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胰蛋/白酶的提取原理和方法步驟
點擊次數:913 更新時間:2022-03-15

 [原理]

在動物胰臟中除了存在胰蛋/白酶外,還有另外兩種與胰蛋/白酶性質相似的蛋白水解酶:胰凝乳/蛋白酶和彈性蛋白酶。在胰蛋/白酶提取過程中,三者彼此很難分開。需采用合適的方法進一步分離純化。

 

從動物胰臟中提取胰蛋/白酶,一般是用稀酸將胰腺細胞中含有的胰蛋/白酶原提取出來,然后根據等電點沉淀的原理將提取液的pH值調至酸性(pH3.0左右),使大量的酸性蛋白沉淀出來。經硫酸銨分級鹽析將胰蛋/白酶原、胰凝乳/蛋白酶原和彈性蛋白酶原沉淀。沉淀物經水溶解并調至pH8.0,用極少量的胰蛋/白酶將胰蛋/白酶原激活,同時溶液中的胰凝乳/蛋白酶原和彈性蛋白酶原也被激活,三種酶原相互作用過程如下:

 

也可采用從胰臟中提取出胰蛋/白酶原,利用合適的提取溶液的pH值促使胰蛋/白酶原部分自溶,并通過溶液中Ca2+的環境,使胰蛋/白酶原被開始自溶的少量具有活性的胰蛋/白酶所激活,轉變為具有活性的胰蛋/白酶(胰凝乳/蛋白酶原及彈性蛋白酶原亦同時被胰蛋/白酶激活成有活性的酶)。

激活后的酶溶液再進一步分離純化。

 

[試劑和器材]

 

1、試劑

(1)pH2.5~3.0乙酸化的水溶液

(2)10%(體積分數)乙酸

(3)2mol/L硫酸

(4)固體硫酸銨

(5)無水CaCl2

(6)結晶胰蛋/白酶

(7)25%乙醇溶液(含 0.015mol/LHCl 、0.05mol/LCaCl2)

(8)95%(體積分數)乙醇

(9)5mol/L NaOH

(10)丙/酮

 

2、器材

(1)胰臟

(2)組織搗碎機

(3)離心機

(4)磁力攪拌器

(5)透析袋、20目篩網、紗布、水浴鍋

(6)燒杯、量筒、刻度吸管、試管、玻璃漏斗

(7)布氏漏斗、抽濾瓶、溫度計、滴管、玻璃攪棒、紗布、pH試紙等

 

[方法和步驟]

 

方法一

1、 胰蛋/白酶原的提取

取新鮮胰臟約150g,剝去結締組織和脂肪,取凈重100g,切成碎塊,在組織搗碎機中搗碎,并加入2倍體積預冷的pH2.5~3.0 乙酸化水溶液,制成勻漿。漿液倒入500mL燒杯中,用10%(體積分數)乙酸調節pH在2.5~3.0之間,在5~10℃下提取6h以上,并間隙輕輕攪拌。用4層紗布過濾,盡量擠出濾液。組織殘渣中再加入0.5倍體積(約50mL左右)預冷的pH2.5~3.0乙酸化水溶液再提取一次(放置1~2h),再用4層紗布過濾。合并兩次濾液,用2.5mol/L硫酸調節濾液pH在2.5~3.0之間,4℃放置4h(pH始終保持在2.5~3.0),使提取液中酸性蛋白沉淀析出。提取液用折疊濾紙于玻璃漏斗中自然過濾,收集濾液,量取體積(約200mL左右)。

 

濾液中加入粉末狀固體硫酸銨,使溶液達 0.75飽和度(每升濾液加492g,5℃)。放置過夜,使胰蛋/白酶原*析出。次日抽濾,棄濾液,壓緊并收集濾餅,即胰蛋/白酶原粗品。

 

2、 胰蛋/白酶原的激活

將胰蛋/白酶原粗品稱重(濕重),分次加入10倍體積預冷的蒸餾水(按濾餅重量計算),使濾餅*溶解(一般情況濾餅中硫酸銨含量約占餅重1/4)。用5mol/L NaOH將溶液調至pH8.0,慢慢地攪拌下加入固體無水CaCl2使溶液的Ca2+終濃度達到0.1mol/L(要減去一部分氯化鈣與硫酸銨結合生成硫酸鈣的鈣離子)。取出2mL溶液用于測定激活前的蛋白含量及酶活性。原溶液中加入5mg結晶胰蛋/白酶,輕輕攪拌均勻,25℃放置2~4h,或4℃放置12~16h,使胰蛋/白酶原活化。每隔1h取樣測定胰蛋/白酶活性增長情況,直至酶激活速度變慢或停止增長。一般比活可達到3 500~4 000 BAEE單位/mg。留取2mL溶液用于測定激活后的蛋白質含量和酶活性。激活酶溶液用2mol/L硫酸調pH至 2.5~3.0,濾紙過濾,濾去硫酸鈣沉淀,收集濾液,4℃保存備用。

 

方法二

稱取冷凍豬胰臟100g,在2~5℃下解凍,切成小塊,用組織搗碎機中絞碎成胰漿,在5~10℃存放24h以上,使胰/酶自身活化。胰漿中加入25%(質量分數)乙醇溶液250mL(25%乙醇溶液中加 0.015mol/L HCl 、0.05mol/L CaCl2),搗碎機中搗碎1min。胰漿倒入500mL燒杯中,間隙攪拌,溫度20℃左右,活化5~6h。每隔1.5h,吸取2mL活化液用于測定激活后的蛋白質含量和酶活性。

 

活化反應結束后,胰漿 3 500 r/min離心20min,將離心后上清液用二層紗布過濾。濾液置250mL燒杯中,以過濾清液的體積為準,加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使溶液硫酸銨飽和度為20%。放置 6h后,3 500 r/min離心20min,保存上清液待用,取沉淀。沉淀分別用適量95%乙醇洗滌過濾,再用丙酮洗滌,過濾。最后將沉淀置于表面皿上自然干燥,即得胰蛋/白酶粗品Ⅰ。

 

在上述離心上清液中,加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使上清液溶液達到55% 硫酸銨飽和度,放置 6h后,3 500 r/min離心30min,取離心沉淀,分別用適量95%乙醇、丙酮洗滌,過濾后將沉淀置于表面皿上自然干燥,即得胰蛋/白酶粗品Ⅱ。

 

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