紫外吸收法測定核酸的含量
一、目的
學(xué)習(xí)紫外分光光度法測定核酸含量的原理和操作方法,熟悉紫外分光光度計的基本原理和使用方法。
二、原理
核酸、核苷酸及其衍生物的分子結(jié)構(gòu)中的嘌呤、嘧啶堿基具有共軛雙健系統(tǒng)(-C=C一C=C-),能夠強(qiáng)烈吸收250-280nm 波長的紫外光。
核酸(DNA,RNA)的最大紫外吸收值在260nm 處。
遵照Lambert-Beer 定律,可以從紫外光吸收值的變化來測定核酸物質(zhì)的含量。
在不同pH 溶液中嘌呤、嘧啶堿基互變異構(gòu)的情況不同,紫外吸收光也隨之表現(xiàn)出明顯的差異,它們的摩爾消光系數(shù)也隨之不同。
所以,在測定核酸物質(zhì)時均應(yīng)在固定的pH溶液中進(jìn)行。
核酸的摩爾消光系數(shù)(或吸收系數(shù)),通常以ε(ρ)來表示,即每升含有一摩爾核酸磷的溶液在260nm 波長處的消光值(即光密度,或稱為光吸收)。核酸的摩爾消光系數(shù)不是一個常數(shù),而是依賴于材料的前處理、溶液的pH 和離子強(qiáng)度發(fā)生變化。它們的經(jīng)典數(shù)值(pH = 7.0)如下:
DNA 的ε(ρ)= 6 000 - 8 000
RNA 的ε(ρ)= 7 000 - 10 000
小牛胸腺DNA 鈉鹽溶液(pH = 7.0)的ε(ρ)= 6 600,DNA 的含磷量為9.2%,含1μg/mL DNA 鈉鹽的溶液光密度為0.020。
RNA 溶液(pH = 7.0)的ε(ρ)= 7 700-7 800,RNA 的含磷量為9.5%,含1μg /mL RNA 溶液的光密度為0.022-0.024。
采用紫外分光光度法測定核酸含量時,通常規(guī)定:在260nm 波長下,濃度為1μg/mL 的DNA 溶液其光密度為0.020,而濃度為1μg/mL 的RNA 溶液其光密度為0.024。
因此,測定未知濃度的DNA(RNA)溶液的光密度OD260nm,即可計算測出其中核酸的含量。
該法簡單、快速、靈敏度高,如核酸3μg/mL 的含量即可測出。
對于含有微量蛋白質(zhì)和核苷酸等吸收紫外光物質(zhì)的核酸樣品,測定誤差較小,若樣品內(nèi)混雜有大量的上述吸收紫外光物質(zhì),測定誤差較大,應(yīng)設(shè)法事先除去。
由于降解或水解作用,核酸的光密度可以增高約40%,這就是眾所周知的增色效應(yīng)(hyperchromic effect)。
在大分子的核酸中,氫鍵和π-鍵相互作用改變了堿基的共振行為。
因此,核酸的光密度低于構(gòu)成它的核苷酸的光密度,該現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)(hypochromic effect)。
三、實驗材料、主要儀器和試劑
1.試材:核酸樣品DNA 或RNA。
2. 主要儀器
(1)分析天平
(2)紫外分光光度計
(3)冰浴或冰箱
(4)離心機(jī)
(5)離心管(10mL)
(6)燒杯(10mL)
(7)容量瓶(50mL、100mL)
(8)移液管(0.5ml、2mL 和5mL)
(9)藥品勺和玻璃棒
(10)試管和試管架。
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