硫酸铵溶液为什么能使蛋白质发生盐析

盐析是通过向蛋白质溶液中加入高浓度中性盐(如硫酸铵)，致使蛋白质发生沉淀的蛋白质分离技术。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低，不仅原来溶液中的大部分水转变为盐离子的水化水，而且蛋白质分子表面通过静电作用结合的水化层也被移去以溶剂化盐离子，使蛋白质分子表面的疏水残基充分暴露，从而发生聚集而沉淀下来。盐溶指的是加入盐，使物质溶解度增加。

(NH4)₂SO4用作沉淀剂的优点是：因为它是二价离子中性盐，而且在水中溶解度很高，溶解度的温度系数也较低，故能在低温下(4°C)以高浓度存在，争夺溶液中的水以及蛋白质分子表面的水化水，使蛋白质溶解度有效降低，从而使蛋白质在保持活性的情况下从溶液中沉淀出来。

盐析剂中的金属阳离子的电荷数越大，盐析作用越强。在阳离子的电荷数相同的情况下，盐析作用与阳离子的半径成反比，这是因为价态高半径小的阳离子的水化能力较强，所以使自由水分子减少的作用较大。

由于饱和硫酸铵是强电解质，解离作用强，饱和硫酸铵的解离可抑制蛋白质弱电解质的解离，使蛋白质带电荷减少，更容易聚集析出。

扩展资料：

中性盐在蛋白质溶液中，一方面与蛋白质争夺水分子，破坏蛋白质胶体颗粒表面的水膜；另一方面又大量中和蛋白质颗粒上的电荷，从而使水中蛋白质颗粒积聚而沉淀析出。常用的中性盐有硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等，但以硫酸铵为最多。

得到的蛋白质一般不失活，一定条件下又可重新溶解，故这种沉淀蛋白质的方法在分离、浓缩，贮存、纯化蛋白质的工作中应用极广。

溶液中的离子强度不同时，不同蛋白质的溶解度不同。

高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子，从而破坏蛋白质表面的水化膜，降低其溶解度，使之从溶液中沉淀出来。

各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。这种方法称之为盐析。

扩展资料：

硫酸铵沉淀法是粗分离蛋白时常用的纯化和浓缩蛋白的技术蛋白质的溶解度和盐浓度密切相关，在低浓度的条件下，随着盐浓度的增加，蛋白质的溶解度增加；但在高浓度的盐溶液里，盐离子竞争性的结合蛋白表面的水分子，破坏蛋白表面的水化膜，溶解度降低，蛋白质在疏水作用下聚集形成沉淀。

每种蛋白质的溶解度不同，因此可以用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质硫酸铵的溶

解度大，解离形成大量的NH4、SO离子，会结合大量的水分子，使蛋白质的溶解度下降，另外，其温度系数小，不易使蛋白质变性。

因此，蛋白质粗分离时硫酸铵沉淀法是很重要的一种技术，后续可采用层析技术进一步纯化蛋白，效率更高。硫酸铵沉淀法是常用的分离免疫球蛋白的方法。

如果将硫酸铵溶液一下子全部加入，硫酸铵浓度突然增加，被盐析的物质必然大量快速结晶析出，很容易将大量杂质夹杂着一起析出，从而使纯度下降。

盐析有一下几种情况：

1.盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使溶解的物质析出的过程。如：加浓（NH4）2SO4使蛋白质凝聚的过程。

2.向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析。

3.把动物脂肪或植物油与氢氧化钠按一定比例放在皂化锅内搅拌加热，反应后形成的高级脂肪酸钠、甘油、水形成混合物。往锅内加入食盐颗粒，搅拌、静置，使高级脂肪酸钠与甘油、水分离，浮在液面。（该反应用以制肥皂）



