蛋白质含量测定法,是生物化学研究中最常用、最基本的分析方法之一。目前常用的有四种古老的经典方法,即定氮法,双缩脲法(Biuret法)、Folin-酚试剂法(Lowry法)和紫外吸收法。另外还有一种近十年才普遍使用起来的新的测定法,即考马斯亮蓝法(Bradford法)。其中Bradford法和Lowry法灵敏度{zg},比紫外吸收法灵敏10~20倍,比Biuret法灵敏100倍以上。定氮法虽然比较复杂,但较准确,往往以定氮法测定的蛋白质作为其他方法的标准蛋白质。
二、双缩脲法(Biuret法) (一)实验原理 双缩脲(NH3CONHCONH3)是两个分子脲经180℃左右加热,放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中,双缩脲与CuSO4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,或能过一个中间碳原子相连的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。 紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关,故可用来测定蛋白质含量。测定范围为1-10mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有:硫酸铵、Tris缓冲液和某些氨基酸等。 此法的优点是较快速 ,不同的蛋白质产生颜色的深浅相近,以及干扰物质少。主要的缺点是灵敏度差。因此双缩脲法常用于需要快速,但并不需要十分xx的蛋白质测定。
Folin—酚试剂法(Lowry法) 注意:因Lowry反应的显色随时间不断加深,因此各项操作必须xx控制时间,即第1支试管加入5毫升试剂甲后,开始计时,1分钟后,第2支试管加入5毫升试剂甲,2分钟后加第3支试管,余此类推。全部试管加完试剂甲后若已超过10分钟,则第1支试管可立即加入0.5毫升试剂乙,1分钟后第2支试管加入0.5毫升试剂乙,2分钟后加第3支试管,余此类推。待{zh1}一支试管加完试剂后,再放置30分钟,然后开始测定光吸收。每分钟测一个样品。
进行多试管操作时,为了防止出错,每位学生都必须在实验记录本上预先画好下面的表格。表中是每个试管要加入的量(毫升),并按由左至右,由上至下的顺序,逐管加入。最下面两排是计算出的每管中蛋白质的量(微克)和测得的吸光度值。 Folin—酚试剂法实验表
. 样品的测定:取1毫升样品溶液(其中约含蛋白质20~250微克),按上述方法进行操作,取1毫升蒸馏水代替样品作为空白对照。通常样品的测定也可与标准曲线的测定放在一起,同时进行。即在标准曲线测定的各试管后面,再增加3个试管。如上表中的8、9、10试管。
五、考马斯亮兰法(Bradford法) (二)试剂与器材
1. 试剂: (1)标准蛋白质溶液,用 g—球蛋白或牛血清清蛋白(BSA),配制成1.0mg/ml和0.1mg/ml的标准蛋白质溶液。 (2)考马斯亮兰G—250染料试剂:称100mg考马斯亮兰G—250,溶于50ml 95%的乙醇后,再加入120ml 85%的磷酸,用水稀释至1升。 2. 器材: (1)可见光分光光度计 (2)旋涡混合器 (3)试管16支 (三)操作方法 1. 标准方法 (1)取16支试管,1支作空白,3支留作未知样品,其余试管分为两组按表中顺序,分别加入样品、水和试剂,即用1.0mg/ml的标准蛋白质溶液给各试管分别加入:0、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1ml,然后用无离子水补充到0.1ml。{zh1}各试管中分别加入5.0ml考马斯亮兰G—250试剂,每加完一管,立即在旋涡混合器上混合(注意不要太剧烈,以免产生大量气泡而难于xx)。未知样品的加样量见下表中的第8、9、10管。 (2)加完试剂2-5分钟后,即可开始用比色皿,在分光光度计上测定各样品在595nm处的光吸收值A595,空白对照为第1号试管,即0.1mlH2O加5.0mlG—250试剂。 注意:不可使用石英比色皿(因不易洗去染色),可用塑料或玻璃比色皿,使用后立即用少量95%的乙醇荡洗,以洗去染色。塑料比色皿决不可用乙醇或丙酮长时间浸泡。
