Folin-酚试剂法,也称检测法,最早是由Lowry确定蛋白质浓度测定的基本步骤,以往在生物化学领域中广泛应用。
1.Lowry法原理
Lowry 法的显色原理是根据双缩脲反应,蛋白质中的肽键在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫红色Cu+复合物。Folin-酚试剂在Cu+的催化下,磷钼酸磷钨酸盐被蛋白质中的芳香族氨基酸残基还原,产生深蓝色的钼蓝和钨蓝混合物,其最大吸收峰在745~750nm处。在一定的浓度范围内,所形成蓝色的深浅与蛋白质含量之间有线性关系,可用于蛋白质含量的测定。
由于产生的混合物的蓝色强度部分取决于酪氨酸和色氨酸含量,而它们在各种蛋白质中含量不同,因此会随不同的蛋白质而出现显色深浅的变化。通常用于酪氨酸和色氨酸的定量测定和蛋白质的相对浓度测定。
由于Folin试剂的主要成分为磷钥酸和磷钨酸,试剂仅在酸性pH条件下稳定,而还原反应又只在pH=10~10.5范围内发生,因此在进行测定时,Folin-酚试剂加到碱性的铜-蛋白质溶液中,必须立即混匀。此外,Folin试剂的配制较为困难,近年来逐渐被考马斯亮蓝法取代。
在Lowry法中,由于加入Folin- 酚试剂强化了双缩脲反应,使得显色量增加,检测灵敏度提高且比较恒定,因而被广泛应用于不同环境中的蛋白质混合物或粗提物的测定。
通常测定范围是20~250μg,最低可检测5pg的蛋白含量。检测灵敏度范围在5~100μug/ml。
2.Lowry法所需材料
(1)复合物形成试剂 试剂: a, 2% Na2CO3溶液; b. 1% CuSO4●5H2O溶液; c. 2%酒石酸钠钾溶液。使用前将三种试剂a: b: c以100: 1 : 1 (体积比)混合配制而成。
(2)1mol/L的Folin试剂配制较为困难,可购买商品化试剂。
(3)标准蛋白4mg/ml的牛血清蛋白储液,-20°C保存。用蒸馏水稀释制备系列浓度的标准蛋白稀释液(0μg/ml, 10μg/ml, 20μg/ml, 50μg/ml, 100μg/ml,200μg/ml, 500μg/ml, 1000μg/ ml, 2000g/ml)。
3.Lowry法实验方法
①向0.1ml的样品(或标样)中加人0. 1ml的2mol/L NaOH,沸水浴水解10min。对于沉淀物样品,采用2mol/L NaOH溶解沉淀,沸水浴水解10min后,取0.2ml水解液。对于整个细胞或其他复杂样品需要经过适当的预处理后进行Lowry分析。
②水解液冷却到室温,加1ml新鲜配置的复合物形成试剂,室温放置10min。时间无需严格控制,在几小时内,不会影响最后的吸光度。由于Lowry反应的pH必须维持在10~10.5,所以在处理非此pH范围内的待测样品时要很小心。
③加0.1ml Folin试剂,用旋涡混合仪混合,室温放置30~ 60min。Folin试剂在碱中不稳定,必须充分混合,这对结果的重复性也非常重要。加入试剂20~ 30min后呈色达到饱和,此后每小时颜色信号减弱1%,因而放置不要超过60min。
④若蛋白质浓度低于500μg/ml时,在750nm读取吸光度;若蛋白质浓度在100~ 2000μg/ml时,550nm 测定吸光度。
⑤根据标准蛋白质稀释液的浓度和相应的吸光度绘制标准曲线,测定样品的吸光度,建议测定2~3份平行样,来计算样品蛋白质的浓度。
注意,高浓度时标准曲线非线性,应控制待测样品的浓度在标准曲线的线性范围内。
4.Lowry法要点分析
(1)蛋白质的Lowry测定法专一性较差,干扰物质较多而且影响大。
①表10.2列出了Lowry测定法中部分干扰性物质的效应,干扰性物质主要包括缓冲液、药物、核酸和糖类、EDTA等。低浓度尿素(0.5%)、 硫酸钠(1%)、硝酸钠(1%)、 三氯醋酸(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,均需作校正曲线。
表1 Lowry测定法中部分干扰性物质的影响
含50μg BAS和下列物质的样品 | Lowry法检测的BAS/μg | 含50μg BAS和下列物质的样品 | Lowry法检测的BAS/μg | ||