由于各种蛋白质在不同盐浓度中的溶解度不同，不同饱和度的盐溶液沉淀的蛋白质不同，从而使之从其他蛋白中分离出来。

可能你的目的蛋白在高浓度下溶解度较低，易与其他蛋白区分开来。

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蛋白质在水溶液中的溶解度是由蛋白质周围亲水基团与水形成水化膜的程度，以及蛋白质分子带有电荷的情况决定的。当用中性盐加入蛋白质溶液，中性盐对水分子的亲和力大于蛋白质，于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失。同时，中性盐加入蛋白质溶液后，由于离子强度发生改变，蛋白质表面电荷大量被中和，更加导致蛋白溶解度降低，使蛋白质分子之间聚集而沉淀。

一， 基本原理

硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。用此方法可以将主要的免疫球从样品中分离，是免疫球蛋白分离的常用方法。高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子，从而破坏蛋白质表面的水化膜，降低其溶解度，使之从溶液中沉淀出来。各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。这种方法称之为盐析。盐浓度通常用饱和度来表示。硫酸铵因其溶解度大，温度系数小和不易使蛋白质变性而应用最广。

二， 试剂及仪器

1 . 组织培养上清液、血清样品或腹水等

2. 硫酸铵（ NH 4 ） SO 4

3. 饱和硫酸铵溶液（ SAS ）

4. 蒸馏水

5. PBS( 含 0.2g /L 叠氮钠 )

6. 透析袋

7. 超速离心机

8. pH 计

9. 磁力搅拌器

三， 操作步骤

以腹水或组织培养上清液为例来介绍抗体的硫酸铵沉淀。各种不同的免疫球蛋白盐析所需硫酸 铵的饱和度也不完全相同。通常用来分离抗体的硫酸铵饱和度为 33% — 50% 。

（一）配制饱和硫酸铵溶液（ SAS ）

1.将 767g （ NH 4 ） 2 SO 4 边搅拌边慢慢加到 1 升 蒸馏水中。用氨水或硫酸调到硫酸pH7.0 。此即饱和度为 100% 的硫酸铵溶液（ 4.1 mol/L, 25 ° C ）.

2.其它不同饱和度铵溶液的配制

（二）沉淀

1.样品（如腹水） 20 000 ′ g 离心 30 min ，除去细胞碎片；

2.保留上清液并测量体积；

3.边搅拌边慢慢加入等体积的 SAS 到上清液中，终浓度为 1 ： 1 （

4.将溶液放在磁力搅拌器上搅拌 6 小时或搅拌过夜（ 4 ° C ），使蛋白质充分沉淀。

（三）透析

1.蛋白质溶液 10 000 ′ g 离心 30 min （ 4 ° C ）。弃上清保留沉淀；

2.将沉淀溶于少量（ 10-20ml ） PBS -0.2g /L 叠氮钠中。沉淀溶解后放入透析袋对

PBS -0.2g /L 叠氮钠透析 24-48 小时（ 4 ° C ），每隔 3-6 小时换透析缓冲液一次，以彻底除去硫酸氨；

3.透析液离心，测定上清液中蛋白质含量。

四，应用提示

（一） 先用较低浓度的硫酸氨预沉淀，除去样品中的杂蛋白。

1.边搅拌边慢慢加 SAS 到样品溶液中，使浓度为 0.5:1 (v/v) ；

2.将溶液放在磁力搅拌器上搅拌 6 小时 或过夜（ 4 ° C ）；3.3000 ′ g 离心 30 min （ 4 ° C ），保留上清液；上清液再加 SAS 到 0.5:1(v/v) ，再次离心得到沉淀。将沉淀溶于 PBS ，同前透析，除去硫酸氨；

4.上清液再加 SAS 到 0.5:1 (v/v) ，再次离心得到沉淀。将沉淀溶于 PBS ，同前透析，除去硫酸氨；

5.杂蛋白与欲纯化蛋白在硫酸氨溶液中溶解度差别很大时，用预沉淀除杂蛋白是非常有效

（二）为避免体积过大，可用固体硫酸氨进行盐析（硫酸氨用量参考表 1 ）；硫酸氨沉淀法与层析 技术结合使用，可得到更进一步纯化的抗体。

纯品为无色透明斜方晶系结晶，水溶液呈酸性。不溶于醇、丙酮和氨水 [1] 。有吸湿性，吸湿后固结成块。加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。与碱类作用则放出氨气。与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀。也可以使蛋白质发生盐析。