[拼音]:lixin
[外文]:centrifugation
将溶液围绕轴心高速旋转,靠离心力使某些组分沉出,某些组分仍留在上清液中的技术。是生物化学中最基本的实验操作。近代超速离心的发展,使许多蛋白质及核酸的分离成为可能,还可通过超速离心鉴定它们的均一性和纯度,测定它们的分子量。在临床化验中离心已成为不可缺少的实验手段,例如分离血清,制备各种血液成分,制备去蛋白血滤液,沉出尿沉渣,以及放射免疫分析中分离免疫复合物等,无不需要借助于离心。通过真空离心以促进液体的挥发,还可达到浓缩和干燥的目的。
通常离心力 (F)与沉降颗粒(或分子)的有效质量(m)成正比,也与离心半径(r)及角速度 (ω)的平方成正比
F=mω2r
离心力若以地心引力 (g)的倍数来表示,则称相对离心力(RFC)
RFC=(1.119×10-5)(rpm)2r上式中rpm代表每分钟转速次数,r为离心半径。设r=7cm,rpm=20000r/min(转/分),则可自上式求得RFC=32000g。一般细胞核可在600g下沉出,线粒体须20000g时方可沉出。而要使蛋白质、核酸这样的生物大分子沉淀,必须加大RFC达105~106g,这就是超速离心。现在超速离心机的转速已能达到120000r/min,相当于6×105g。在超速离心下,粒子的沉降速度(υ)与离心加速度(ω2r)的比值,称为沉降系数(s),。大多数生物大分子的s在10-13~10-11(秒)的范围,为方便起见,以斯维德贝格(S)为单位表示之,S=1×10-13s(秒),S的数量大者表示粒子的质量重。一般蛋白质的沉降系数值为1S~10S,核酸的沉降系数为30S~50S 。按下式,利用S可计算分子量(M)
![公式 符号](/d/bkimg/2022110820/fc2lni5cpfh.webp)
式中R为气体常数,T为绝对温度,D为扩散常数,ρ为溶剂密度,堸为溶质所占的部分体积。
为增进超速离心的分离效果,避免较重颗粒沉降时扰乱液层,乃有密度梯度离心的设计。这是在离心前,先将不同密度的蔗糖溶液加至离心管中,其密度由管底至管顶依次递减,待分离溶液加于最上层。经离心后,不同质量的粒子(或分子)会分布于不同的密度层中。也有将待分离溶液溶于另一溶液(密度液)中 (如6MCsCl),在离心时随着密度液的沉降而分层者。这样均可达到较好的分离效果。