二)试剂与器材 六、紫外吸收法
蛋白质分子中,酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光的性质。吸收高峰在280nm处,其吸光度(即光密度值)与蛋白质含量成正比。此外,蛋白质溶液在238nm的光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下,蛋白质溶液的光吸收值与蛋白质浓度的正比关系,可以进行蛋白质含量的测定。
紫外吸收法简便、灵敏、快速,不消耗样品,测定后仍能回收使用。低浓度的盐,例如生化制备中常用的(NH4)2SO4等和大多数缓冲液不干扰测定。特别适用于柱层析洗脱液的快速连续检测,因为此时只需测定蛋白质浓度的变化,而不需知道其{jd1}值。
2. 280nm和260nm的吸收差法
核酸对紫外光有很强的吸收,在280nm处的吸收比蛋白质强10倍(每克),但核酸在260nm处的吸收更强,其吸收高峰在260nm附近。核酸260nm处的消光系数是280nm处的2倍,而蛋白质则相反,280nm紫外吸收值大于260nm的吸收值。通常: 纯蛋白质的光吸收比值:A280/A260 ? 1.8 纯核酸的光吸收比值: A280/A260 ? 0.5 含有核酸的蛋白质溶液,可分别测定其A280和A260,由此吸收差值,用下面的经验公式,即可算出蛋白质的浓度。 蛋白质浓度(mg/ml)=1.45×A280-0.74×A260 此经验公式是通过一系列已知不同浓度比例的蛋白质(酵母烯醇化酶)和核酸(酵母核酸)的混合液所测定的数据来建立的。 3. 215nm与225nm的吸收差法 蛋白质的稀溶液由于含量低而不能使用280nm的光吸收测定时,可用215nm与225nm吸收值之差,通过标准曲线法来测定蛋白质稀溶液的浓度。 用已知浓度的标准蛋白质,配制成20~100 mg/ml的一系列5.0ml的蛋白质溶液,分吸收差D= A215 -A225 以吸收差D为纵座标,蛋白质浓度为横座标,绘出标准曲线。再测出未知样品的吸收差,即可由标准曲线上查出未知样品的蛋白质浓度。 本方法在蛋白质浓度20~100mg/ml范围内,蛋白质浓度与吸光度成正比,NaCl、(NH4)2SO4以及0.1M磷酸、硼酸和Tris等缓冲液,都无显著干扰作用,但是0.1N NaOH, 0.1M乙酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、巴比妥等缓冲液的215nm光吸收值较大,必须将其浓度降到0.005M以下才无显著影响。 别测定215nm和225nm的吸光度值,并计算出吸收差: 4. 肽键测定法
蛋白质溶液在238nm处的光吸收的强弱,与肽键的多少成正比。因此可以用标准蛋白质溶液配制一系列50~500mg/ml已知浓度的5.0ml蛋白质溶液,测定238nm的光吸收值A238,以A238为纵座标, 蛋白质含量为横座标,绘制出标准曲线。未知样品的浓度即可由标准曲线求得。 进行蛋白质溶液的柱层析分离时,洗脱液也可以用238nm检测蛋白质的峰位。 本方法比280nm吸收法灵敏。但多种有机物,如醇、酮、醛、醚、有机酸、酰胺类和过氧化物等都有干扰作用。所以{zh0}用无机盐,无机碱和水溶液进行测定。若含有有机溶剂,可先将样品蒸干,或用其他方法除去干扰物质,然后用水、稀酸和稀碱溶解后再作测定。 参考文献 1、Boyer, Rodney F. Modern experimental biochemistry 1986, 55-59页 2、蔡武成、袁厚积主编:生物物质常用化学分析法,1982年,93~99页 3、张龙翔、张庭芳、李令媛等编著,生化实验方法和技术,1981年,164~169 页,高等教育出版社 4、Bradford M.Anal Biochem ,72,248(1976) |