第二節(jié) 血漿脂蛋白超速離心分離純化法
《動脈粥樣硬化》
一,、超速離心法簡介
為了研究,,常需要得到脂蛋白純品并進(jìn)一步分離純化載脂蛋白,迄至目前為止,,采用密度梯度超速離心分離純化各種脂蛋白仍是一種很好的方法,。
超速離心法可分為制備型和分析型兩種,根據(jù)其所用介質(zhì)密度不同,,可以分為等密度離心,,密度梯度離心等,。根據(jù)所用轉(zhuǎn)頭的類型不同可以分為角頭,、甩平頭、垂直頭和區(qū)帶頭離心法。脂蛋白分離中,,采用密度梯度超速離心法較多,。
離心作用是根據(jù)穩(wěn)定角速度下做圓周運(yùn)動的任何物質(zhì)都受到一個外向的離心力F,這種力的大小取決于角速度(以弧度ω表示)和旋轉(zhuǎn)半徑r(以cm計算),。
F=ω2r
F常用地球引力表示,,稱為相對離心力(RCF)或者常用“數(shù)字×g”來表示。
RCF=ω2r/980
在使用該公式時,,這些關(guān)系需用“每min轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)”表示,,這是表示離心機(jī)轉(zhuǎn)動速度的普通方式。
由于(r/min)的數(shù)值可轉(zhuǎn)換成弧度,,利用ω=π(r/min)/30公式代入上式,,得到下述換算式:
RCF-(πr/min)2×r/302/980=(1.119×10-5)(r/min)2·r
對于在離心轉(zhuǎn)頭中旋轉(zhuǎn)的樣品,估計其所受到的相對離心力需要考慮樣品到旋轉(zhuǎn)中心的固定距離(r),。由于轉(zhuǎn)頭的形狀設(shè)計,,離心管中從管頂主管底各點(diǎn)旋轉(zhuǎn)中心的距離是不同的。例如在固定的角式轉(zhuǎn)頭中,,作用于離心管頂部和底部的離心力的差別接近一倍,。為了計算相對離心力的數(shù)值可用平均相對離心力(RCF平均)來表示,即同一離心轉(zhuǎn)頭頂部和底部所受離心力的平均值,。因此,,最重要的將是確定半徑(r)的數(shù)值。
形成密度梯度操作,,可采用兩種方法,,一是利用自動形成器,此裝置是在一根管道上裝有兩個容器,,各以T型管與此管道相通,,兩容器分別裝入輕液和重液,按比例進(jìn)入混合器,,并用蠕動泵將溶液注入超離心管內(nèi),,形成不同密度液,加入到超離心管中,,使其離心管中液體成密度梯度離心分布,。二是采用手工操作,先配成不同密度溶液,,人工一層層鋪蓋到超離心管內(nèi),,使超離心管中成為不同密度梯度的溶夜。
超速離心后樣品的收集可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件采用下述幾種方法,。
(1)切割法:在固定的刀架上,,將已離心好的樣品管放在所要求的高度(按管內(nèi)分離區(qū)帶確定)用刀切斷離心管,,取出樣品。
(2)虹吸法:用蠕動泵或吸管將樣品從上至下逐層按區(qū)帶吸出并分管收集,。泵管或吸管注意每區(qū)帶一管,,不能混用。
(3)穿剌法:用針頭在超速離心管底部穿一小孔,,讓液體從底部流出,,并按區(qū)帶分部收集。
分管收集到的各區(qū)帶樣品,,可采用折光儀,,測出折光系數(shù),從表中查出相應(yīng)溶液的水合密度,,從而確認(rèn)各組份的分布樣品的水合密度,。
二、Hatch-Lee法(同時分離血漿脂蛋白方法)
1.試劑
0.5mol/LEDTA(pH8.0):186g EDTA-Na2加入去離水950ml,,用NaOH調(diào)準(zhǔn)pH值,,再加水到1L。
溶液①(d=1.006):NaCl 11.40g,0.5ml0.5mol/L EDTA液,,加去離子水1l,,EDTA可抑制脂蛋白中脂質(zhì)的氧化。
溶液②(d=1.182):NaBr24.98g溶于溶液①100ml中,。
溶液③(d=1.478):NaBr78.32溶于溶液②100ml中,。
0.15mol/LNaCl,0.3mlEDTA:8.77g NaCl、0.6ml的0.5mol/l EDTA(pH8.0),,再加雙蒸水到1L,。
d=1.019液:1.851gKBr溶于溶液①100ml中。
d=1.063液:8.343gKBr溶于溶液①100ml中,。
d=1.215液:33.496gKBr溶于溶液①100ml中,。
以上溶液的密度,必要時用折射儀檢測,。
2.操作
