10.非極性基團之間作用力
溶質分子中的非極性基團與非極性固定相間的相互作用力(非選擇性分散力或倫敦力)大小與溶質分子極性基團與流動力相中極性分子在相反方向上相互作用力的差異進行分離。因其流動相中的置換劑是極性小于水的有機溶劑(如甲醇、乙腈、四氫呋喃等),這些有機溶劑可能使許多蛋白質分子產生不可逆的變性;流動相中須有離子對試劑(如三氟乙酸、甲酸、磷酸等)存在才可使分離有效地進行和獲得高的質量回收率;分離須在酸性介質中進行(一般pH在2~3之間),又有一些蛋白質會在后兩種條件下產生不可逆的分子構象變化,故在生物大分子中人分離純化中受到限制,但分子構象變化可逆的蛋白質而言是有效的方法。
正相色譜在生物大分子中的分離和純化中應用相對較少,因所用的溶劑很貴。
11.可逆性締合
在某些溶液條件下,有一些酶能聚合成二聚體、四聚體等,而在另一種條件下則形成單體,如相繼在這兩種不同的條件下按大小就可以進行分級分離。
12.穩定性
12.1熱穩定性
大多數蛋白質加熱到95℃時會解折疊或沉淀,利用這一性質,可容易地將一種經這樣加熱后仍保持其可溶性活性的蛋白質從大部分其它細胞蛋白質中分離開。
12.2蛋白酶解穩定性
用蛋白酶處理上清液,消化雜蛋白,留下抗蛋白酶解抗性蛋白質。
13.分配系數
即利用雙水相萃取分離,常用的生物物質分離體系有:聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(DEXTRAN)、PEG/磷酸鹽、PEG/硫酸銨等。由于具有含水比例高、選用的聚合物及鹽對酶無毒性、分離設備與化學工業通用等優點,在工業上目益受重視。
分配行為受聚合物分子大小、成相濃度、PH、無機鹽種類等因素影響,
發展:具有親和雙水相萃取及膜分離雙水相萃取等新型雙水相分離技術。
雙向水溶液系統的蛋白質純化
一些與水混合多聚物的不相溶性導致依賴于多聚物濃度的兩相系統的液-液分配技術,可以由兩不同的高水溶性的多聚物或一種多聚物各一種鹽,用于從微生物勻漿中除支細胞碎片、后續分配步驟進一步純化。分離的選擇性一般隨著分離分子或顆粒大小面增加。
14.表面活性
14.1泡沫分離
蛋白質溶液具有表面活性,氣體在溶液中鼓泡,氣泡與液相主體分離,在塔頂富集,達到分離和濃縮的目的。
14.2反膠團相轉移法
反膠團相轉移法是80年代興起的一種新型分離技術,它利用表面活性劑分子在有機溶劑中自發形成的反向膠團(反膠團),在一定條件下將水溶性蛋白質分子增溶進反膠團的極性核(水池)中,再創造條件將蛋白質抽提至另一水相,實現蛋白質的相轉移,達到分離和提純蛋白質的目的。反膠團中的蛋白質分子受到周圍水分子和表面活性劑極性頭的保護,仍保持一定的活性,甚至表現出超活性。由于蛋白質增溶于反膠團與蛋白質所帶電荷及反膠團內表面電荷間的靜電作用及反膠團的大小有關,因而表面活性劑的種類、水溶液的pH值及離子強度等因素均影響反膠團對蛋白質的相轉移。據報道利用AOT/異辛烷反膠團對酵母脂肪酶進行相轉移。
14.3聚合物-鹽-水液-固苯取體系是90年代在國內開發的種新的萃取體系,成功地用于萃取金屬離子及卞果酸脫氫酶等生物活性物質較強的吸附及乳化作用等缺陷,成相容易成相后直接傾出液相即可使液固的相分離,勿需特殊技術處理,不用有機溶劑,無毒性,成相聚合物及鹽對生物活性物質有穩定和保護作用,萃取分離選擇性好消耗低、易于規模放大的分離生隊物活件物質的新技術在聚乙二醇修飾物的聚乙二醇/葡聚糖雙水相萃取體系共價作用:主要用于含巰基酶的純化,通過共價鍵結合在層析介質上,偶聯是可逆的,能還原二硫鍵的低分子化合物洗脫,如空間位阻,可在含變性劑的緩沖液時吸附,如已含二硫鍵,則先用還原劑打開。