❶ 我要純化一種從細菌提取出來的未知粗酶,鹽析後上離子交換,等電點未知,我准備選用DEAE-sephroseFF 填料
鹽析後直接離子交換可能不太合適,最好先脫下鹽,再栗子交換。
DEAE是陰栗子交換,PH調到PI以上, 填料可以重復利用
❷ C#問題Console.WriteLine("ff{0}",cm["anmy"]);輸出沒顯示~
即使cm["anmy"]返回空,也應該輸出:ff啊
方便就帖多點源碼(如這個方法的)吧.
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補充:
樓主後來帖的代碼,使用到了Response?就是在ASP.NET里了,
如果在ASP.NET里使用Console.Write,是不會輸出到控制台界面的,
bs開發這個與cs不一樣.即使同樣的Console.Write方法.
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asp.net和c#.net是一樣的嗎?
看你做的程序:ASP.NET和Winform或控制台程序不一樣.
你在ASP.NET里用Console,不會輸出的.
❸ 凝膠的生物
生物分子下游純化的對象一般包括蛋白、酶、重組蛋白、單抗、抗體及抗原、肽類、病毒、核酸等。純化前首先需要測定生物分子的各物理和化學特性,然後通過實驗選擇出最有效的純化流程。
1.測定——分子量、PI
當目標蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚時,可用PAGE電泳方法或層析方法加以測定。分離范圍廣闊的Superose HR預裝柱很適合測定未知蛋白的分子量。用少量離子交換介質在多個含不同PH緩沖液的試管中,可簡易地測出PI,並選擇純化用緩沖液的最佳PH。
2.選擇——層析方法
若對目標蛋白的特性或樣品成分不太了解,可嘗試幾種不同的純化方法:
一 使用最通用的凝膠過濾方法,選擇分離范圍廣闊的介質如Superose、Sephacryl HR依據分子量將樣品分成不同組份。
二 用含專一配體或抗體的親和層析介質結合目標蛋白。亦可用各種活化偶聯介質偶聯目標蛋白的底物、受體等自製親和介質,再用以結合目標蛋白。一步即可得到高純度樣品。
三 體積大的樣品,往往使用離子交換層析加以濃縮及粗純化。高鹽洗脫的樣品,可再用疏水層析純化。疏水層析利用高鹽吸附、低鹽洗脫的原理,洗脫樣品又可直接上離子交換等吸附性層析。兩種方法常被交替使用於純化流程中。
3.純化——大量粗品
處理大量原液時,為避免堵塞柱子,一般使用sepharose big beads、sepharoseXL、sepharose fast flow等大顆粒離子交換介質。擴張柱床吸附技術利用多種STREAMLINE介質,直接從含破碎細胞或組織萃取物的發酵液中俘獲蛋白。將離心、超濾、初純化結合為一。提高回收率,縮短純化周期。
4.純化——硫酸氨樣品
硫酸氨沉澱方法常被用來初步凈化樣品,經處理過的樣本處於高鹽狀態下,很適合直接上疏水層析。若作離子交換,需先用Sephadex G-25脫鹽。疏水層析是較新技術,隨著介質種類不斷增多,漸被融入各生產工藝中。利用Hitrap HIC Test Kit 和RESOURCE HIC Test Kit可在八種疏水介質中選擇最適合介質及最佳的純化條件。低鹽洗脫的樣品可稍加稀釋或直接上其它吸附性層析。
5.純化——糖類分子
固化外源凝訂素如刀豆球蛋白、花生、大麥等凝集素,可結合碳水化合物的糖類殘基,很適合用作分離糖化細胞膜組份、細胞、甚至亞細胞細胞器,純化糖蛋白等。兩種附上外源凝集素的Sepharose 6MB親和層析介質,專為俘獲整個細胞或大復合物,如膜囊等。
6.純化——膜蛋白
膜蛋白分離常使用去污劑以保持其活性。離子性去污劑應選用與目標蛋白相反電荷者,避免在作離子交換時和目標蛋白競爭交換介質,藉此除去去污劑。非離子性去污劑可以疏水層析除去。
7.純化——單抗、抗原
單抗多為IgG.來源主要是腹水和融合瘤培養上清液。在培養前除去IgG.重組蛋白A介質Mabselect和rProtein A Sepharose FF對IgG有更高的載量和專一性,基團脫落更少。脫落的rProtein A用離子交換Q Sepharose HP或凝膠過濾Superdex 200,很容易去除。
疏水層析Phenyl Sepharose HP亦很適合純化IgG.宿主抗體和污染IgG可用凝膠過濾Superdex 200在精細純化中去除。
純化IgG抗原最有效的方法是用活化偶聯介質如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶聯IgG,再進一步獲取IgG抗原。
HiTrap IgM是用來純化融合瘤細胞培養的單抗IgM,結合量達5mg IgM.HiTrap IgY是專門用來純化IgY,結合量達100mg純IgY.
8.純化——重組蛋白
重組蛋白在設計、構建時應已融入純化構想。樣品多夾雜了破碎細胞或溶解產物,擴張柱床吸附技術STREAMLINE便很適合做粗分離。Amersham biosciences提供三個快速表達、一步純化的融合系統。
一 GST融合載體使要表達的蛋白和谷胱甘肽S轉移酶一起表達,然後利用Glutathione Sepharose 4B作親和層析純化,再利用凝血酶或因子Xa切開。
2. 蛋白A融合載體使要表達的蛋白和蛋白A的IgG結合部位融合在一起表達,以IgG Sepharose 6 FF純化。
二 含組氨酸標記(Histidine-tagged)的融合蛋白可用Chelating Sepharose FF螯合Ni2+金屬,在一般或變性條件(8M尿素)下透過組氨酸螯合融合蛋白。HisTrap試劑盒提供整套His-Tag蛋白的純化方法。
9.純化——包涵體蛋白
包涵體蛋白往往需溶於6M鹽酸胍或8M尿素中。一般包涵體蛋白樣品的純度越高,復性效果越好。SOURCE 30 RPC反相層析介質很適合純化復性前的粗品,並可以1MnaOH重生。此方法純化後的包涵體蛋白,復性回收率明顯提高。
10.包涵體蛋白固相復性
許多文獻報導將包涵體蛋白在變性條件下固定(吸附)在層析介質上,一般用各種Sepharose FF離子交換層析介質。而且無需大量稀釋樣品,並將復性和初純化合二為一,大大節省時間及提高回收率。
固相復性方法也被用於以HiTrap Chelating金屬螯合層析直接復性及純化包涵體形式表達的組氨酸融合蛋白;以HiTrap Heparin肝素親和層析直接復性及純化包涵體形式表達的含多個賴氨酸的融合蛋白。兩種親和層析預裝柱均可反復多次重復使用,比一般試劑盒更方便、耐用。
11.純化——中草葯有效成分
中葯的化學成分極其復雜。例:如用甲醇分離黃酮甙,三糖甙先被洗下來,二糖甙其次,單糖甙隨後,最後是甙元。Sephadex LH-20可使用水、醇、丙酮、氯仿等各種試劑,廣泛用於各種天然產物的分離,包括生物鹼、甙、黃酮、醌類、內脂、萜類、甾類等。
生物鹼在酸性緩沖液中帶正電,成為鹽,HiTrap SP陽離子交換層析柱可以分離許多結構非常近似的生物鹼。相反,黃酮、蒽醌、皂甙、有機酸等可溶於偏鹼的緩沖液中,在HiTrap Q陰離子交換柱上分離效果良好。
一般多糖純化大多使用分子篩如Sephadex,Sephacryl.若分子量在600KD以下,並需更高解析度,可選擇新一代的Superdex.一般植物可能含水溶性、酸溶性、鹼溶性多種多糖。SOURCE5、15、30RPC反相層析也很適合各種中葯有效成分的檢測、分離和放大制備。由於中葯的成分非常復雜,SOURCE反相層析可用范圍為PH1-14 ,並可用1M NaOH,1M HCL清洗、再生。比傳統硅膠反相層析更易於工藝優化及在位清洗,壽命也更長。
