实验一蛋白质的定量测定

实验一蛋白质的定量测定——Folin—酚法一、目的要求（1）学习Folin—酚法测定蛋白质含量的原理和方法；（2）制备标准曲线，测定未知样品中蛋白质含量。二、实验原理目前蛋白质含量测定有两类方法，一类是利用蛋白质的物理化学性质，如折射率，比重，紫外吸收等测定得知；另一类是利用化学方法测定蛋白质含量，如微量克氏定氮，双缩脲反应，Folin—酚试剂法（Lowry法）。这两类方法各有优缺点，选用何种方法测定蛋白质含量，可根据实验要求和实验条件进行选择。目前实验室多用Folin—酚法测定蛋白质含量。此法的优点是：操作简单，迅速，不需特殊仪器设备，灵敏度高，较紫外吸收法灵敏10—20倍，较双缩脲法灵敏100倍，反应约在15min内有最大显色，并至少可以稳定几个小时。其不足之处就是此反应受多种因素干扰。在测定时应排除干扰因素或做空白试验消除。此法是在Folin—酚法的基础上引入双缩脲试剂，因此凡干扰双缩脲反应的基团，如-CO-NH2,-CH2-NH2,-CS-NH2以及在性质上是氨基酸或肽的缓冲剂，如Tris缓冲剂以及蔗糖，硫酸铵，巯基化合物均可干扰Folin—酚反应。此外，所测的蛋白质样品中，若含有酚类及柠檬酸，均对此反应有干扰作用。而浓度较低的尿素（约0.5%左右），胍（0.5%左右），硫酸钠（1%），硝酸钠（1%），三氯乙酸（0.5%），乙醇（5%），乙醚（5%），丙酮（0.5%）对显色无影响，这些物质在所测样品中含量较高时，则需做校正曲线。若所测的样品中含硫酸铵，则需增加碳酸钠—氢氧化钠浓度即可显色测定。若样品酸度较高，也需提高碳酸钠—氢氧化钠浓度1—2倍，这样即可纠正显色后色浅的弊病。Folin—酚试剂由甲试剂和乙试剂组成。甲试剂由碳酸钠，氢氧化钠，硫酸铜及酒石酸钾钠组成。蛋白质中的肽键在碱性条件下，与酒石酸钾钠铜盐溶液起作用，生成紫红色络合物。乙试剂是由磷钼酸和磷钨酸，硫酸，溴等组成。此试剂在碱性条件下，易被蛋白质中酪氨酸的酚基还原呈蓝色反应，其色泽深浅与蛋白质含量成正比。此法也适用于测定酪氨酸和色氨酸的含量。本法可测定范围是25—250ug蛋白质。双缩脲法的原理双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)在碱性溶液中可与铜离子产生紫红色的络合物，这一反应称为双缩脲反应。因为蛋白质中有多个肽键，也能与铜离子发生双缩脲反应，且颜色深浅与蛋白质的含量的关系在一定范围内符合比尔定律，而与蛋白质的氨基酸组成及分子量无关，所以可用双缩脲法测定蛋白质的含量。双缩脲反应主要涉及肽键，因此受蛋白质特异性影响较小。且使用试剂价廉易得，操作简便，可测定的范围为1～10mg蛋白质，适于精度要求不太高的蛋白质含量的测定，能测出的蛋白质含量须在约0.5mg以上。双缩脲法的缺点是灵敏度差、所需样品量大。干扰此测定的物质包括在性质上是氨基酸或肽的缓冲液，如TrIs缓冲液，因为它们产生阳性呈色反应，铜离子也容易被还原，有时出现红色沉淀。三、试剂和器材（一）试剂Folin—酚试剂:试剂甲：1)4%碳酸钠溶液2)0.2mol/L氢氧化钠溶液3)1%硫酸铜溶液4)2%酒石酸钾钠溶液。临用前将（1）与（2）等体积配制碳酸钠—氢氧化钠溶液。（3）与（4）等体积配制成硫酸铜—酒石酸钾钠溶液。然后这两种试剂按50:1的比例配合，即成Folin—酚试剂甲。此试剂临用前配制，一天内有效。试剂乙：称钨酸钠（Na2WO2•2H2O）100g，钼酸钠（Na2MoO4•2H2O）25g置2000ml磨口回流装置内，加蒸馏水700ml，85%磷酸50ml和浓硫酸100ml。充分混匀，使其溶解。小火加热，回流10h（烧瓶内加小玻璃珠数颗，以防溶液溢出），再加入硫酸锂（LiSO4）150g，蒸馏水50ml及液溴数滴。在通风橱中开口煮沸15min，以除去多余的溴。