Wysalanie
Wysalanie (znane również jako wytrącanie indukowane solą , frakcjonowanie soli , krystalizacja przeciwrozpuszczalnikowa , krystalizacja wytrącająca lub zagłuszanie ) jest techniką oczyszczania, która wykorzystuje zmniejszoną rozpuszczalność niektórych cząsteczek w roztworze o bardzo wysokiej sile jonowej . Wysalanie jest zwykle stosowane do wytrącania dużych biomolekuł, takich jak białka lub DNA. Ponieważ soli potrzebne do wytrącenia danego białka z roztworu różni się w zależności od białka, do wytrącenia białka docelowego można zastosować określone stężenie soli. Proces ten jest również stosowany do zatężania rozcieńczonych roztworów białek. W razie potrzeby do usunięcia soli można zastosować dializę .
Zasada
Związki soli dysocjują w roztworach wodnych. Ta właściwość jest wykorzystywana w procesie wysalania. Kiedy stężenie soli wzrasta, niektóre cząsteczki wody są przyciągane przez jony soli , co zmniejsza liczbę cząsteczek wody dostępnych do interakcji z naładowaną częścią białka.
W cząsteczkach białek występują aminokwasy hydrofobowe i aminokwasy hydrofilowe . Po zwinięciu białka w roztworze wodnym aminokwasy hydrofobowe zwykle tworzą chronione obszary hydrofobowe, podczas gdy aminokwasy hydrofilowe oddziałują z cząsteczkami solwatacji i umożliwiają białkom tworzenie wiązań wodorowych z otaczającymi cząsteczkami wody. Jeśli wystarczająca część powierzchni białka jest hydrofilowa, białko można rozpuścić w wodzie.
Po dodaniu soli do roztworu częściej dochodzi do interakcji między cząsteczkami rozpuszczalnika a jonami soli. W rezultacie jony białka i soli konkurują o interakcje z cząsteczkami rozpuszczalnika, w wyniku czego jest mniej cząsteczek rozpuszczalnika dostępnych do interakcji z cząsteczkami białka niż wcześniej. interakcje białko-białko stają się silniejsze niż interakcje rozpuszczalnik-substancja rozpuszczona, a cząsteczki białka łączą się, tworząc interakcje hydrofobowe ze sobą. Po dysocjacji w danym rozpuszczalniku ujemnie naładowane atomy wybranej soli zaczynają konkurować o interakcje z dodatnio naładowanymi cząsteczkami obecnymi w roztworze. Podobnie dodatnio naładowane kationy konkurują o interakcje z ujemnie naładowanymi cząsteczkami rozpuszczalnika. Ten proces jest znany jako wysalanie. [ potrzebne źródło ]
Mydła łatwo wytrąca się stężonym roztworem soli, jon metalu w soli reaguje z kwasami tłuszczowymi tworząc z powrotem mydło i glicerol . Aby oddzielić glicerynę od mydła, pastowatą wrzącą masę traktuje się solanką (roztwór NaCl). Zawartość soli kuchennej rozdziela się (rozdziela) na warstwę górną, która jest zsiadłą masą zanieczyszczonego mydła i warstwę dolną, która składa się z wodnego roztworu soli z rozpuszczoną w nim gliceryną. Lekko zasadowy roztwór soli, określany jako zużyty ług, jest ekstrahowany z dna garnka lub czajnika i może być następnie poddany obróbce w celu odzyskania gliceryny. [ potrzebne źródło ]
Aplikacja
Ponieważ różne białka mają różne składy aminokwasów, różne cząsteczki białek wytrącają się przy różnych stężeniach roztworu soli. [ potrzebne źródło ]
Niepożądane białka można usunąć z mieszaniny roztworów białek przez wysalanie, o ile znana jest rozpuszczalność białka w różnych stężeniach roztworu soli. Po usunięciu osadu przez filtrację lub odwirowanie , pożądane białko można wytrącić zmieniając stężenie soli do poziomu, przy którym pożądane białko staje się nierozpuszczalne.
Jedną z wad wysalania w oczyszczaniu białek jest to, że oprócz wytrącania określonego białka będącego przedmiotem zainteresowania, wytrącane są również zanieczyszczenia. Tak więc, aby otrzymać czystsze białko będące przedmiotem zainteresowania, mogą być wymagane dodatkowe metody oczyszczania, takie jak chromatografia jonowymienna.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Sheehan, David (2009). Biochemia fizyczna: zasady i zastosowania . John Wiley & Synowie. P. 285. ISBN 978-0-470-85602-4 .
- Miller, SA; Dykes, DD; Polesky, HF (11 lutego 1988). „Prosta procedura wysalania do ekstrakcji DNA z ludzkich komórek jądrzastych” . Badania kwasów nukleinowych . 16 (3): 1215. CiteSeerX 10.1.1.941.1917 . doi : 10.1093/nar/16.3.1215 . PMC 334765 . PMID 3344216 .
- McKay, HAC (1 stycznia 1953). „Aktywności i współczynniki aktywności w układach trójskładnikowych”. Transakcje Towarzystwa Faradaya . 49 : 237–242. doi : 10.1039/TF9534900237 .
Linki zewnętrzne
- Wykorzystaj w pełni krystalizację antyrozpuszczalnika
- Wysalanie na UC Davis ChemWiki