12.純化——肽類
肽類的來源有天然萃取,合成肽和重組肽三種。肽容易被酶降解,但可從有機溶劑或促溶劑中復性,所以多以高選擇性的反相層析如SOURCE 30RPC、SOURCE 15RPC、SOURCE 5RPC或離子交換Minibeads、Monobeads作純化。Superdex Peptide HR是專為肽分子純化設計的凝膠過濾預裝柱,能配合反相層析做出更精美的肽圖。肽分子制備可用離子交換配合凝膠過濾Superdex 30 PG。醫學都市多功能
13.純化——核酸、病毒
核酸的純化用於去除影響測序或PCR污染物等研究。核酸可大致上分為質粒DNA、噬菌體DNA和PCR產物等。病毒也可視作核酸大分子,和質粒DNA一樣,可用分離大分子的Sephacry S-1000 SF、Superose或Sepharoce 4FF凝膠過濾介質去除雜蛋白,再配合離子交換如Mono Q、 SOURCE Q分離核酸。
14.純化——寡核苷酸寡酸苷酸
多應用在反義(anti-sense)DNA、RNA測序、PCR和cDNA合成等研究。合成後含三苯甲基的寡核苷酸以陰離子交換的Mono Q或快速低反壓的SOURCE Q在PH12下可除副產物,並避免凝集和保護基的脫落。載量大大高過反相層析,可用做大量制備。不含三苯甲基的失敗序列可用反相柱ProRPC去除。
15.脫鹽、小分子去除
使用凝膠過濾介質Sephadex G10,G15,G25,G50等去除小分子,效率高,處理量可達床體積30%.只需在進樣後收集首1/3-1/2柱體積的洗脫液,HiPrep Desalting(26ml)可在數分鍾為多至10ml樣品脫鹽。
16.疫苗純化
使用凝膠過濾介質Sepharose 4FF純化疫苗,去除培養基中的雜蛋白,處理量可大於床體積10%.柱高一般40-70cm,整個過程約半至一小時。使用此法生產的疫苗品種有乙肝、狂犬、出血熱、流感、肺結核、小兒麻痹疫苗等。分子量較小的疫苗可使用Sephacryl S-500HR,如甲肝疫苗等。
17.抗生素聚合物分析
中國葯典從2000年版起要求抗生素頭孢曲松鈉需要找出聚合物占產品的白分比,規定使用Sephadex G10凝膠過濾法測定。
18.純化-基因治療用病毒載體
SORRCE 15Q
19.純化-基因治療用質粒
Q Sepharose XL,SOURCE 15Q,STREAMLINE Q,Sephacryl S500,Plasmidselect 在下游純化中,可應用不同層析技術在純化生物分子的同時,去除各種污染物。 1.去除——內毒素
內毒素又稱熱原。含脂肪A、糖類和蛋白,是帶負電的復合大分子。
內毒素的脂肪A部份有很強的疏水性。但在高鹽下會凝集,無法上疏水層析。利用疏水層析試驗盒(17-1349-01)可選擇結合目標蛋白的介質而去除內毒素。
內毒素與陰離子交換介質Q或DEAE Sepharose Fast Flow有較強結合。可在洗脫目標蛋白後用高鹽緩沖液或NaOH去除。
利用CNBr或NHS Sepharose FF可偶聯內毒素底物如LAL,PMB,自動成親合層析介質結合內毒素。內毒素經常是多聚體,凝膠過濾層析可有效地將之去除。
2.去除——蛋白中的核酸
大量核酸增加樣本黏度,令區帶擴張,反壓增加,降低解析度和流速。葯審和食檢對核酸含量也有嚴格限制。
胞內表達蛋白的核酸問題尤其嚴重。核酸帶陰電荷,在初步純化時利用陽離子交換介質如STREAMLINESP,SP Sepharose Big Beads,SP或CM Sepharose FF,SP SepharoseXL結合目標蛋白,可除去大量核酸。
核酸在高鹽下會和蛋白解離,疏水層析介質很適合用來結合目標蛋白,在純化蛋白的同時去除核酸。
利用核酸酶將核酸切成小片斷,用凝膠過濾做精細純化時便很容易去除了。
3.去除——病毒和微生物
病毒和微生物可成為病原,應盡量減除。結合不同層析技術,使用注射用水,用NaOH定期進行儀器和凝膠的在位消毒和在位清洗,皆可避免污染物增加。
病毒大都有脂外殼。可用與目標蛋白電荷相反的S/D(solvent/detergent)處理,使病毒失活,如Triton和Tween.再用適當的離子交換介質如CM Sepharose FF結合目標蛋白,去除S/D.
其它污染物可以改變pH和離子強度使其從目標分子中解離或失活,凝膠過濾介質Superdex及多種吸附性介質,SOURCE都是很好的精細純化介質,可去除多種微量污染物。 凝膠是指顆粒大小在1埃到10埃之間的混合物。高分子溶液和某些溶膠,在適當的條件下,整個體系會轉變成一種彈性的半固體狀態的稠厚物質,失去流動性。這種現象稱為膠凝作用,所形成的產物叫做凝膠或凍膠.
「氣凝膠」是指分散系為氣態的,如:雲,霧等,「固凝膠」有煙水晶等,「液凝膠」就是呈液態的膠體,如氫氧化鐵膠體 。
❹ 離子交換層析與疏水層析有何區別
離子交換層析是利用蛋白質在不同PH帶不同種電荷的方法,利用離子交換的方法分離蛋白的。離子交換內的介質一般是樹脂,陽離子交換型的,使用前樹脂先用鹼處理成鈉型,將氨基酸混合液(pH=2-3)上柱,pH=2-3時,氨基酸主要以陽離子形式存在,與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上,再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸(帶的電荷不同)與樹脂的親和力不同,要將其分離洗脫下來,需要降低它們之間的親和力,方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度,這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來,反之亦然。不同反荷離子與樹脂親和力是不同的,其強弱關系為陽性競爭離子:Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+陰性競爭離子:I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F-如果某種離子溶液洗脫效果不好,可用另一種親和力強的離子代替之,等電點>7選擇陽離子交換樹脂,等電點<7選擇陰離子交換樹脂。
❺ 如何製作氣凝膠
如何製作氣凝膠
氣凝膠又稱凍膠。溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下互相連接,形成空間網狀結構,結構空隙中充滿了作為分散介質的液體(在干凝膠中也可以是氣體),這樣一種特殊的分散體系稱作凝膠。沒有流動性。內部常含有大量液體。例如血凝膠、瓊脂的含水量都可達99%以上。可分為彈性凝膠和脆性凝膠。彈性凝膠失去分散介質後,體積顯著縮小,而當重新吸收分散介質時,體積又重新膨脹,例如明膠等。脆性凝膠失去或重新吸收分散介質時,形狀和體積都不改變,例如硅膠等。由溶液或溶膠形成凝膠的過程稱為膠凝作用(gelation)。
[編輯本段]生物學和凝膠
生物分子下游純化的對象一般包括蛋白、酶、重組蛋白、單抗、抗體及抗原、肽類、病毒、核酸等。純化前首先需要測定生物分子的各物理和化學特性,然後通過實驗選擇出最有效的純化流程。
1.測定——分子量、PI
當目標蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚時,可用PAGE電泳方法或層析方法加以測定。分離范圍廣闊的Superose HR預裝柱很適合測定未知蛋白的分子量。用少量離子交換介質在多個含不同PH緩沖液的試管中,可簡易地測出PI,並選擇純化用緩沖液的最佳PH.
