6种方法测定蛋白质含量

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1、6 种方法测定蛋白质含量 文章来源： | 文章作者： | 发布时间：2006-12-25| 字体： 大 中 小 -、 微量凯氏(kjeldahl)定氮法样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨(消化)，氨又与硫酸作用，变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨， 借蒸汽将氨蒸至酸液中，根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。若以甘氨酸为例，其反应式如下： nh2ch2cooh+3h2so42co2+3so2+4h2o+nh3(1)2nh3+h2so4(nh4)2so4 (2)(nh4)2so4+2naoh2h2o+na2so4+2nh3 (3)反应(1)、 (2)在凯氏瓶内完成，反应(3)在凯氏

2、蒸馏装置中进行。为了加速消化，可以加入cuso4作催化剂，k2so4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液，滴定则用强酸。实验和计 算方法这里从略。计算所得结果为样品总氮量，如欲求得 样品中蛋白含量，应将总氮量减去非蛋白 氮即得。如欲进一步求得样品中蛋白质的含量，即用样品中蛋白氮乘以 625 即得。二、双缩脲法( biuret 法)(一) 实验原理双缩脲(nh3conhconh3)是两个分子脲经180C左右加热，放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中，双缩脲与cuso4 形成紫色络合物，称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键，或能过一个中间碳原子相连的肽 键，这类化合物都有双缩

3、脲反应。紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关，故可用来测定蛋白质含量。测定范 围为1-10mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有：硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。此法的优点是较快速 ，不同的蛋白质产生颜色的深浅相近，以及干扰物质少。主要的缺点是灵敏度差。因此双缩脲法 常用于需要快速，但并不需要十分精确的蛋白质测定。(二) 试剂与器材1. 试剂：(1) 标准蛋白质溶液：用标准的结晶牛血清清蛋白(bsa)或标准酪蛋白，配制成10mg/ml的标准蛋白溶液，可用bsa 浓度1mg/ml的a280为0.66来校正其纯度。如有需要，标准蛋白质还可预先用微量凯氏定氮法

4、测定蛋白氮含量，计算 出其纯度，再根据其纯度，称量配制成标准蛋白质溶液。牛血清清蛋白用h2o或0.9%nacl配制，酪蛋白用0. O5n naoh 配制。(2) 双缩脲试剂：称以1.50克硫酸铜(cuso45h2o)和6.0克酒石酸钾钠(knac4h4o64h2o)，用500毫升水溶解，在 搅拌下加入300毫升10% naoh溶液，用水稀释到1升，贮存于塑料瓶中(或内壁涂以石蜡的瓶中)。此试剂可长期保 存。若贮存瓶中有黑色沉淀出现，则需要重新配制。2. 器材：可见光分光光度计、大试管15支、旋涡混合器等。(三) 操作方法1. 标准曲线的测定：取12支试管分两组，分别加入0， 0.2， 0.4，

5、 0.6， 0.8， 1.0毫升的标准蛋白质溶液，用水补足到1 毫升，然后加入4毫升双缩脲试剂。充分摇匀后，在室温(2025C )下放置30分钟，于540nm处进行比色测定。用 未加蛋白质溶液的第一支试管作为空白对照液。取两组测定的平均值，以蛋白质的含量为横座标，光吸收值为纵座标绘 制标准曲线。2、样品的测定：取23个试管，用上述同样的方法，测定未知样品的蛋白质浓度。注意样品浓度不要超过10mg/ml。三、folin一酚试剂法(lowry法)(一) 实验原理这种蛋白质测定法是最灵敏的方法之一。过去此法是应用最广泛的一种方法，由于其试剂乙的配制较为困难(现在已可 以订购),近年来逐渐被考马斯亮兰

6、法所取代。此法的显色原理与双缩脲方法是相同的，只是加入了第二种试剂，即folin 酚试剂，以增加显色量，从而提高了检测蛋白质的灵敏度。这两种显色反应产生深兰色的原因是：在碱性条件下，蛋白 质中的肽键与铜结合生成复合物。folin酚试剂中的磷钼酸盐一磷钨酸盐被蛋白质中的酪氨酸和苯丙氨酸残基还原，产 生深兰色(钼兰和钨兰的混合物)。在一定的条件下，兰色深度与蛋白的量成正比。folin酚试剂法最早由lowry确定了蛋白质浓度测定的基本步骤。以后在生物化学领域得到广泛的应用。这个测定法的 优点是灵敏度高，比双缩脲法灵敏得多，缺点是费时间较长，要精确控制操作时间，标准曲线也不是严格的直线形式， 且专一性

