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蛋白质结晶之Tips U——浓度单位   

2008-05-08 22:45:09|  分类: 生物化学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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生物谷博客 作者:redondoself
U代表“单位”(Units)

溶 液中溶质的物质的量(摩尔数)与溶液的体积之比即为摩尔浓度。摩尔浓度(M)代表了每升溶液中所含溶质的摩尔数,例如3 M的硫酸铵溶液表示每升该溶液中含3 mol的硫酸铵。摩尔浓度是表示溶液中溶质浓度的一种单位,在稀溶液中还常使用mM,1 mM=0.001M。结晶筛选试验中常用到诸如3.5 M的硫酸铵等溶液,要配制这样的溶液需要清楚以下几个条件,硫酸铵的相对分子质量(132.14 g/mole),需要配制的溶液体积(比如是500 ml or 0.5 L),和要得到的浓度(3.5 M)。然后计算需要硫酸铵的质量:
 # grams required = (3.5 mole/liter)(0.5 liter)(132.14 g/mole) = 231.25 g
根 据计算结果,称取231.25 g硫酸铵,然后加入一定体积的双蒸水将硫酸铵溶解并定容到500 ml。注意不要加入500 ml的双蒸水,因为溶解了硫酸铵的溶液体积会超过500 ml。尽量使用精确度高的容器来配制,如容量瓶,其次可以选择量筒,不得已才使用烧杯。摩尔浓度常用作盐/己二醇/去垢剂/某些添加剂等物质的浓度单位。
% w/v (质量体积百分比)是另外一种常用的浓度单位,一般用来表示高分子量的物质(如聚乙二醇)/某些添加剂的溶液浓度。% w/v是溶质质量与溶液体积的比,表示每100 ml溶液中含溶质的克数。例如:50% w/v PEG 3350表示在100 ml该溶液中含有50 g PEG 3350,而不是100 g的该溶液含50 g PEG 3350。配制时,先称取50 g PEG 3350,然后加入一定体积的双蒸水定容至100 ml。要配制500 ml 30% w/v 的PEG 8000溶液,先称取150g的PEG 8000,然后加入一定体积的双蒸水,最后定容至500 ml。常犯的错误是称取150 g PEG 8000,加入350 ml的双蒸水,以为这就是30% w/v 的PEG 8000溶液。这是实验室新手才犯的错误,要避免哦。
%v/v (体积百分比)是在配制溶质是液体的溶液时使用的浓度单位。比如:低分子量的多聚物(PEG 400),有机物(MPD)等。%v/v是溶质体积与溶液体积的百分比,而并非溶质体积与(溶质体积+溶剂体积)的百分比。例如50% v/v 的异丙醇溶液是50 ml异丙醇加入一定体积的水定容至100 ml,而不是简单的50 ml异丙醇加入50 ml的水。切记!
关于% w/v和%v/v 再补充一点:不要问别人“你的% w/v的是怎么规定的?”。只有一种规定,如果有其他的,那一定是错误的。明确这一点很重要。特殊情况下,你可以问“你的% w/v的是怎么规定的?”这个问题。一种情况是问实验室新来的人,来考察他是否有过长晶体的经验;还有一种情况是你想“偷用”别人的溶液但是不敢保证他的 溶液配制是否有问题。
% saturation(饱和百分比)表示在一定条件下某种溶质在溶液中所能达到的最大浓度。饱和溶液中溶质的溶解和析出刚好达到平衡。配制饱和溶液时,将 溶剂加热,不断加入溶质直至过量。冷却过程中会有一些溶质再析出来,剩下的溶液即是饱和溶液。饱和溶液的实际浓度取决于溶液的温度。比如:0°C 时,100 ml水中可以溶解127.5 g 碘化钾;20°C时,100 ml水中可以溶解144 g碘化钾。因此,溶液保存的温度不同,其浓度可能相差很多。饱和百分比是结晶试验中配制溶液时使用的一种“古老”的标识方法。实际上,因为结晶试验常在不 同温度下进行,试剂瓶中/池中/液滴中的溶液浓度可能会有不同。另外,储液要保证有良好的可重复性,除了配制时称量要精确,温度因素也要考虑。
Mg/ml 主要用于表示蛋白质溶液中蛋白的浓度。我们在验证一种新的结晶方法是否可行时,通常会选取溶菌酶来试验。先配制20 mg/ml 的溶菌酶溶液,可以采取20 mg溶菌酶加入1 ml缓冲液或者20 mg溶菌酶加入980 μl 缓冲液两种不同的配制方法。虽然,两种方法都比较粗略,终浓度也有不同,但是这个试验里不至于有明显的差别。除非是进行严格的试验,比如验证别人的实验结 果,则蛋白浓度不需要特别的精确。
最后,能够准确计算/称量并配制各种不同的结晶试剂,是成为结晶高手的一个必要条件。通常,正确查看刻度,使用 精确的称量天平,选择合适的玻璃器皿等等这些细节容易被忽略,而它们往往是结晶试验里重要的变数。因此,掌握良好扎实的实验技能是非常重要的。虽然,没有 一位诺贝尔奖获得者是因为出色的实验基本功而获奖,但是,每一位诺奖得主无疑都拥有出色的实验基本功。
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