2.選擇——層析方法
若對目標蛋白的特性或樣品成分不太了解,可嘗試幾種不同的純化方法:
一] 使用最通用的凝膠過濾方法,選擇分離范圍廣闊的介質如Superose、Sephacryl HR依據分子量將 樣品分成不同組份。
二] 用含專一配體或抗體的親和層析介質結合目標蛋白。亦可用各種活化偶聯介質偶聯目標蛋白的底物、受體等自製親和介質,再用以結合目標蛋白。一步即可得到高純度樣品。
三] 體積大的樣品,往往使用離子交換層析加以濃縮及粗純化。高鹽洗脫的樣品,可再用疏水層析純化。疏水層析利用高鹽吸附、低鹽洗脫的原理,洗脫樣品又可直接上離子交換等吸附性層析。兩種方法常被交替使用於純化流程中。
3.純化——大量粗品
處理大量原液時,為避免堵塞柱子,一般使用sepharose big beads、sepharoseXL、sepharose fast flow等大顆粒離子交換介質。擴張柱床吸附技術利用多種STREAMLINE介質,直接從含破碎細胞或組織萃取物的發酵液中俘獲蛋白。將離心、超濾、初純化結合為一。提高回收率,縮短純化周期。
4.純化——硫酸氨樣品硫酸氨沉澱方法常被用來初步凈化樣品,經處理過的樣本處於高鹽狀態下,很適合直接上疏水層析。若作離子交換,需先用Sephadex G-25脫鹽。疏水層析是較新技術,隨著介質種類不斷增多,漸被融入各生產工藝中。利用Hitrap HIC Test Kit 和RESOURCE HIC Test Kit可在八種疏水介質中選擇最適合介質及最佳的純化條件。低鹽洗脫的樣品可稍加稀釋或直接上其它吸附性層析。
5.純水——糖類分子
固化外源凝訂素如刀豆球蛋白、花生、大麥等凝集素,可結合碳水化合物的糖類殘基,很適合用作分離糖化細胞膜組份、細胞、甚至亞細胞細胞器,純化糖蛋白等。兩種附上外源凝集素的Sepharose 6MB親和層析介質,專為俘獲整個細胞或大復合物,如膜囊等。
6.純化——膜蛋白
膜蛋白分離常使用去污劑以保持其活性。離子性去污劑應選用與目標蛋白相反電荷者,避免在作離子交換時和目標蛋白競爭交換介質,籍此除去去污劑。非離子性去污劑可以疏水層析除去。
7.純化——單抗、抗原 *單抗多為IgG.來源主要是腹水和融合瘤培養上清液。腹水有大量白蛋白、轉鐵蛋白和宿主抗體等。Mabselect、Protein G和Protein A對IgG的Fc區有專一性親和作用,能一步純化各種不同源的IgG.血清互補劑如小牛血清可先用蛋白G預處理,在培養前除去IgG.重組蛋白A介質 Mabselect和rProtein A Sepharose FF對IgG有更高的載量和專一性,基團脫落更少。脫落的rProtein A用離子交換Q Sepharose HP或凝膠過濾Superdex 200,很容易去除。
*疏水層析Phenyl Sepharose HP亦很適合純化IgG.宿主抗體和污染IgG可用凝膠過濾Superdex 200在精細純化中去除。
*純化IgG抗原最有效的方法是用活化偶聯介質如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶聯IgG,再進一步獲取IgG抗原。
*HiTrap IgM是用來純化融合瘤細胞培養的單抗IgM,結合量達5mg IgM.HiTrap IgY是專門用來純化IgY,結合量達100mg純IgY.
8.純化——重組蛋白 重組蛋白在設計、構建時應已融入純化構想。樣品多夾雜了破碎細胞或溶解產物,擴張柱床吸附技術STREAMLINE便很適合做粗分離。Amersham biosciences提供三個快速表達、一步純化的融合系統。
一] GST融合載體使要表達的蛋白和谷胱甘肽S轉移酶一起表達,然後利用Glutathione Sepharose 4B作親和層析純化,再利用凝血酶或因子Xa切開。
2. 蛋白A融合載體使要表達的蛋白和蛋白A的IgG結合部位融合在一起表達,以IgG Sepharose 6 FF純化。
二] 含組氨酸標記(Histidine-tagged)的融合蛋白可用Chelating Sepharose FF螯合Ni2+金屬,在一般或變性條件(8M尿素)下透過組氨酸螯合融合蛋白。HisTrap試劑盒提供整套His-Tag蛋白的純化方法。
9.純化——包涵體蛋白
包涵體蛋白往往需溶於6M鹽酸胍或8M尿素中。高化學穩定性的Superose 12及Sepharose 6FF凝膠過濾介質很適合在變性條件下做純化。變性純化後的蛋白需要復性至蛋白的天然構象。Superdex 75、Q Sepharose FF和Phenyl Sepharose FF分別被發現有助包涵體蛋白的復性。一般包涵體蛋白樣品的純度越高,復性效果越好。SOURCE 30 RPC反相層析介質很適合純化復性前的粗品,並可以1MnaOH重生。此方法純化後的包涵體蛋白,復性回收率明顯提高。
10.包涵體蛋白固相復性 *近年許多文獻報導將包涵體蛋白在變性條件下固定(吸附)在層析介質上,一般用各種Sepharose FF離子交換層析介質。去除變性劑後,蛋白在介質上成功復性,再將復性好的蛋白洗脫下來。固相復性避免了一般復性過程中蛋白質聚體的形成,所以復性得率更高,而且無需大量稀釋樣品,並將復性和初純化合二為一,大大節省時間及提高回收率。
*固相復性方法也被用於以HiTrap Chelating金屬螯合層析直接復性及純化包涵體形式表達的組氨酸融合蛋白;以HiTrap Heparin肝素親和層析直接復性及純化包涵體形式表達的含多個賴氨酸的融合蛋白。兩種親和層析預裝柱均可反復多次重復使用,比一般試劑盒更方便、耐用。
11.純化——中草葯有效成分
中葯的化學成分極其復雜。傳統中葯多是煎熬後服用,有效成份多較為親水,包括生物鹼、黃酮、蒽醌、皂甙、有機酸、多糖、肽和蛋白質。靈活及綜合性地利用多種層析方法。如離子交換、分子篩、反相層析,更容易分離到單一活性成分。Sephadex LH-20葡聚糖凝膠同時具備吸附性層析和分子篩功能,例:如用甲醇分離黃酮甙,三糖甙先被洗下來,二糖甙其次,單糖甙隨後,最後是甙元。 Sephadex LH-20可使用水、醇、丙酮、氯仿等各種試劑,廣泛用於各種天然產物的分離,包括生物鹼、甙、黃酮、醌類、內脂、萜類、甾類等。
