实验四、蛋白质含量的测定
考马斯亮蓝 G250法,紫外吸收法
一、基本原理
? 利用某些物质的分子吸收紫外光、可见光、
红外光和激光 200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行
定性定量分析和物质结构分析测定的方法。称为
分光光度法或分光光度技术,使用的仪器称为分
光光度计。
? 这种分光光度计灵敏度高,测定速度快,
应用范围广,其中的紫外 /可见分光光度技术更是
生物化学研究工作中必不可少的基本手段之一。
?紫外区可分为紫外(近紫外)和真空紫外
(远紫外)。由于吸收池(又称样品池、
比色杯等)和光学元件以及氧气能吸收小
于 190nm波长的光,因此常规紫外测定集
中在近紫外区,即 200nm-400nm。可见光
区为 400nm -800nm。
? 测定某物质的紫外吸收光谱的曲线, 可与已
知标准的紫外光谱图相对照, 对照时须注意测定的
条件, 如溶剂, 浓度等 。
常用标准的紫处吸收光谱是萨德勒研究实验
公司编制的, Sadtler”紫外标准图谱集, 到七十年
代末为止已收集 28585个化合物紫外光谱图, 此外
还有药物和非极性溶剂紫外光谱图 2000多幅 。
由于化合物紫外吸收峰较少,而且峰形都很
宽,不象红外光谱是许多指纹峰,所以在用紫外吸
收光谱进行化合物定性鉴定时,应注意:化合物相
同,其紫外光谱应完全相同;但是紫外光谱相同不
一定化合物就相同,可能仅是存在某些相同的发色
团或基团,因此在鉴定时应与红外光谱相结合。
1,Beer-Lambert 定律
朗伯 -比尔光吸收定律,
A=- lgT= εb c
A,吸光度, 又称光密度, O.D”。
T,透光度, T= I / I。 ( I。 为照射到吸收池上的光强,
I为透过吸收池的光强 )
ε,摩尔吸光系数或克分子吸光系数 ( L·mol- 1·cm- 1) 。
b,样品光程 ( cm), 通常使用 1,0cm 的吸收地,
b=1cm。
c,样品浓度( mol/L)。
由上式可以看出:吸光度 A与物质的吸光系数, ε”和
物质的浓度, C”成正比。
? 摩尔吸光系数:, 是物质对某波长的光的吸收能
力的量度。 ε越大,吸收光的能力越强,相应的分光度法
测定的灵敏度就越高。 ε值越大,说明电子跃迁的几率大,
通常 ε= 10-105,一般认为 ε> 104为强吸收; ε= 103-
104 为较强吸收; ε< 102 为弱吸收,此时分光光度法不
灵敏。
? 因为通常使用分光光度计可检测出的最小吸光度 A=
0.001,所以,当 b= 1cm,ε= 105时,可检测的溶液最小
浓度是 C= 10-8 mol/L。
吸光度, A”有一个重要性质是其具有加和性,
即混合物的总吸光度等于溶液中的各组份各自在该波长下吸光
度的算术和 。 这是多元混合物分光光度法定量分析的基础 。
若溶液中各溶质的吸光系数 ε相同,则各溶质吸光度的大小
与溶质浓度成比例。
例一:尿嘧啶核苷酸溶液用 1cm石英吸收池测定 260nm处的吸
光度为 0.650,用同一吸收池测定纯溶剂的吸光度为 0.070,
计算尿嘧啶溶液的摩尔浓度,已知其摩尔吸光系数 =
8.2× 103 M- 1cm- 1( M= mol / L)。
∵ A= εbC ∵ A= ( 溶剂加样品的吸光度 ) - ( 溶剂的吸光度 )
∴ A= 0.650- 0.070= 0.580
∵ b= 1cm
∴ C==7.1× 10- 5 mol / L
3,影响吸光系数的因素
ε的大小取决于物质的本性和光的波长
化学因素,
溶液中溶质可因浓度改变而有离解、缔合与溶
剂间的作用等等原因而发生偏离 Beer定律的现
象。
化学因素引起的偏离,有时可控制溶液浓度设
法减免。比如在强酸性溶液中滴定铬酸溶液就
可以避免偏离现象。
光学因素,
非单色光、杂散光、散射光、反射光以及非平
行光等都会造成偏离现象。
考马斯亮蓝 G250法
? 原理:考马斯亮蓝 G250与蛋白质结合后,其最大
吸收波长从 465nm改变为 595nm,该蛋白-染料复合
物吸光系数很高,所以检测灵敏度很高,可以测
定 1μ g /mL的蛋白质,染料和蛋白结合只需要 2分
钟,颜色在 1小时内稳定。操作简便,快速,是常
用的蛋白含量测定方法之一。
? 去污剂,粘多糖等严重干扰该方法的测定
? 试剂,标准蛋白质溶液( 0.5 mg/ml)
考马斯亮蓝 G250蛋白染色剂
操作步骤
? 标准曲线的绘制,取 8只试管,分别加入 0,0.4,
0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6mL标准蛋白质溶液,
用水补足体积至 3mL,然后加入 5ml考马斯亮蓝试剂,
震荡混匀,2分钟后于 595nm测定吸光值,以蛋白质
浓度为横坐标,光吸收值为纵坐标绘制标准曲线。
? 样品测定,样品液 1mL,用水补足体积至 3mL,然后
加入 5ml考马斯亮蓝试剂,595nm测定吸光值。从
标准曲线中查出相应的浓度。
? 计算 样品中蛋白质的含量
紫外吸收法测定核酸蛋白质的含量
? 原理:蛋白质中酪氨酸和色氨酸残基的苯环含
有共轭双键,在 280nm处有吸收峰。其吸收值与
含量成正比关系。可用作定量测定。
? 紫外吸收光谱主要是由于双键电子,尤其是共
轭双键中的 π电子和未共享的电子对的激发所产
生的。所以各种物质分子对紫外光的吸光性质
取决于该分子的双键数目和未共享电子对的共
轭情况等。
? 蛋白质浓度( mg/mL )=1.45A280-0.74A260;
? DNA 浓度( μ g/mL )= A260 × 稀释倍数 /
( 0.024 × L)
? 试剂:标准蛋白质溶液( 1mg/ml)
操作步骤
? 取两只小试管,甲管加入 1.5mL 样品(蛋白质或
核酸) 1.5mL蒸馏水,乙管加入 3mL蒸馏水,(注
意:此实验与书上步骤不同,直接测试按公式计
算即可 ) 测定样品在 280nm,260nm的吸收值。
? 计算 蛋白质浓度( mg/mL )=1.45A280-0.74A260;
? DNA 浓度( μg/mL )= A260 × 稀释倍数 /
( 0.02* L)
课后题
? 请指出这两种蛋白质含量测定方法的优缺
点。