取10mlEDTA Na2抗凝(1mg/ml)采血,,離心(3000r/min)10min,分離得血漿,。取血漿4ml加入容量10ml的超離心管中的底層,,上面鋪蓋2ml溶液①(d=1.006)液,20kr/min(26kXg)離心30min(4℃),,不用制動器讓其旋轉(zhuǎn)減速,,以防飄浮物與下浮層相混;取出下層4ml混合血漿待用;超離心管中殘留2ml,再取溶液①2ml沿管壁加入,,仔細(xì)混勻分散脂蛋白,,又加溶液①2ml鋪在表面,,20kr/min,4℃,,離心1h,取出上層液直至變界處,,此即CM組份,。再將第一次離心所得的下層4ml混合血漿取出,其上鋪2ml溶液①,,40kr/min(100k×g),,18℃離心17h,取上層1ml液,,此即VLDL組份,。再取出1ml至交界處,棄去,,將管內(nèi)剩余的4ml混合液移入另一超離心管內(nèi),,取2ml溶液②(d=1.182)洗出離心管中殘余的脂蛋白,加入到裝4ml混合液超離心管內(nèi),,混勻,,40kr/min,18℃,,離心21h,,取出上層(d=1.062)1ml混合液,此即LDL組份,。繼續(xù)將中間層1ml除去,,殘存的4ml轉(zhuǎn)入到另一超離心管內(nèi),用d=1.478(溶液③)2ml洗滌原管,,爾后移入4ml殘存液管內(nèi),,仔細(xì)混勻,40kr/min,,18℃,,離心41h,上層(d=1.20)部分吸出,,即HDL組份,。下層為VHDL(very high density Lipoprotein)與其他血漿脂蛋白。LDL與HDL分別對0.15mol/lNaCl-0.3mmol/L EDTA(pH8.0)透析,,4℃保存,。
三、從血漿直接分離LDL
用EDTA抗凝血,,離心得血漿,,可采用大容量(300ml)超離管進(jìn)行,。血漿容量依次要加定量的KBr(Xg),可按下述公式計算:
V為血漿容量(ml)數(shù),,d1,、d2分別為該配制的最初的兩種溶液密度,υ為調(diào)節(jié)密度用的KBr的目的試劑水密度的偏比容,。血漿d=1.006,。首先調(diào)節(jié)溶液密度到d2=1.019,離心除去,。VLDL,,d2=1.019的υ為0.2922,即1ml血漿中應(yīng)當(dāng)加KBr0.01851g,,溶解后,,每管注入約16ml將d=1.019溶液8ml(0.5體積)覆蓋其上,40kr/min,,18℃,,離心16h,再除去黃色層以上的上層界面液,,測量下層黃色層液ml數(shù),,再按上式計算添加0.0644g/mlKBr,以成d=1.063的溶液(υ=0.2982)同樣每管(16ml)加8ml的d=1.063溶液覆蓋其上,,40kr/min,,18℃,離心16h,,取上層黃色區(qū)帶,,并對0.15mol/lNaCl,0.3mmol/L EDTA(pH8.0)充分透析,該黃色脂蛋白即LDL,,可用作LDL受體的配體,。
添加KBr量計算式中的偏比溶(υ),d=1.019,、1.063,、1.125、1.210,、1.215的值相應(yīng)為0.2922,、0.2982、0.3035,、0.3090,、0.3093。
四,、硫酸右旋糖苷(DS)沉淀血清脂蛋白法
1.試劑
1%DS,、10%DS,、2mol/L CaCl2、1mol/L K2C2O4,、12%NaCl,、0.2mol/l Tris-HCl、0.9%NaCl,、0.01mol/L EDTA(pH7.4)
2.操作
混合血清在3000r/min下,,離心30min,除去血細(xì)胞及其他固體物質(zhì),,再以2000r/min離心30min(4℃),以除去血清中的CM,。
取一定體積的上述血清,,加1%DS,使血清中的DS濃度為0.05%,,加2mol/lCaCl2,,使血清中CaCl2的終濃度為0.1mol/L,攪拌后放4℃冰箱過夜,,于第二天離心(3750r/min)30min,,將離心后的沉淀物溶解在12%NaCl中,而后加0.2mol/l Tris-HCl緩沖液250ml(pH7.4),,離心10min,棄去上清,,將所得沉淀用0.02mol/l Tris-HCl再洗一次,此步驟要重復(fù)3次,。將最后得到的VLDL和LDL溶解在7.5~15ml的1mol/L草酸鉀中(4℃),,3750r/min離心30分鐘,去掉沉淀,,然后將此溶液在1%NaCl,,1%BaCl2溶液中透析48h(4℃)。將透析過的溶液放于離心管中去掉沉淀,。把上清液再放入0.02mol/l Tris-HCl緩沖液透析72h,,離心,其上清則含有較純的VLDL和LDL
五,、無脂蛋白血清的制備
1.用途:無脂蛋白血清(lipoprotein deficient serum,LPDS)主要用于LDL受體活性測定的細(xì)胞培養(yǎng),。
2.操作:常規(guī)采血,室溫放置1~2h,,以3kr/min離心10min,,分離得到血清。向血清中按每1ml加0.33496g KBr,,使其血清密度為d=1.215,,或者按等體積加d=1.215的KBr液,,按前述兩方法鋪在血清上面,按40kr/min(100k×g)速度,,離心40h,。離心完畢,將淡黃色上層脂蛋白與無色的中間層除去,,下層液上再鋪d=1.215溶液,,重復(fù)上述離心操作。將下層液,,對0.15mol/l NaCl,0.3mmol/L EDTA(pH8.0) 溶液透析,,用過濾器除菌,爾后分成小包裝貯存在-20℃?zhèn)溆谩?/p>
六,、其他方法
除上述介紹的常用方法外,,還有凝膠過濾和高壓液相層析法分離血漿脂蛋白的方法,有關(guān)參考書很多,,在此不一一介紹,。
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