*生物鹼在酸性緩沖液中帶正電,成為鹽,HiTrap SP陽離子交換層析柱可以分離許多結構非常近似的生物鹼。相反,黃酮、蒽醌、皂甙、有機酸等可溶於偏鹼的緩沖液中,在HiTrap Q陰離子交換柱上分離效果良好。
*一般多糖純化大多使用分子篩如Sephadex,Sephacryl.若分子量在600KD以下,並需更高解析度,可選擇新一代的Superdex. 一般植物可能含水溶性、酸溶性、鹼溶性多種多糖。綜合利用分子篩及離子交換層析有助進一步獲各組份純品。另外,多糖葯物需去除可引起過敏的蛋白質,傳統 Sevag方法用丁醇脫蛋白需反復數十次。陰陽離子交換法可以一、兩步快速去除多糖中殘存的蛋白質。SOURCE5、15、30RPC反相層析也很適合各種中葯有效成分的檢測、分離和放大制備。由於中葯的成分非常復雜,SOURCE反相層析可用范圍為PH1-14 ,並可用1M NaOH,1M HCL清洗、再生。比傳統硅膠反相層析更易於工藝優化及在位清洗,壽命也更長。
12.純化——肽類
肽類的來源有天然萃取,合成肽和重組肽三種。肽容易被酶降解,但可從有機溶劑或促溶劑中復性,所以多以高選擇性的反相層析如SOURCE 30RPC、SOURCE 15RPC、SOURCE 5RPC或離子交換Minibeads、Monobeads作純化。Superdex Peptide HR是專為肽分子純化設計的凝膠過濾預裝柱,能配合反相層析做出更精美的肽圖。肽分子制備可用離子交換配合凝膠過濾Superdex 30 PG。醫學都市多功能
13.純化——核酸、病毒
核酸的純化用於去除影響測序或PCR污染物等研究。核酸可大致上分為質粒DNA、噬菌體DNA和PCR產物等。病毒也可視作核酸大分子,和質粒DNA一樣,可用分離大分子的Sephacry S-1000 SF、Superose或Sepharoce 4FF凝膠過濾介質去除雜蛋白,再配合離子交換如Mono Q、 SOURCE Q分離核酸。
14.純化——寡核苷酸寡酸苷酸多應用在反義(anti-sense)DNA、RNA測序、PCR和cDNA合成等研究。合成後含三苯甲基的寡核苷酸以陰離子交換的Mono Q或快速低反壓的SOURCE Q在PH12下可除副產物,並避免凝集和保護基的脫落。載量大大高過反相層析,可用做大量制備。不含三苯甲基的失敗序列可用反相柱ProRPC去除。
15.脫鹽、小分子去除
使用凝膠過濾介質Sephadex G10,G15,G25,G50等去除小分子,效率高,處理量可達床體積30%.只需在進樣後收集首1/3-1/2柱體積的洗脫液,就可以去除該填料分離范圍上限以下的小分子,簡單直接。由於只是去除小分子,柱高10cm以上即可。整個過程一般可於數分鍾至半小時完成。Sephadex G25系列介質專為蛋白質脫鹽而設計,預裝柱HiTrap Desalting(5ml)可用針筒操作。HiPrep Desalting(26ml)可在數分鍾為多至10ml樣品脫鹽。
16.疫苗純化 使用凝膠過濾介質Sepharose 4FF純化疫苗,去除培養基中的雜蛋白,處理量可大於床體積10%.柱高一般40-70cm,整個過程約半至一小時。目前使用此法生產的疫苗品種有乙肝、狂犬、出血熱、流感、肺結核、小兒麻痹疫苗等。分子量較小的疫苗可使用Sephacryl S-500HR,如甲肝疫苗等。
17.抗生素聚合物分析
中國葯典從2000年版起要求抗生素頭孢曲松鈉需要找出聚合物占產品的白分比,規定使用Sephadex G10凝膠過濾法測定。
18.純化-基因治療用病毒載體
SORRCE 15Q
19.純化-基因治療用質粒
Q Sepharose XL,SOURCE 15Q,STREAMLINE Q,Sephacryl S500,Plasmidselect 在下游純化中,可應用不同層析技術在純化生物分子的同時,去除各種污染物。
1.去除——內毒素
內毒素又稱熱原。含脂肪A、糖類和蛋白,是帶負電的復合大分子。
內毒素的脂肪A部份有很強的疏水性。但在高鹽下會凝集,無法上疏水層析。利用疏水層析試驗盒(17-1349-01)可選擇結合目標蛋白的介質而去除內毒素。
內毒素與陰離子交換介質Q或DEAE Sepharose Fast Flow有較強結合。可在洗脫目標蛋白後用高鹽緩沖液或NaOH去除。
利用CNBr或NHS Sepharose FF可偶聯內毒素底物如LAL,PMB,自動成親合層析介質結合內毒素。內毒素經常是多聚體,凝膠過濾層析可有效地將之去除。
2.去除——蛋白中的核酸
大量核酸增加樣本黏度,令區帶擴張,反壓增加,降低解析度和流速。葯審和食檢對核酸含量也有嚴格限制。
胞內表達蛋白的核酸問題尤其嚴重。核酸帶陰電荷,在初步純化時利用陽離子交換介質如STREAMLINESP,SP Sepharose Big Beads,SP或CM Sepharose FF,SP SepharoseXL結合目標蛋白,可除去大量核酸。
核酸在高鹽下會和蛋白解離,疏水層析介質很適合用來結合目標蛋白,在純化蛋白的同時去除核酸。
利用核酸酶將核酸切成小片斷,用凝膠過濾做精細純化時便很容易去除了。
3.去除——病毒和微生物
病毒和微生物可成為病原,應盡量減除。結合不同層析技術,使用注射用水,用NaOH定期進行儀器和凝膠的在位消毒和在位清洗,皆可避免污染物增加。
病毒大都有脂外殼。可用與目標蛋白電荷相反的S/D(solvent/detergent)處理,使病毒失活,如Triton和Tween.再用適當的離子交換介質如CM Sepharose FF結合目標蛋白,去除S/D.
其它污染物可以改變pH和離子強度使其從目標分子中解離或失活,凝膠過濾介質Superdex及多種吸附性介質,SOURCE都是很好的精細純化介質,可去除多種微量污染物。
凝膠是指顆粒大小在1埃到10埃之間的混合物。高分子溶液和某些溶膠,在適當的條件下,整個體系會轉變成一種彈性的半固體狀態的稠厚物質,失去流動性。這種現象稱為膠凝作用,所形成的產物叫做凝膠或凍膠.
