抗原的濃縮

濃縮是低濃度溶液通過除去溶劑（包括水）變?yōu)楦邼舛热芤旱倪^程，在制備生物大分子及各種生化產(chǎn)品時(shí)，常在提取后和結(jié)晶前進(jìn)行濃縮，有時(shí)也貫穿在整個(gè)制備過程中。沉淀（包括鹽析和有機(jī)溶劑沉淀），廣義上來說也是一種濃縮方法，經(jīng)過沉淀再溶解，濃度可大大提高，但有時(shí)提取液很稀，體積又很大或結(jié)晶前除去少量溶劑，則常用其他方法濃縮。
　　1．蒸發(fā)法　液體在任何溫度下都在蒸發(fā)，蒸發(fā)是溶液表面的溶劑分子獲得動(dòng)能脫離液面逸向空間的過程。當(dāng)溶液受熱，液體中溶劑分子動(dòng)能增加，蒸發(fā)過程加快。蒸發(fā)的快慢和溫度、蒸發(fā)面積、液體表面積、液面蒸汽分子密度，即蒸汽壓大小有關(guān)。各種液體在一定溫度下都具有一定飽和蒸氣壓，當(dāng)液面上的溶劑蒸氣分子密度很小，經(jīng)常處于不飽和的低壓狀態(tài)，液相與氣相的溶劑分子為了維持其分子密度的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，溶液中的溶劑分子就必須不斷地氣化逸出空間，以維持其一定的飽和蒸氣壓力。因此，根據(jù)上述原理，蒸氣濃縮裝置常按照加熱、擴(kuò)大液體表面積、低壓和加速空氣流動(dòng)等因素而設(shè)計(jì)的。
　　2．冰凍法　冰凍法也是生物大分子及其他有機(jī)化合物濃縮的一種有效方法。生物大分子在冰凍時(shí)，水分結(jié)成凍，鹽類及生物大分子不進(jìn)入冰內(nèi)而留在液相中。操作時(shí)先將待濃縮的溶液冷卻使之變成固體，然后緩慢地融解，利用溶劑與溶質(zhì)融解點(diǎn)的差別而達(dá)到除去大部分溶劑的目的。如蛋白質(zhì)和酶的鹽溶液，用此法濃縮時(shí)，不含蛋白質(zhì)和酶的純冰結(jié)晶浮于液面，蛋白質(zhì)和酶則集中于下層溶液中，移去上層冰塊，可得蛋白質(zhì)和酶的濃縮液。
　　吸收法 　是一種通過吸收劑直接吸收溶液中的溶劑分子使溶液濃縮的方法。使用的吸收劑必須與溶液不起化學(xué)反應(yīng)，對(duì)生物大分子不起吸附作用，易與溶液分開，吸收劑除去溶劑后能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)室中zui常用的吸收劑有聚乙二醇、聚乙烯吡咯酮、蔗糖和凝膠等。使用凝膠時(shí)，首先選擇凝膠粒度大小恰好溶劑及低分子物質(zhì)能滲入凝膠內(nèi)，而生物大分子卻*排除于凝膠之外的，然后將洗凈和干燥的凝膠直接投入待濃縮的稀溶液中，凝膠親水性強(qiáng)，在水中溶脹時(shí)，溶劑及小分子被吸收到凝膠內(nèi)，生物大分子留下剩余的溶液中，離心或過濾除去凝膠顆粒，即得已濃縮的生物大分子溶液。凝膠溶脹時(shí)吸收水分及小分子物質(zhì)可同時(shí)起到濃縮及分離純化兩種作用，對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)和生物活性都沒有影響。是近年來生物化學(xué)及分子生物學(xué)日益廣泛使用的濃縮和分離方法之一。
