第六章--亲和分离技术

第六章--亲和分离技术第六章亲和分离技术生物大分子之间的特异性结合作用称为生物亲和作用（bioaffinity），简称亲和作用，如抗原与抗体、酶与酶原（或抑制剂、底物）、核酸与互补碱基链等。利用亲和作用纯化生物大分子的生化分离技术称为亲和分离技术，它是基于固定相的配基与生物分子间的特殊生物亲和能力的不同来进行相互分离的。第一节亲和技术发展1910年有人发现不溶性淀粉可以选择性吸附生物组织抽提液中的α-淀粉酶，这是亲和分离法的最初应用及报道。1951年Campbell等利用半抗原（对氨苯甲基）修饰纤维素制备的载体为亲和吸附介质从血清中纯化了抗体，这是人们开始有意识利用生物亲和作用纯化蛋白质的研究。由于亲和吸附介质制备技术的障碍，亲和分离技术的实用化进程进展缓慢。1967年Axen和Cuatrecasas等开发了利用溴化腈活化琼脂糖凝胶制备亲和吸附介质的方法，才使亲和分离技术从研究走向实用。20世纪80年代以后，亲和技术与其他分离技术如膜分离、萃取技术、电泳技术、色谱技术等相结合，相继出现了亲和色谱、膜亲和过滤、亲和萃取、亲和电泳等新型的亲和分离技术。其中最典型的是亲和色谱技术。第二节亲和分离原理一、生物亲和作用affinity（亲和）一词源于拉丁语的affinitus，原意为结婚或亲缘关系，因此在化学或生物化学中，affinity可以理解为分子之间的结合作用。实际上，亲和作用不止限于生物物质之间，对于简单的化合物，如Na+和Cl-通过静电作用相互吸引的现象也是一种亲和作用。因此，亲和作用是自然界普遍存在的现象，只是生物分子间的亲和作用具有更高的选择性。生物物质，特别是酶和抗体等蛋白质，具有识别特定物质并与该物质的分子相结合的能力。这种识别并结合的能力具有排他性，即生物分子能够区分结构和性质非常接近的其他分子，选择性地与其中某一种分子相结合。生物亲和作用是生命诞生、维持与延续的重要基础，而亲和分离技术则是人类利用生物亲合作用的方式。亲和作用的本质：锁钥理论参与亲和作用的两个分子（或物质）中，其中之一为蛋白质的情况占绝大多数，或者两者均为蛋白质。蛋白质是高分子化合物，种类繁多、结构复杂，其参与亲和作用的机理尚不完全清楚，一般认为是蛋白质的立体结构中含有某些参与亲和结合的部位，这些结合部位呈凹陷或凸起状，能与该蛋白质发生亲和作用的分子恰好可以进入到此凹陷结构