「氣凝膠」是指分散系為氣態的,如:雲,霧等,「固凝膠」有煙水晶等,「液凝膠」就是呈液態的膠體,如氫氧化鐵膠體 。
例:
食品級葡甘露膠(Gum Konjac-GM)
葡甘露膠(又稱:魔芋膠)系一種新型多用途微粒狀可食用膠。這里推出之葡甘露膠是以優質魔芋中提取的葡萄甘露聚糖為原料,經脫雜處理後採用先進技術加工而成,其中添加成分不含任何非食用化學配料或色素。與傳統的瓊脂、果膠、海藻膠等食品添加劑相比,葡甘露膠在膨脹率、粘度、增稠、穩定性及使用方便程度上皆顯著優於上述膠類,此外尚具有特殊的優點:無需添加任何凝固劑,在無糖、低糖或高糖條件下,在酸性、中性或鹼性條件下,常溫即可凝凍,凝膠性能理想;保持或強化了葡萄甘露聚糖所具有的降糖、降脂、減肥等保健功能,大大拓寬了魔芋應用的范圍;價格低廉、使用方便。
葡甘露膠能廣泛用於食品、飲料、醫葯、日用化工、科研等領域,作為瓊脂、果膠、海藻膠等的替代產品,價格低廉,且使用時無需改變原有的設備及工藝,能大幅度降低添加劑的使用成本,是一種理想的新型凝膠添加劑。為滿足不同產品開發的需要,一、凝膠(果凍)型:能與各種天然果汁、物料及色素良好混合,作為廣譜凝膠賦型劑,是製作果凍、水晶軟糖等的極佳原料,也可作為培養基支持體,且不需再添加其它任何膠類或鹼性成份;凝膠成型條件隨意、脫杯完整,凝膠強度高、韌性大。用量:0.7~0.9%。用法:在適量溫水中溶脹3~5分鍾,煮沸冷至70度左右時加入糖及各種配料,冷卻至室溫即成。
二、培養基型:用作替代瓊脂作為花卉及其它植物進行組織培養的支持體。組培苗根粗、苗壯,使用效果理想,成本大幅降低。用量:0.5~0.6%。用法:在溫水中溶脹3~5 分鍾,煮沸後冷卻即可。三、果肉(茶)飲料型:作為穩定劑與懸浮劑,替代瓊脂和羧甲基纖維素等,廣泛用於粒粒橙、果茶、果汁、豆奶、銀耳羹、八寶粥等異相懸浮劑等(或混合)飲料中,防止沉澱或分層。 用量:0.15~0.25%左右。用法:在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。四、冷凍製品型:用於冰棒、冰淇淋等各種冷凍製品,可增大膨脹,減少冰晶,提高抗熱融性,使產品更加爽口。用量:0.15~0.25%左右。用法:在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。五、增稠型:用於果醬、米、面製品中,可增大膨脹率,提高韌性,改善賦型和口感。是進口洋槐豆膠的理想替代物。用量:0.2~0.3%左右。用法:在適量溫水中充分溶脹後加入物料中。
❻ 蛋白質純化所用的柱子有幾種,分別有什麼作用
一、沉澱法
1、 鹽析
實驗原理:中和蛋白質表面電荷並破壞水化膜。
蛋白質易溶於水,因為其分子的-COOH -NH2和-OH都是親水基團,這些基團與極性水分子相互作用形成水化層,包圍於蛋白質分子周圍形成1~100 nm大小的親水膠體,從而削弱了蛋白質分子之間的作用力。當大量鹽加到蛋白質溶液中,高濃度的鹽離子(如硫酸銨的 SO42- 和NH4+)有很強的水化力,可奪取蛋白質分子的水化層,使之"失水",於是蛋白質膠粒凝結並沉澱析出。
2、等電點沉澱法:
實驗原理:利用蛋白質在等電點時溶解度最低而各種蛋白質又具有不同等電點的特點進行分離的方法。
在等電點時,蛋白質分子以兩性離子形式存在,其分子凈電荷為零(即正負電荷相等),此時蛋白質分子顆粒在溶液中因沒有相同電荷的相互排斥,分子相互之間的作用力減弱,其顆粒極易碰撞、凝聚而產生沉澱,所以蛋白質在等電點時,其溶解度最小,最易形成沉澱物。
注意點:不同的蛋白質,具有不同的等電點。同一種蛋白質在不同條件下,等電點不同。
3、有機溶劑沉澱法
實驗原理:加入有機溶劑使水溶液的介電常數降低,因而增加了兩個相反電荷基團之間的吸引力,促進了蛋白質分子的聚集和沉澱。
有機溶劑引起蛋白質沉澱的另一種解釋認為與鹽析相似,有機溶劑與蛋白質爭奪水化水,致使蛋白質脫除水化膜,而易於聚集形成沉澱。
影響因素:(一)有機溶劑的選擇 (二)溫度的控制 (三)pH值 (四)離子強度
用此法析出的沉澱一般比鹽析法易過濾或離心沉降,分離後的蛋白質沉澱應立即用水或者緩沖液溶解,以達到降低有機溶劑的濃度的目的。此法在血液製品的制備過程中較多使用。
二、層析
1、離子交換柱層析
實驗原理:以離子交換劑為固定相,依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。是發展最早的層析技術之一,目前已成為蛋白質分離純化最常用的手段,是基於蛋白質電荷不同的分離技術。
離子交換層析中,基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂;而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質,所以這類蛋白質被留在柱子上,然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等措施,將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質,結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。
2、疏水相互作用層析
實驗原理:根據分子表面疏水性差別來分離蛋白質和多肽等生物大分子的一種較為常用的方法。
蛋白質和多肽等生物大分子的表面常常暴露著一些疏水性基團,我們把這些疏水性基團稱為疏水補丁,疏水補丁可以與疏水性層析介質發生疏水性相互作用而結合。不同的分子由於疏水性不同,它們與疏水性層析介質之間的疏水性作用力強弱不同,疏水作用層析就是依據這一原理分離純化蛋白質和多肽等生物大分子的。
3、親和層析
實驗原理:利用蛋白質能和某些專一分子可逆結合的特性,
當蛋白質溶液通過層析柱時,其中可與親和載體配基相互作用的受體被吸附劑結合,不被吸附的無關成分則可隨流出液通過柱體,從而將吸附蛋白與其他蛋白質分開。此法特異性強,收率高。
4、凝膠層析
實驗原理:根據分子大小分離蛋白混合物的最有效的方法之一。混合物隨流動相流經裝有凝膠固定相的層析柱時,其中各物質因分子大小的的不同而被分離的技術。
三、離心
1、速率區帶離心法
實驗原理根據分離的粒子在離心力作用下,因其在梯度液中沉降速度的不同,離心後具有不同沉降速度的粒子處於不同的密度梯度層內,形成幾條分開的樣品區帶,達到彼此分離的目的。
由於此法是一種不完全的沉降,沉降受物質本身大小的影響較大,一般是應用在物質大小相異而密度相同的情況。容量小,只能用於少量的制備。
