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四、分子量测定
分子量是蛋白质主要特征参数之一,目前常用的测定方法有还原型SDS-PAGE法、凝胶色谱法及质谱法等。目前《中国药典》规定的方法为还原型SDS-PAGE法。
(一)还原型SDS-PAGE法
蛋白质在一定浓度的含有还原剂(β-巯基乙醇或DTT)的SDS溶液中,与SDS分子按一定比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,因此在电泳过程中蛋白的迁移率只与其相对分子质量相关。该方法测定的是蛋白质的相对分子量,与理论值有一定的偏差,规定相对分子量为±10%理论分子量。
(二)凝胶色谱法
根据多孔凝胶对不同半径的蛋白质分子具有不同排阻效应实现的。即它是根据分子大小这一物理性质进行分离纯化。有效分配系数 K av是判断分离效果的一个重要参数,同时也是测定蛋白质分子量的一个依据。 K av值的大小和凝胶柱床的总体积( V t)、外水体积( V 0)以及分离物本身的洗脱体积( V e)有关:
在相同层析条件下,被分离物质 K av值差异越大,分离效果越好。反之,分离效果差或根本不能分开。对于某一特定型号的凝胶,在一定的分子量范围内, K av与log M w( M w表示物质的分子量)成线性关系,其中 b、 C为常数: K av=- b log M w+ C。我们可以通过在一凝胶柱上分离多种已知分子量的蛋白质后,并根据上述的线性关系绘出标准曲线,然后用同一凝胶柱测出其他未知蛋白的分子量。
(三)质谱法
依据样品在离子源中离子化成具有不同质量的单电荷分子离子和碎片离子,这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子,进入由电场和磁场组成的分析器,即可得到不同质荷比的谱线,即质谱。通过质谱分析,我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中放射性核素构成和分子结构等多方面的信息。质谱方法具有精确度高、重复性好、测定范围广等特点,但仪器设备昂贵、费用高,不宜作为常规检测手段。