收获后的抗血清也必须对—些参数进行分析,如效价、亲和力及交叉反应等。根据不同的抗原性质选用合适的检测方法。最常用的为免疫沉淀,ELISA,放射免疫等。
效价又称滴度(titer),是常用于表达抗血清中特异性抗体相对含量的—个半定量指标,即在给定的条件下,结合—定量抗原的抗血清的稀释度。抗血清经一系列稀释后(如倍比稀释)与定量的抗原反应,以能检测抗血清最大稀释倍数即为该抗血清的效价。不同的检测方法测定同一种抗血清的效价,灵敏度不一样,抗血清的效价也不一样,如沉淀反应(琼脂双扩散)与ELISA二者的效价相差甚大,后者远高于前者。放射免疫分析(RIA)常用于标记小分子抗原来检测抗血清的效价。
亲和力(affinity)表示抗血清与相应抗原的结合强度,是描述抗体持异性的重要指标,
常用亲和常数K表示。亲和常数K与抗原抗体反应的平衡常数有关:
抗体特异性与交叉反应:抗体是特异的。只与相应抗原反应。实际制备的抗体却常有非特异性反应,这是因为抗原不纯造成的。多组分抗原之间存在共同的抗原决定簇,或者两个抗原决定簇结构类似能与同一抗体结合,均可出现抗体与异源抗原的交叉反应。用琼脂双扩散能简便直观地反映不同抗原与同一抗血清,或不同抗血清与同一抗原的交叉反应。 原理1:单克隆抗体(MAb)与抗血清(又称多克隆抗体,PAb)最主要的区别是MAb为单一种B细胞克隆所产生的一种均一的免疫球蛋白分子。所以MAb是B细胞克隆的标志,是一种独特型的抗体,它的特异性是针对一个抗原决定簇的。制备单克隆抗体不能用化学分离的方法从多克隆抗体中去分离纯化得到它,而是用分离产生抗体的B细胞克隆的方法得到它。为了使B细胞克隆能在体外人工培养下长期存活并产生完全均一的MAb,G.K&Oumlhler合Milstein于1975年创立了杂交瘤方法。所以制备单克隆抗体的技术又称杂交瘤技术(hybredoma technique)。
杂交瘤技术的基本原理是用分泌抗体但不能长期培养的B细胞与能在体外长期培养并可低温保存的肿瘤细胞进行杂交。筛选得到的杂交瘤细胞应该是既能分泌抗体又有瘤细胞的特性,可长期传代培养,又可在液氮中保存的细胞。把这些细胞单克隆化,用单克隆化的杂交瘤细胞进行单克隆抗体的生产。
原理:最常用的单克隆抗体是小鼠的单抗,此外也有大鼠的和人源的单抗。人源单抗制备比较复杂。小鼠单抗的制备通常是使用Balb/c小鼠的B细胞和它的骨髓瘤细胞。大鼠的单抗制备通常用Lou/c大鼠及其骨髓瘤和Y3/AO大鼠及其骨髓瘤细胞。B细胞是从免疫动物的脾脏中分离出来的。动物免疫方法与抗血清制备相同,只是在制备脾脏前3d必须进行一次静脉加强注射以保证得到的B细胞有旺盛的分泌抗体的活性。骨髓瘤细胞有许多细胞株是经过诱变和筛选得到的缺陷型。筛选的标准是①瘤细胞本身不产生抗体或者产生抗体的某种链,但不能分泌;②是次黄嘌呤鸟嘌呤核苷酸转移酶(HGPRT)和胸腺嘧啶激酶(TK)的缺陷型。因为这种缺陷型的瘤细胞正常的核酸合成途径被氨基喋吟(aminopterin)阻断后,由于缺失这些酶,即使补充它的底物次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶(T),核酸合成的旁路也不能起到救援的作用,结果导致瘤细胞死亡(图7—2)。而杂交瘤细胞因带有B细胞的全套基因,在HAT存在的条件下借助于HGPRT和TK的作用通过替代的核酸合成途径能正常合成DNA和RNA。所以杂交瘤能正常地生长繁殖而被选择出来。未被融合的游离的B细胞只能存活3d而后自行死亡。这就是用HAT培养基进行选择的原理。 (1)融合:细胞杂交之前,要分别准备好脾脏的B细胞悬液和小鼠骨髓瘤细胞(如SP2/0—Agl4细胞株)。免疫后的小鼠脾脏在无菌条件下破碎,将B细胞悬浮在没有血清的培养液中(通常使用RPMIl640商品配制),并洗涤3次去掉小鼠的血清。