2、差速離心法
實驗原理:利用樣品中各組分沉降系數的差異,對不同的微粒施以不同的離心力,經過多次離心,離心速度逐步加大,將不同的微粒依次沉降,從而實現離心分離。
四、膜分離
1、超濾法
是利用加壓膜分離技術,在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製薄膜,大分子溶質滯留,從而使大分子物質得到部分的純化。常和離子交換,凝膠過濾聯合使用。
2、透析
是利用小分子經過半透膜擴散到水( 或緩沖液) 的原理,將無機鹽等小分子與生物大分子分開的一種分離純化技術,常和鹽析,鹽溶等方法聯合使用。
❼ 陽離子層析柱sp ff 和 sp hp有什麼區別
FF是fastflow,顆粒較hp大,流速快,解析度較HP差。
HP是highperformance,顆粒小,流速慢,但解析度高。
Q、S、SP柱都是強交換劑柱,其中:
Q柱是強陰交換柱;
S、SP都是強陽離子交換柱。
DEAE、ANX、CM都是弱交換劑柱。
❽ Ni Resin FF填料怎麼裝柱子
Ni柱填料一般有兩種,NTA和IDA親和柱,你這個大小的蛋白1ml填料理想狀況可以吸附20mg以上,最多2ml填料不就夠了 。這種柱子一般不用大體積,一般裝柱都是1-2ml填料,我也用過5-10ml填料的,按比例使用同等條件洗脫效果比小體積的柱子要差很多。純化是純度和效率的矛盾,你需要什麼樣的純度,需要多大量,我對你的實驗並不熟悉,只能告訴你,理論上每ml填料可以結合你的蛋白大約20-30mg(質量好的填料),這種量還是比較可觀的,做小鼠的動物實驗都足夠了。我自己制備1g純蛋白都是用2ml填料純化的國產填料主要是基質合成比較差,如果其基質是進口的,那和進口填料也差不多,就是質量不穩定而已我不知道你指什麼兩種,NTA只是一種化學物質-氮川三乙酸,所以我不認為這個填料有什麼兩種,最多偶聯基質和方式不同而已,功能基團是一樣的,不一樣的功能團就不會叫這個名字,除非你指的是IDA,IDA已經慢慢地被淘汰了,詳細的就不多說了
❾ blue sepharose ff 是什麼填料
不要緊的
以前我們實驗室就這種Sepharose FF型的陰陽離子填料(GE買的)有一根1ml的小柱子。幹了半個多月,重新泡脹再位清洗後依然可以吸附蛋白。也未見明顯的柱效下降。
主要干1個小時應該只是流動相流光,但是填料結合的水相還沒有完全風干。所以重新加入流動相趕走氣泡之後一般不會影響柱效的。
❿ 蠍毒的採集分離
蠍子在受到激怒的情況下,出於防禦或攻擊的本能,會從毒囊中排出毒液。蠍毒的採集就是依據這個道理。採集蠍毒的常用方法有剪尾法、機械刺激法和電刺激法三種。剪尾法:夾住蠍的後腹部第五節的兩側,剪下蠍子的尾節,破碎後浸入生理鹽水(0.9%的氯化鈉溶液)中,浸出有毒部分,再將尾節研磨,用離心機離心(5000轉/分)5分鍾,重復3次。集中有毒的液體,放入容器內,再製成干毒粉,置於-5℃下保存備用。這種方法,每條蠍子只能采毒一次,而采毒後的蠍子降低了葯用功能和經濟價值,對蠍子的傷害也大,通常不採用。人工刺激法:用鑷子夾住蠍子的一個螯肢,提起懸於容器中片刻,多數蠍子的尾刺即會排出毒液,但也有少數蠍子不排毒液的,不排毒液的可用比如細木筷子等硬物輕碰蠍子的頭胸部或前腹部,刺激蠍子的尾刺排毒。電激法:該法是用電子脈沖提毒儀器採集蠍毒的方法。此法采毒量大,工效高,一人操作,全年多次采毒而不致於損害蠍子,是使用較多也較科學的采毒方法。三種采毒方法相比,剪尾提毒法簡便、快速、收毒率高,適於大批量採集蠍毒;缺點是活蠍只能供一次采毒,人工刺激法獲取的毒液清澈透明,但采毒量較少,工效低,速度慢,對大規模提取蠍毒不適用。
毒素類型及氨基酸序列圖冊。
電激法獲取的毒量較人工刺激法取得的毒量要多1倍。大約3000隻成蠍可產濕毒6-7g,可凍成干毒1g,即每毫克濕毒可加工成0.14-0.16mg干毒。每隻東亞鉗蠍1次可產0.34mg左右的干毒。雄蠍的個體比雌蠍小,其產毒量也比雌蠍少。在電脈沖刺激下,1隻雌蠍3次可產濕毒2.59mg,1隻雄蠍3次產2.01mg濕毒(按隔7天後采1次毒計算)。但需嚴格注意衛生,確保采毒的純度;個別蠍子在通一次電時不排毒,須再通一次電,但通電時間不得超過2秒鍾,頻率128赫茲,電壓6-10伏。以免燒壞儀器和損傷蠍子。蠍子的排毒量隨溫度的變化高低而各有差異。溫度低時排毒量相對較少,當溫度低於20℃時,蠍子的排毒量相當少,當低於10℃時,蠍子則停止排毒。因此,常溫養殖蠍子要采毒應盡量在6月份氣溫高於25℃以上時進行。孕蠍和種蠍不能用於采毒。懷孕早期的孕蠍可以采毒,但在臨產前不能采毒。用於采毒的蠍子多為商品成蠍和老齡蠍。 蠍毒液成分主要為蛋白質和酶類,容易失去活性。常溫下極易變質,必須加工成干毒粉才能保存較長時間。
蠍毒液除了馬上用於分離純化者外,應盡快進行乾燥。蠍毒乾燥的目的,就是盡量除去毒液中的水分,提高粗毒的穩定性,使之便於保存、分析、出售。常用的乾燥方法有兩種:一,若要保持蠍毒中酶的活力,應選用真空冷凍乾燥;二,若僅為了保持毒性,採用真空乾燥即可。
(1)真空乾燥(即真空減壓乾燥)是在低壓下,使蠍毒液中的水分快速蒸發的方法。真空乾燥裝置包括真空干器、冷凝管和真空泵。乾燥器頂部活塞接通冷凝管,冷凝管的另一端依次連接吸濾瓶、乾燥塔和真空泵。蒸汽在冷凝管中凝集後滴入吸收瓶中。乾燥器中放有乾燥劑(如五氧化二磷等)和蠍毒液樣品。使用前,先在乾燥器活塞四周塗上少許凡士林,然後檢查整個裝置是否漏氣。使用時,先將蠍毒液和乾燥劑分別裝入平皿中,然後置於乾燥器中,啟動真空泵抽氣至蓋子推不動,依次關閉活塞和真空泵。蠍毒乾燥後,應緩緩旋開活塞,以防止空氣沖散蠍毒乾粉。最後在凈化條件下取出乾粉,立即分裝,密封保存。
(2)真空冷凍乾燥先將蠍毒液在低溫冰櫃中預凍成固體(用不銹鋼皿盛裝毒液),然後在低溫和高真空度上使之升華,即可得到純白色蠍毒乾粉。由於冷凍乾燥是在低溫和高真空度下進行的,所以毒液在凍干過程中不起泡、不沾壁、疏鬆、易取出、易溶於水,有利於保存。 蠍毒的分離純化過程一般是先經過按照分子量大小分離的色譜柱,再經過離子交換柱,最後採用反向HPLC技術,獲得單一的組分。程序為:先用CM-Sephadex C-50離子交換層析分離,再用Sephadex G-50過濾,也可採用CM-Sephadex C-50、Sp-Sephadex C-25離子交換柱層析和Sephadex G-50凝膠過濾三步分離程序。如採用CM-Sephadex C-50進行離子交換層析,將毒性較強的組分透析後再用重層析,再用Sephadex G-50凝膠過濾,純化可得毒素。或採用RP-HPLC對東亞鉗蠍的粗毒進行分離,並且用兩種不同的HPLC系統反復分離,用0.1%三氯醋酸-水和0.1%三氯醋酸-70%乙醇-水進行梯度洗脫。或進行二級提取,即用CM-Sephadex C-50離子交換層析提取,再用凝膠過濾,經CM-Sephadex C-10除鹽。