　　使用聚乙二醇等其他吸收劑時(shí)，需先將生物大分子溶液裝入半透膜的袋里，扎緊袋口，外加聚乙二醇復(fù)蓋，袋內(nèi)溶劑滲出即被聚乙二醇迅速吸去，聚乙二醇被溶劑飽和后，可更換新的，直到濃縮至所需的濃度為止。用完一次以后的聚乙二醇經(jīng)過加熱除去溶劑便可再次使用。
　　4．超濾法　超濾法是使用一種特制的薄膜對(duì)溶液中各種溶質(zhì)分子進(jìn)行選擇性過濾的方法。當(dāng)溶液在一定壓力下（外源氮?dú)鈮夯蛘婵毡脡海┩ㄟ^膜時(shí)，溶液和小分子透過，大分子受阻保留于原來溶液中，其原理如圖2—2所示。這一近年發(fā)展起來的新方法是適于生物大分子尤其是蛋白質(zhì)和酶的濃縮或脫鹽，并具有成本低、操作方便、條件溫和、能較好地保持生物大分子生理活性、回收率高等優(yōu)點(diǎn)。除去濃縮、脫鹽外，并可應(yīng)用生物大分子的分離純化，是目前民展較快且為人們所采用的生化技術(shù)之一。
圖2-2　超濾法示意圖
　　通過超濾法，蛋白質(zhì)和酶的稀溶液一般可濃縮到10%～15%濃度，回收率高達(dá)90%。超濾法應(yīng)用關(guān)鍵在于膜選擇。不同類型的規(guī)格的膜、水的流速（在規(guī)定壓力下以ml/cm2/h或分表示）、分子量截止值（即大體上能被膜保留分子zui小分子量數(shù)值）等參數(shù)均不同，必須根據(jù)工作的需要來選用。此外，超濾裝置形式、溶質(zhì)成分及性質(zhì)、溶液濃度及粘度都對(duì)超濾的效果有一定影響。
　　制品濃縮到一定程度，即可貯存，如有必要可采用低溫干燥（冰干）的方法除去制品中溶劑，使之成干粉。
　　制品的貯存可分干態(tài)貯存和液狀貯存。但不論是何種方法貯存，都要避免長(zhǎng)期暴露在空氣中，防止微生物的污染。溫度對(duì)生物活性物質(zhì)的活性影響很大，在絕大多數(shù)情況下應(yīng)采取低溫保存。
　　干態(tài)儲(chǔ)藏：干燥的制品一般比較穩(wěn)定，如制品含水量很低，在低溫情況下，生物大分子活性可在數(shù)個(gè)月甚至數(shù)年沒有顯著變化。儲(chǔ)藏方法也很簡(jiǎn)單，只將干燥后的樣品置于干燥器內(nèi)（內(nèi)裝有干燥劑）密封，保持0～4℃冰箱中即可。有時(shí)為了取樣方便和避免取樣時(shí)樣品吸水和污染，可先將樣品分裝成許多小瓶中，每次用時(shí)，只取一小瓶。
　　液態(tài)儲(chǔ)藏：液態(tài)儲(chǔ)藏的優(yōu)點(diǎn)是使樣品減去干燥這一步驟，生物大分子的生理活性和結(jié)構(gòu)破壞較少，缺點(diǎn)是需要較嚴(yán)格的防腐措施，儲(chǔ)藏時(shí)間不能太長(zhǎng)。如樣品量大時(shí)封裝運(yùn)輸不方便，實(shí)驗(yàn)室常采取少量安瓿封存方法。液態(tài)儲(chǔ)藏注意事項(xiàng)如下：
　　樣品不能太稀，必須濃縮至一定濃度后才能封裝儲(chǔ)藏，樣品太稀時(shí)容易引起生物大分子變性作用。
　　一般需加入防腐劑和穩(wěn)定劑，常用防腐劑有甲苯、苯甲酸、氯仿等。蛋白質(zhì)和酶常用的穩(wěn)定劑有蔗糖、甘油等，如酶也加入底物和輔酶以提高其穩(wěn)定性，此外鈣、鋅、硼酸等鹽溶液對(duì)某些酶也具有一定保護(hù)作用。核酸大分子一般保存在氯化鈉或檸檬酸與氯化鈉的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中。