冷却后定容至1000ml，过滤即成Folin—酚试剂乙贮存液，此液应为鲜黄色，不带任何绿色。置棕色瓶中，可在冰箱长期保存。若此贮存液使用过久，颜色由黄变绿，可加几滴液溴，煮沸几分钟，恢复原色仍可继续使用。试剂乙贮存液在使用前应确定其酸度。以之滴定标准氢氧化钠溶液（1mol/L左右），以酚酞为指示剂，当溶液颜色由红→紫红→紫灰→墨绿时即为滴定终点。该试剂的酸度应为2mol/L左右，将之稀释至相当于1mol/L酸度应用。（二）标准和待测蛋白质溶液1.标准蛋白质溶液结晶牛血清白蛋白或酪蛋白，预先经微量凯氏定氮法测定蛋白质含量，根据其纯度配制成150ug/ml蛋白溶液2.待测蛋白质溶液人血清，使用前稀释100倍。（三）器材试管及试管架；0.5,1,及5ml移液管，恒温水浴，分光光度计。四、操作方法（一）制作标准曲线取14支试管，分两组按下表平行操作：试管编号试剂处理1234567标准蛋白质溶液/ml00.10.20.40.60.81.0蒸馏水/ml1.00.90.80.60.40.20Folin-酚甲试剂/ml5.05.05.05.05.05.05.0摇匀，于20—25℃放置10minFolin-酚乙试剂/ml0.50.50.50.50.50.50.5迅速摇匀，30℃（或室温20—25℃）水浴保温30min，以蒸馏水为空白，在640nm处比色A640*由于这种显色化合物组成尚未确定，它在可见光红光区呈现较宽吸收峰区。不同书籍选用不同的波长，有选用500或540nm的，有选用660,700或750nm的。选用较高波长，样品呈现较大的光吸收。本实验选用640nm。绘制标准曲线：以A640值为纵坐标，标准蛋白含量为横坐标，在坐标纸上绘制标准曲线。（二）未知样品蛋白质浓度测定取4支试管，分2组，按下表平行操作：试管编号试剂处理空白管×2样品管×2血清稀释液/ml00.2蒸馏水/ml1.00.8Folin－酚甲试剂/ml5.05.0摇匀，于20—25℃放置10minFolin－酚乙试剂/ml0.50.5迅速摇匀，30℃（或室温20—25℃）水浴保温30min，以蒸馏水为空白，在640nm处比色A640（三）计算10010100/)6640血清稀释倍数数测定时用稀释血清的含量值对应标准曲线蛋白质血清蛋白质（mlAmlg五、注意事项(1)Folin-酚乙试剂在酸性条件下较稳定，而Folin－酚甲试剂是在碱性条件下与蛋白质作用生成碱性的铜－蛋白质溶液。当Folin－酚乙试剂加入后，应迅速摇匀（加一管摇一管），使还原反应产生在磷钼酸－磷钨酸试剂被破坏之前。(2)血清稀释的倍数应使蛋白质含量在标准曲线范围之内，若超过此范围则需将血清酌情稀释。思考题：1.Folin－酚测定蛋白质的原理是什么？2.有哪些因素可干扰Folin－酚测定蛋白含量？血清蛋白（蛋白质编号1e7i）是血液中脂肪酸的携带者。脂肪酸对身体而言很重要，有两个方面：它们是建造脂质的成分，而脂质又构成了细胞周围和细胞内所有的生物膜；它们又是能量的不竭的源泉。我们的身体有了一个脂肪酸仓库——脂肪。当身体需要能量或者需要建造材料时，脂肪细胞就把脂肪酸释放到血液中，脂肪酸被血清蛋白获取，并被运送到需要的部位。血清蛋白是血浆里最丰富的蛋白质。每一个蛋白分子能携带七个脂肪酸分子。这些脂肪酸分子结合在蛋白的缝隙中，它们富含碳的尾部埋藏在里面安全地避开周围的水分子。血清蛋白同样能够携带许多其它的不溶于水的分子。尤其是血清蛋白，能够携带着许多药物分子，比如布洛芬。正因为血清蛋白是如此普遍地存在于血液中并且如此容易地被提纯，所以它成为科学家最早研究的蛋白质之一。今天，当需要一种蛋白质时，一种来源于牛体内的类似的蛋白在研究中被广泛地使用，这种蛋白叫做牛族血清蛋白或者称作BSA。许多酶在稀溶液中不稳定，解决的办法是加入一些牛族血清蛋白。在试验中它能使酶稳定，且相对地中性,不会影响酶的性质。