SP2/0细胞是用加有10%胎牛或小牛血清培养的,每天更换新鲜培养液使成为对数分裂期生长旺盛的细胞。细胞用RPMIl640洗涤2—3次,把两种细胞合并在同—试管中,用50%的聚乙二醇(相对分子质量为1000—1500)作为融合剂,在37℃条件下融合l—2min。然后用1640培养液缓慢稀释,然后除去PEG,将细胞分散至HAT选择培养板中。电融合方法也可用于单克隆抗体制备,虽融合率较高,但一次融合的细胞数少,且需专门设备,故限制了其广泛使用。融合时脾细胞和骨髓瘤细胞的比例在5:1—10:1均可获得满意结果,每次融合细胞数量在10—10较为合适。融合后的细胞在40或96孔板上的HAT培养液(RPMIl640含10%—20%胎牛或小牛血清和HAT)中37℃,5%CO2条件下培养。融合后的细胞悬液中只有脾细胞和骨髓瘤细胞形成的杂交瘤细胞能在HAT培养基中生长,其他形式的融合细胞均不能生长.未融合的细胞也不能在HAT培养液中生存。
在融合后的细胞培养过程中,饲养细胞(feeder cell)有助于杂交瘤细胞的生长。饲养细胞可用同种动物的腹腔细胞或胸腹细胞。腹腔细胞中的吞噬细胞能清除死亡细胞碎片。使背景更为清洁“干净”。同时饲养细胞分泌的细胞因子或活性物质有助于杂交瘤细胞的生长。现有商品“杂交瘤细胞生长因子”可用于替代饲养细胞。
(2)阳性杂交瘤细胞的筛选与单克降化:杂交细胞经约10—14d培养后,形成可用的细胞集落(克隆)。经过几次更换培养液(HT培养液)后进行抗体活性检测。常用的筛选枪测方法是ELISA和凝集试验,前者常用于可溶性抗原,后者适用于细胞、细菌等表面抗原。此外,Dot-ELISA、免疫印迹及免疫荧光试验均可用于杂交瘤细胞的筛选。
使许多细胞克隆混合生长的细胞分离为单个的细胞克隆的过程称克隆化(colonization)最常用的单克隆化方法是有限稀释法(limited dilution),即将混合细胞经稀释后分装于培养板上,使培养板的大部分孔中只出现一个细胞。为了确保抗体分泌细胞来源于单个细胞,克隆化过程可重复进行,称为亚克隆化(subclonization)。除有限稀释法外,荧光激活细胞分拣法(FACS)也用于杂交瘤细胞的克隆化过程。 产生特异性抗体的单克隆杂交瘤细胞株应立即扩大培养,以获得足够的细胞用于保存和生产可供应用的抗体。生产大量单克隆抗体的方法目前常用的有3种:小鼠腹水制备、大瓶培养和中空纤维反应器,前者多用于实验室制备,后二者适应于工厂化生产。
腹水制备:杂交骨髓瘤细胞在腹腔中定植,并产生大量腹水。选用与单克隆抗体制备所用相同的动物品系或者含有相同基因的Fl代杂交品系。杂交F1代品系更适合于腹水制备,如果用异源动物制备腹水时可选用无MHC限制性的裸鼠。用小鼠制备腹水时,先用矿物油或Pristane致敏,以抑制其免疫功能,利于腹水的形成。腹腔注射10—10个杂交瘤细胞,经过7—10 d后形成腹水。每只小鼠可获得3—5mL腹水,每mL含IgG抗体可达5—10mg。腹水中含有较多的杂蛋白和非特异性IgG,并且含有许多蛋白酶,易使抗体失活,因此腹水收集后应尽快纯化,以防止降解。
大瓶培养:采用1000mL或更大的摇瓶培养。大瓶培养上清体积大,但抗体浓度低,给抗体纯化带来很大困难,消耗人力和培养液,增加生产成本。
中空纤维反应器:是比较经济的单克隆抗体生产方法。该装置由具有半透膜性质的成束的微孔纤维组成,杂交瘤细胞位于纤维外部的小量培养液中,培养液在纤维的微孔中循环,供给营养和带走废物,抗体大分子和小分子化合物被隔开。高密度的杂交瘤细胞能在此系统中维持数月,每天可产生数百毫克的抗体,抗体浓度高,体积小易于纯化。