如採用Sepharose FF陽性離子交換凝膠柱,可望獲得較高純度的單一有效成分。而利用HPCE及HPLC可較好顯示蠍毒中小分子多肽的組成及相對含量,其結果基本一致。當下對蠍毒分離純化的研究就主要集中在通過選擇不同柱長、流速和梯度的凝膠層析和高效液相色譜來獲得具有高抗癌活性的單一成分的抗癌多肽,比如用三步色譜法在蠍毒中分離得到了抗癲癇肽並測定了其N端50個氨基酸序列,用離子交換色譜和凝膠排阻色譜從粗毒中分離出鎮痛肽,用一步CM Sephadex C-50超長柱從粗毒中純化了鎮痛肽,用低壓陽離子交換柱和低壓排阻柱及離子交換柱從東亞鉗蠍中分離和提取了抗腫瘤肽。比如東亞鉗蠍鎮痛抗腫瘤纈精甘肽(analgesic antitumoral peptide,AGAP),從東亞鉗蠍蠍毒中分離純化得到的單組分活性肽,為單一肽鏈的單純鹼性多肽,等電點大於10。含有鹼性氨基酸,還富含疏水性氨基酸。活性肽的N末端部分氨基酸序列為:VRDGY IADDKNCAYF CGRNA YCDDE。
為獲得高純度的蛋白質,往往需要反復使用凝膠過濾層析和離子交換層析,但這種分離方法的不足之處在於樣品損失率太高,且勞動量較大。利用基因工程技術制備蠍毒特異蛋白質的研究正在研製之中,但成本較高,數量有限。因此,蠍毒粗毒的分離仍是獲得蠍毒特異性的蛋白質的主要來源。 蠍毒液在普通冰箱(1-4℃)中,只能作短期保存。只有凍干成結晶粉狀,才能保存其生理活性。影響蠍毒乾粉穩定性的主要因素是水分、空氣和溫度。當乾粉含水量低於10%時,能抑制微生物活性;含水量低於3%時,可抑制化學活性。所以,應將蠍毒乾粉分裝在小瓶或小管中,並用熔封或石蠟封口,以隔絕空氣,然後置於低溫冰箱(一30℃)中保存。
從養殖場運送新鮮蠍毒液到收購、加工部門或檢驗部門,必須用廣口瓶保溫冰瓶(瓶中加碎冰塊降溫)攜帶。若運送蠍毒乾粉至遠處,也應採取降溫措施,以防蠍毒蛋白質變性失活。 多數動物類中葯的有效成分尚不明確或不完全明確,其提取純化工藝研究較少,在中成葯生產工藝中動物類中葯基本是生葯粉末直接配料,少數用水、醇提取,水醇法精製。由於動物類中葯的有效成分多數是蛋白質類、多糖類等大分子物質或其水解產物,常規方法很難充分地提出、分離和純化這些大分子物質。
傳統上蠍毒以全蠍原粉入葯效果更好,也是當下臨床常採用的方法。但原粉劑量大、衛生學難合格,同時全蠍多是以產地加工後的產品入葯。而全蠍的產地加工一般以清水煮或鹽水煮居多,但這兩種方法又存在很多不合理的地方,比如有效成分的損失、變性,質量難以控制,鹽水煮又因為加鹽量不同,使得臨床劑量不準確等而使得進一步使用受到限制。 蠍毒素最主要的分類按其分子結構中是否含有二硫鍵,其中含有二硫鍵的一類,依其葯理學特徵,可分為Na+通道、K+通道、Cl-通道和Ca2+通道(主要存在於骨骼肌細胞漿膜上)毒素。這些離子通道是細胞膜表面的一類分子量較大的跨膜糖蛋白,在膜上形成特殊的親水孔道,是細胞內外離子交換的途徑,是神經、肌肉、腺體等許多組織細胞膜上的基本興奮單元,能產生和傳導電信號,具有重要的生理功能。
鈉離子通道
根據作用方式和結合位點的不同,Na+通道毒素又可分為α型毒素和β型毒素。α-毒素以電壓依賴方式作用於Na+通道上的位點3,延緩Na+通道的失活過程,使Na+通道電流衰減減慢,動作電位時間延長,α-毒素可根據其作用對像的不同分為4類:①典型的對哺乳動物高特異性的α-毒素,②作用於昆蟲的昆蟲型α-毒素,③中間型α-毒素,同時作用於哺乳動物和昆蟲的α類似毒素,對哺乳動物和昆蟲都有作用,但對哺乳動物毒性更強。
β毒素則結合在Na+通道的位點4上,影響Na+通道的激活過程,使電壓依賴的Na+通道激活曲線移向較負的電位。根據β型蠍毒素對昆蟲和哺乳動物鈉通道的特異性及其作用於昆蟲時表現的症狀不同又可分為:抗哺乳動物β-毒素,抗昆蟲興奮性β-毒素,抗昆蟲抑制性β-毒素和TsVII或γ型蠍毒素。抗哺乳動物β蠍毒素,表現為對哺乳動物的高毒性,並在膜片鉗下表現出可調節哺乳動物腦中鈉通道電流的作用;抗昆蟲興奮性毒素即使以毫克級別注射到哺乳動物體內(如小鼠腦內)也無毒性表現的;抗昆蟲抑制性毒素,經注射性給葯可誘發昆蟲的遲緩性癱瘓,利用膜片鉗技術,抗昆蟲抑制性毒素使軸突胞膜動作電位向強去極化方向移動;第四類β-毒素是對於昆蟲和哺乳動物的鈉通道都有高活性作用,例如Lqhβ1毒素在注射給葯於青蠅幼蟲時有典型的抑製作用。
鉀離子通道
第一類是以Charybdotoxin(CTX)為代表,分子中有三對二硫鍵,配對方式為C1-C4,C2-C5,C3-C6,但CTX對鉀離子通道亞型的選擇性不高,這反而使得它的用途相當廣泛。,從1990年起,ChTx被開發為實驗室商品。它可阻斷含高電導Ca2+激活的K+通道(BKCa)、電壓依賴性K+通道(如淋巴細胞和果蠅Shaker K+通道)、A型K+通道(卵母細胞)、小電導Ca2+激活的K+通道(Aplysia神經細胞),並且可作用於神經細胞、血液細胞和破骨細胞中的電壓依賴型Kv1.3(Shaker鉀離子通道的一種)鉀離子通道。其特徵是它們的N端為焦谷氨酸殘基,有70%的氨基酸序列相似性,且在分子的第2與第14位上均分別坐落著保守的Phe和Trp殘基。類似的毒素還包括CTX-Lq2、1beriotoxin(1bTX)、BmTX和PBTX等。
第二類是Noxiustoxin(NTX)為代表,最早由墨西哥Centruroides noxius蠍的毒素中分離出,包括從5種蠍毒中分離出來的8種多肽,也是最早報道的蠍鉀離子通道阻斷劑。主要作用於電壓依賴性K+通道,延長動作電位持續時間,並且對Ca2+激活的K+通道(KCa)也有微弱的抑製作用。此類毒素有80%的氨基酸序列相似性,而與第一類蠍毒素僅有40%的相似性。NTx能夠以劑量依賴的方式可逆地阻斷魷魚軸突標本的延遲整流鉀離子通道、大鼠骨骼肌標本中的BKCa和人T淋巴細胞中的電壓依賴型鉀離子通道。類似的毒素還有MgTX、CoTX1、CITX、TsKa和HTX等。