7、较差，干扰物质较多。对双缩脲反应发生干扰的离子，同样容易干扰lowry反应。而且对后者的影响还要大得 多。酚类、柠檬酸、硫酸铵、tris缓冲液、甘氨酸、糖类、甘油等均有干扰作用。浓度较低的尿素(0.5%)，硫酸纳(1%)， 硝酸纳(1%)，三氯乙酸(0.5%)，乙醇(5%)，乙醚(5%)，丙酮(0.5%)等溶液对显色无影响，但这些物质浓度 高时，必须作校正曲线。含硫酸铵的溶液，只须加浓碳酸钠氢氧化钠溶液，即可显色测定。若样品酸度较高，显色后 会色浅，则必须提高碳酸钠一氢氧化钠溶液的浓度12倍。进行测定时，加folin酚试剂时要特别小心，因为该试剂仅在酸性ph条件下稳定，但上述还原反应只在ph=

8、10的情况 下发生，故当folin 一酚试剂加到碱性的铜一蛋白质溶液中时，必须立即混匀，以便在磷钼酸一磷钨酸试剂被破坏之前， 还原反应即能发生。此法也适用于酪氨酸和色氨酸的定量测定。此法可检测的最低蛋白质量达5mg。通常测定范围是20250mg。（二）试剂与器材1. 试剂（1）试剂甲：（a）10克na2co3, 2克naoh和0.25克酒石酸钾钠 （knac4h4o64h2o）。溶解于500毫升蒸馏水中。（b）0.5克硫酸铜（cuso45h2o）溶解于100毫升蒸馏水中，每次使用前，将50份（a）与1份（b）混合，即为试剂甲。（2）试剂乙：在2升磨口回流瓶中，加入100克钨酸钠（na2wo42

9、h2o） ,25克钼酸钠（na2moo42h2o）及700毫升蒸 馏水，再加50毫升85%磷酸， 100毫升浓盐酸，充分混合，接上回流管，以小火回流10小时，回流结束时，加入150 克硫酸锂（li2so4），50毫升蒸馏水及数滴液体溴，开口继续沸腾15分钟，以便驱除过量的溴。冷却后溶液呈黄色（如 仍呈绿色，须再重复滴加液体溴的步骤）。稀释至1升，过滤，滤液置于棕色试剂瓶中保存。使用时用标准naoh滴定， 酚酞作指示剂，然后适当稀释，约加水1倍，使最终的酸浓度为1n左右。（3）标准蛋白质溶液：精确称取结晶牛血清清蛋白或g球蛋白，溶于蒸馏水，浓度为250mg/ml左右。牛血清清蛋白 溶于水若混浊，

10、可改用0.9%nacl溶液。2. 器材（ 1 ）可见光分光光度计（ 2）旋涡混合器（ 3）秒表（ 4）试管 16 支（三）操作方法1. 标准曲线的测定：取16支大试管， 1 支作空白， 3支留作未知样品，其余试管分成两组，分别加入0， 0.1， 0.2， 0.4，0.6, 0.8，1.0毫升标准蛋白质溶液（浓度为250mg/ml）。用水补足到1.0毫升，然后每支试管加入5毫升试剂甲，在旋 涡混合器上迅速混合，于室温（2025C）放置10分钟。再逐管加入0.5毫升试剂乙（folin酚试剂），同样立即混匀。 这一步混合速度要快，否则会使显色程度减弱。然后在室温下放置 30分钟，以未加蛋白质溶液的第