胎(小)牛血清一直是细胞培养所必须的,在单克隆抗体生产过程中培养液中的血清蛋白使抗体的纯化增加了困难,近年开发的无血清培养技术已逐渐用于单克隆抗体的生产中。 小鼠的单克隆抗体蛋白应用于人体后,作为抗原能引起人的免疫应答,大大降低其生物活性,并可能导致变态反应。因此人源单克隆抗体在临床治疗上有广泛应用前景,引起人们的普遍兴趣。但是人单克隆抗体制备存在许多技术上和伦理上的障碍,如人杂交瘤细胞系不稳定,有些抗原不能对人进行人工免疫,人B细胞只能从外周血中分离而无法从脾脏取得等。尽管如此,一些人源单克隆抗体已经获得,技术上也在逐步完善起来。
人的瘤细胞株U—266常用来与人外周血B细胞融合以获得人源单克隆抗体。另一些淋巴母细胞抹(LCL)则来源于EB病毒转化的淋巴细胞,如GMl500,W1—L2和ARH77等也用于杂交瘤细胞的制备。这些细胞系表现ED病毒核抗原(EBNA)阳性,且形成的杂交瘤细胞抗体的分泌水平不高。
获得人单克隆抗体的另一方法是用EBV直接转化某些抗体分泌细胞,使之成为“不死”的细胞在体外培养。EBV感染人B细胞后,病毒基因插入人B细胞基因组中,有1%的细胞转化为“不死”的细胞。B细胞转化可通过“病毒驱动”和“细胞驱动”两种方法获得。前者是将B细胞与分泌EBV的B95—8细胞系一同培养,后者则是与EBNA阳性的LCL细胞一同培养。“细胞驱动”转化的B细胞比较稳定,抗体分泌能力也较强。
人淋巴母细胞系和人杂交瘤细胞较难获得,人单克隆抗体也可以通过异源杂文的办法制备,即将EBV转化的B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,将获得的异源杂交瘤细胞再与免疫后的B细胞融合,得到人单克隆抗体分泌细胞,不产生自身免疫球蛋白,EBVA也是阴性。 抗体的化学修饰:
抗体Fc段用双功能连接剂与荧光素,同位素,酶,发光化合物,稀土元素以及药物,毒素等连接后,并不影响其Fab功能区与特异性抗原结合。根据交联物的性质不同,标记的抗体可用作诊断试剂,也可作为药物的定向载体,引导药物或毒素到达抗原存在部位使药物或使毒素发挥更有效的作用,即俗称“生物导弹”。从而减少药物、毒素、同位素、酶在肿瘤治疗过程中引起严重的副作用,大大提高治疗肿瘤的效果。
许多毒素如蓖麻毒素,白喉毒素,天花粉,红豆毒素等均为蛋白质或糖蛋白,可用双功能剂与抗体相连;吗啡,前列腺素,氨甲喋吟,磷酸酯酶C等含有羧基能用碳二亚胺(EDC),混合酸酐法与抗体的氨基形成酰胺键;同样,含脂肪胺的药物如庆大雷素,阿霉素在水溶性EDC的作用下与抗体的羧基连接;而含芳香胺的药物则先在低温下与亚硝酸作用形成重氮化合物,再与抗体分子上的酪氨酸或组氨酸残基形成偶氮键。总之通过抗体的化学修饰把抗体的特异性用到定向给药和定位检测上。 抗体基因文库(antibody recombination library)是将不同的重链和轻链基因随机组合,克隆到合适的表达载体中,在原核细胞表达不同的抗体,形成一个抗体库,从这个抗体库中,用抗原可以筛选到相应的抗体基因。抗体基因来源于杂交瘤细胞或动物B细胞(免疫或未免疫)的DNA和mRNA。
用质粒作为抗体文库的载体,虽然也可能表达有活性的抗体分子或片段,但由线状噬菌体表达更为方便有效。M13、fd、F1等噬菌体的外壳蛋白由5种蛋白组成:pⅢ、pⅥ、pⅦ、pⅧ和pⅨ。每种含量不一,其中pⅧ含量最多,每个噬菌体有2700个pⅧ亚基,其余4种蛋白仅5个拷贝。增加噬菌体外壳蛋白的长度并不影响噬菌体的装配,抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体表面。噬菌体表达质粒常用的有fd-CAT1、fd-tet-DOG1、PHEN1、pComb3和pComb3H等。抗体融合蛋白构建多用pⅢ和pⅧ,pⅧ拷贝数高,低亲和力的抗体蛋白容易筛选出来。