第三類是以Kaliotoxin(KTX)為代表,最早從北非蠍Androctonus martetanicus mauretanicus的粗毒中分離得到,包括從7種蠍毒中純化到的9種多肽,由37-38個氨基酸殘基組成。此類毒素有80%-90%的氨基酸序列相似性,而與第一、二類相比有40%-50%的相似性。可以阻斷電壓依賴性鉀通道,包括高電導Ca2+激活的K+通道(BKCa)。類似的毒素還有Ag-itoxin 2(AgTX 2)、AeTX 3、KTX 2和KTX 3等。
第四類是以LTX1、P05、BmP05為代表的毒素,它們均由31個氨基酸殘基組成,有84%的氨基酸序列相似性。它們對小鼠的毒性很強,腦室注射的半致死量低於2μg/kg鼠,可以與apamin競爭結合鼠腦突觸膜上的apamin受體,能特異性地阻斷不同細胞類型中的低電導、Ca2+激活、apamin敏感的鉀離子通道(low-concta-nce,Ca2+-activated,apamin-sensitive K+channel,SKCa)。
第五類為TSK毒素,由巴西產蠍Tityus serru-latus毒素中分離的一種35肽,在C端含有獨特的-Cys-Asp-Cys-三肽結構。特異性作用於apamin敏感的小電導Ca2+激活的K+通道(SKCa)。且RodriguesAR等學者發現TsTX-Ka可高親和力、可逆性地阻斷爪蟾卵母細胞上Kvl.3通道(Shaker K+通道的一種亞型)。
第六類是以MTX(Mauxotoxin)為代表,由北非蠍Scorpio maurus毒素中分離出,包括3種蠍毒中分離到的5個多肽,大小介於34~37個氨基酸殘基之間,MTX分子中含有與其他毒素位置不同的4對二硫鍵,為:C1-C4,C2-C5,C3-C6和C7-C8。其他幾種的配對方式為:C1-C5,C2-C6,C3-C7,C4-C8。可阻斷電壓依賴性K+通道,如果蠅的ShakerK+通道、Apamin或KTX敏感的K+通道。類似的毒素還有Pi1、HTX1、Pi4等。
第七類為以P01為代表,由28-29個殘基組成,包括從3種蠍毒中分離到的4種多肽,是迄今發現最小分子的蠍毒素組,有76%的氨基酸序列相似性。主要作用於apamin敏感的小電導Ca2+激活K+通道(SKCa),但相對結合能力較弱。對小鼠都毒性很弱(腦室注射至mg水平仍無反應)。因此,盡管將這4個多肽由於結構類似而被歸入鉀離子通道毒素類,但是它們的主要的功能還有待發掘。類似的毒素還有BmP01和LPII等。
第八類是以BmP02為代表,包括從兩種蠍毒中分離到的3個多肽:BmP02、BmP03和LP1,由中國產蠍Buthus martensi Karsch粗毒中分離的28肽,含有3對二硫鍵,氮基酸序列僅有1個殘基差異。微弱作用於apamin敏感的小電導Ca2+激活的K+通道(SKCa),對小鼠沒有致死毒性。進一步研究表明BmP02能夠減弱兔心肌細胞的瞬時外向鉀離子流,因此認為BmP02可以作為研究瞬時外向鉀離子通道的工具。
第九類是以BTK-2為代表,由印度紅蠍Buthus tamulus的粗毒分離所得的一種K+通道阻斷劑,有32個氨基酸通過6個保守的cys交聯組成,分子量為3452Da。BTK-2與其他K+通道阻斷劑有40%-70%的序列相似性。
當然,這種分組並不是絕對的,各類毒素之間不論在結構上,特別是在生物活性方面都有交叉重疊現象,比如CTX除作用於BKCa外,還作用於淋巴細胞中的Kv,果蠅shaker的Kv,爪蟾卵母細胞表達的A型通道(KA)以及來源於Aplysia的SKCa等;NTX除了抑制Kv外,對鈣激活鉀通道(KCa)也有弱抑製作用;MTX除了抑制shaker鉀通道以外,還抑制apamin和KTX與大鼠腦突觸體膜的結合。
鈣離子通道
這類毒素只分離到了兩個:IpTxA和Maurocalcine,從蠍Pandinus imperator和Scorpio maurus palmatus的粗毒中分離得到,均由33個氨基酸殘基組成,分子中有3對二硫鍵,同源性達82%,對小鼠的LD50為20μg/鼠,能夠可逆地作用於肌肉型Ryanodine受體(RyRtype 1),使細胞處於持久的亞通透狀態。
鈣通道毒素富含鹼性殘基,可以與細胞膜上荷負電的脂肪酸分子相結合,破壞脂雙層後進入膜內與胞內Ryanodine受體相作用。與RyRs結合的分子機制同雙羥基嘧啶受體II-III環相同,通過與Rryanodine受體之間的作用,激活內質網中Ca2+的釋放。
氯離子通道
氯通道毒素(chlorotoxin)是從Leiurus quinquestri蠍毒液中經過凝膠過濾,及HPLC分離純化得到的一種多肽,它對神經膠質瘤特有的氯通道(gliomaspecific chloridechannel,GCC,在正常腦組織中則不含有)有特異親和力。分子量為4070,有4個二硫鍵,由36個氨基酸殘基組成。類似的毒素還包括BeI1、BeI5、AmmP2等。氯毒素可抑制原發性腦膠質瘤的侵襲、轉移。 按作用對象可分為哺乳動物毒素(MTx,在粗蠍毒中含量高達10%-50%),脊椎動物毒素,昆蟲毒素,即抗昆蟲蠍毒素(ITx,在粗蠍毒中含量低於1%),甲殼動物神經毒素(CTx)。其劃分的依據是根據把一定劑量的蠍毒多肽注射進不同的實驗動物小鼠、麻蠅或家蠅、等足類甲殼動物,或將葯在不同的離體動物或離體標本所表現的中毒反應,相應地進行分類。其中哺乳動物毒素根據葯理和電生理效應又可分為 α 和 β 兩型,α 型毒素通過抑制細胞膜上鈉離子通道失活而使鈉電流衰減,動作電位時程顯著延長,而 β 型毒素主要影響鈉通道的激活,使電壓依賴性的鈉激活曲線移向較負的膜電位,即去極化引起的興奮效應。不過現有研究表明,對MTx和CTx的定義並不嚴格分明,MTx和CTx對3種動物均有不同程度的毒性,只不過對哺乳動物和甲殼動物的麻痹作用更敏感而已,而ITx的定義相對較為合理些。
1971年,Zlotkin等率先從非洲蠍Androctons australis純化出抗昆蟲蠍毒素Aa IT,並建立了抗昆蟲蠍毒素的鑒定方法,該方法採用麻蠅Sarcophaga foalconta幼蟲為鑒定材料,後來陸續也有採用家蠅、蟑螂、蝗蟲等昆蟲。依據作用效應可將其分為具有快速收縮型麻痹效應的CP型(excitory-constractive paralysis)和引起昆蟲肌肉緩慢鬆弛直到完全麻痹的FP型(flaccid-depressant paralysis)。
如以受體位點及電生理作用為分類依據,ITx可進而分為4類:興奮(exceitory)型、抑制(depressant)型、α型和β型。當然,在抗昆蟲蠍毒素中,對哺乳動物(或甲殼動物)和昆蟲都有毒性的毒素也有存在,不過其中有些毒素對昆蟲的毒性遠大於對哺乳動物的毒性。