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水空白校正 | 干扰物空白校正 | 水空白校正 | 干扰物空白校正 | ||
对照:50μg BSA水溶液 0.1mol/L HCl 0. 1mol/L NaOH 1.0mol/L NaCl 1.0%SDS 0.2%叠氮化钠 0.02%叠氮化钠 1 00mmol/L EDTA 50mmol/L EDTA 10mmol/L EDTA 50mmol/L EDTA,pH= 11.25 1.0%辛基葡萄糖苷沉淀 40%蔗糖 10%蔗糖 1%蔗糖 0.2mol/L山梨糖醇 0.2mol/L山梨糖醇,pH= 11.25 20%硫酸铵沉淀 10%硫酸铵 3%硫酸铵 10%硫酸铵,pH=11 |
50.00 44.20 50.60 50.20 沉淀 49.20 49.50 138.50 96.70 33.60 72.30 沉淀 4.90 42.90 48.40 63.70 68.60 沉淀 沉淀 21.20 32.60 |
—— 43.80 50.60 50.10 沉淀 49.00 49.60 5.10 沉淀 6.80 12.70 5.00 28.90 41.10 48.10 31.00 26.60 沉淀 沉淀 21.40 32.80 |
4.0mol/L胍基盐酸 3.0mol/L脲 1.0% Triton X-100 1.0% Brij35 1.0% Lubrol 1.0% Chaps 1.0% Chapso 0.5mol/L Tris 0.25mol/L Tris 0.1mol/L Tris 0.25mol/L Tris, pH=11.25 0.1mol/L碳酸氢铯 100mmol/L葡萄糖 50mmol/L葡萄糖 10mmol/L葡萄糖 1.0mol/L甘氨酸 1.0mol/L甘氨酸,pH=11 2.0mol/L醋酸钠,pH=5.5 0.2mol/L醋酸钠,pH=5.5 1.0mol/L磷酸钠 0.1mol/L磷酸钠 |
沉淀 53.20 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 10.20 27.90 38.90 40.80 沉淀 68.10 62.70 52.60 7.30 32.50 5.40 47.50 7.30 46.60 |
沉淀 45.00 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 8.80 28.10 38.90 40.80 沉淀 61.70 58.40 51.20 7.70 27.90 3.30 47.60 5.30 46.60 |
②在蛋白质浓度高的情况下,通过稀释到有效检测浓度可以将干扰效应降到最小。如果无法用稀释减少干扰时,应选择恰当的空白。
③当测定的蛋白质溶液浓度低于1.0μg/ml,可在检测前通过沉淀将样品从干扰物质中分离出来,去除干扰物的影响。沉淀操作:加0.1ml 0.15%脱氧胆酸盐到1.0ml蛋白样品,混合在室温下放置10min,加0.1ml 72%的TCA,混匀,(1000~3000) g离心30min,倾去上清,沉淀用2mol/L NaOH溶解。除去干扰的同时蛋白样品被浓缩,再测定稀释液中的蛋白质。
④由去垢剂、蔗糖和EDTA引起的干扰可通过在Lowry试剂中添加SDS来消除。
(2)用改良的Lowry测定法能提高反应的灵敏度。Folin试剂加到两个组分中,分别混合,灵敏度可提高20%;加人Folin试剂后3min,再加人DTT,灵敏度可以提高50%。
(3) Lowry检测法反应速度慢,所需时间较长。采用微波炉改良操作可进行快速分析,而且形成线性的标准曲线。
微波Lowry检测方法如下:在聚苯乙烯管中,混合样品与Lowry检测试剂;将样品置于全塑料试管架上,放于微波炉中央,旁边放置一烧杯,杯中装有一定体积的室温水,使微波室内的液体总体积为100ml;在微波最高设置下辐射10s;在750nm下测定样品的吸光度,并根据标准曲线确定蛋白质的浓度。
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