在噬菌体表达抗体时,常常不表达完整的抗体分子,(因为CH2上不能进行糖基化)。根据不同的引物得到重链的VH或VHCH1区,轻链的VL或VLCL区。VL和VH两个片段用一短肽作连接片段,形成单链可变区(single-chain fragment variable,scFv);VHCH1和VLCL两片段则形成Fab片段。另外,单独的VH和VL也能结合抗原,如果二者形成同源或异源二聚体(dAb),则稳定性和亲和性明显提高(图7—4)。此外在抗体片段DNA末端加上一些功能蛋白(如碱性磷酸酶和蛋白毒素)的基因,则表达的抗体就带有一定生物活性功能片段,可用于检测或治疗。如果在抗体基因末端加上终止子(TAG)则表达的抗体片段是可溶性的,而不是结合在噬菌体表面。
用特异性抗原免疫的动物B细胞构建抗体的噬菌体文库,抗体亲和性高,用与免疫抗原不同的抗原筛选得到的抗体亲和性普遍较低。可用模拟天然体细胞突变的方法来提高亲和力。如混杂重组法,即将己获得的轻链或重链的V片段切下,再克隆至随机的文库中的V区构成二级文库,使H链和L链混杂,可以使抗体片段的亲和性提高。利用PCR错配将随机突变引人至抗体的抗原结合区,也能提高对抗原的亲和力。先用低亲和力的载体在噬菌体的PⅧ表达,筛选后、将抗体基因片段PCR扩增转至PⅢ上表达,可获得高亲和力的抗体片段。
抗体基因文库有两个优点,一是从不适合进行人工免疫的物种获得单克隆抗体,如人源单克隆抗体;二是可快速方便获得单克隆抗体。 将鼠源抗体的V区基因与人源抗体C区基因重组,获得的嵌合抗体(chimericalantibody),可保留鼠抗体对抗原的高亲和性,又减弱鼠源抗体对人的免疫原性,提高治疗性抗体的效果。
重组的嵌合抗体基因转化骨髓瘤细胞或中国地鼠卵细胞(CH0),可在其中表达。为了进一步地消除鼠抗体V区框架区(FW)的异源性,可实行CDR移植(CDR grafting),以获得与鼠FW类似的人FW结构的嵌合抗体。
噬菌体表达的抗体仅含V区(scFv)或Fab片段,缺乏Fc区,使抗体的稳定性下降,半衰期缩短,与Fc受体结合功能也消失。因此在抗体功能片段的末端连接A蛋白、酶、细胞因子、CD4和毒素等分子,既可增加抗体片段的稳定性,又可发挥某些生物学活性功能。
用抗体基因工程方法获得的抗体与效应分子交联物比用化学交联法具有优点:可以大量生产,不会因修饰作用影响抗体及效应分子的活性,效应分子还可根据需要进行改造。
此外在抗体片段的末端连接一段特异的双亲性螺旋(amphiphilic helixes)结构,如亮氨酸拉链结构(leucine zipper),可使单价的scFv或Fab片段在体内或体外形成稳定的双分子聚合体,从而提高抗体片段的亲和力。此法也可用于制备双特异性抗体。 噬菌体表达的抗体片段常常是在原核细胞(E.coli)中完成。原核系统表达抗体片段产量
高,成本低,快速易于操作。但抗体片段在原核表达系统中不能进行CH2糖基化,从而影响抗体的活性。因此重组抗体基因片段可转移至适合的骨髓瘤细胞系或哺乳动物细胞系(如CHO),甚至于植物细胞中表达,可以得到与淋巴细胞表达相同的抗体分子。免疫球蛋白IgA的重链和轻链及分泌片基因可以分别转化不同的植株,将表达这些蛋白的植株进行有性杂交,在杂交后代中可以装配成完整的IgA双分子。以植物作为生物反应器进行抗体的表达已有许多成功的研究报道,与动物细胞相比更为经济,具有广泛的应用前景。 抗体酶是抗原决定簇处于转换态结构的抗体。因为转换态分子极不稳定无法制备抗体,所以催化性抗体的获得主要是通过设计稳定的转换态的类似物作为半抗原,与载体蛋白交联后,免疫动物,获得针对半抗原的抗体,从中筛选具有催化活性的抗体。筛选催化性单克隆抗体所用的ELISA与筛选一般抗体的方法不完全一样,应根据催化反应的特点而进行适当的修改。经典的方法是先筛选出与底物或半抗原结合的抗体,然后从中再筛选出有催化活力的抗体,这种方法费时费力。利用催化性抗体对底物的催化活性,对底物进行适当修饰,使催化反应的产物可直接表现抗体的催化活性,这样可以简化检测步骤。