11、一支试管作为空白 对照，于700nm处测定各管中溶液的吸光度值。以蛋白质的量为横座标，吸光度值为纵座标，绘制出标准曲线。注意：因lowry反应的显色随时间不断加深，因此各项操作必须精确控制时间，即第1支试管加入5毫升试剂甲后，开 始计时， 1 分钟后，第2支试管加入5毫升试剂甲， 2分钟后加第3支试管，余此类推。全部试管加完试剂甲后若已超 过10分钟，则第1支试管可立即加入0.5毫升试剂乙， 1分钟后第2支试管加入0.5毫升试剂乙， 2分钟后加第3支试 管，余此类推。待最后一支试管加完试剂后，再放置30 分钟，然后开始测定光吸收。每分钟测一个样品。进行多试管操作时，为了防止出错，每位学生都必须

12、在实验记录本上预先画好下面的表格。表中是每个试管要加入的量 （毫升），并按由左至右，由上至下的顺序，逐管加入。最下面两排是计算出的每管中蛋白质的量（微克）和测得的吸 光度值。folin酚试剂法实验表管号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10标准蛋白质 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 （250mg/ml）未知蛋白质 0.2 0.4 0.6（约 250mg/ml）蒸馏水 1.0 0.9 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.8 0.6 0.4试剂甲 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0试剂乙 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

13、 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5每管中蛋白质的量（mg）吸光度值（ a700）2. 样品的测定：取1毫升样品溶液（其中约含蛋白质20250微克），按上述方法进行操作，取1毫升蒸馏水代替 样品作为空白对照。通常样品的测定也可与标准曲线的测定放在一起，同时进行。即在标准曲线测定的各试管后面，再 增加 3 个试管。如上表中的 8、9、10 试管。 根据所测样品的吸光度值，在标准曲线上查出相应的蛋白质量，从而计算出样品溶液的蛋白质浓度。 注意:由于各种蛋白质含有不同量的酪氨酸和苯丙氨酸，显色的深浅往往随不同的蛋白质而变化。因而本测定法通常只 适用于测定蛋白质的相对浓度（相对于标准蛋白质）。四、

14、改良的简易folin酚试剂法一）试剂 1.试剂甲：碱性铜试剂溶液中，含0.5n naoh、10%na2co3、0.1%酒石酸钾和0.05%硫酸铜，配制时注意硫酸铜用少量蒸 馏水溶解后，最后加入。2. 试剂乙：与前面的基本法相同。临用时加蒸馏水稀释8 倍。3. 标准蛋白质溶液：同基本法。（二）操作步骤测定标准曲线与样品溶液的操作方法与基本法相同。只是试剂甲改为1毫升，室温放置1 0分钟后，试剂乙改为4毫升。 在55C恒温水浴中保温5分钟。用流动水冷却后，在660nm下测定其吸光度值。改良的快速简易法，可获得与folin酚试剂法（即lowry基本法）相接近的结果。迦I I密 五、考马斯亮兰法（br

15、adford法）（一）实验原理双缩脲法（biuret法）和folin酚试剂法（lowry法）的明显缺点和许多限制，促使科学家们去寻找更好的 蛋白质溶液测定的方法。1976年由bradford建立的考马斯亮兰法（bradford法），是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。这种 蛋白质测定法具有超过其他几种方法的突出优点，因而正在得到广泛的应用。这一方法是目前灵敏度最高 的蛋白质测定法。考马斯亮兰g-250染料，在酸性溶液中与蛋白质结合，使染料的最大吸收峰的位置（lmax），由465nm变为595nm，溶液的颜色也由棕黑色变为兰色。经研究认为，染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸（特别是 精氨酸）和芳香族氨基酸残基相结合。在595nm下测定的吸光度值a595，与蛋白质浓度成正比。bradford 法的突出优点是：（1）灵敏度高，据估计比lowry法约高四倍，其最低蛋白质检测量可达1mg。这是因为蛋白质与染料结合 后产生的颜色变化很大，蛋白质染料复合物有更高的消光系数，因而光吸收值随蛋白质浓度的变化比 lowry 法要大的多。（2）测定快速、简便，只需加一种试剂。完成一个样品的测定，只需要5分钟左右。由于染料与蛋白质结 合的过程，大约只要2分钟即可完成，其颜色可以在1小时内保持稳定，且在5分钟至20分钟之间，颜色 的稳定性最好。因而完全不用像lowry法那样费时和严格地控制时间。（3）