转换态类似物半抗原的设计,必须了解催化反应的转换态模型的结构特点。催化抗体的抗原结合位点上与转换态互补的某些催化基团的形成,能稳定转换态分子。此外有人把单克隆抗体分子用化学修饰方法引入一些活性基团,提高催化性抗体的催化与亲和效率。应用噬菌体抗体文库也可以筛选催化性抗体,可省去制备转换态类似物的复杂过程,直接用底物从文库中筛选有催化活性的抗体片段。如用半抗原免疫后制备的文库或文库经过多次混杂重组,则可以得到更高的亲和力的催化性抗体。抗独特型抗体也用于催化性抗体的制备,用酶作为抗原免疫小鼠获得能够封闭酶活性位点的单克隆抗体,将这个抗体用蛋白酶除去Fc片段,用Fab免疫其他品系的小鼠或家兔,得到的抗体具有相应的酶催化活性。
从理论上看,B细胞具有全套免疫球蛋白的多样性的胚系基因,当然也包括有催化作用的自身抗体在内。然而1989年Paul W.首次报道了人体的一种能催化蛋白质水解的免疫球蛋白。它是—种自身抗体,能水解血管活性肠肽(vasoactive intenstinal peptide,VIP)的Glnl6—Met17键。用VIP作为抗原能得到有催化作用的单克隆抗体,也能催化Glnl6—Met17键。大约有17%的人有这种自身抗体酶,但患有气喘的病人中该抗体与VIP的亲和力比健康人高50倍。由于VIP是一种气管松弛剂,因此有人认为这种VIP自身抗体的长期作用可能与气喘的过敏应答有一定关系。由此推测除了人工设计催化抗体以及发现的自身催化抗体外,用筛选单抗的方法,也有可能找到所需要的催化抗体。
1.中性盐盐析法
⑴在一定的
ph值及温度条件下,改变盐的浓度(即离子强度)达到沉淀的目的,称为“ks”分级盐析法。
(ks盐析:固定ph,
温度,改变盐浓度)
⑵在一定的离子强度下,改变溶液的ph值及温度,达到沉淀的目的,称为“β”分级盐析法。
(β盐析:固定离子强度,改变ph及温度。)
2.等电点沉淀法
蛋白质等电点沉淀法是基于不同蛋白质离子具有不同等电点这一特性,依次改变溶液ph值的办法,将杂蛋白沉淀除去,最后获得目标产物。
3.有机溶剂沉淀法
许多能与水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮、甲醇和乙腈,常用于低盐浓度下沉淀蛋白质。
4.非离子型聚合物沉淀法
20世纪60年代非离子型聚合物开始用于分离血纤维蛋白原和免疫球蛋白,从此高相对分子质量非离子聚合物沉淀蛋白质的方法被广泛使用,如:聚乙二醇(peg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、葡聚糖等。
5.金属沉淀法
能与羧基、胺基等含氮化合物以及含氮杂环化合物强烈结合的金属离子,如:mn2+、fe2+、co2+、ni2+、cu2+、zn2+、cd2+;
能与羧酸结合而不与含氮化合物结合的金属离子,如:ca2+、ba2+、mg2+、pb2+;
与巯基化合物强烈结合的金属离子,如:hg2+、ag+、pb2+。
实际使用时,金属离子的浓度常为0.02
mol/l。
6.亲和沉淀
初始阶段:将一个目标蛋白质与键合在可溶性载体上的亲和配体络合成沉淀;
所得沉淀物用一生中适当的缓冲溶液进行洗涤,洗去可能存在的杂质;
用一种适当的试剂将目标蛋白质从配体中离解出来。
7.选择性变性沉淀法
(1)例如对于α-淀粉酶等热稳定性好的酶,可以通过加热进行热处理,使大多数杂蛋白受热变性沉淀而被除去。
(2)根据欲分离物质所含杂质的特性,通过改变ph值或加进某些金属离子等使杂蛋白变性沉淀而被除去。
8.反胶束萃取蛋白质
菌体细胞提取
固液分离是生物产品生产中的重要单元操作。培养基、发酵液、某些中间产品和半成品等都需进行固液分离。发酵液由于种类多、粘度大及成分复杂,其固液分离最为困难。
固液分离的方法很多,生物工业中常规的方法有分离筛、重力沉降、浮选分离、离心分离和过滤等,其中用于发酵液固液分离的方法主要是离心分离和过滤。
二。超滤膜滤去。